大豆是重要的经济作物,是植物油脂和蛋白质的重要来源。近年来,因全球气候变化引起的高温胁迫频发,危及到大豆生长的各个时期,成为制约大豆产量和品质的重要因素之一。为了揭示大豆耐高温性的遗传机理,建立综合高效大豆耐高温评价体系,促进大豆耐高温特性的遗传改良,现对大豆响应高温胁迫的生理生化基础和分子调控机制进行综述。相较于适温条件,高温胁迫可使大豆植株发生叶片增厚、气孔导度下降、细胞膜透性增加、细胞微观组织结构受损以及渗透调节物质(脯氨酸、可溶性糖和可溶性蛋白)含量变化和抗氧化防御系统关键酶活性丧失等生理异常反应

通过测定高温胁迫下豌豆(Pisum sativumL.)幼苗电导率、丙二醛(MDA)、抗坏血酸(Vc)变化及下胚轴生长,探讨高温胁迫影响豌豆生长发育的生理原因。结果表明,高温胁迫使豌豆细胞膜完整性受损,抗氧化剂含量下降,膜脂更多地被过氧化,下胚轴生长受到抑制。豌豆对高温胁迫的以上生理响应可能是高温导致豌豆品质下降和减产的重要生理原因。

从83份黄淮海地区代表性大豆地方品种和育成品种(系)中按根系类型选取32份,用以研究苗期根系性状的遗传特点、与地上部性状的相关以及与逆境胁迫的关系。大豆苗期一级侧根数、主根长、根干质量、总根长和根体积等性状,在品种间、各苗龄间均存在显著遗传变异;根系性状与整株干质量呈高度相关;根干质量、根总长和根体积的相对值与耐旱平均隶属函数值,一级侧根数、主根长、总根长、根体积、根干质量的相对值与耐铝毒平均隶属函数值呈极显著相关,且根系性状的相对值在品种间存在显著变异,可用做耐逆性选择的根系指标。

【目的】高温高湿、重金属等非生物胁迫是制约大豆生产,影响种子发育和品质的重要因素。通过对大豆GmHMADP的研究,揭示其在重金属镉、铜和高温高湿胁迫下的表达水平以及功能,以期为培育高活力的逆境耐受性大豆新品种提供理论依据和实践基础。【方法】利用Primer Premier 5.0软件设计引物,以宁镇1号和湘豆3号2个品种叶片的cDNA为模板,分离大豆GmHMADP全长cDNA序列。通过NCBI网站BLAST对GmHMADP同源性氨基酸序列进行搜索,并用DNAMAN软件进行氨基酸序列比对。同时,以XhoⅠ和SalⅠ为酶切位点构建35S::GmHMADP-GFP融合表达载体,分析其在烟草叶肉细胞的瞬时表达,进行亚细胞定位。利用实时荧光定量PCR技术对GmHMADP的组织特异性表达及其在高温高湿和CuSO_4、CdCl_2处理下的表达进行分析。以XbaⅠ和Bam HⅠ为酶切位点,利用p BI121载体,构建融合表达载体,将GmHMADP在野生型拟南芥中过表达,获得3个纯合的T3转基因株系,对高温高湿胁迫下拟南芥的种子活力以及过表达拟南芥植株对铜、镉胁迫的耐受性进行分析。【结果】获得大豆GmHMADP全长cDNA序列,该基因包含1个996 bp的完整开放阅读框,具有4个外显子和3个内含子。多序列比对结果表明,GmHMADP氨基酸序列含有2个金属离子结合位点特征序列CXXC。亚细胞定位结果表明GmHMADP蛋白定位于细胞膜与细胞核上。组织特异性分析结果表明,GmHMADP在宁镇1号和湘豆3号2个品种的发育和成熟中的种子中表达量较高。与相应的对照组相比,在宁镇1号种子中,高温高湿胁迫48、96和168 h后,GmHMADP的表达量显著(P<0.01)升高;湘豆3号中,GmHMADP的表达量在不同浓度Cu~(2+)、Cd~(2+)的诱导下均显著(P<0.01)升高。GmHMADP过表达拟南芥株系经高温高湿胁迫后的发芽势、发芽率及种子活力均显著(P<0.01)高于野生型植株;经Cu、Cd胁迫后,转基因拟南芥株系的根长和干重均显著(P<0.05)高于野生型植株。【结论】GmHMADP参与高温高湿胁迫下种子活力的形成并响应Cu、Cd胁迫,在拟南芥中过表达GmHMADP可提高拟南芥的种子活力以及对Cu、Cd胁迫的耐受性。

