硅对干旱胁迫下小麦幼苗生长及光合参数的影响

采用溶液培养试验,以两个抗旱性不同的小麦品种:低抗的扬麦9号(Yangmai 9)和高抗的豫麦18(Yumai 18)为材料,用PEG6000(聚乙二醇6000,渗透势约为-0.589MPa)模拟干旱胁迫条件,研究了硅对干旱胁迫下小麦幼苗生长、光合作用及可溶性糖含量的影响。结果表明,干旱胁迫条件下,小麦幼苗的生长和光合作用显著受到抑制,加硅处理能有效地提高干旱胁迫条件下小麦幼苗的生长状况及光合作用,且1.0 mmol/L Si处理的效果优于0.1mmol/L Si处理。与不加硅处理相比,干旱胁迫条件下加硅处理后,小麦幼苗的鲜干重、叶片可溶性蛋白含量、净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、水分利用率(WUE)和气孔限制值(Ls)均显著升高,叶绿素含量也有一定程度的升高;而气孔导度(Gs)和细胞间隙CO2浓度(Ci)显著下降,可溶性糖积累量也降低。因此,硅可显著提高小麦对干旱胁迫的抗性。

前期干旱锻炼对木薯根系内源激素及可溶性糖含量的影响

干旱胁迫前,对木薯进行前期干旱锻炼,胁迫期间测定干旱锻炼和未干旱锻炼木薯根系中内源激素(ABA、IAA、GA、ZR)及可溶性糖(葡萄糖、果糖、蔗糖)含量,根据其含量变化阐明前期干旱锻炼对木薯激素调节和渗透调节的影响。实验结果表明,经前期干旱锻炼的木薯再次受水分胁迫时,抗旱品种SC124和KU50根系中内源ABA在短时期内大量积累,其积累速率与积累量均高于对照(未干旱锻炼);而体内与植物生长发育相关激素IAA、GA和ZR的变化与对照相比在短时间内含量急剧下降,下降幅度增大。内源激素的变化结果说明前期的干旱锻炼改变了木薯再次受胁迫时内源激素的响应速度,提升了其响应程度,使植物在生理、生化等各方面发生相应变化,以提高自身的抗旱力,从而减轻干旱造成的伤害。不抗旱品种SC8的根系激素变化趋势不同于其他品种,变化幅度也明显小于抗旱品种,进一步说明了激素调节对木薯适应干旱的重要性。干旱锻炼的木薯根系中葡萄糖、果糖、蔗糖含量在不同的干旱胁迫时期(除少数几个时间点外)均高于未干旱锻炼情况,前期干旱锻炼增加了可溶性糖的积累,提高了植株的抗旱性能。本研究为深入研究木薯的抗逆性和人为提高木薯抗旱性能提供理论基础。

西藏野生垂穗披碱草EnCBL10基因的克隆与功能研究

钙调磷酸酶B类蛋白(Calcineurin B-Like Proteins,CBLs)是钙信号通路中重要成员,在植物应答多种非生物胁迫中具有重要的作用。本研究基于前期转录组数据,在西藏野生垂穗披碱草(Elymus nutans Griseb.)中筛选EnCBL10基因,将其异源表达于烟草(Nicotiana tabacum)中,分析转基因植株EnCBL10在低温和干旱胁迫下的生长及生理响应。结果表明:EnCBL10开放阅读框为792bp,编码263个氨基酸。EnCBL10蛋白的理论等电点为5.17,为疏水蛋白和非分泌蛋白。低温和干旱胁迫下,对比于野生型烟草,转基因烟草叶片的细胞膜稳定性显著增加,过氧化物酶(Peroxidase,POD),抗坏血酸过氧化物酶(Aseorbateperoxidase,APX)和谷胱甘肽还原酶(Gluathione reductase,GR)活性显著升高。低温胁迫下,两个转基因株系的脯氨酸含量分别提高了79.7%和70.8%(P<0.05);在干旱胁迫下,野生型植株(WT)和过表达植株中脯氨酸含量均有所降低,但转基因植株比WT的下降幅度小。因此,EnCBL10基因可能在垂穗披碱草的耐寒和耐旱调控中发挥重要功能。

2种水分条件下玉米苗期根系性状QTL分析

利用DH1M×T877衍生的180个玉米RIL家系在正常水分和干旱条件下对苗期主胚根长、种子根长、种子根数、节根夹角、节根直径、节根根长和节根数7个根系性状进行QTL分析。结果表明:2种环境下共检测到51个QTL,正常水分条件下检测到31个QTL,干旱条件下检测到20个QTL,单个QTL可解释4.82%～17.14%的表型变异。干旱条件下,在第2和第3染色体上分别检测到1个控制多个性状的QTL;正常水分条件下,在第1和第7染色体上分别检测到1个控制多个性状的QTL;仅在第7染色体上检测到1个控制2种水分条件下种子根长度的QTL,而其余性状均未发现共同的QTL。