玉米胚发育过程中脱水耐性的变化

对离体玉米胚脱水耐性的变化以及不同脱水速率对其脱水耐性的影响进行了研究.授粉后16 d的玉米胚能耐轻微脱水,含水量从1.45降低到0.28g H2O g-1 DW时胚的萌发率为100%,但含水量低于0.1 g H2O g-1 DW时胚死亡.胚的脱水耐性随着发育逐渐加强,表现为电解质渗漏速率逐渐降低,萌发率和幼苗干重逐渐增加.授粉后20 d胚内超氧化物歧化酶(SOD)和抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性较高,过氧化氢酶(CAT)活性较低;授粉后24 d,这些酶的活性与授粉后20 d的正好相反.脂质过氧化产物丙二醛(MDA)在种子发育过程中呈下降趋势.不同脱水速率明显地影响胚的脱水耐性:在慢速脱水到含水量0.1～0.18 g H2O g-1 DW时,胚的萌发率和幼苗干重比快速脱水高,电解质渗漏速率比快速脱水低;在快速脱水条件下胚中的SOD、APX活性和MDA含量也比慢速脱水高;CAT活性的变化不明显.

菜用大豆耐盐品种资源鉴定及其耐盐生理机理研究

以17份菜用大豆品种资源(其中10份为崇明岛地方品种)为试材,利用150 mmol∕L及200 mmol∕LNa Cl溶液进行发芽期和幼苗期耐盐性鉴定,然后用150 mmol∕L Na Cl溶液对其中10份品种资源进行结荚期耐盐性鉴定。筛选出3个耐盐品种‘浙鲜豆五号’‘VS13-2’和‘骨粒青’,3个盐敏感品种‘乌大青’‘苏鲜四号’和‘绿皮豆’。对耐盐级别不同的4个品种‘浙鲜豆五号’‘VS13-2’‘苏鲜四号’和‘乌大青’苗期表现进行分析,结果表明:‘浙鲜豆五号’和‘VS13-2’的过氧化物酶(POD)活性和可溶性蛋白含量在盐胁迫前期高于对照,与‘乌大青’和‘苏鲜四号’相比,‘浙鲜豆五号’和‘VS13-2’在盐胁迫的大多数时间点的过氧化氢酶(CAT)、超氧化物歧化酶(SOD)、POD活性和可溶性蛋白含量相对较高,丙二醛(MDA)含量相对较低。该研究为菜用大豆耐盐种质筛选和耐盐机理研究提供了物质基础和技术支撑。

大豆胚轴的脱水耐性研究

大豆种子是正常性种子。本文通过电解质渗漏速率、幼苗鲜重、胚轴存活率以及抗氧化酶活性等相关指标的测定,阐明了大豆胚轴在脱水过程中脱水耐性的变化情况及其与抗氧化酶活性的关系。为正常性种子和顽拗性种子脱水耐性研究提供参考。

脱水速率对天冬种子发芽率和抗氧化酶活性的影响

以天冬种子为试材,采用自然阴干(25℃)、硅胶干燥(25℃)、烘箱干燥(60℃)3种方式将天冬种子干燥,研究了不同含水量种子的发芽率和超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性,以期为天冬种子的贮藏提供参考依据。结果表明:1)天冬种子初始含水量为37.3%,发芽势和发芽率分别为50.7%、89.3%,SOD、POD、CAT活性分别为140.6、92.1、125.6U·g^(-1)·min^(-1);2)天冬种子耐脱水,属于正常性种子,自然阴干22d,含水量降至15.9%,发芽势和发芽率未显著变化,SOD、POD、CAT活性先升高后稳定;3)硅胶脱水过程中,种子抗氧化酶活性增强,未造成脱水伤害,其中硅胶脱水72h,含水量降至9.9%,发芽势和发芽率未显著变化;4)烘箱干燥脱水速度过快,种子脱水耐性降低,发生脱水伤害,用60℃烘箱干燥6h后种子含水量降至9.9%,发芽势和发芽率分别降至28.7%和52.0%。

