外源24-表油菜素内酯能够提高弱光下番茄果实产量与品质,缓解弱光胁迫伤害。以弱光敏感型番茄品种‘基尔斯’为试验材料,采用桶式基质栽培方式,研究了外源24-表油菜素内酯对弱光胁迫下番茄植株内源激素含量、碳水化合物代谢、果实产量与品质的影响。结果表明:弱光胁迫显著影响番茄植株叶片内源激素含量及碳水化合物代谢水平、果实产量与品质。弱光下叶面喷施24-表油菜素内酯后,吲哚-3-乙酸、玉米核苷和赤霉素含量分别提高22.8%、3.2%和16.6%;淀粉含量、蔗糖合成酶和蔗糖磷酸合成酶活性分别升高17.9%、18.8%和35.8%;单果质量、单株产量、果实直径、果肉厚度、维生素C含量、可溶性固形物、可溶性糖...

为明确油菜素内酯(Brassinosteroid,BR)对Ca2+信使系统的影响及提高玉米抗病性的关系,为阐明BR提高玉米抗病性的机理提供理论依据。以玉米品种浚单20为材料,研究了BR处理后对玉米幼苗细胞中Ca2+分布的影响和玉米叶片对层出镰孢菌的抗性的变化情况。结果发现:BR处理后感病的叶鞘数目减少,病斑面积减小,细胞壁中Ca2+分布明显减少,细胞间隙中Ca2+分布明显增加,使得受侵染的部位比健康组织有更强的抗软化能力,抑制真菌的进一步侵染。

【目的】研究外源２４－表油菜素内酯（２４－ｅｐｉｂｒａｓｓｉｎｏｌｉｄｅ，ｅｂｒ）处理对霜霉菌侵染葡萄叶片的影响，为探究葡萄霜霉病的致病机理提供参考。【方法】试验以欧亚种酿酒葡萄（Ｖｉｔｉｓ Ｖｉｎｉｆｅｒａ．ｌ）赤霞珠（Ｃａｂｅｒｎｅｔ ｓａｕＶｉｇｎｏｎ）叶片为材料，在霜霉菌侵染离体葡萄叶片的初期，研究不同浓度的ｅｂｒ处理（０．１、０．５和１．０ ｍｇ·ｌ～（－１） ｅｂｒ）对葡萄叶片霜霉病发病率和病情指数、霜霉菌菌丝生长、孢囊梗的形成、气孔周围孢子数量、葡萄叶片气孔开度和内源激素含量的影响及相互关系。【结果】ｅｂｒ各处理均显著抑制了接种霜霉菌０．５ ｈ后葡萄叶片气孔开度，以及接种后１ ｄ．．．

【目的】探明油菜素内酯(brassinolide,BR)对阔世玛胁迫下谷子叶片的光合荧光特性及糖代谢的影响,为谷子田磺酰脲类除草剂阔世玛的安全应用及利用植物生长调节剂油菜素内酯缓解除草剂药害提供理论基础和技术途径。【方法】采用完全随机设计,重复3次,以杂交高产谷张杂5号和普通优质谷晋谷21号为材料,进行盆栽试验,待幼苗长至3—5叶期时,喷施7.5 mg·L(-1)阔世玛,药后1 d,分别叶面喷施清水(对照)、0.05、0.1、0.2和0.4 mg·L(-1)的油菜素内酯,7 d后对所有处理的谷子幼苗株高、

