水稻耐淹性的QTL定位与候选基因分析

为研究水稻苗期对淹水胁迫的耐受性,以籼稻品种台中本地1号(TN1)和粳稻品种春江06(CJ06)为亲本构建的DH群体为实验材料,将淹水条件下的成苗率作为考察指标,利用该群体前期构建的分子连锁图谱对淹水数据进行数量性状基因座(quantitative trait loci,QTL)检测分析.利用实时荧光定量PCR(quantitative real-time PCR,qRT-PCR)技术对淹水处理前后相关基因的表达量进行分析,并对表达量存在显著差异的基因进行测序分析.结果表明:挖掘到6个与淹水胁迫相关的QTL,分别位于水稻第1,2,6,8和9号染色体上;位于8号染色体QTL区间内的基因LOC_Os08g42750的表达在两亲本间存在显著差异,该基因在两亲本的编码区域存在4处差异.检测到的QTL位点对QTL精细定位和克隆耐淹相关基因具有重要参考价值,并为研究水稻耐淹分子机制及水稻直播育种提供了新的观点和见解.     

红树植物耐盐–耐淹性的荟萃分析及其应用对策

基于盐度和潮汐淹水对红树植物筛选和定植的重要作用, 选择5种中国造林工程中常用的红树植物, 采用文献检索和荟萃分析方法, 探究其耐盐–耐淹性。结果表明: 白骨壤(Avicennia marina)的耐盐–耐淹性最强 , 能 够 生 长 于 高 盐 度 (40‰)和 长 时 间 淹 水 (16 h/d)环 境 中 ; 秋 茄 (Kandelia obovata)和 桐 花 树 (Aegicerascorniculatum)具 有 较 强 的 耐 盐 –耐 淹 性 , 能 够 生 长 于 中 盐 度 (30‰)和 较 长 时 间 淹 水 (12 h/d)环 境 中 ; 木 榄(Bruguiera gymnorrhiza)和无瓣海桑(Sonneratia apetala)的耐盐性较低, 能够生长于低盐度(20‰)环境中, 前者可种植在较长时间淹水(12 h/d)区域; 超过单一盐度或淹水胁迫耐受限度时, 复合胁迫会降低红树植物的耐受性; 在实际造林应用中, 白骨壤、秋茄和桐花树具有较强的耐盐–耐淹性, 适合中国南部沿海的红树林宜林地。最后, 提出相应的工程应用对策, 可为中国红树林的精准修复提供科学依据。     

豇豆种子萌芽期及幼苗期耐湿性能的比较

目的比较豇豆萌芽期及幼苗期的耐湿性能,指导豇豆播种实践。方法在豇豆种子萌芽期及幼苗期分别进行淹水处理,研究不同时期豇豆种苗对缺氧胁迫的生理生化响应。结果 (1)随着豇豆种子淹水时间延长,萌发率明显降低,在36 h后,成苗率为0,在幼苗期淹水处理,72 h仍无幼苗死亡,但生理生化指标变化明显;(2)淹水抑制豇豆幼苗生长,其中对根的伤害最大。结论豇豆萌芽期比幼苗期对淹水耐受能力低,种子萌动期涝害会严重影响萌发,导致烂种,因此选择播种土壤环境和雨后播种非常重要。     

常规水稻耐镉性及镉低积累种质的筛选

水稻是我国重要的粮食作物,水稻种质耐镉性及镉低积累筛选的研究对于保障粮食安全具有重要意义。本试验以30个常规水稻品种为试验材料,比较分析了对照处理和2 mg/L镉胁迫处理对水稻种子的发芽率、发芽指数、幼苗的根长、芽长等指标的影响,通过对供试水稻样品的各指标镉胁迫指数进行单因素方差分析,筛选出具有优良耐镉性的水稻品种。结果表明2 mg/L的镉溶液胁迫对水稻种子发芽率、发芽指数、幼苗芽长等的指标无显著影响,但对幼苗的根长生长抑制效果较明显,存在显著性差异,故水稻幼苗根长的胁迫指数可作为评价水稻种质耐镉性的生理指标。对根长镉胁迫指数采用最小显著差异数法分析得出30个常规水稻品种中,IR~24镉胁迫指数最高为0.6601,耐镉性最好且与其他品种存在显著性差异,而水稻品种粳1711镉胁迫指数最低为0.0636,表明耐镉性最差。     

