Comparative proteomics analysis of <Emphasis Type="Italic">OsNAS1</Emphasis> transgenic <Emphasis Type="Italic">Brassica napus</Emphasis> under salt stress

Salt stress is one of the major abiotic stresses in agricultural plants worldwide. We used proteomics to analyze the differential expression of proteins in transgenic OsNAS1 and non-transformant Brassica napus treated with 20 mmol/L Na₂CO₃. Total protein from the leaves was extracted and separated through a high-resolution and highly repetitive two-dimensional electrophoresis (2-DE) technology system. Twelve protein spots were reproducibly observed to be upregulated by more than 2-fold between transgenic and non-transformant B. napus. These 12 spots were digested in-gel with trypsin and characterized by matrix-assisted laser-desorption/ionization time-of-flight mass spectrometry (MALDI-TOF-MS) to obtain the peptide mass fingerprints. Protein database searching revealed that 5 of these proteins are involved in salt tolerance: dehydrogenase, glutathione S-transferase, peroxidase, 20S proteasome beta subunit, and ribulose-1,5-bisphosphate carboxylase/oxygenase. The potential functions of these identified proteins in substance and energy metabolism, stress tolerance, protein degradation, and cell defense are discussed. The salt tolerance of the transgenic rapeseed was significantly improved by the introduction of the OsNAS1 gene from Brazilian upland rice of Oryza sativa (cv. IAPAR 9).     

盐胁迫短芒大麦甜菜碱醛脱氢酶基因片段的克隆与序列分析

以2％NaCl诱导3－6天的短芒大麦叶片为材料，用TRIzol试剂提取总RNA后，反转录合成cDNA，用PCR扩增得到的600bp片段，将所得序列与GenBank上已登录的序列进行同源性比较，发现它与大麦等作物的BADH基因同源性很高，并存在醛脱氢酶的保守十肽区，从而证明短芒大麦的耐盐性与小分子渗透物质的积累有关。     

三种抗氧化酶在小麦抗干旱逆境中的作用初探

在模拟干旱条件下连续监测了小麦叶片中的3种抗氧化酶：超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)的活力变化．发现在干旱胁迫下，此3种酶的活力均会显著升高，但随胁迫天数的不同，其升高幅度会有所差异。同时测定了经过干旱胁迫后恢复培养的小麦叶片中酶活力的大小，发现仅经过中度诱导胁迫的恢复组酶活力有所下降，其它组均继续升高．作者由此认为：干旱胁迫可诱导小麦叶片中的抗氧化酶活力的升高，这些酶有可能协同作用共同抵抗干旱胁迫造成的氧化伤害，但这种诱导作用并非是无限的，重度胁迫可能对植物造成不可逆的伤害．经同工酶电泳检测发现这种诱导作用仅仅导致酶表达量的增加，并没有产生新的同工酶类型。     

外源钙对低温胁迫下甜瓜幼苗膜稳定性和渗透调节物质的影响

采用5mmol/L的CaCl2喷施"二叶一心"期甜瓜幼苗后,置于8 ℃培养箱中培养,并测定24 h内膜稳定性和渗透调节物质变化.结果表明,低温胁迫下,对照组甜瓜幼苗的丙二醛(MDA)含量和膜透性持续上升,可溶性蛋白和可溶性糖含量均在6 h达到最高,游离脯氨酸和有机酸含量则是在3h达到最大值.钙处理组的MDA含量、膜透性和渗透调节物质含量变化均与对照组相似,但相同时间段内,可显著降低低温胁迫下甜瓜幼苗MDA积累及细胞膜相对透性,提高蛋白质、可溶性糖和游离脯氨酸含量,而对有机酸含量影响不显著.     

水分胁迫下亚麻种子萌发的生理响应

为了解水分胁迫对亚麻种子萌发的影响以及为亚麻抗旱栽培技术和育种方法提供理论依据,以亚麻076、075、陇亚8号的种子为试验材料,分别用不同质量分数(0%、10%、15%、20%、25%、30%)的聚乙二醇(PEG-6000)处理,研究水分胁迫对亚麻种子的萌发的影响。结果显示:随着PEG质量分数的增加,亚麻种子的发芽势、发芽率下降,其中陇亚8号下降幅度最大。亚麻种子在PEG质量分数增加时,电导率呈现了低高低的趋势,其中076的电导率的变化较明显。适宜质量分数的PEG胁迫可以提高种子的活力指数,而较高质量分数的PEG则降低种子的活力指数。试验可知,这3个品种的种子在抗旱性上有明显的差异,076抗旱性强,075较抗旱,陇亚8号不抗旱。     