为探究外源油菜素内酯(BR)对低温胁迫下玉米发芽及幼苗生理特性的影响,以天农九号和天和1号玉米杂交种为试验材料,分别用BR浸种和喷施处理后,对2个玉米品种低温处理下的农艺性状和生理特性进行了比较研究。结果表明,外源BR处理能有效缓解低温胁迫对玉米生长的抑制程度。其中0.1 mg/L BR处理效果最好,主要表现在玉米发芽率、幼苗地上及地下部生物量和SPAD值的增加;MDA含量和相对电导率的降低;SOD、POD和CAT活性的增加;脯氨酸、可溶性糖和可溶性蛋白含量的增加;与低温对照比较,玉米杂交种天农九号和天和1号起始发芽率分别提高18.89,11.10百分点,终发芽率分别提高6.67,18.89百分点;地上部干质量增加55.92%,49.15%,地下部干质量增加38.79%,14.26%,相对电导率降低7.33%,6.80%,CAT活性增加110.58%,120.43%,脯氨酸含量增加66.59%,54.63%。说明低温胁迫下喷施适宜浓度的BR对2个玉米品种缓解抑制能力不同,表现为天农九号>天和1号;抗冷性强弱不同的玉米品种对不同浓度BR的适应性存在差异。

研究了不同温度、光照强度和O2水平下人参叶片光合速率对CO2水平的响应特性。结果表明:人参叶片光合作用CO2补偿点为36.6μmol.mol-1。CO2在36.6~500μmol.mol-1范围内,随CO2增加光合速率快速提高,羧化效率迅速下降;当CO2超过500μmol.mol-1时,随CO2的增加光合速率缓慢提高,羧化效率缓慢下降。低温和低光照强度均可成为人参叶片光合速率的限制因子。25 d叶龄的人参叶片光合速率对CO2水平的响应较敏感,当CO2从150μmol.mol-1增加到1 800μmol.mol-1时,光合速率提高216.7%(3.9μmol.m-2.s-1);63 d叶龄的人参...

对10个基因型不同的番茄品系幼苗进行了不同弱光环境下CO2需求特性变化的研究。结果表明,弱光处理后,不同番茄品系CO2需求特性的变化不同。与1层遮光处理相比,2层遮光处理使大部分品系的CO2补偿点升高,CO2饱和点降低。各品系光呼吸速率在1层遮光处理时最高,RuBP最大再生速率在2层遮光处理时最低,而羧化效率则随着光强的减弱呈逐渐降低的趋势。品系2、10在弱光下对CO2的需求和利用能力较强。

【目的】研究不同光质对玉米叶片光合作用及光系统性能的影响,旨在探讨阴天条件下光质变化对玉米光合作用影响的生理机理。【方法】在大田条件下,以郑单958(ZD958)和先玉335(XY335)为供试材料,设置3种光质处理,分别为红色膜(R)、蓝色膜(B)和绿色膜(G),以白色纱网模拟阴天作为对照(CK),试验于2013年4—6月在黄淮海玉米技术创新中心进行。于6片完全展开叶时进行光质处理,10 d以后,利用快速叶绿素荧光和820 nm光吸收技术测定气体交换参数、快速叶绿素荧光动力学曲线及820 nm光吸收量的变化,分析光质对玉米叶片光合作用和光系统性能的作用方式。【结果】阴天和模拟阴天条件下,各波...

为明确油菜素内酯(BR)增强玉米抗禾谷镰孢侵染的作用及机制,以玉米郑单958为试验材料,分设喷施BR和未喷施BR的处理,在玉米喷施BR 10 d后,接种禾谷镰孢菌,调查比较喷施BR后玉米感染禾谷镰孢菌的发病情况,确定油菜素内酯提高玉米抗禾谷镰孢侵染的确切作用,结果表明,在未喷施BR的自然生长条件下,在玉米上接种禾谷镰孢,发现茎秆表面有明显的病原菌沿接种针孔侵染扩散的痕迹,玉米茎剖面内髓组织黑褐色严重,几乎整个节间均已被病原菌侵染;但在喷施BR 10 d后再接种禾谷镰孢,玉米茎剖面内的髓组织被病原菌侵染面积明显减少,发病明显减轻,说明BR提高了玉米抗禾谷镰孢侵染的能力。用含BR的PDA培养基培养禾谷镰孢,与对照相比,禾谷镰孢发育未受到明显的影响。BR处理后,玉米叶片脯氨酸含量增加,Real-time PCR分析编码脯氨酸合成酶的基因Zm P5CS的表达量,发现其表达量确实受BR的诱导。同时BR处理后玉米叶片可溶性糖含量极显著增加,保护酶SOD和PAL活性显著增加,POD活性极显著增加。说明BR提高玉米自身抗逆性来提高抵抗禾谷镰孢侵染。油菜素内酯对禾谷镰孢的生长发育没有明显的影响;油菜素内酯提高玉米抗禾谷镰孢侵染的原因可能不是抑制禾谷镰孢的生长发育,而是通过提高玉米脯氨酸合成、保护酶活性、可溶性糖含量,从而提高玉米自身免疫能力。

