科研产出
干旱胁迫对不同品种茶树幼苗生理特性的影响
《安徽农业科学 》 2024
摘要：通过盆栽控水试验，研究自然干旱胁迫下3个茶树品种的叶绿素相对含量、抗氧化酶活性和渗透调节物质含量的变化规律，并运用隶属函数法综合评价3个茶树品种的抗旱性。结果表明：与CK相比，干旱胁迫显著提高了3个茶树品种幼苗叶片中的超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性以及丙二醛(MDA)、可溶性蛋白(SP)、可溶性糖(SS)和脯氨酸(Pro)含量，显著降低了叶绿素相对含量。随着干旱胁迫时间延长至15 d, 3个茶树品种叶片中叶绿素相对含量均呈下降趋势，MDA含量先上升后下降；SOD、POD、CAT活性先快速升高，在胁迫11 d后开始趋于平缓；SP、SS和Pro含量均呈显著上升趋势。此外，隶属函数法综合分析结果显示，3个茶树品种的抗旱性表现为板塘C>中茶108>王丰瑞-6号。
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基于人为控水和自然水分胁迫下的甘蔗茎节生长变化
《中国农业科技导报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：为了解干旱胁迫对甘蔗节间长度的影响,连续2年对国内外8个不同抗旱能力的甘蔗品种采用桶栽和大田种植,在人为控水和大田自然干旱胁迫条件下,于甘蔗收获期调查甘蔗株高、茎径及节间长度.结果表明,在桶栽人为控水条件下,干旱导致88%的甘蔗品种株高变矮;受干旱控水、复水影响,甘蔗茎径呈先变小后增大的趋势(+13~+6节茎径),节间长度明显变短后再增长.在自然干旱水分胁迫下,2个试验基地8个甘蔗品种2年的株高为2.7~3.4 m;受干旱气候及其他条件影响,株高相对理想的甘蔗品种为'ROC1''ROC22''GT21'和'CP80-1827'.同人为控水相比,自然干旱导致甘蔗茎径变小,最细节出现在+7叶茎;节间长度变短,最短节出现在+8和+9叶茎.在人为控水干旱条件下,抗旱性较强的甘蔗品种节间旱胁迫指数和节间旱胁迫恢复指数相对较高.在大田自然干旱条件下,抗旱性较强的甘蔗品种表现为相对较高的节间旱胁迫指数和较低的节间旱胁迫恢复指数.从恢复指数来看,干旱复水后的正常节间长度均大于干旱前的正常节间长度,表明适度的干旱刺激了甘蔗生长.总体来说,水分胁迫导致甘蔗株高变矮、茎径变小、节间长度变短,节间旱胁迫指数和节间旱胁迫恢复指数可作为甘蔗茎节应对干旱胁迫的指标,以此来评价甘蔗品种的抗旱性具有一定的参考价值.甘蔗的抗旱性研究不能完全依赖人为控水的模拟干旱,其抗旱能力的整体评价需要围绕大田自然干旱开展.
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甘蔗光合低温耐受性及其与抗旱性的关联
《生态学杂志 》 2021 北大核心 CSCD
摘要：为评估甘蔗（Saccharum officinarum）光合耐寒力及其与抗旱性的关联,于工艺成熟期,测定了源自国内外671份甘蔗叶片濒临极端自然低温时凌晨最大光化学效率（Fv/Fm）,并进一步测定其中34种重要材料在常见自然低温、长时严酷干旱下的Fv/Fm和光合气体交换特性。结果表明:濒临极端自然低温时,97.5%材料受寒明显,近1%材料几乎丧失光合功能;34种重要甘蔗材料在极端和常见自然低温条件下的Fv/Fm值、长时干旱下的净光合速率（Pn）、气孔导度（Gs）、蒸腾速率（E）值均显著线性正相关;内禀水分利用效率（WUEi）、临时水分利用效率（WUE）、叶片细胞间CO2浓度（Ci）值相关性不显著;而常见低温和长时干旱的Fv/Fm值与上述光合气体交换参数值之间及极端低温、干旱下的Fv/Fm值与Pn值、蔗汁锤度间均无显著相关性。研究认为,甘蔗群体对低温敏感,相较于常见低温和严酷干旱,极端低温更能体现其光合潜力,并且该潜力还与其正常环境及干旱下光合碳同化能力正向关联。
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玉米灌浆期籽粒应答干旱胁迫的差异蛋白质组分析
《分子植物育种 》 2020 北大核心 CSCD