【目的】了解杂交大豆品种间抗旱性差异，从而选育耐旱杂交大豆品种。【方法】以3个杂交大豆为试验材料，在生长间采用PEG-6000水培模式模拟大豆苗期干旱胁迫，测定干旱胁迫后苗期叶片叶绿素含量、光合生理指标、渗透调节物含量以及抗氧化酶活性等，研究3个杂交大豆对干旱胁迫的生理响应及抗旱性。【结果】利用3个不同浓度的PEG-6000溶液（5%、10%和20%）处理大豆苗期，结果随着PEG-6000溶液浓度不断增加，检测到3个杂交大豆的相关抗旱指标存在显著性差异。首先通过观察不同浓度处理后大豆苗期表型变化，发现随着PEG-6000溶液浓度增加，大豆幼苗生长受到抑制逐步显著。其次检测大豆幼苗的叶绿素含量，发现随着PEG-6000溶液浓度增加其含量均呈现上升趋势，最显著的是优势豆-A-5。接着测试大豆苗期光合生理指标，3个杂交大豆苗期叶片的净光合速率（P_(n)）、蒸腾速率（T_(r)）、胞间二氧化碳浓度（C_(i)）和气孔导度（G_(s)）变化趋势呈现显著差异。然后通过检测渗透调节物和抗氧化酶活性等物质，分析不同处理条件下，不同大豆品种对干旱胁迫响应情况，结果显示随着大豆幼苗可以通过渗透调节和启动抗氧化防御系统应对干旱胁迫，并且随着胁迫程度增加，各物质含量有显著变化，而且不同品种间也存显著差异。最后利用隶属函数值法综合分析得出3个杂交大豆的抗旱性强弱顺序为：优势豆-A-5>杂交豆6号>晋豆48。【结论】杂交大豆可以通过光合抑制、渗透调节以及抗氧化酶活性等途径共同作用响应干旱胁迫，本研究筛选的优势豆-A-5可作为抗旱杂交大豆在黄淮海地区推广示范，同时也为后期杂交大豆抗旱育种提供重要参考。

为阐明辣椒耐热的生理生化机制,以耐热自交系A11和热敏自交系B22为材料,研究了高温(42℃)胁迫下辣椒相对电导率、丙二醛、游离脯氨酸、总叶绿素含量和保护酶活性的变化。结果表明:高温胁迫后,随着时间的延长,不同耐热性材料的相对电导率、丙二醛含量增加,热敏材料增幅高于耐热材料,而热敏材料的游离脯氨酸含量的上升幅度低于耐热材料;总叶绿素含量呈下降趋势,热敏材料总叶绿素含量的下降幅度大于耐热材料;SOD和POD活性均表现为先下降后上升趋势,其中热敏材料下降幅度高于耐热材料,上升幅度则相反。

以坛紫菜耐高温品系Z-61 F4代叶状体为试验材料、野生型坛紫菜叶状体为对照,研究了高温胁迫(30℃、26℃)与正常培养温度(21℃)下,处理不同天数(0、2、4、6、8、10 d)后坛紫菜叶状体中自由基含量、过氧化氢(H2O2)含量、丙二醛(MDA)含量、超氧化物歧化酶(SOD)活性、过氧化物酶(POD)活性、过氧化氢酶(CAT)活性和游离脯氨酸(Pro)含量的动态变化过程。结果发现耐高温型坛紫菜对高温胁迫的生理响应过程:高温胁迫→活性氧含量上升→细胞膜氧化受损,产生过量膜脂过氧化物→细胞感受到过量的活性氧信号→抗氧化系统和渗透压调节系统共同响应,清除活性氧→自由基含量下降。同时比较两种紫菜...

以白扬双杂交杂种新无性系为主要试验材料，在４种水分胁迫条件下对各无性系生理和生长指标进行了数量遗传分析。结果表明，各生长指标的遗传变异系数、互作变异系数、重复力和互作力一般均大于生理指标；绝大部分指标的重复力和遗传变异系数大于互作力和互作变异系数。以６个生理指标及２个叶部生长指标与苗高进行逐步回归分析表明，在不同水分胁迫条件下，影响苗高生长的主导因素不同。回归方程反映出，在受到土壤干旱胁迫时，在降低蒸腾作用的条件下，光合作用和光合面积越大，越有利于苗木生长，通过对苗高和生物量与水分互作分析及品种稳定性分析，根据生产力、适应性和稳定性指标可将１０个参试无性系分为３类

土壤具有巨大P库,但有效P含量很低,培育有效利用土壤P素的林木基因型,可从根本上解决土壤有效P的缺乏。本文结合国内外植物营养遗传和改良研究成果,就林木有效利用土壤P素的基因型差异、对低P胁迫的适应机理、P效率的遗传控制、耐低P种质资源筛选和新品种培育等进行述评。基于资源与环境问题考虑,作者认为P效率应作为一个重要的林木育种目标,加强我国主要造林树种以P效率为主的营养利用效率遗传改良,以达到低投入、高产出、无污染的人工林可持续发展目标。

绥农14是集优质、高产、抗病、广适应性于一身的大豆优良品种,对绥农14系谱亲本进行分子和表型的遗传基础解析,为有目的地选择杂交亲本拓宽遗传基础提供理论指导。利用包含有生长性状、产量性状、品质性状、抗逆性状、固氮性状在内的50个表型性状和550个微卫星位点对绥农14系谱亲本进行分析。550个SSR位点共检测出等位变异1 494个,平均每个SSR位点的等位变异为2.716 4,平均PIC值为0.445 0,其中30个多态性高的位点可作为评价大豆种质资源遗传多样性的重要位点;连锁群C1的多态性位点比例最高为0.961 5,连锁群A2的保守片断最多为11个,构建绥农14系谱亲本的指纹图谱最少需2个位点...

