【目的】钙离子依赖型脱氧核糖核酸酶(CDD)具有消化单链和双链DNA的活性,但CDD对水分等胁迫的响应尚未明确。本研究以CDD转基因银腺杨84K为材料,分析在干旱和高盐胁迫条件下CDD在84K杨生长中的作用,探讨CDD对干旱和高盐胁迫的响应,可为揭示杨树CDD基因在抗逆中的作用提供参考。【方法】以过表达PtoCDD和敲除PagCDD转基因银腺杨84K组培苗为材料,对其进行模拟干旱和高盐处理,分析其受干旱、高盐非生物胁迫条件下的表型变化,包括植株高、不定根数目。通过切片观察,分析不同处理条件下茎段木质部大小变化。利用qRT-PCR分析在不同处理条件下CDD转基因植株中水通道蛋白基因(PIP)的表达。【结果】与84K对照相比,在正常条件下CDD转基因植株株高没有显著差异,而干旱、高盐条件下CDD缺失突变体植株显著高于对照和CDD过表达植株,而过表达植株极显著低于对照及突变体。说明CDD过表达增强了杨树对干旱、高盐的敏感性,而敲除CDD后降低了杨树对干旱、高盐的敏感性。组织切片分析显示,在正常条件下木质部细胞层数呈现CDD过表达>对照84K>CDD缺失突变体,而在干旱、高盐条件下木质部细胞层数为CDD过表达对照84K>CDD过表达,且差异均达到显著水平或极显著水平,而干旱条件下差异不显著。表明CDD差异表达引起的不定根数目上的变化在一定程度上反映了杨树对干旱和高盐胁迫的敏感性。qRT-PCR分析显示,CDD过表达和CDD缺失突变体植株中均表现出多个PIP基因诱导高表达。表明CDD的表达变化可引起PIP基因不同成员的诱导表达,从而改变杨树的水分利用。【结论】杨树CDD的缺失或过量表达引起不定根数目的变化,同时改变了杨树的水分利用,影响对干旱和高盐胁迫的敏感性,导致胁迫下生长的变化。上述结果表明CDD参与杨树响应干旱和高盐胁迫过程。

【目的】探明Zn胁迫对银中杨生长发育的影响及银中杨化学防御对Zn胁迫的响应趋势。【方法】本研究用3种不同含量的Zn(300、500、700 mg/kg)处理盆栽1年生银中杨的土壤,分析其生长发育状况、叶片内营养物质和次生物质含量以及蛋白酶抑制剂活性。【结果】Zn各含量胁迫使银中杨的生长参数(株高、根长和地径)和生物量参数(根、茎、叶的鲜质量和干质量)均显著低于对照(P<0.05),且具有一定的浓度效应。在Zn胁迫后30、40和50d,各含量处理均使银中杨叶片中的蛋白质和可溶性糖含量显著低于对照(P0.05),而可溶性糖含量均表现为随Zn胁迫含量的增高而增高。Zn各含量胁迫均使银中杨叶片内的黄酮和木质素含量在各时间段显著高于对照,而叶片内的胰蛋白酶抑制剂(TI)和胰凝乳蛋白酶抑制剂(CI)活性却均显著低于对照(P<0.05)。【结论】生长基质中过量的Zn会抑制银中杨的生长发育,且能影响银中杨的化学防御水平。银中杨叶片内营养物质含量、抗虫相关次生代谢物质的含量、以及蛋白酶抑制剂活性对Zn胁迫的响应趋势不一致,体现为其营养物质含量减少、次生物质含量增多、蛋白酶抑制剂活性减弱。

为了研究钙和IAA对番茄耐弱光特性的调控作用,以耐弱光番茄(L.esculentum.Mill)品系W为试材,在桶栽条件下,分别以自然光(CK,实测光通量密度为1160～1340μmol·m-2·s-1)和50%遮光(CKz,实测光通量密度为556.8～656.6μmo·lm-2·s-1)为对照,研究了50%遮光条件下全株喷27mmo·lL-1钙(Z+Ca2+)和钙+IAA(Z+Ca2++I)处理对植株生长发育及产量和品质的调控效应。结果表明:50%遮光的弱光胁迫下叶面喷施CaCl2处理促进了番茄植株生长,与CKz处理相比,番茄株高、茎粗及干物质积累均显著增加,单果重、单株产量、果实内Vc含量...

