PEG模拟干旱胁迫对凤仙花种子萌发及幼苗生长的影响

采用不同质量分数(0、2%、5%、10%、15%、20%)的PEG 6000渗透胁迫凤仙花(Impatiens balsamina)种子,研究PEG处理对凤仙花种子萌发及幼苗生长的影响.结果表明:在上述质量分数范围内,凤仙花种子的发芽率、发芽势、发芽指数、活力指数以及幼苗的茎长、根长、侧根数及鲜质量均随PEG质量分数的增加呈现下降的趋势;当PEG质量分数高于10%时,幼苗体内SOD活性和POD活性降低,而MDA含量增加,表明凤仙花种子萌发和幼苗生长的抑制作用以及细胞膜受伤害程度随PEG质量分数的增加而加重.

PEG模拟干旱对茴香生长及精油含量和组分的影响

采用水培法,研究不同PEG浓度（0%、5%、12.5%和20%）对茴香生长、精油含量和组分的影响。结果表明：不同PEG浓度处理对茴香的生长（株高、叶片数、叶长、叶宽、鲜重、干重、根冠比和干物率）有抑制作用,而对茴香地上部和地下部的可溶性糖、蛋白质、SOD、POD、MDA、精油含量和成分的影响却不同,其中5%浓度有利于提高地上部和地下部的蛋白质、可溶性糖含量、地下部的精油产量和MAD含量,20%浓度增强了茴香地上部和地下部的SOD和POD活性,提高了地上部的MDA含量和精油产量。茴香地上部精油鉴定出16种成分,其中反式-茴香脑含量为46.30%-62.94%,柠檬烯17.28%-33.16%;地下部鉴定出9种成分,其主要成分莳萝芹菜脑含量为35.26%-58.77%,肉豆蔻醚含量为7.55%-36.36%,γ-萜品烯含量为11.0%-26.01%。反式茴香脑、肉豆蔻醚和γ-萜品烯含量随着PEG浓度的提高而降低,柠檬烯和莳萝芹菜脑呈相反变化趋势。相关性分析显示,精油产量与全株鲜重、干重、可溶性糖、蛋白质、反式茴香脑、γ-萜品烯和肉豆蔻醚正相关,其中与全株鲜重正相关显著,与SOD、POD、MDA、柠檬烯和莳萝芹菜脑呈负相关,其中与SOD和POD活性呈显著负相关。

PEG模拟干旱胁迫对玉米种子萌发的影响

于2021年春季选取了5个甘肃省广泛种植的玉米杂交种,以先玉335为对照,采用不同浓度PEG-6000(0%、5%、15%、25%和35%)模拟干旱胁迫,分别观察、测定其发芽势、发芽率、胚根长、胚芽长、胚根干质量、胚芽干质量等萌发指标,分析干旱对其萌发的影响。结果表明:随着PEG浓度的升高,6个品种各萌发指标总体均呈下降趋势;发芽势、发芽率、胚根长、胚芽长、萌发指数、抗旱指数、贮藏物质转化率在5%~25%PEG处理时,金苹628较先玉335的增幅范围分别为44.8%~100.0%、58.8%~137.5%、106.0%~132.8%、31.0%~60.5%、46.1%~147.9%、25.3%~112.8%、15.7%~141.8%,金苹608较先玉335的增幅范围为28.1%~237.5%、38.2%~250.0%、115.7%~271.6%、26.8%~51.0%、52.8%~335.4%、22.3%~248.5%、21.7%~146.4%,庆单3号和五谷568较先玉335总体略有增加或增幅不明显,陇单9号略有降低。通过主成分分析和综合得分建立综合评价体系可知,不同品种玉米耐旱性由强到弱排序为:金苹628、金苹608、庆单3号、五谷568、陇单9号,且庆单3号在低浓度胁迫下具有较强耐旱性。综合比较,金苹628和金苹608抗旱性最强,庆单3号次之,五谷568较强,陇单9号较弱。