高温胁迫对不同耐性大豆品种生理生化的影响

为了探索高温胁迫对不同耐性大豆品种的影响,在不同生育时期对不同耐热性大豆品种进行高温胁迫处理,研究其对大豆品种生理特性的影响以及各生理指标与单株粒重的相关性。结果表明,高温胁迫下大豆叶片中可溶性糖含量、叶绿素a/b值呈下降趋势,MDA含量和SOD酶活性呈上升趋势。苗期、开花期和鼓粒期40±2℃高温胁迫使长农17可溶性糖含量分别降低43. 34%、28. 09%和34. 25%,使锦州4-1分别降低59. 03%、58. 66%和45. 68%。苗期40±2℃高温胁迫下叶绿素a/b值下降最为明显,锦州4-1叶绿素a/b值下降幅度(40. 55%)高于长农17叶绿素a/b值下降幅度(34. 40%)。开花期MDA含量变化幅度最大,40±2℃高温胁迫下,锦州4-1的MDA含量增加幅度(135. 94%)高于长农17的MDA含量增加幅度(114. 86%)。在开花期和鼓粒期高温胁迫下叶片脯氨酸含量呈增加趋势,开花期两品种差异最为明显,40±2℃高温胁迫使长农17脯氨酸含量增加了113. 84%,而使锦州4-1脯氨酸含量增加19. 61%。在苗期和开花期随胁迫温度的增加ASA含量、POD酶活性呈下降趋势,而在鼓粒期高温胁迫下则呈增加趋势。单株粒重与大豆叶片可溶性糖含量和叶绿素a/b值呈极显著正相关,与MDA含量呈显著负相关。综上可得,高温胁迫下耐热品种长农17的可溶性糖含量、叶绿素a/b值及SOD酶活性均高于热敏感品种锦州4-1,MDA含量低于热敏感品种锦州4-1。35±2℃、40±2℃高温胁迫下,耐热性品种长农17的脯氨酸含量、ASA含量、SOD以及POD酶活性水平高于热敏感品种锦州4-1,耐热品种长农17在高温胁迫下仍能保持较高的单株粒重,且品种间差异显著。

硫化氢对大豆铝胁迫耐受性的增强作用

铝毒害是酸性土壤地区制约农作物生产的主要逆境因子。为明确作物抵抗铝毒害的机制,以大豆为试验材料,研究了新型植物气体信号分子硫化氢(H 2S)在铝胁迫耐受性中的调节作用。结果显示,铝胁迫处理诱导大豆根尖H 2S的产生。添加外源H 2S供体处理显著缓解了铝胁迫诱导的根伸长受抑,以及根尖铝含量、根尖细胞死亡率、根尖丙二醛和活性氧(H 2O 2和O2^-·)含量升高,而添加H 2S合成抑制剂处理则产生了相反的效应,加重了铝胁迫对大豆的伤害;进一步研究显示,铝胁迫下添加H 2S供体处理增强了根尖抗氧化酶(APX、CAT、POD、SOD)的活性,而添加H 2S合成抑制剂处理则抑制了抗氧化酶活性的增强。表明铝胁迫下H 2S通过提高根尖抗氧化能力来清除活性氧的过量积累,缓解铝胁迫对根伸长的抑制。

基于表型和抗氧化酶活性的大豆萌芽期耐盐性鉴定

为促进在大豆种植初期以表型和抗氧化酶活性评价和筛选耐盐大豆资源,缓解山东省土壤盐渍化对大豆生产的影响,以山东省9份主推大豆品种为材料,在其萌芽期进行4个梯度NaCl胁迫处理,测定其表型指标、抗氧化酶活性和耐盐性,并分析各指标与品种耐盐性的相关性,探究综合评价大豆品种耐盐性的表型和抗氧化酶指标。结果表明:NaCl胁迫浓度高于1%可显著降低大豆发芽率、胚根长和须根数;随着盐浓度不断升高,抗氧化酶活性呈下降趋势,且与对照抗氧化酶活性差异显著;品种耐盐性分级与盐胁迫浓度相关,耐盐品种菏豆28、齐黄34在不同NaCl胁迫条件下始终维持较高水平的抗氧化酶活性;SOD活性是大豆萌芽期耐盐性鉴定评价的重要指标,胚根长、须根数及CAT、POD活性是高浓度NaCl胁迫(1%NaCl)下,大豆耐盐性评价的关键指标。本研究为大豆耐盐性的快捷鉴定评价提供选择指标和数据支撑,能够促进耐盐大豆种质创新及优良亲本筛选。