【目的】明确油菜素内酯对Ca2+分布的影响,分析油菜素内酯对影响钙稳态的编码Ca2+通道和Ca2+-ATPase相关基因表达量的变化,明确油菜素内酯对钙稳态的影响。【方法】采用焦锑酸钙沉淀法对油菜素内酯(brassinosteroid,BR)处理后Ca2+的分布进行细胞化学定位;利用real-time PCR技术对调控细胞内Ca2+水平的位于细胞质膜、液泡膜和内质网上的编码Ca2+-ATPase的基因及位于细胞质膜、液泡膜和溶酶体上的编码Ca2+通道基因的表达量进行分析。【结果】在未经BR处理的拟南芥细胞中,Ca2+主要分布在细胞壁、细胞间隙和液泡中,细胞质和叶绿体中仅有少量Ca2+的分布;在...

针对日光温室土壤中过度施肥且氮素利用率低导致氮素积累阻碍土壤可持续利用,以及冬季生产中土壤低温、寡CO_2环境因素限制作物产量及品质等问题,以玉米秸秆与不同有机物的混合物为生物堆材料,研究发酵过程中产生的热量、CO_2逸散量以及氮素矿化速率。结果表明:残畜有机物+玉米秸秆(R)和羊粪+玉米秸秆(S)中NO~-_3-N含量和NH~+_4-N含量均显著高于CK(土壤+玉米秸秆,对照),且随着发酵时间延长,NO~-_3-N含量呈现上升趋势,NH~+_4-N含量呈现下降趋势;在发酵15 d内,牛粪+玉米秸秆(D)中NO~-_3-N含量显著高于CK,NH~+_4-N含量则在发酵15～20 d时显著高于CK;鸡粪+玉米秸秆(C)中NO~-_3-N含量则在发酵后期(20 d)显著低于CK,NH~+_4-N含量在整个发酵期与CK相比均无显著性变化,且总氮素矿化速率依次为R>S>D>CK>C。不同类型有机肥的添加使玉米秸秆发酵后累积温度和CO_2逸散总量均显著高于CK。因此,残畜有机物+玉米秸秆(R)被视为最佳有机物组合。通过改变反应堆中有机物的配比,添加含氮量高的有机物来提高发酵体系的氮源浓度,可加速反应物中氮素矿化的进程、提高积累温度和CO_2逸散总量,有利于日光温室冬季生产。