【目的】研究干旱胁迫对气孔导度(Gs)、PSⅡ原初光能转化效率(Fv/Fm)、叶片伸长速率(leaf elongation,LE)和叶片相对含水量(relative water content,RWC)4个甘蔗生理指标遗传变异的影响,为其在甘蔗育种程序早期阶段的应用提供参考。【方法】采用裂区设计,以自然干旱和人工灌溉为主区,不同甘蔗基因型为副区,在云南省红河州开远市和玉溪市元江县2个试验点先后对22个和18个甘蔗基因型同时开展田间试验,主要在2个生长季甘蔗拔节前期先后13次、18次、15次和10次分别对4

本研究采用室内人工降温的方式,对69个中国明对虾(Fenneropenaeus chinensis)家系共1327尾成虾进行了耐低温实验,测定其生长和耐低温性状;并利用混合模型方程,通过平均信息约束极大似然法进行遗传力和遗传相关估计。采用2种动物模型对中国明对虾成虾低温下体重、体长的遗传力进行评估,模型1加入了共同环境效应,模型2没有加入共同环境效应。由模型1获得的体重、体长的遗传力分别为(0.206±0.177)、(0.187±0.179),由模型2获得的体重、体长的遗传力分别为(0.317±0.065)、(0.298±0.063),均为中低等遗传力。经似然比检验体重、体长在模型1和模型2间的似然比值均无显著差异(P>0.05),表明模型1和模型2之间无显著差异,模型2为较优遗传模型。以半致死时的存活状态作为耐低温性状指标,遗传力为(0.169±0.078),为低等遗传力。低温下体重、体长之间的表型和遗传相关分别为(0.823±0.010)和(0.969±0.018),为高度正相关;低温下体重、体长与半致死时的存活状态的表型相关分别为(0.187±0.030)和(0.218±0.030),为低度正相关;而遗传相关分别为(0.517±0.205)和(0.538±0.203),为中度正相关。本研究表明,对生长性状进行的选育不会降低其耐低温能力,中国明对虾耐低温性状可与生长性状进行共同复合选育。

以野生大花银莲花(Anemone silvestris)幼苗为试验材料，采用人工模拟高温的试验方法，研究了高温胁迫对大花银莲花植株叶片生理及荧光特性的影响，揭示其耐热机制，进而为品质的引进和栽培提供理论指导。结果表明：随着高温胁迫处理时间的增加，大花银莲花植株半致死温度逐渐降低，12 h处理时间下半致死温度为50.83℃，而72 h处理下半致死温度为36.03℃。在同一处理时间下，与25℃相比大花银莲花叶片的相对电导率(REC)、丙二醛(MDA)含量、类胡萝卜素含量、非光化学猝灭的最大量子产额(φDo)随温度的升高呈不同程度的增加，而PSⅡ的潜在活性(F_v/F_o)、PSⅡ反应最大光化学量子产量(F_v/F_m)、最大光化学效率(φPo)则随温度的升高逐渐降低。综上可知，大花银莲花对高温环境较为敏感，当植物细胞受到热害时，通过及时调节自身保护机制，提高自身抗氧化能力减轻自身受伤害程度，并将无法利用的光能以热能的形式散发至空气中，以此来适应外界高温环境。因此，野生大花银莲花对高温具有一定的耐热性，可作为北方地区潜在园林植物资源加以开发利用。

【目的】对高温胁迫下辣椒幼苗的形态及其抗逆生理响应进行比较分析,为辣椒苗期耐热性鉴定提供参考。【方法】以辣椒耐热品系R9和热敏品系B6为试材,研究昼/夜温度为38℃/28℃高温处理7d内,辣椒丙二醛(MDA)含量、脯氨酸(Pro)含量、超氧化物歧化酶(SOD)活性、过氧化物酶(POD)活性的变化及7d后的生长差异。【结果】高温胁迫下,除了幼苗茎粗外,2个辣椒品系的株高,地上部和地下部干、鲜质量以及壮苗指数均显著低于常温对照(昼/夜温度为25℃/20℃),且热敏品系B6幼苗生长受阻程度高于耐热品系R9。高温胁迫下,2个辣椒品系叶片的Pro含量均增加,表现为耐热品系增幅大于热敏品系;SOD和POD...

为了研究大苞景天Sedum amplibracteatum K.T.Fu的耐热性及在不同高温胁迫下的生理特点,采用美国生产的Licor6400便携式光合仪对大苞景天的荧光参数进行了测定。结果表明:随着高温胁迫程度的慢慢增加,大苞景天叶片出现卷曲、萎蔫、变黄、干枯脱落等症状,部分植物茎基部变软腐烂,反映了其不耐高温的特点。在高温胁迫过程中,大苞景天叶片相对含水量和荧光参数呈下降趋势,电导率呈上升趋势。大苞景天的生理变化和形态特征,表明其不耐高温。