摘要：为了揭示玉米灌浆期抗旱调节机制,从蛋白质水平分析玉米灌浆期籽粒应答干旱胁迫的差异表达蛋白的特征和功能进行研究。本研究以耐旱性弱玉米自交系‘掖478’和耐旱性强玉米自交系‘黄早四’为试验材料,采用同位素标记相对定量(iTRAQ)技术,对干旱胁迫下差异表达蛋白进行比较研究。结果表明,2种玉米自交系在正常供水和干旱胁迫下共鉴定到蛋白4 273个,干旱胁迫相比正常供水处理,‘掖478’差异表达蛋白有63个,包括上调10个,下调53个‘;黄早四’差异表达蛋白有438个,包括上调200个,下调238个。对差异表达蛋白进行基因本论(GO)注释表明,蛋白参与较多的生物过程是细胞过程、代谢过程、单一生物过程和刺激应答;细胞组件类别中蛋白主要分布在细胞、细胞部分、细胞器和大分子复合物;分子功能类别蛋白主要具备催化活性、绑定和结构分子活性。对刺激应答和生物调控差异表达蛋白分析发现,蛋白酶水解抑制剂、抗氧化酶、脱水蛋白、脱落酸应答蛋白和类防御素等蛋白在耐旱性强玉米自交系中表达水平发生了显著改变,他们在玉米灌浆期籽粒响应干旱胁迫过程中发挥了重要作用。相比耐旱性弱玉米自交系,耐旱性强玉米自交系,体内更多蛋白发生了差异表达,它们的共同协作能更好地适应干旱胁迫。本研究结果为玉米抗旱分子育种提供了理论基础。
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甘蔗抗旱性及抗旱育种研究进展
《分子植物育种 》 2019 北大核心 CSCD
摘要：甘蔗(Saccharum officinarum)是主要的糖料作物,具有重大的经济价值.世界各国在甘蔗种植面积相对稳定的情况下,通过遗传改良来选育和推广优良甘蔗新品种是保持甘蔗生产可持续发展的重要科技手段.甘蔗生产面临许多制约因素,干旱是影响甘蔗生产的主要非生物胁迫之一,对甘蔗的生长发育有重大影响,选育高产高糖抗旱新品种是甘蔗育种的主要目标之一.甘蔗抗旱性是由多种机理共同起作用的复杂过程,为了更好地了解甘蔗抗旱机制和抗旱育种进展,本研究主要从甘蔗的形态特征(叶片和根系的形态结构特征)、生理生化指标(质膜透性,渗透调节,抗氧化酶活性)、甘蔗抗旱相关基因、甘蔗抗旱相关蛋白以及抗旱种质资源鉴定评价等方面对甘蔗抗旱生理基础及其分子机制研究进展进行概述,以及对甘蔗传统抗旱育种和现代分子抗旱育种(转基因育种,DNA甲基化育种)进行概述,以期为中国甘蔗抗旱研究与抗旱遗传育种提供一些思路.
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木薯‘新选048’二倍体及其同源四倍体对干旱胁迫的生理响应
《植物生理学报 》 2018 北大核心 CSCD
摘要：为研究不同倍性木薯对干旱胁迫耐受能力的差异,本研究以木薯品种‘新选048’二倍体及其同源四倍体盆栽苗为材料,设置不同程度的干旱胁迫,研究干旱对2个倍性木薯苗形态、渗透调节物质、抗氧化能力及内源激素的影响。结果表明:随着干旱胁迫程度的加强,2个倍性的木薯叶片均出现下垂、萎蔫、变黄,进而干枯的症状,二倍体表现更为严重。可溶性蛋白和脯氨酸(Pro)含量基本随着胁迫程度的加剧而逐渐增加,二倍体更为敏感,积累量大于四倍体。2个倍性材料的抗氧化相关指标基本随着干旱程度的加强而升高,四倍体总抗氧化能力(T-AOC)和超氧化物歧化酶(SOD)活性比二倍体高,而过氧化氢(H_2O_2)含量、丙二醛(MDA)含量、过氧化物酶(POD)活性和过氧化氢酶(CAT)活性比二倍体低。随着干旱程度的增加,2个倍性材料的赤霉素(GA)含量先上升后下降,在四倍体中的含量始终大于二倍体;吲哚乙酸(IAA)含量变化不规则;玉米素核苷(ZR)含量在二倍体中逐渐下降,而在四倍体中先轻微上升后下降,在四倍体中下降幅度较大,但ZR含量在四倍体中始终大于二倍体中的含量;脱落酸(ABA)含量先上升后下降,轻度胁迫下四倍体大于二倍体,其他程度胁迫下二倍体大于四倍体。综合分析,在干旱胁迫下,四倍体木薯产生较强的抗氧化能力,同时通过GA、ZR和ABA的协同作用,延长叶片的功能期,从而达到比二倍体抗旱的效果。
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干旱胁迫下割手密基因cDNA-SCoT差异表达分析（英文）
《南方农业学报 》 2018 北大核心 CSCD
摘要：【目的】通过分析割手密叶片在干旱胁迫下的基因表达谱,筛选获得抗旱相关基因,为开展甘蔗抗旱性遗传改良研究提供候选基因。【方法】以割手密GX83-10为材料,构建正常浇灌(对照)及两个干旱处理叶片总RNA混合池,使用cDNA-SCoT构建割手密GX83-10伸长期应答干旱胁迫的基因表达谱,筛选、分离转录衍生片段(TDFs)并进行测序,根据NCBI数据库BLAST同源性检索结果推测基因功能,并使用qRT-PCR对抗旱相关TDFs进行表达验证分析。