【目的】叶绿素是参与光合途径最为重要的光合色素。叶绿体的发育及叶绿素的合成在很大程度上依赖于质体基因组与核基因组之间的双向信号传导来精确协调基因表达。通过对白化表型的CRISPR/Cas9-ZmpTAC2转基因阳性纯合突变材料进行RNA-seq研究,筛选和鉴定参与叶绿素合成的相关基因,为明确叶绿素的合成途径奠定基础。【方法】以CRISPR/Cas9-ZmpTAC2玉米转基因编辑纯合突变株系为研究材料,使用透射电镜观察叶绿体超微结构和分光光度法测定叶片叶绿素含量,确定叶绿体发育状态及叶绿素合成情况。对转基因阴性材料(CK)和CRISPR/Cas9-ZmpTAC2转基因纯合编辑材料(zmptac2)苗期叶片取样进行转录组测序。通过生物信息学分析,寻找CK与zmptac2间差异表达的基因;qRT-PCR对差异表达基因进行验证。通过酵母双杂交筛选与玉米pTAC2互作的蛋白质。【结果】共获得15株T0转基因植株,包括绿色植株(7株)和白色植株(8株)。绿色幼苗中3株为转基因阴性材料,4株为转基因阳性(2株为未编辑,2株为杂合编辑突变),白色植株(8株)均为转基因阳性纯合编辑。与CK相比,突变体(zmptac2)叶绿体发异常,叶绿素含量显著降低。RNA-seq的结果显示,CK与zmptac2之间共检测到1 367个基因差异表达,其中618个基因上调表达(zmptac2/CK),749个基因下调表达(zmptac2/CK)。GO富集分析显示,下调基因显著富集到叶绿体和质体中。KEGG分析表明下调表达基因显著富集在苯丙氨酸代谢、酪氨酸代谢和异喹啉生物碱生物合成等途径。选取的15个差异基因表达模式均与测序数据相一致,表明测序结果是可靠的。与CK相比,zmptac2中依赖PEP(plastid-encoded RNA polymerase)转录的基因表达量显著降低,而依赖NEP(nuclear gene-encoded RNA polymerase)转录的基因表达量则显著上升。通过对玉米cDNA文库筛选和互作验证,鉴定出ZmpTAC3与ZmpTAC2存在互作。【结论】ZmpTAC2突变会导致叶绿体早期生物合成受阻,该基因参与叶绿体发育及叶绿素合成,且该种作用是由ZmpTAC2调控PEP相关基因表达而实现的。

【目的】为探究CO_2增施对弱光区设施黄瓜叶片光系统II、光系统I、跨膜质子梯度及产量的影响。【方法】以‘川翠3号’黄瓜为材料,利用吊袋式CO_2气肥进行黄瓜的CO_2增施处理,采用分光光度计、LI-6400便携式光合测定仪和Dual-PAM-100双通道荧光测定仪分别测定处理和对照黄瓜叶片的光合色素含量、叶片气体交换参数、光系统II和光系统I荧光参数及跨膜质子梯度的550~515 nm差示信号等参数;此外,测定黄瓜叶片的叶面积、单果重、单株结果数、株高及产量等指标。【结果】CO_2增施使黄瓜叶片叶面积、叶绿素b、总叶绿素含量、表观量子效率(AQE)增高,而叶绿素a/b下降;PSII和PSI的最大电子传递速率和跨膜电位(Δψ)增高导致pmf增高。此外,CO_2增施使得黄瓜单果重、单株结果数及株高均有增加,小区产量比对照增加73.8%。由此可见,叶片接受的光能更多的用于CO_2同化作用,同时提高了黄瓜叶片的弱光利用率和抗光氧化的能力,最终通过增加单果重和单株结果数导致其产量的增加。【结论】本研究结果不仅进一步揭示了弱光区黄瓜光合系统对CO_2浓度升高的响应机制,还为四川弱光地区春季黄瓜促成栽培中应用吊袋式CO_2施肥方式提供了理论依据。

大气CO_2浓度升高对植物的影响是目前国内外学者普遍关注的问题。为研究CO_2浓度升高对苜蓿(Medicago sativa)不同生长期叶片解剖结构的影响,利用开顶式生长室(open-top chambers,OTC)模拟未来CO_2浓度,以秋眠型、半秋眠型和极非秋眠型的苜蓿为试验材料,采用石蜡切片技术研究苜蓿叶片解剖结构的变化。结果表明,1)叶片解剖结构受CO_2浓度升高、生长期的影响较大,受秋眠类型影响较小;且受三因子交互效应影响显著。2)叶片解剖结构随CO_2浓度升高显著增加(P<0.01),有利于增加叶绿体含量和气体交换速率,进而提高光合作用速率;叶片厚度、表皮厚度、栅栏组织厚度、海绵组织厚度随生长期变化显著增加(P0.05),可能是因为秋眠性受光照时长、气温的影响较大,受CO_2的影响较小。