不同枫香种源对淹水胁迫的响应

采用随机区组试验设计,研究了人工模拟淹水胁迫对永康、邵武、南丹、南昌、泾县5个种源的枫香(Liquidambar formosana)2年生苗生长的影响。经过120 d的淹水处理,5个种源枫香的存活率均为100%,永康、泾县和南昌种源出现了少量不定根,而邵武和南丹种源未产生不定根。淹水抑制了枫香的干物质生产能力,其中对永康种源的抑制效应最明显,淹水胁迫下其干质量只有对照的64%;而对南昌种源干物质积累的影响最小,其生物量积累达对照的90%;同时发现,淹水胁迫下枫香种源地上部生物量积累和苗高生长变化不大,而根系生物量明显下降,导致根冠比下降,说明淹水胁迫对枫香地下部影响远远大于地上部,从而改变了干物质分配模式。随着淹水时间的延长,枫香叶绿素含量明显下降。淹水胁迫下不同种源枫香根系形态学参数也发生了变化,其中南丹种源的根系总长(TL)、根长密度(RLD)以及比根长(SRL)均有所增加,这可能是根系在缺氧环境下的一种适应性变化。根据5个种源在淹水胁迫下的生长状况和生物量积累,可以认为南昌和南丹种源较适合在低湿地推广。     

夏季淹水胁迫对北美枫香苗木叶色及光合荧光特性的影响

[目的]评价北美枫香(Liquidambar styraciflua)耐涝性,并从叶色与色素、光合荧光等生理指标间的协同性分析其耐涝机理,为沿海和涝害地区耐水湿观赏树种的筛选提供参考.[方法]模拟中国南方洪水季节性发生的特点,在夏季高温期间,对北美枫香1年生扦插苗进行60d的户外盆栽淹水处理,分析其在淹水过程中生长、叶...     

淹水胁迫对湖北海棠生长及叶绿素荧光动力学的影响

【目的】评价湖北海棠耐涝性,并从色素含量和叶绿素荧光动力学角度分析其耐涝机制。【方法】通过人工模拟淹水胁迫,对淹水胁迫过程中湖北海棠生长形态、叶片外观及叶绿素快相荧光动力学特征进行分析。【结果】(1)淹水处理显著抑制湖北海棠的生长,但淹水30~200 d苗木成活率仍为100%。(2)淹水后叶色转红,叶绿素与类胡萝卜素(Car)和花青素(Anth)的相对含量比值(m_(Chl)/m_(Car+Anth))显著下降。(3)进行叶绿素荧光动力学观测发现,处理叶片在O相的初始荧光F_o显著高于对照,在P相的最大荧光F_m显著低于对照,且淹水后在J相处的可变荧光V_j升幅(3.4%~9.0%)大于K相处的可变荧光V_k升幅(3.8%~11.6%)。随着淹水时间的延长,叶片单位面积的反应中心数目(RC/CSm)和PSⅡ电子受体库容量(S_m)显著降低,电子由Q_A向Q_B的传递过程受抑制,导致PSⅡ向PSⅠ的电子传递能力降低(Ψ_o和φ_(Ro)),最终表现为综合性能参数(PI_(total))受到显著抑制,而叶片的热耗散(DI_o/CS_m)显著递增。【结论】淹水胁迫显著抑制湖北海棠生长,但并不致死,因此可认为其具备一定的耐水淹能力。虽然淹水对湖北海棠叶片PSⅡ电子受体侧的影响大于供体侧,但叶片可通过增加热耗散比及Car和Anth相对含量比例来降低激发能的产生,以及过剩激发能的伤害,从而提高其耐水淹能力。     

7种冬青对苯气体胁迫的生理响应

为揭示7个冬青品种对苯气体胁迫的生理响应,筛选出抗苯气体污染的种质资源,采用人工模拟苯气体胁迫的方法进行试验。研究表明:随着苯气体胁迫时间的延长,7个冬青品种的质膜透性、叶绿素a/b、MDA含量和脯氨酸含量均呈上升趋势,可溶性蛋白含量呈下降趋势,SOD活性和POD活性基本呈先上升后下降的趋势。7个冬青品种扦插苗中‘兰少女’冬青和大别山冬青耐苯性强;钝齿冬青、刺叶冬青和全缘冬青次之;‘金宝石’冬青和冬青抗苯性差。     