PEG模拟干旱对桔梗种子发芽和幼苗生长的影响

采用PEG模拟干旱处理,研究不同浓度PEG(0、2%、4%、6%、8%、10%、12%、14%)对桔梗种子萌发及幼苗生长的影响。研究表明,与CK相比,2%、4%PEG处理的桔梗种子萌发和幼苗生长均无显著变化;6%PEG处理的桔梗种子发芽率、发芽势、发芽指数、活力指数、幼苗的芽长、根长、干重、鲜重和根苗比均显著降低,且随着PEG浓度的升高降低程度增大;10%和14%PEG处理的发芽率分别为CK的50%和10%左右。可见,低浓度PEG(2%、4%)对桔梗种子发芽和幼苗生长无显著影响,6%、10%和14%分别是开始抑制浓度、半抑制浓度和抗旱极限浓度;PEG胁迫对桔梗幼苗根的抑制程度大于芽。综上可知,桔梗属于较耐干旱的中药材植物,适宜在轻度干旱地区推广种植。

PEG模拟干旱胁迫对黑大豆硝态氮吸收和根尖质膜ATP酶活性的影响

以铝耐受型丹波黑大豆(RB)和铝敏感型黑大豆(SB)为试验材料,在水培条件下分析RB和SB的生理生化特性对聚乙二醇(PEG-6000)模拟干旱胁迫的应答。结果表明:在2%、5%、10%PEG(PEG-6000)胁迫处理5 h和2 d后,SB叶片蒸腾速率和气孔传导率下降的幅度均大于RB;在胁迫较短(5 h)时期内,RB和SB硝态氮吸收量均随着PEG胁迫浓度的增加而升高,SB对硝态氮的吸收量显著高于相同处理条件下RB的吸收量;在5%PEG胁迫1,2,3和4 d后,RB和SB的硝态氮吸收量与未胁迫对照相比仍然大幅度增加,但在相同胁迫条件下,RB的硝态氮吸收量显著地超过SB的吸收量;RB和SB根尖质膜H+-ATPase活性和氢泵活性均随着PEG胁迫时间的增加呈现显著降低的趋势,但在相同胁迫处理条件下RB根尖质膜H+-ATPase活性和氢泵活性显著高于SB。说明SB的耐旱性比RB强,PEG模拟干旱胁迫显著增强RB和SB对硝态氮的吸收但降低根尖质膜H+-ATPase活性和氢泵活性。

PEG模拟干旱胁迫对3个品种大叶醉鱼草种子萌发的影响研究

为研究干旱胁迫对大叶醉鱼草种子萌发的影响,试验设计5%、10%、15%、20%、25%、30%5个浓度梯度的PEG-8000模拟干旱胁迫,以桑塔纳、皇红、帝国蓝3个品种大叶醉鱼草种子为试验材料,统计不同渗透势下醉鱼草种子的发芽率、发芽势、发芽指数、发芽时间等指标,并分析比较其萌发抗旱指数。结果表明,随着胁迫处理PEG-8000浓度的增加,3个品种大叶醉鱼草种子的萌发受到不同程度的抑制,发芽率、发芽势、发芽指数、发芽时间等指标总体呈下降趋势,在25%、30%浓度PEG溶液影响下,3个品种大叶醉鱼草的种子均不萌发,3个品种在20%浓度PEG溶液下萌发数不足总数的1%,种子萌发最低阈值为15%,在此浓度下的萌发抗旱指数顺序为:帝国蓝(值为0.029)>皇红(值为0.008)>桑塔娜(值为0.008)。