酸雨、遮阴胁迫对加拿大一枝黄花光合生理特征的影响

通过对加拿大一枝黄花进行全光照(对照组)、33%遮阴(透光率约为(66±10)%)及66%遮阴(透光率约为(33±5)%)3种遮阴处理;酸雨pH值梯度为3.5、4.5、5.5及对照组(自来水,pH约为6.5)的胁迫处理,研究这两种逆境胁迫对其光合速率、蒸腾速率、水分利用率等生理特征的影响。结果表明:(1)不同pH值的酸雨处理的加拿大一枝黄花,其叶片净光合速率间存在显著差异,且随着模拟酸雨溶液酸度的逐渐增加,其光合速率持续降低;(2)随着模拟酸雨溶液酸度的增加,其叶片蒸腾速率持续降低;(3)加拿大一枝黄花在pH4.5时的水分利用率显著增大,表现出对酸雨较强的耐受能力;(4)加拿大一枝黄花的蒸腾速率在全光照的情况下要明显高于其他两组.     

外源H_2S对冷胁迫引起的白菜幼苗氧化损伤的影响

硫化氢(H2S)是调节植物生长发育和胁迫响应的重要信号分子。研究了H2S对冷胁迫下白菜(Brassica rapapekinensis)幼苗生长状态和氧化胁迫的影响。结果显示:随着冷胁迫时间延长白菜幼苗生长趋势逐渐减弱,并且幼苗体内H2S主要生成酶(LCD、DCD和DES)编码基因表达上调,H2S产率提高。生理浓度H2S(硫氢化钠为供体)预处理后进行冷胁迫的白菜幼苗与单独低温处理组相比:H2O2含量、MDA含量和蛋白质羰基化(PCO)水平显著降低,即H2S预处理后白菜幼苗受到的氧化胁迫减弱,但在冷胁迫3d后抗氧化酶(SOD、POD、CAT、APX)活性并未因为H2S的预处理而提高。这表明H2S预处理可以缓解冷胁迫引起的氧化损伤,减少胁迫对白菜幼苗造成的损害,促进冷胁迫下白菜幼苗的生长,而这种损伤的减少可能并不是通过激活抗氧化酶活性来起作用。     

4种草坪草种耐盐性研究

采用盆栽试验分析4种常用草坪草种:高羊茅(Festuca arundinacea Schred.)、草地早熟禾(Poapratensis L.)、多年生黑麦草(Lolium perenne L.)和普通狗牙根(Cynodon dactylon (L.) Pers.),分别经质量分数为0.35%、0.5%、0.65%和0.80%的NaCl溶液处理后发芽率、叶片长度、脯氨酸和叶绿素变化.结果表明,盐胁迫下草坪草种的发芽率、叶片长度、叶绿素与脯氨酸含量与盐溶液质量分数表现显著的相关性,且差异显著.随着NaCl溶液质量分数的增加,4种草坪草种发芽率、叶片长度较对照均有所下降,但变化幅度各不相同.通过测定经不同质量分数的NaCl溶液处理后草坪草叶片中脯氨酸含量和叶绿素含量发现,脯氨酸含量增加而叶绿素含量降低,两种变化趋势也各不相同.综合比较分析表明,4种草坪草种耐盐性大小为:草地早熟禾多年生黑麦草高羊茅普通狗牙根.     

不同安祖花对高温胁迫的生理响应

为了揭示不同安祖花的抗热性差异,以安祖花栽培品种红掌和火鹤为材料,采用英国PPS公司生产的TPS-1便携式光合作用测定仪、FMS-2荧光仪等研究了45℃高温胁迫3h、5h后不同材料叶片的生理特性.     

外源NO供体硝普钠(SNP)显著缓解NaCl对小麦幼根的生长和质子分泌抑制

笔者研究了NO供体硝普钠(SNP)对NaCl胁迫下小麦(鲁麦15)幼根生长、质子分泌及离子含量的影响.结果表明:75 mmol·L-1的NaCl显著抑制小麦幼根的生长、质子分泌速率,增加Na+/K+比和MDA含量,而同时添加0.08 mmol·L-1SNP后,能显著缓解NaCl胁迫对小麦幼根生长的抑制作用,提高幼根质子分泌速率,降低Na+/K+比和MDA含量.这些结果表明NO可能通过增加根系质子分泌速率,维持低的Na+/K+ 比和膜脂过氧化水平,从而缓解NaCl引起的生长抑制.