肌醇和Ca^(2+)对辣椒幼苗生长发育的协同作用研究

初步研究了肌醇与钙的协同作用对辣椒幼苗生长发育的影响。研究结果显示,在肌醇与钙配合施用条件下,辣椒幼苗的生物量、叶绿素含量、根系活力等生理指标以及SOD、POD等保护性酶活性均得到了显著的提高;其中,以E处理组(5.0 mg/L肌醇+400 mg/L Ca^(2+))的效果最佳,表现出较好的协同作用。

玉米β-甘露聚糖酶基因家族的生物信息学分析

[目的]鉴定出玉米基因组中的β-甘露聚糖酶基因(MAN),并分析其进化机制和表达模式。[方法]利用拟南芥MAN蛋白序列在玉米基因组数据库以及NCBI非冗余蛋白质数据库中比对搜索,获取玉米MAN家族全部成员;通过检索植物基因组复制数据库查找玉米MAN基因的片段复制事件;利用GSDS 2.0服务器分析基因外显子/内含子结构;采用MEGA7软件极大似然法构建系统发育树;利用芯片数据分析基因在不同组织器官中的表达模式。[结果]玉米基因组中含有6个MAN基因,分布于5条染色体上。没有玉米MAN基因起源于片段复制或串联重复事件。系统发育分析将植物MAN蛋白分为3个亚族(I～Ⅲ),说明其序列已发生分化。玉米MAN基因结构较为保守,蛋白质均含有甘露聚糖酶的核心基序。玉米MAN基因具有不同的表达模式,部分基因在发育叶片中表达量较高,部分基因在减数分裂期雄穗中表达量较高,而其余基因在胚芽鞘、初生根、授粉前果穗、花丝和发育种子中表达量较高。[结论]该研究结果为进一步研究玉米MAN基因功能奠定了基础。

水稻OsABC1K3突变体鉴定及其对强光胁迫的响应

【目的】强光胁迫能够抑制植物光合作用,严重时造成光合器官破坏,影响作物生长和产量。以T-DNA插入突变体为材料,研究水稻ABC1(activity of bc1 complex)激酶基因Os ABC1K3响应强光胁迫的生理功能。【方法】根据水稻基因组注释数据库预测的Os ABC1K3不同转录本共有序列设计引物,采用3′RACE对Os ABC1K3可变剪接进行验证;从水稻T-DNA插入序列数据库中获得该基因的T-DNA插入突变体osabc1k3,通过加代繁殖和PCR检测取得纯合突变体,调查突变体株高、结实率、种子大小等农艺性状,采用Arnon法测定叶片色素含量,利用LI-6400便携式光合测定系统测定抽穗期旗叶光合速率,采用透射电镜分析叶绿体超微结构;将生长于300μmol·m^(-2)·s^(-1)光照强度下的野生型和突变体幼苗转移至800μmol·m^(-2)·s^(-1)光照强度进行强光处理,观察植株表型,分析叶绿体超微结构和叶绿素含量变化;用含20μmol·L^(-1)甲基紫精(MV)和0.1%吐温20的水溶液喷洒野生型和突变体幼苗叶片表面,以单独用0.1%吐温20喷洒的幼苗作为对照,观察叶片表型,测定处理后超氧化物歧化酶(SOD)活性和丙二醛(MDA)含量;采用实时荧光定量PCR分析突变体淀粉合成、叶绿体异戊二烯基脂合成及叶绿体ABC1激酶基因的表达。【结果】Os ABC1K3仅检测到一个转录本LOC_Os05g25840.3。osabc1k3突变体株高和结实率下降,种子变小,其中,粒宽下降了13.4%,粒厚下降了6.8%,千粒重下降了18.2%,而粒长与野生型无显著差异。突变体叶片叶绿素含量下降,而叶绿素a/b和类胡萝卜素含量高于对照。突变体叶绿体形态正常,但缺乏淀粉粒。光合活性分析表明,突变体叶片光合速率与野生型无显著差异。强光处理7 d后,突变体叶片发生黄化;9 d后,部分植株枯死。强光处理后突变体叶绿体类囊体结构紊乱,出现大量的空泡。进一步对叶绿素含量进行测定表明,突变体叶片叶绿素衰减程度显著高于对照。然而,MV处理后突变体叶片坏死程度、SOD活性及MDA含量与野生型无显著差异。此外,Os ABC1K3突变影响了叶片淀粉合成、叶绿体异戊二烯基脂合成及叶绿体ABC1激酶基因的表达。【结论】Os ABC1K3可能不参与水稻氧化胁迫的防御,而通过遗传控制的信号途径调控强光胁迫响应。

甘氨酸络合钼肥对黄瓜幼苗光合生理特性的影响

以钼酸钠为对照,初步探索了新型络合态钼肥(Gly-Mo)对黄瓜幼苗光合生理的影响。结果显示,随着GlyMo喷施浓度的增加,黄瓜幼苗的各项光合生理指标均呈现上升趋势,在钼浓度为40 mg/L时的效果最佳。与对照相比,喷施Gly-Mo处理的黄瓜幼苗,其F_v’/Fm’、ΦPSⅡ、q P、NPQ等叶绿素荧光参数的差异达到5%显著水平,而各钼浓度处理组的叶绿素含量、光合速率均达到1%差异显著水平。但在钼浓度超过40 mg/L时,各项指标均有所下降,因此,施加过多钼肥可能会对作物产生一定毒害作用。