为了研究钙对番茄耐弱光特性的调控作用,以栽培型番茄(L.esculentum.Mill)品系W为试材,采用盆栽试验,分别以自然光(CK,实测光通量密度为1160～1340mol.m-2·s-1)和50%遮光(CKz,实测光通量密度为556.8～656.6mol.m-2·s-1)为对照,研究了50%遮光条件下全株喷27 mmol.L-1CaCl2(Z+Ca2+)和27 mmol.L-1CaCl2+0.114 mmol.L-1 IAA(Z+Ca2++I)处理对植株生长发育及产量和品质的调控效应。结果表明:50%遮光的弱光胁迫下全株喷施CaCl2处理促进了番茄植株生长,与CKz处理相比,番茄株高、茎...

【目的】春旱频繁和过度施氮不利于春玉米苗期生长发育，并对后期生长和产量造成负面影响。研究干旱胁迫下局部供氮对玉米苗期生长、根系形态和水氮利用的影响，以期为促进玉米苗期根系发育、实现水氮高效利用和高产稳产提供技术依据。【方法】2021和2022年设置玉米水、氮两因素分根盆栽试验，设计5种供氮方式：不施氮（两侧均不施氮，N0/N0）、均匀低氮（两侧均低氮，LN/LN）、局部低氮（A侧低氮而B侧不施氮，LN/N0）、均匀高氮（两侧均高氮，HN/HN）和局部高氮（A侧高氮而B侧不施氮，HN/N0），供氮一侧LN和HN的施氮量分别为每kg干土中施氮0.12和0.24g；水分管理于三叶期开始并持续3周，设计3个土壤水分状况：重度干旱（35%田间持水量，W0）、适度干旱（55%田间持水量，W1）和正常水分（75%田间持水量，W2）。水分管理结束后测定植株生长性状、干重、根长、氮素吸收量、耗水量、水氮利用效率等指标。【结果】干旱胁迫显著抑制玉米苗期的植株生长、干物质累积和氮素吸收，但提高根冠比。相比W2,W0导致总根长平均降低48.0%，而W1对根长影响较小。干旱胁迫降低玉米的氮素回收利用率，W0和W1较W2平均分别下降10.1和4.6个百分点，W0还导致水分利用效率平均降低19.4%，而W1则使水分利用效率平均提高11.9%。供氮方式也显著影响玉米苗期的植株生长、干物质累积与氮素吸收利用，而且水氮两因素呈现出显著的交互作用。基于2022年结果，LN/LN地上部干重最高，W0、W1和W2条件下相比N0/N0分别提高8.3%、12.6%和23.6%。根系干重以LN/N0最高，3个水分条件下较N0/N0分别提高9.5%、17.0%和31.2%，且W1和W2条件下显著提高根冠比。HN/HN对玉米苗期生长的负面影响最严重，地上部干重在W0、W1和W2条件下较N0/N0分别下降30.1%、14.6%和7.0%，根系干重降幅更高（41.0%、44.2%和34.9%），因此显著降低根冠比。HN/N0对地上部干重影响较小，但显著降低根干重和根冠比。相比N0/N0,HN/HN和HN/N0均导致根长显著降低，而LN/N0通过促进未供氮一侧的根系增殖而显著增加总根长。施氮显著提高氮素吸收量，各水分条件下均以LN/LN较高，而LN/N0较低，氮素回收利用率则以LN/LN较高，而HN/HN较低。随干旱胁迫程度的减轻，各处理间氮素吸收量和氮素回收利用率的差异明显增大。植株耗水量和水分利用效率均以LN/LN和LN/N0较高，其次为HN/N0，而HN/HN最低。与不施氮相比，均匀或局部低氮对玉米苗期发育呈现促进作用，而均匀或局部高氮则呈抑制作用，而且干旱胁迫程度增加导致均匀或局部高氮供应的负面效应加剧。总体上，局部供氮方式较均匀供氮方式对根系生长的影响更大，诱导了根系的形态可塑性反应。相关分析发现，不同水分和供氮条件下，玉米苗期地上部干重、水分利用效率、氮素回收利用率与总根长均呈显著的正相关关系。对于局部供氮方式，未供氮一侧根长与地上部干重、水分利用效率和氮素回收利用率的相关性更高。【结论】与均匀供氮相比，局部供氮方式可促进玉米苗期根系在未施氮一侧的大量增殖而增加干重并提高总根长。推荐采用局部低氮供应方式施用基肥以促进苗期根系发育，提高水分利用效率和植株耐旱性。

