【目的】稻米蛋白质的含量及组成是稻米品质和营养价值的重要指标,本研究旨在揭示高温胁迫对稻米贮藏蛋白质的组成和积累形态的影响。【方法】设置试验对灌浆期水稻进行高温胁迫处理,对稻米蛋白质各组分的积累动态进行分析。【结果】25℃处理在灌浆过程,籽粒单粒重和贮藏蛋白质积累过程与积累形态上都与自然生长条件下表现一致。而35℃的高温胁迫处理加速了灌浆过程,降低了籽粒单粒重。高温胁迫不仅增加了粗蛋白的含量,而且改变了贮藏蛋白质的组成和积累形态,如使醇溶蛋白的相对含量较对照降低了7.5%。高温处理虽然没有改变主要贮藏蛋白质谷蛋白的相对含量,却导致谷蛋白的两个亚基的相对含量较对照降低了12.7%,同时使57kD...

【目的】本研究基于气候室模拟温度日变化特征，旨在探讨氮素对高温、干旱及复合胁迫下冬小麦地上干物质重、氮积累与分配、氮代谢相关酶活性、蛋白质含量、产量及水氮利用效率的影响。【方法】基于人工气候室开展冬小麦盆栽试验，以小偃22号为试验材料，采用裂-裂区随机完全区组设计，以2个温度处理（高温：H；适宜温度：S）为主区，以2个水分水平（干旱：D；充分供水：F）为裂区，3个施氮水平（低氮：N_1；中氮：N_2；高氮：N_3）为裂-裂区，研究冬小麦生长生理特性、产量及水氮利用效率对高温干旱胁迫及各施氮量的响应特征。【结果】高温、干旱及复合胁迫导致地上总干物质重（ADW）和氮积累量（ANA）降低。在成熟期，高温干旱复合胁迫（HD）和干旱胁迫（SD）下N_3处理ANA分别较N_1处理增加7.26%和6.82%。高温、干旱及复合胁迫提高小麦花前氮素对籽粒贡献率（NRR）,HD胁迫各施氮处理NRR均值较对照（SF）增加达38.21%，施氮量的增加扩大这种增加效应。高温、干旱及复合胁迫导致成熟期穗氮分配率降低，特别是复合胁迫。暴露于高温、干旱及复合胁迫下籽粒蛋白质产量（PY）降低，干旱胁迫（7.37%）各施氮处理PY均值较高温胁迫（3.94%）降低更多，无论单一或复合胁迫下籽粒PY均在N_2处理下显著增加。此外，单一的干旱和高温胁迫下降低的谷氨酰胺合成酶（GS）和硝酸还原酶（NR）活性在N_2处理下显著增加，复合胁迫N_1处理NR和GS活性分别较N_3处理提高23.81%和23.07%。与对照相比，干旱胁迫各施氮处理穗粒数、千粒重和产量均值的降幅均高于高温胁迫，N_2处理对高温和干旱胁迫下这些参数存在明显正向调控，产量水分利用效率（WUE_g）和生物量水分利用效率（WUE_b）在N_2处理下得到明显改善。充分供水+N_2处理籽粒（NUE_g）分别较低干旱和复合胁迫N_3处理提高19.09%和19.44%，表明在水分充足条件下中氮能有效地缓解干旱和高温胁迫下籽粒氮利用效率的降低。NUE_g和NUE_b的提高可能归因于合理氮肥调控下增加的GS和NR活性。主成分分析表明胁迫条件下小麦千粒重和ADW与产量的关系更紧密。【结论】高温和干旱胁迫的综合效应比单一胁迫对小麦危害更大。在单一高温和干旱胁迫下，适量增加氮输入能增加氮代谢酶活性并维持更高氮代谢能力，提高籽粒氮积累量及蛋白质产量，将更有利于提高产量及水氮利用效率。然而在花后遭遇高温干旱复合胁迫时，相比低施氮量，增加施氮对小麦产量形成及水氮的吸收利用均产生一定抑制作用，应适当减少氮肥用量。

为探讨不同形态氮素营养对水分胁迫条件下水稻生长及氮素积累和分配的影响,采用室内营养液培养及聚乙二醇(PEG6000)模拟水分胁迫处理的方法,在苗期设置5种供氮形态(NH4+/NO3-比为0/100,25/75,50/50,75/25,100/0)和2种水分条件(非水分胁迫和水分胁迫)的组合处理进行研究。结果表明,在水分胁迫条件下,NH4+/NO3-比为25/75处理的株高和叶面积最大,达到100/0处理的1.5和1.3倍。2种水分条件下,NH4+/NO3-为25/75处理的根长均为最大,其在非水分胁迫和水分胁迫下分别为100/0处理的6.8倍和3.3倍;非水分胁迫条件下植株不同部位氮积累量均高...