【结果】成功获得120个上调表达TDFs序列,其中53个TDFs序列与NCBI数据库中已录入的基因具有较高相似性,根据同源基因功能可分为10个类群:结合功能蛋白相关基因(20.75%)、新陈代谢相关基因(13.21%)、通信及信号转导相关基因(13.21%)、转录调控因子相关基因(13.21%)、运输途径相关基因(11.32%)、环境互作相关基因(9.43%)、能量代谢相关基因(7.55%)、蛋白质合成相关基因(3.77%)、防御相关基因(3.77%)及细胞成分生物合成相关基因(3.77%)。通过对运输因子家族蛋白、RING/U-box超家族蛋白、22 kD干旱诱导蛋白、微管蛋白alpha-3链和质膜H+-ATPase进行qRT-PCR分析,结果表明,这些基因在干旱胁迫下均呈不同程度的上调表达。【结论】干旱胁迫下,应用cDNA-SCoT构建割手密叶片基因表达谱筛选抗旱相关基因具有可行性。从割手密叶片中挖掘获得的抗旱及水分有效利用相关基因,可为利用野生种质资源开展甘蔗育种研究提供候选基因,改良甘蔗抗旱性,拓宽甘蔗育种基因库。
关键词： 割手密 cDNA-SCoT 转录衍生片段(TDFs) 基因 干旱胁迫
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抽雄期干旱胁迫与复水对不同玉米品种生长及产量的影响
《南方农业学报 》 2017 北大核心 CSCD
摘要：【目的】探讨广西不同玉米品种在抽雄期对干旱胁迫及旱后复水的响应,为玉米抗旱机理研究、抗旱品种选育及广西玉米秋播用种选择提供理论依据。【方法】在大棚内采用桶栽法对桂单0810、迪卡008、正大619、琛玉969和桂单901等5个玉米品种在抽雄期进行4、8、12、16和20 d的干旱胁迫处理及相应胁迫时间后的复水处理试验,每个品种均以正常浇水为对照,分别于相应干旱胁迫时间后的第1 d及旱后复水15 d取样,统计次生根数、最长根长和绿叶数,测定各处理根、冠干物质量,计算各指标与对照的比值;成熟期计算单株果穗产量,以产量为基准计算抗旱系数和抗旱指数,并对抗旱系数进行聚类分析。【结果】干旱胁迫下各玉米品种的冠干重、根干重、次生根数、最长根长和绿叶数均比对照下降,且各指标与对照比值随胁迫时间的延长而下降。复水后,各指标的恢复生长量随胁迫时间的增加而减少;除最长根长在干旱胁迫4 d后复水出现超补偿生长外,其他指标均未产生超补偿效应。桂单0810、迪卡008和正大619在干旱胁迫下各指标的降幅均小于琛玉969和桂单901;复水后,前者的恢复能力又高于后者。桂单0810、迪卡008和正大619的抗旱系数和抗旱指数均高于琛玉969和桂单901,通过抗旱系数的聚类分析,可将5个玉米品种分为两大类,桂单0810、迪卡008和正大619归为抗旱性较强的品种,桂单901和琛玉969归为抗旱性较弱的品种。【结论】桂单0810、迪卡008和正大619在抽雄期受干旱胁迫时根、冠生长所受影响较小,且在复水后能够有效地恢复生长,从而保证较高的生物量及产量,可作为广西秋播玉米抗旱品种推广应用。
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抽雄期干旱胁迫与复水对不同玉米品种生长及产量的影响（英文）
《Agricultural Science & Technology 》 2017
摘要：[目的]探讨广西不同玉米品种在抽雄期对干旱胁迫及旱后复水的响应,为玉米抗旱机理研究、抗旱品种选育及广西玉米秋播用种选择提供理论依据。[方法]在大棚内采用桶栽法对桂单0810、迪卡008、正大619、琛玉969和桂单901等5个玉米品种在抽雄期进行4、8、12、16和20 d的干旱胁迫处理及相应胁迫时间后的复水处理试验,每个品种均以正常浇水为对照。[结果]干旱胁迫下各玉米品种的冠干重、根干重、次生根数、最长根长和绿叶数均比对照下降,且各指标与对照比值随胁迫时间的延长而下降。复水后,各指标的恢复生长量随胁迫时间的增加而减少;除最长根长在干旱胁迫4 d后复水出现超补偿生长外,其他指标均未产生超补偿效应。桂单0810、迪卡008和正大619在干旱胁迫下各指标的降幅均小于琛玉969和桂单901;复水后,前者的恢复能力又高于后者。桂单0810、迪卡008和正大619的抗旱系数和抗旱指数均高于琛玉969和桂单901,通过抗旱系数的聚类分析,可将5个玉米品种分为两大类,桂单0810、迪卡008和正大619归为抗旱性较强的品种,桂单901和琛玉969归为抗旱性较弱的品种。[结论]桂单0810、迪卡008和正大619在抽雄期受干旱胁迫时根、冠生长所受影响较小,且在复水后能够有效地恢复生长,从而保证较高的生物量及产量,可作为广西秋播玉米抗旱品种推广应用。
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