丛枝菌根真菌对植物抗旱性研究进展

植物作为固着生物,采取多种策略应对各种外界刺激和胁迫环境,其策略之一就是与丛枝菌根真菌(arbuscular mycorrhizal fungi,AMF)建立共生关系。AMF可与80%以上的陆地植物形成共生关系,促进植物生长发育,提高植物抗旱性。AMF增强植物的抗旱性机制主要包括促进土壤团粒结构形成、改善根系构型、提高植物吸收水分能力、增强植物营养摄取、提高植物光合能力及水分利用效率、降低植物氧化损伤、强化渗透调节能力、调节内源激素水平及诱导相关基因的表达。本文从形态、生理生化及基因表达等层面综述了近年来国内外有关AMF提高植物抗旱性方面的研究进展,并提出当前研究存在的问题及今后研究的建议,为加快AMF这一高效生物技术的应用提供帮助。

柚木幼林期生长与分枝性状的无性系变异与选择

[目的]研究柚木Tectona grandis无性系生长与分枝性状遗传变异及相关性,综合评价并筛选速生、优良枝型的柚木无性系。[方法]调查位于广西凭祥市的19个5年生柚木无性系的生长和分枝性状,进行重复力估算和相关性分析,并通过主成分分析计算每个无性系的综合得分。[结果]柚木无性系间树高、胸径和单株材积差异极显著(P<0.001),变异系数28.2%~38.8%,重复力0.821~0.863;不同无性系间平均分枝角度、分枝基径和分枝长度呈极显著差异(P<0.001),变异系数16.3%~57.9%,重复力0.497~0.817;生长和分枝性状之间存在极显著(P <0.01)或显著(P <0.05)相关;利用主成分得分值大小和15%的入选率,兼顾生长和分枝性状,选出了3个优良的柚木无性系(7765、6601、7703),其综合得分大于对照,它们的树高、胸径、单株材积的平均值分别为5.68 m、6.20 cm和11.52 dm3,分别比相应均值提高了10.65%、15.39%和31.51%,选择后现实增益分别达到了9.07%、10.69%和30.20%。[结论]5年生柚木无性系间生长与枝条性状存在丰富的遗传变异,有较高的改良潜力。生长和分枝性状受中等至较强的遗传控制。通过对5年生柚木无性系综合评价,选出了3个速生且分枝特性优良的柚木无性系,可作为优质柚木无性系材料在桂西南地区推广种植。

檀香SaRbohA基因的克隆与吸器诱导因子响应分析

植物Rboh基因家族编码产生活性氧(ROS)的NADPH氧化酶。了解半寄生植物檀香(Santalum album Linn.)基因Rboh相关信息和表达特性,可为研究檀香SaRbohA基因通过活性氧信号(ROS)调控吸器发育的响应提供理论依据。该研究以全长转录组测序为基础,通过序列拼接设计合成基因特异引物,从根中克隆获得了1个檀香respiratory burst oxidase homolog(Rboh)基因cDNA全长,命名为SaRbohA。序列分析表明,该基因cDNA全长2 790 bp,编码929个氨基酸,分子量105.37 kD,理论等电点9.13,预测亚细胞定位于细胞膜。结构预测表明,SaRbohA具有6个跨膜结构域,在膜内侧的C端包含典型的NADPH结合结构域和FAD结合结构域, N端含有两个EF手性结构。序列比对分析表明,檀香SaRbohA与苹果MdRboh同源进化关系较近,相似度为63.65%。组织特异性表达分析表明,SaRbohA基因在茎中表达量最低,幼叶和茎尖中表达量较高,而在根中表达量最高。采用2, 6-二甲氧基对苯醌(寄生植物吸器诱导因子)处理,可以强烈诱导檀香SaRbohA基因的响应并伴随大量活性氧信号。研究推测,SaRbohA基因的在ROS信号介导的檀香吸器发育过程中起重要作用,且受化学诱导因子调控表达。

渗透胁迫对构树叶型以及叶片分布分形维数的影响

构树Broussonetia papyrifera具有良好的抗逆性,在受到逆境时自身形态建成发生改变来应对环境。研究通过对一年生构树幼苗进行干旱胁迫和盐胁迫,测定叶型、光合气体参数、黄酮含量并采用计盒法分析构树叶片分形维数,结果表明干旱胁迫和盐胁迫都能显著减弱构树光合作用,相较于对照组,干旱胁迫与盐胁迫的构树叶片胞间CO_(2)浓度、气孔导度和净光合速率分别显著下降了23.41%与41.16%、62.50%与69.72%、16.43%与17.60%。盐胁迫导致构树深裂叶占比显著增大,较对照组增加了58.96%。两种胁迫都能增加构树正视图和俯视图的叶片分形维数,尤其是两种胁迫分别使正视图的分形维数显著提高了7.90%、11.58%。同时,盐胁迫使黄酮在老叶中显著降低了17.85%。因此,面临渗透胁迫时,构树通过改变叶片形状、增加叶片占据空间的有效性和减少黄酮在老叶中的积累来应对。