为了从蛋白质水平揭示水稻苗期响应低温胁迫的分子机理,以耐冷性强的东乡野生稻和冷敏感品种中嘉早17为材料,于5℃低温处理0,1,2,3 d后分别测定根系活力、过氧化物酶活性、超氧化物歧化酶活性、丙二醛含量等生理指标。随后利用iTRAQ技术对5℃低温处理3 d后水稻幼苗的根系差异蛋白质组进行分析。通过生理指标分析,5℃低温处理影响东乡野生稻和中嘉早17的根系生理指标,且在低温处理第3天,两者已出现明显差异。通过差异蛋白质组学分析,与常温(25℃)相比,东乡野生稻经低温处理后共鉴定到167个差异蛋白,其中,上调表达蛋白61个,下调表达蛋白106个;中嘉早17经低温处理后共鉴定到261个差异表达蛋白,其中,上调表达蛋白122个,下调表达蛋白139个。通过GO功能分析,这些差异蛋白质主要参与代谢、细胞和单机体过程,主要涉及细胞及细胞成分,主要起着结合和催化作用。通过KEGG分析,这些差异蛋白质主要参与代谢、次级代谢产物合成和碳代谢等代谢通路。通过对东乡野生稻和中嘉早17中均发生差异表达的29个蛋白质的进一步分析,了解到两者受低温危害后根系部分蛋白质的表达动态。本研究鉴定到的差异表达蛋白质为进一步阐述水稻耐冷机理及耐冷基因的挖掘提供理论依据。

【目的】蛋白质含量是稻米的重要品质指标。通过解析和综合水稻植株氮素积累和转运的动态规律及其与环境因子和基因型的定量关系,构建一个基于氮流生理过程的水稻籽粒蛋白质形成模拟模型,以期为水稻生产中籽粒蛋白质指标的动态预测和管理决策提供量化工具。【方法】以田间试验资料为基础,结合已有水稻生长模型,采用生理发育时间作为定量生育进程的尺度,通过解析和综合水稻植株氮素积累和转运动态的基本规律及其与环境因子和基因型的定量关系,构建花前植株氮素吸收与积累、花后氮素吸收与转运及籽粒蛋白质形成过程的模拟模型。【结果】利用不同年份、不同生态点、不同品种类型和不同肥水条件下的大田试验资料对籽粒蛋白质形成模型进行了检验,...

为揭示不易早衰水稻耐养分胁迫机理,应用蛋白质组学分析技术,对养分胁迫下不易早衰水稻隆平001生育后期叶片蛋白质组差异表达进行了研究。叶片蛋白质图谱经软件Imagemaster 2D Elite 5.0分析,有26个蛋白质发生差异表达,其中17个蛋白质功能经质谱分析(ESI-Q MS/MS)得到鉴定。差异表达蛋白质功能分析显示,养分胁迫下,隆平001叶片中光合及养分再利用相关蛋白质表达量增强,从而满足养分胁迫下植株生长发育的需要,是其具有较强抗养分胁迫的内在机理,而参与活性氧清除及逆境保护相关蛋白质表达量增强,可以保护光合机构免受胁迫伤害,从而对养分胁迫有更强的耐性、不易发生早衰。

［目的］探讨花后酸雨和渍水胁迫对小麦氮代谢关键酶活性和籽粒蛋白质组成的影响，为小麦抗逆调优栽培提供理论依据。［方法］以小麦品种‘汶农１７’和‘扬麦１６’为材料，采用盆栽的方式，于开花期进行酸雨和渍水处理，试验设６个处理，以喷施ｐ Ｈ５．６酸雨处理为对照，研究了花后酸雨、渍水及其复合胁迫对小麦氮代谢关键酶活性和籽粒中蛋白质及其各组分含量的影响。［结果］与对照相比，花后酸雨、渍水和酸雨渍水复合胁迫均降低了‘汶农１７’旗叶中硝酸还原酶、谷氨酰胺合成酶活性和籽粒中谷氨酰胺合成酶、谷丙转氨酶活性，灌浆前期提高了内肽酶活性而灌浆后期降低了此酶活性，最终导致籽粒中蛋白质及其组分含量和谷／醇比显著降低。花后酸．．．