黄河三角洲湿地木霉分离与耐盐活性鉴定

木霉菌可以提高植物的抗逆性。为了获得耐盐活性好的木霉菌株,本研究从盐渍化严重的山东东营黄河三角洲湿地中采集土样和水样,分离并筛选了耐盐的木霉菌株,鉴定木霉菌株的耐盐活性。结果表明:黄河三角洲湿地48个样品共分离获得64株木霉,木霉数量与土壤深度呈负相关,与盐度没有明显相关性;通过不同浓度Na Cl胁迫下木霉菌株在固体培养基(PDA)和液体培养基(PDW)中的生长和产孢情况观察,从64株木霉中鉴定出6株具有高耐盐活性的木霉菌株;其中3株木霉(TW-304、TW-327和TW-353)在1 000 mmol/L Na Cl胁迫下,菌丝生长与对照相比,耐盐活性达到50%以上,具有极高的耐盐性;通过形态学和分子学鉴定显示TW-304、TW-327和TW-353三株木霉分别为哈茨木霉、深绿木霉、哈茨木霉。该研究筛选获得的耐盐木霉菌株为耐盐微生物菌剂的开发利用提供新的种质资源。     

耐旱水稻种质的筛选鉴定

筛选耐旱水稻种质资源，是发展水稻旱作生产的首要任务.通过旱地播种、自然条件下观察水稻种质的耐旱性、不同质量分数的PEG6000渗透胁迫等方法进行耐旱水稻种质的筛选.结果表明：种质93-11(Bph15)在旱地初步筛选为耐旱种质；27%PEG6000的渗透胁迫能够模拟自然条件下的旱地干旱胁迫；在27%PEG6000的渗透胁迫下，93-11(Bph15)表现出强耐旱性.研究实现了耐旱水稻种质的筛选鉴定，对发展水稻旱作生产、降低水稻生产对水的过度依赖和减少稻田温室气体排放以实现碳中和等具有重要的实际意义.     

萌发期抗(耐)盐春油菜种质资源筛选与评价

为了选育适合盐碱地种植的优良油菜品种,本研究以15份春油菜种质资源为供试材料,于萌发期用不同浓度NaCl溶液处理,调查盐胁迫下供试材料相关指标的变化,并确定了春油菜抗(耐)盐种质资源筛选及评价研究的最佳NaCl浓度(10 g/L)。结果表明:在该浓度下,对所有供试材料的相对发芽率、相对发芽势、相对发芽指数等9个测定指标值进行主成分分析、方差分析和聚类分析,前3个主成分的累计贡献率达88.37%,其中相对发芽率、相对子叶鲜重、相对茎长、相对根鲜重、相对侧根数目等指标占有较大比重,可以构成萌发期抗(耐)盐春油菜种质资源筛选与评价体系。聚类及方差分析结果表明,宁交5号抗(耐)盐性最强。     

大豆GmMYB130对GmCHI3基因的转录调控研究

盐胁迫通常会引起植物细胞内过氧化物等次级危害,是限制农作物产量的主要逆境之一,从分子水平解析大豆在盐胁迫中的响应机制可为大豆耐盐品种的分子育种奠定基础.本研究通过亚细胞定位、染色质免疫共沉淀、荧光定量PCR等手段,探索大豆耐盐响应因子GmMYB130对GmCHI3基因的转录调控机制.结果表明,GmMYB130定位于细胞核中,且能结合于类黄酮合成酶基因GmCHI3的启动子区,从而调节GmCHI3的转录表达.因此,转录因子GmMYB130可能通过激活GmCHI3的转录,调节类黄酮物质的合成,最终提高大豆耐盐能力.     

作物不同基因型的磷素营养研究进展

介绍了近年来植物磷素营养研究的发展趋势,强调了开发不同基因型作物品种耐低磷机理研究的重要性;综述了作物不同基因型低磷胁迫的根系形态构造的差异、根系分泌物及pH值的变化;低磷胁迫对水分利用效率、碳水化合物同化作用的影响、对膜脂过氧化及保护酶系统活性的影响、对叶片特征的影响、酸性磷酸酶(APA)活性与耐低磷胁迫的关系;磷素利用效率的基因位点(分子标记)的研究进展.     

淹水胁迫对木芙蓉幼苗形态及部分生理指标的影响

通过木芙蓉(Hibiscus mutabilis) 1 a生幼苗淹水模拟试验,研究在淹水胁迫下木芙蓉幼苗形态及光合生理指标变化情况.结果表明:在淹水胁迫下,木芙蓉的苗高与CK组相比没有较大差别,但地径在淹水的第2周期后明显比CK组增粗很多;净光合速率受气孔影响,呈现出先快速下降随后有所上升的趋势; SOD、POD、MDA总体呈现先上升后下降再上升的趋势,在淹水处理第2周期末达到最大值.所有指标均表明,木芙蓉对淹水胁迫有良好的适应性.     