【目的】本研究分析了银腺杨生长素受体基因PagFBL3的序列结构、组织表达特异性和亚细胞定位，并创制了过表达PagFBL3转基因杨树，探讨其对茎次生生长的影响，为进一步阐明生长素受体在茎次生生长中的作用机制提供帮助。【方法】利用生物信息学方法及相关软件分析系统进化关系、序列相似性及生化特征；克隆并鉴定了银腺杨PagFBL3基因，利用实时荧光定量PCR技术，分析该基因在根、幼叶、成熟叶、幼茎、维管形成层、木质部和韧皮部中的表达；利用Gateway技术，构建融合表达载体35S::PagFBL3-GFP，通过瞬时转化烟草叶片表皮分析PagFBL3的亚细胞定位；同时，将PagFBL3编码区序列重组进入pMDC32载体，构建植物过表达载体35S::PagFBL3，利用农杆菌介导法创制转基因银腺杨，通过表型观察和组织切片分析过表达PagFBL3基因对转基因杨树茎部生长发育的影响。【结果】PagFBL3基因可编码571个氨基酸残基，其编码蛋白定位于细胞核。PagFBL3基因在根、茎和叶中均有表达，并在成熟叶和次生茎中表达量较高。基于抗性筛选和分子水平鉴定，创制了11个过表达PagFBL3转基因杨树株系，选择两个表达量较高的转基因株系进行功能分析。与非转基因植株相比，过量表达PagFBL3基因促进转基因杨树木质部发育，显著增加了转基因杨树的木质部宽度，提高了转基因杨树的径向生长，地径分别增加6.7%和8.5%，第15节间木质部宽度分别增加17.3%和19.9%。此外，过量表达PagFBL3基因也增强了植株的高生长，株高分别增加6.3%和6.9%。【结论】PagFBL3基因主要在成熟叶和次生茎中表达并发挥作用，通过影响木质部发育，提高木质部宽度，进而参与调控杨树的径向生长，该研究为进一步揭示PagFBL3基因参与杨树茎部生长发育的分子机制提供了参考。

[目的]分析PagWOX11/12a基因对杨树生长发育的影响，为进一步研究该基因在木本植物中的调控机制奠定基础。[方法]利用生物信息学方法及相关软件进行系统发育进化树构建、序列比对及生化特征分析。利用qRT-PCR分析其组织特异性表达模式。利用转基因植株35S::PagWOX11/12a-SRDX(DR)，分析显性抑制PagWOX11/12a后杨树的表型。[结果] PagWOX11/12a基因可编码含255个氨基酸的蛋白质，该基因在84K的不同组织中均有表达。对DR转基因植株的表型分析表明，与非转基因植株相比，显性抑制该基因可导致茎中韧皮部细胞、髓心细胞及木质部纤维细胞长度变小，节间伸长受到抑制，株高明显降低。[结论]PagWOX11/12a基因通过影响节间伸长参与调控了杨树的高生长，该研究为进一步揭示PagWOX11/12a基因参与杨树生长发育的调控机制提供了参考。