【目的】揭示花后高温条件下水稻灌浆过程中胚乳淀粉和蛋白贮藏物代谢相关基因的表达谱,并阐明部分重要功能基因对花后高温胁迫的响应表达模式。【方法】利用人工气候箱设高温(日均温度32℃,日最高温36℃/日最低温28℃)和适温(日均温度22℃,日最高温26℃/日最低温18℃)2个温度处理,并在水稻开花后的不同时期取样,对水稻胚乳贮藏物代谢各类相关基因的表达谱与表达模式进行高通量的cDNA微阵列检测。【结果】在水稻胚乳贮藏物代谢的相关基因中,以对高温胁迫响应表现较迟钝的基因居多,其高温处理与低温处理之间的杂交信号(nARVOL)比值(称R值)大致在0.8—1.2,但随高温处理时间的持续,呈上调或下调差异...

【目的】鉴定水稻籽粒应答灌浆初期高温胁迫过程中的差异表达蛋白质,并了解其生物学功能。【方法】以耐热水稻纯系XN0437T和热敏感水稻纯系XN0437S为材料,采用桶栽、常规栽培管理方法种植。为保证所取样品生长发育进程一致,在抽穗期标记同一天抽穗的稻穗、在扬花期标记这些稻穗中同一天开花的颖花(稻穗中、下部)。水稻于籽粒灌浆初期(花后第8—14天)移入人工气候箱进行高温(38.0±0.5)℃和常温(25.0±0.5)℃对照处理,处理时间设1、3和5 d;处理结束后,取同一天标记的颖花、采用TCA-丙酮沉淀法提取总蛋白质,用蛋白质双向电泳技术分离获得2个水稻纯系应答灌浆初期高温处理的籽粒蛋白质图谱,...

【目的】研究灌浆初期高温胁迫对水稻籽粒活性氧积累及产量形成的影响,为耐热水稻种质资源的筛选和鉴定提供理论依据。【方法】以长江中下游地区普遍推广种植的8个水稻品种为材料,在灌浆初期进行高温胁迫(38℃/32℃,昼/夜),研究各水稻品种在灌浆初期高温胁迫下的ROS含量、抗氧化酶活性、淀粉合成相关酶活性、产量及其构成要素以及稻米品质的差异。【结果】与对照相比,灌浆初期高温胁迫导致水稻籽粒O_2~(-·)和H_2O_2含量及抗氧化酶活性显著增加。在不同水稻品种中,淀粉合成相关酶活性对灌浆初期高温胁迫的响应具有差异性。高温胁迫下,产量损失较大水稻品种的O_2~(-·)和H_2O_2含量增幅较大,淀粉合成酶活性受高温胁迫影响也较大。灌浆初期高温胁迫导致水稻结实率、千粒质量、收获指数和产量显著下降,其中黄华占和湘两优900的产量损失较小,在灌浆初期的耐热性较强;粤王丝苗、泰优390和湘两优2号的产量损失较大,在灌浆初期的耐热性弱。灌浆初期高温胁迫导致糙米率、精米率和淀粉含量显著下降,垩白粒率和垩白度增加。高温胁迫下,产量损失较大水稻品种的淀粉含量下降幅度较大,稻米品质受高温胁迫影响也较大。在高温胁迫下,水稻产量与ROS含量显著负相关,而与抗氧化酶活性显著正相关。产量、籽粒加工指标、淀粉含量和淀粉合成酶活性的抗逆系数与ROS含量的抗逆系数显著负相关,而与抗氧化酶活性的抗逆系数显著正相关。【结论】灌浆初期高温胁迫导致水稻籽粒ROS过量积累是降低淀粉合成酶活性和淀粉含量,进而导致产量和稻米外观加工品质下降的重要因素。ROS的增加量可作为灌浆初期水稻耐热性评价的参考指标。

目的试图阐明施钾对小麦植株氮素积累、运转和籽粒蛋白质形成的影响机理。方法在池栽条件下,以宁麦9号(低蛋白)和扬麦10号(中蛋白)两个蛋白质含量不同的冬小麦品种为材料,研究不同施钾水平下植株氮素积累、运转和开花期叶片含钾量的特征及其与籽粒蛋白质和各组分含量的关系。结果与不施钾相比,施钾提高了籽粒蛋白质含量,极显著提高了球蛋白和醇溶蛋白含量,由于对谷蛋白含量的作用甚微,因而显著降低了谷/醇比。施钾提高了开花期叶片含钾量进而显著促进了小麦植株花前氮素的积累和贮存氮素的运转,较高的开花期叶片钾营养水平显著提高了扬麦10号的花后氮积累,但对宁麦9号花后氮积累的促进作用较小。两种类型小麦的籽粒蛋白质含量对...