PEG-6000模拟干旱胁迫下高粱种子萌发期抗旱、敏感材料筛选、鉴定

[目的]高粱春播时容易遭受干旱胁迫,影响种子萌发、出苗,造成缺苗影响产量,因此筛选种子萌发期抗旱、敏感材料以及挖掘抗旱相关基因对高粱抗旱育种、探究抗旱分子机制具有重要意义。[方法]利用全球不同地区收集的不同类型高粱材料575份,28℃水培养萌发种子并统计出苗率,出苗率≥90%的高粱材料利用17.5%PEG-6000模拟干旱胁迫筛选抗旱和干旱敏感材料。选择生育期、株高和用途相近的抗旱和敏感材料构建抗旱相关基因定位群体。[结果]575份高粱材料,3次重复试验出苗率均≥90%的高粱材料共有301份。经过17.5%PEG-6000模拟干旱胁迫处理后,去除沈阳不能抽穗的材料后,筛选到抗旱材料22份、敏感材料18份,共计40份。选择抽穗期差异3 d以内、株高差异5 cm以内,共筛选到3组适宜构建抗旱相关基因定位群体的材料,包括抗旱和敏感材料共计8份。[结论]高粱种子萌发期,不同材料之间出苗率差异较大,综合考虑株高、抽穗期、用途和模拟干旱胁迫下的相对出苗率等因素,选取8R336/8R079和8R340/8R078作为最优杂交组合构建抗旱相关基因定位群体。

大豆实验室PEG_(6000)模拟干旱体系的建立

以北京广泛种植的 3个大豆品种 :早熟 18、中作 95 - 888M3、中作 95 - 888M3绿粒变异为材料 ,研究比较了在 5 %、 10 %、 15 %、 2 0 %、 2 5 %PEG60 0 0 渗透胁迫下大豆植株体内NR、CAT、POD活性 ,以及chl、游离pro含量的变化。结果表明 ,在 5 %PEG60 0 0 渗透胁迫处理下 ,各生理指标出现了显著性差异。实验室模拟干旱处理的最佳PEG60 0 0 浓度为 15 %。

转基因烟草在PEG6000模拟干旱胁迫条件下的生理响应

该研究以转高山离子芥的CbPLDα、CbPLDβ基因烟草为材料,研究了渗透调节物质和保护酶系对PEG6000溶液模拟干旱胁迫的响应机制。结果表明:渗透调节物质脯氨酸、可溶性糖、可溶性蛋白分别以各自不同的响应方式在干旱胁迫下增强转基因烟草的抗旱性,且在所有浓度PEG6000模拟的干旱胁迫下,转基因烟草的脯氨酸、可溶性糖、可溶性蛋白的含量始终显著高于野生型烟草(P<0.05)。说明干旱胁迫下两种转基因烟草的渗透调节能力要强于野生型烟草。保护酶系中,超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)在减轻干旱胁迫下转基因烟草膜脂过氧化伤害中起到协同互补作用,而过氧化氢酶(CAT)和抗坏血酸过氧化物酶(APX)在干旱胁迫下转基因烟草清除过氧化氢机制中发挥主要作用,说明保护酶系在抵制干旱胁迫和保护转基因烟草免受干旱伤害方面具有重要的生物学功能,这从生理角度揭示了高山离子芥CbPLDα、CbPLDβ响应干旱的生理生态机理。综上,高山离子芥CbPLDα、CbPLDβ基因参与了干旱胁迫下烟草的膜稳定性调节、渗透调节物质的积累和抗氧化酶系的调控。该研究结果为提高植物抗旱性研究及应用提供了新的基因资源,对于加强PLD功能研究、补充植物抗干旱理论及抗低温干旱育种种质资源的开发利用具有重要意义。

三七紫、绿地上茎植株抗氧化酶比活力和丙二醛含量对PEG6000模拟干旱胁迫的响应

目的:探究三七地上茎积累花色苷对其干旱胁迫下抗氧化能力的效应。方法:研究了PEG6000模拟干旱胁迫下三七一年生紫、绿地上茎植株叶可溶性蛋白质和丙二醛(MDA)含量及抗氧化酶比活力。结果:在PEG6000模拟干旱胁迫下,紫、绿地上茎植株叶可溶性蛋白质含量、过氧化氢酶(CAT)和过氧化物酶(POD)比活力及MDA含量均增加、超氧化物歧化酶(SOD)比活力均下降,且绿茎植株叶可溶性蛋白质和MDA含量及紫茎植株叶CAT和POD比活力的升幅、绿茎植株叶SOD比活力的降幅均更大;PEG6000处理结束时,紫茎植株叶的可溶性蛋白质和MDA含量、CAT和SOD比活力均高于绿茎植株叶的,而紫、绿茎植株叶POD的比活力仍几乎相等;紫、绿茎植株叶可溶性蛋白质和MDA含量间的差异均仅达到显著水平,而CAT、POD和SOD比活力间的差异均未达到显著水平。结论:一年生三七地上茎积累花色苷利于其叶可溶性蛋白质含量、CAT和POD比活力在干旱胁迫中的快速上升、滞缓干旱胁迫中SOD比活力下降和MDA含量的上升,并利于胁迫结束时叶高可溶性蛋白质含量、CAT和SOD比活力水平的维持。