【目的】以森林害虫舞毒蛾为对象,研究CO_2介导下LdNPV病毒对舞毒蛾生长发育、解毒酶和保护酶的影响。【方法】利用密闭式CO_2人工气候箱研究了不同CO_2含量(397、550和750μL/L)条件下饲养的舞毒蛾幼虫,LdNPV对其生长发育指标的影响,并采用分光光度计法测定体内保护酶和解毒酶活性。【结果】高CO_2含量胁迫下舞毒蛾3龄幼虫体重累计增长率降低。LdNPV胁迫导致不同CO_2含量(397、550和750μL/L)条件下饲养的舞毒蛾3龄幼虫体重累计增长率分别比对照组增加81.27%、71.63%和68.41%;随着CO_2含量升高幼虫感染LdNPV死亡率增加,750μL/L高含量处理组死亡率为27.09%。高CO_2含量胁迫下舞毒蛾3龄幼虫体内解毒酶CarE和AChE活性随着CO_2含量升高而诱导增加,ALP活性随CO_2含量增加抑制下降;保护酶CAT活性随着CO_2含量升高诱导增加,而SOD活性随着CO_2含量升高抑制减少。高CO_2含量条件下生长的舞毒蛾3龄幼虫接种LdNPV后,随着CO_2含量升高体内CarE、ALP、AChE和CAT活性被抑制,而SOD活性表现为诱导增加。【结论】不同CO_2含量下舞毒蛾饲养至3龄幼虫接种LdNPV,随着CO_2含量增加,幼虫体重累计增长率减少、死亡率增加。舞毒蛾幼虫CarE、AChE、ALP和CAT活性随着LdNPV处理时间和CO_2含量增加而主要表现为抑制减少;SOD活性则主要表现为诱导增加。CO_2含量升高可能通过影响生长发育和生理生化增加LdNPV对舞毒蛾幼虫的致病力。

以消落带适生植物双穗雀稗（ＰａｓＰａｌｕｍ ｄｉｓｔｉｃｈｕｍ ｌ．）为实验材料，通过水培试验，研究了外源重金属ｃｒ（Ⅵ）、Ｐｂ（Ⅱ）单一及复合处理时对双穗雀稗生长及ｃｒ、Ｐｂ在双穗雀稗中的迁移富集情况。结果表明：１低浓度ｃｒ（≤８０μｍｏｌ／ｌ）、Ｐｂ（≤４００μｍｏｌ／ｌ）对双穗雀稗生长有促进作用，根系耐性指数大于１，双穗雀稗叶片的叶绿素质量分数明显上升；而随着ｃｒ、Ｐｂ浓度的增加，双穗雀稗的生长显现出中毒现象，叶尖发黄且叶片叶绿素质量分数下降，根部变成黑褐色，根系耐性指数小于１；２双穗雀稗主要通过地下部和地上部迁移富集ｃｒ和Ｐｂ，随着处理浓度的增加，迁移富集量逐渐增大，ｃｒ（Ⅵ）、Ｐｂ（．．．

为探讨不同浓度镉(Cd)胁迫对不同烟草品种生长发育及生理生化指标的影响,以‘吉烟九号’、‘吉烟十号’和‘延晒六号’3个烟草品种为材料,采用盆栽法,分别测定不同烟草品种对Cd的生理响应。结果表明:Cd胁迫对烟草生长表现为"低促高抑",3个烟草品种中‘延晒六号’对Cd胁迫最敏感;Cd胁迫下,叶绿素含量、CAT活性和SOD活性随着Cd浓度的增加呈先增加后降低的趋势,POD活性、MDA含量和游离脯氨酸含量随着Cd浓度的增加而增加;Cd在烟草植株中的富集量均随Cd浓度的增加而升高,3个烟草品种中,‘延晒六号’对Cd的富集能力最强。

为明确缺氮胁迫对谷子幼苗生长发育的影响,以‘冀谷45’为试验材料,采用苗期水培法,以全氮营养液培养(15mol/L N)为对照(CK),测定缺氮(0mol/L N,N_0)胁迫下幼苗生物量、根系性状、叶片光合色素含量等生理指标,并进行Pearson相关性分析。结果表明:1)缺氮胁迫下,幼苗已展开的真叶出现叶尖干枯症状;与CK相比,缺氮胁迫谷子幼苗的地上部鲜、干重和苗高均显著下降;但幼苗地下部鲜重、地下部干重、根冠比、总根长、根投影面积、根表面积和平均直径等根系性状指数均显著提高;缺氮胁迫下,谷子幼苗叶片的叶绿素a和b含量分别比CK减少32.3%和34.5%,说明缺氮显著抑制幼苗叶片叶绿素的合成。2)缺氮胁迫幼苗叶片的SOD、POD、CAT酶活性和可溶性蛋白质含量分别比CK降低24.9%、43.1%、33.9%和7.0%;MDA和可溶性总糖含量分别比CK提高46.2%和92.5%。3)相关性分析表明,缺氮胁迫下,可溶性总糖含量与幼苗地下部干、鲜重均呈正相关,POD活性与SOD活性呈极显著正相关(R~2=0.969),POD与CAT活性呈正相关(R~2=0.020),CAT与SOD活性呈正相关(R~2=0.425)。一方面,谷子幼苗在缺氮胁迫下地上部鲜重和干重分别比CK减少73.6%和34.6%,显著抑制幼苗叶片的生物量积累;幼苗叶片的叶绿素a、b含量和叶绿素总含量均显著下降,抑制叶片叶绿素的合成;谷子幼苗根系的总根长、根总投影面积、根表面积和根平均直径比CK均显著增加,缺氮胁迫促进了幼苗根系的伸长生长。另一方面,缺氮胁迫下谷子幼苗叶片MDA含量显著增加,活性氧累积,3种抗氧化酶活性均显著降低,膜脂过氧化,谷子幼苗生长受到显著抑制。