适于深圳城市河道护坡的草类植物筛选

通过构建模拟城市河道,测定7种供试植物的盖度、生物量、坡面适应性、根系特征、耐淹能力及抗冲刷能力等,对适于深圳城市河道护坡的草类植物进行了筛选.结果表明:在深圳的自然条件下,各供试植物在模拟河道堤坡上都能正常生长;播种或幼苗移栽4个月后,各物种间的盖度、生物量、根系特征、耐淹能力及抗冲刷能力差异显著;百喜草盖度可达70%以上,生物量(干重)可达8.33 kg/m2,其中根系生物量为2.09 kg/m2,而且直径不超过1mm的有效根多,明显高于其它供试植物;百喜草植株在部分淹水、全淹时半数死亡时间分别为45及15 d,耐淹能力强;百喜草砌块能抵御4.0m/s的流速冲刷.综合各项指标,百喜草是最适于深圳地区城市河道护坡的优良水保草种.     

水位管理对稻田地表水总磷的影响

通过蒸渗仪进行水稻水位管理试验,研究了稻田施肥后和水稻各生育阶段不同淹水深度的地表水总磷(TP)质量浓度变化.结果表明:施肥后,淹水深度和淹水时间对TP质量浓度均有影响,随着淹水时间的延长,TP质量浓度不断增加;在水稻同一生育阶段,TP质量浓度随淹水深度增加而减少,但淹水越深,单位面积释放出的TP越多;在水稻不同生育阶段,TP释放量乳熟期最大,抽穗开花期次之,拔节孕穗后期最小;在水稻各生育阶段的淹水处理中,温度和淹水深度对TP释放量均有影响,当2个因素同时变化时,淹水深度对TP释放量影响明显.     

6种园林草本植物对水淹胁迫的生理响应的比较研究

在建设海绵城市的背景下,为筛选出适用于园林绿化的耐淹植物,对八宝景天(Sedum spectabile)、三七景天(Sedum aizoon)、鸢尾(Iris tectorum)、马蔺(Iris lacteal var.chinensis)、万寿菊(Tagetes erecta)和萱草(Hemerocallis fulva)6种草本植物进行持续水淹胁迫处理.6种生理指标测定结果发现:持续水淹胁迫下,八宝景天、三七景天、鸢尾、马蔺的叶绿素含量、叶绿素a/b值、保护酶SOD、CAT和可溶性蛋白含量显著下降(P0.05)并低于对照组水平,丙二醛(MDA)大量积累;而万寿菊和萱草则在波动性变化后重新恢复正常水平.经主成分分析和隶属函数分析比较得出六种植物的耐淹性依次为,萱草万寿菊马蔺三七景天八宝景天鸢尾.     

NaCl胁迫对不同玉米自交系种子萌发的影响及其耐盐性比较

为筛选适宜盐碱地栽培的耐盐玉米品种,挖掘耐盐玉米种质,以宁夏新培育的优良玉米自交系作为研究对象,用不同浓度NaCl溶液模拟盐胁迫的方法,对收集的20份玉米样品进行耐盐性分析,并用模糊隶属函数法对耐盐性强弱进行比较.结果表明,随着NaCl溶液浓度的增加,样品的发芽率、发芽势显著减小,与对照品差异显著(P0.05);20个样品中代号为70,45,31,59,65的耐盐性较强,可以作为耐盐品种,在盐分较高的土壤中种植.     

基于作物耐淹能力的平原圩区排涝模数研究

特定区域的排涝模数主要由作物耐淹能力决定,由于作物耐淹能力的资料相对缺乏,采用固定排涝历时计算区域排涝模数较显粗放。该文根据水稻、青椒、西瓜等作物的耐淹能力指标,利用水量平衡法分别计算基于作物不同受涝程度的区域排涝模数,进而分析建立区域排涝模数与作物耐淹能力的回归关系。研究表明,区域排涝模数与作物耐淹能力的回归方程可为精确计算区域排涝模数,进而合理确定排涝工程布局、规模和投资服务。     

盐胁迫下棉花根系的转录组分析及耐盐基因筛选

为揭示棉花耐盐分子机制,筛选出棉花盐胁迫应答相关基因.文章从4个新疆主栽棉花品种中筛选得到一个对盐胁迫具有强耐受性的‘新陆中69号’,并在盐胁迫下对棉花根系进行了转录组分析.结果表明:有891个基因表达量上调,666个基因表达量下调; GO富集分析结果表明:差异表达基因数量较多的主要集中在分子功能、细胞组分、生物学过程中; KEGG分析结果表明:差异表达基因主要参与木质素生物合成和植物MAPK信号通路.