聚乙二醇6000模拟干旱胁迫及复水对黄竹幼苗抗性生理特性的影响

探究黄竹幼苗对聚乙二醇6000(PEG-6000)模拟干旱胁迫的生理响应,为培育优质抗旱黄竹苗及其抗旱性锻炼提供理论依据和技术支持。以黄竹实生苗为研究材料,采用PEG-6000模拟干旱胁迫的方法,探索黄竹幼苗在干旱胁迫及复水条件下叶片形态的变化,及其对黄竹幼苗叶片相对含水量、膜脂产物、渗透调节物、细胞保护酶和叶绿素的影响。结果表明:随着PEG-6000质量分数(0~30%)的增加和胁迫时间的延长,黄竹叶片的萎蔫等级和相对含水量均呈现下降趋势;相反,相对电导率、丙二醛质量摩尔浓度、可溶性糖质量分数、可溶性蛋白质量分数和游离脯氨酸质量分数均呈上升趋势;超氧化物歧化酶活性和过氧化物酶活性呈现先上升后下降趋势。PEG-6000质量分数在0~15%范围内,复水后各抗性指标值均恢复到对照同一水平,说明黄竹幼苗具有一定的耐旱性,但重度干旱胁迫会对其造成严重损伤。因此,适度干旱胁迫有助于增加黄竹幼苗抗旱性,叶片萎焉程度、相对含水量、膜脂产物、渗透调节物和细胞保护酶活性可作为抗旱性综合评价指标,PEG-6000质量分数为0~10%范围内的短期胁迫可用于黄竹幼苗抗旱性锻炼。

聚乙二醇渗透胁迫对藜幼苗叶片干旱诱导蛋白和可溶性蛋白的影响

[目的]探讨渗透胁迫对藜幼苗叶片干旱诱导蛋白和可溶性蛋白的影响。[方法]用浓度5%、10%、20%聚乙二醇(PEG-6000)模拟干旱对藜幼苗进行胁迫处理,测定相关生理参数的变化。[结果]SDS-PAGE电泳结果显示,PEG胁迫可引起藜叶片产生110.3、103.9、22.7、19.2 kD 4种新的蛋白谱带,其中110.3、103.9 kD蛋白谱带的量随PEG浓度的增加而增加。随着胁迫时间的延长,浓度5%PEG胁迫下叶片中可溶性蛋白含量的变化表现为缓慢上升的趋势,浓度10%、20%PEG胁迫下叶片中可溶性蛋白含量的变化表现为先升后降的趋势。[结论]藜在渗透胁迫下,可溶性蛋白质增加,并有新的蛋白质合成。