以无核白鸡心葡萄为试材,设置3个水平的水分处理和3个肥料配比,使用CARIS-1便携式光合仪和常规的试验方法研究水分胁迫下肥料配比对无核白鸡心葡萄光合速率、蒸腾速率、叶片脯氨酸含量以及丙二醛含量的影响。结果表明:生长前期,水分为田间持水量的55%～60%、施肥配比为N∶P∶K=2∶5∶3的水肥处理能促进新梢生长,有效提高光合速率,降低蒸腾速率,从而提高水分利用效率。生长后期维持正常含水量和适当增施钾肥可提高光合速率。随着水分胁迫程度的加剧,脯氨酸和丙二醛含量呈梯度增加;中度胁迫水平下,磷钾肥的增加可导致脯氨酸和丙二醛含量的增加,从而提高植株对水分胁迫的抵抗能力。

通过测定马铃薯生长发育及抗性生理相关指标，探究喷施硫酸钾对干旱胁迫下马铃薯植株生长发育及抗性生理的影响及其抗旱机理。以大西洋马铃薯为试验材料，在幼苗期叶面喷施不同浓度的硫酸钾，结果表明：干旱胁迫导致马铃薯幼苗叶片叶绿素含量和类胡萝卜素含量降低、抗氧化物酶活性和丙二醛（ＭＤＡ）含量升高，渗透调节物质（脯氨酸和可溶性糖）含量升高，根系活力下降，马铃薯生长发育受到抑制；叶面喷施硫酸钾后，较未喷施硫酸钾的幼苗，叶片叶绿素和类胡萝卜素含量升高，渗透调节物质含量先升高后下降，抗氧化酶活性增强，Ｋ－１和Ｋ－２处理ＭＤＡ含量下降，马铃薯株高、基径、地上部分重、根重、根长和薯重增加；通过叶面喷施不同量的硫酸钾，．．．

[目的]本研究旨在探究取食干旱胁迫下小麦的黏虫及其幼虫寄生性斑痣悬茧蜂的生长发育表现。[方法]采用聚乙二醇(PEG6000)模拟干旱条件,设置不同干旱胁迫水平(0、0.05、0.10和0.20 g·mL(-1)PEG6000)处理盆栽小麦造成生理性干旱,然后接黏虫初孵幼虫于叶上取食直至成虫羽化,观察其生活史和形态特征;并以3龄幼虫为寄主供斑痣悬茧蜂寄生,观察寄生蜂生活史和形态特征。[结果]干旱胁迫小麦对黏虫的发育历期、存活率、蛹体鲜质量、成虫体干质量等有显著影响。与对照相比,高水平干旱胁迫(0.20 g·

【目的】明确不同食源异色瓢虫(Harmonia axyridis)胁迫对棉铃虫(Helicoverpa armigera)生长发育和变态发育的影响,探讨棉铃虫是否能感知并分级捕食风险、能否在生长发育和变态发育上体现出权衡效应;明确长时和短时胁迫对棉铃虫压力蛋白基因表达的影响,探讨异色瓢虫胁迫能否引起棉铃虫分子水平上的生理反应。【方法】通过设置7种不同食源的异色瓢虫胁迫处理(饥饿处理、虾卵处理、棉铃虫幼虫处理、棉铃虫卵处理、蚜虫处理、蚜虫对照处理、对照处理),观察记录棉铃虫在胁迫下的生长发育(幼虫历期、蛹历