【目的】建立基于生理生态过程的水稻籽粒蛋白质积累模拟模型。【方法】基于不同地点、品种及施氮水平的田间试验资料,通过解析花前植株氮素吸收与积累、花后氮素吸收与转运的动态特征及定量关系,构建水稻植株氮素吸收与籽粒蛋白质积累的模拟模型。【结果】水稻籽粒中氮素积累速率取决于源限制下的可获取氮源和库限制下的氮素积累速率;源限制下的可获取氮源取决于营养器官向籽粒转运的氮素和花后植株吸收的氮素,库限制下的氮素积累速率由潜在氮素积累速率及温度、水分和氮素因子效应来综合决定。营养器官中的氮素转运又分为叶片和茎中积累氮素的转运;花前叶片和茎中的相对氮含量随播后生长度日线性增加;花后叶片和茎中的相对氮含量随花后生长...

以苗龄7个月的乌龙岭龙眼实生苗为材料,用营养液培养的方法进行铝胁迫试验。结果表明铝胁迫干扰了龙眼的氮代谢。铝胁迫下,龙眼幼苗叶、根蛋白酶活性显著增加,叶片增加了33.76%～217.30%,根增加了70.45%～167.86%,可溶性蛋白质、热稳定蛋白质和热不稳定蛋白质含量下降,在叶中三者分别下降了16.54%～58.53%、18.29%～64.56%、9.09%～32.87%,在根中三者分别下降了17.84%～34.61%、21.47%～41.59%、12.85%～24.99%,可溶性蛋白质与蛋白酶之间呈显著负相关;铝胁迫下,叶片全N、蛋白质N、铵态N、硝酸还原酶活性下降,非蛋白质N增加,硝...

[目的]本文旨在探明花铃期高温胁迫持续时间对海岛棉干物质积累分配与产量的影响,为海岛棉选育耐热品种及丰产栽培提供依据。[方法]以海岛棉品种‘新海43号’(XH 43)和‘新海49号’(XH 49)为材料,采用田间搭设塑料棚的方式进行高温胁迫处理,在花铃期高温胁迫3 d(H3)、6 d(H6)和9 d(H9),以大田自然状态为对照(CK),试验采用双因素随机区组设计,3次重复,研究高温胁迫对海岛棉各器官干物质积累、成铃率和产量构成因素的影响。[结果]花铃期不同时间高温胁迫降低了海岛棉地上部干物质量,各器官干物质量均降低。但在盛花后40 d,H6和H9处理茎秆和叶片干物质量显著高于对照;高温胁迫显著降低棉铃的干物质量,但延长了棉铃干物质积累的时间,XH 43和XH 49在高温胁迫后棉铃快速积累终止期分别延长5～14 d和1～10 d;不同时间高温胁迫使单株结铃数、单铃质量和衣分均有不同程度的降低,与对照相比,XH 43和XH 49籽棉产量分别下降11.4%～27.3%和12.0%～44.4%。花铃期高温胁迫显著降低了中部果枝的成铃率及双铃率,导致植株的单株结铃数显著降低,与对照相比,XH 43和XH 49单株结铃数分别减少21.6%～28.9%和16.6%～34.7%。而H6和H9处理使上部果枝的成铃率及双铃率显著增加,上部果枝铃数增加;高温胁迫后XH 49各器官干物质量及产量构成因素变化幅度均大于XH 43,表明高温胁迫对XH 49影响更大。[结论]花铃期短期高温胁迫限制了棉铃的生长发育,导致最终产量显著下降。但后期营养器官干物质量显著升高,促进生殖器官生长,从而补偿部分产量损失。

【目的】了解重要蛋白质的表达模式进而探讨水稻耐盐的分子机理。【方法】采用基于抗体的蛋白质组学策略,用免疫印迹(western blotting)调查了5个PP2Ac类磷酸酶蛋白质在苗期盐胁迫条件下的表达。【结果】发现在耐盐水稻品种兰胜中,OsPP2Ac-4的表达上调,在盐敏感的水稻品种9311中,OsPP2Ac-2、OsPP2Ac-3和OsPP2Ac-5的表达也发生了上调,但OsPP2Ac-4的表达下调。比较2个品种间PP2Ac蛋白质的表达,发现在正常生长条件下,PP2Ac蛋白质的表达没有显著区别且基本保持恒定,其表达变化仅发生在盐胁迫条件下。分析水稻MPSS数据库提供的苗期盐胁迫的转录数据,...