甘蓝型油菜BnCNGC基因家族鉴定及其在核盘菌侵染和PEG处理下的表达特性分析

CNGC是植物中普遍存在的环核苷酸门控通道,对植物的逆境响应有重要作用。系统分析甘蓝型油菜BnCNGC基因家族成员全基因组分布、结构、进化及其响应不同逆境胁迫的表达特性,对于阐明其生物学功能具有重要意义。本研究利用拟南芥和甘蓝CNGC蛋白保守结构域及特异基序氨基酸序列在全基因组水平鉴定了甘蓝型油菜BnCNGC家族成员,分析其基因结构、染色体定位、蛋白理化性质、蛋白保守结构域、系统进化及启动子顺式作用元件等。利用转录组数据,筛选甘蓝型油菜逆境响应候选BnCNGC成员,并采用实时荧光定量PCR分析其在核盘菌、PEG模拟干旱胁迫下的表达模式。结果显示,共鉴定到49个甘蓝型油菜BnCNGC成员,分布于除A08、C06的17对染色体上,含有5~10个内含子,其上游1500 bp包含大量逆境胁迫响应元件。BnCNGC家族成员编码的蛋白质含413~801个氨基酸,相对分子量(MW)范围47.62~110.58kD,等电点(pI)范围6.10~9.88。系统进化分析表明,BnCNGC分为Group Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ四类。转录组数据分析表明, BnCNGC9、BnCNGC27和BnCNGC48均参与逆境胁迫响应。实时荧光定量PCR分析表明,甘蓝型油菜叶片中BnCNGC9、BnCNGC27和BnCNGC48均在核盘菌胁迫下表达下调,下调量分别为48.2%~99.1%、79.4%~87.1%和39.7%~92.6%。PEG模拟干旱胁迫时,甘蓝油菜叶片中BnCNGC9在处理24 h后上调3.34倍, BnCNGC48在处理48 h后上调6.27倍, BnCNGC27对干旱胁迫不敏感。

萌发期和苗期玉米转海藻糖合酶基因的抗旱性研究

在PEG溶液模拟干旱条件下,研究了不同玉米品种(2个转基因品系和各自受体对照)发芽率、伤害率、芽根比、叶片含水量、叶片SOD活性、POD活性和MDA含量,并对其在种子盒、花盆和田间的耐旱性进行了比较。结果表明,萌发期与苗期抗旱性表现基本一致,2个转基因品系(T09100-3和H5T37)分别比各自受体(综31和178)耐旱性高。

乌桕幼苗耐旱性研究

采用PEG6000模拟干旱胁迫和自然干旱胁迫两种方法,通过测定土壤含水量、叶片电导率、叶片丙二醛含量等指标,分析比较不同品种乌桕幼苗在干旱胁迫下的生理生化变化及耐旱性。结果表明:乌桕幼苗优13和优24耐旱性较强,优23子代幼苗耐旱性最弱。PEG6000模拟干旱胁迫与自然干旱胁迫试验结果基本一致,可以在一定程度上反映正常的干旱胁迫。

外源茉莉酸甲酯对干旱胁迫下萱草光合生理的缓解效应

以萱草“红运”为试材,采用PEG模拟干旱胁迫的方法,研究了干旱胁迫对萱草光合生理的影响以及外源MeJA对干旱胁迫下萱草光合生理的缓解效应,以期为提高外源茉莉酸甲酯(MeJA)在萱草园林绿化抗旱栽培中的合理利用提供参考依据。结果表明:干旱胁迫显著降低了萱草叶片光合色素含量及气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)和胞间CO_2浓度(Ci),提高了PSⅡ初始荧光(Fo)和非光化学淬灭系数(NPQ),而最大荧光(Fm)、PSⅡ潜在活性(Fv/Fo)、最大光化学效率(Fv/Fm)、实际光化学效率(ΦPSⅡ)、光化学淬灭系数(qP)等受到显著抑制,最终表现为光合速率(Pn)降低。干旱胁迫下外源MeJA显著增加了光合色素的含量,在一定程度上可通过减少叶绿素的分解和提高叶片光合机构的稳定性来减轻干旱胁迫对萱草的伤害,且叶片Gs、Ci、Pn、Fm、Fv/Fo、Fv/Fm、ΦPSⅡ、qP均比干旱胁迫下有所增大,Fo和NPQ降低,而茉莉酸代谢抑制剂(SHAM)处理逆转了干旱胁迫下MeJA对萱草叶片光合特性的影响,表明在干旱胁迫下,外施MeJA可以减轻干旱胁迫下光合系统发生的光抑制现象,缓解干旱胁迫对萱草叶片光合机构的损伤以及PSⅡ反应中心的伤害,改善电子传递速率和光能转换效率,从而增强叶片的气孔导度和光合能力,增加光合产物的积累,提高萱草的抗旱性。