BABA 诱导烟草抵御高盐胁迫的初步研究

通过外源BABA 处理观察其对高盐胁迫下烟草生长的调节作用,并从抗氧化系统和相关基因表达探讨其作用机理。结果表明:在高盐胁迫下,外源0.2 mmol/L BABA 和0.5 mmol/L BABA 处理均能显著促进烟草的生长,根长和鲜重均显著增加;与盐胁迫组相比,外源BABA 处理能显著提高高盐胁迫下烟草幼苗体内还原型谷胱甘肽(GSH)、脯氨酸、叶绿素和H₂O₂ 的含量,同时还能增加烟株超氧化物歧化酶(SOD)、抗坏血酸还原酶(APX)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)的活性;外源BABA 还可通过降低高盐胁迫下烟株丙二醛(MDA)含量和相对电导率值来减轻高盐胁迫对细胞膜的损害。半定量PCR 结果表明:BABA 能够诱导脱落酸(ABA)调控基因NtRAB18、NtERD10D 和NtERD10B 表达。由此认为BABA 提高烟草的耐盐性是通过激发植物体内抗氧化系统和通过ABA 途径诱导逆激基因上调的综合结果。      

BABA诱导烟草抵御高锌胁迫的初步研究

通过测定抗氧化体系、离子含量及基因表达探讨了β-氨基丁酸(BABA)诱导烟草抵御高锌胁迫作用机理。结果表明:0.2 mmol/L BABA能够诱导烟草缓解高锌胁迫,相比对照组增加了幼苗叶片中脯氨酸、还原性谷胱甘肽及可溶性蛋白含量且使丙二醛含量恢复到几乎正常水平;APX、POD、CAT酶活性略有下降但SOD酶活性增加最终使信号分子H_2O_2含量上升;等离子体发射光谱仪测试表明BABA处理使叶片中Zn~(2+)含量下降,而对根部Zn~(2+)含量影响不大;基因表达得出0.2 mmol/L BABA处理后PR1、PR2、Nt MTP1A、Nt MTP1B、Nt C477及Nt YSL基因表达上调。综合来看0.2 mmol/L BABA缓解烟草高锌胁迫是通过激发植物体抗氧化系统、限制Zn~(2+)向上运输以及抗病蛋白和离子转运蛋白相关基因表达量上调的综合结果。     

BABA诱导烟草抵御镉胁迫初步研究

通过施加外源BABA来减轻镉胁迫对烟草的毒害,并从抗氧化系统、离子含量及相关基因表达来探讨其作用机理。结果表明:0.2 mmol/L BABA和0.5 mmol/L BABA能使镉胁迫下的烟苗根长、鲜重及叶绿素含量显著增加;外源BABA处理不仅能显著提高镉胁迫下烟苗脯氨酸、谷胱甘肽(GSH)、还原型抗坏血酸(As A)、可溶性糖和总酚含量,还能增强超氧化物歧化酶(SOD)、抗坏血酸还原酶(APX)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性,降低过氧化氢(H2O2)和丙二醛(MDA)含量,可以促进烟苗根部镉的积累及降低地上部镉的含量。实时定量PCR结果表明:BABA参与Nt IRT1、Nt Nramp5、Nt PCS1、Nt GSH1、Nt HMA4、Nt PCR1、Nt PDR5b基因表达调控。综合来看,BABA缓解烟草镉胁迫可能是激发植物体抗氧化系统、降低地上部镉的积累及调节相关基因表达的综合结果。     

β-氨基丁酸诱导烟草抗碱初步研究

为探究外源BABA对提高烟草抵抗碱胁迫能力的机理。以云烟87为材料,从抗氧化系统,离子平衡和基因表达等方面来研究不同浓度BABA对碱胁迫下烟草幼苗的调节作用。结果表明:外源施加0.2mmol/L和0.5mmol/L BABA能促进碱胁迫下烟草幼苗根长和鲜重的增加;提高GSH、ASA、叶绿素和类胡萝卜素含量,降低脯氨酸和H₂O₂含量;增强超氧化物歧化酶、抗坏血酸还原酶、过氧化物酶和过氧化氢酶活性;降低烟草丙二醛含量和相对电导率来减轻碱胁迫对细胞膜损伤,提高有机酸含量缓解高pH毒害;降低Na+吸收,提高K+吸收来降低离子毒害。相对定量PCR表明:BABA可以诱导NtCaM和ABC转运蛋白家族基因表达来调节信号传导和物质转运;诱导GSH1和PROX1表达上调,促进GSH合成和脯氨酸代谢。以上结果表明:BABA诱导烟草抗碱是从抗氧化系统、有机酸合成、离子转运和基因表达等多方面综合作用的结果。      

硫化氢对烟草种子萌发和幼苗生长的影响

为了明确硫化氢(H₂S)对烟草种子萌发和幼苗生长的影响,以烟草品种K326为材料,用不同浓度H₂S浸泡处理后观察种子萌发情况;采用水培法对正常萌发后的烟草幼苗进行不同浓度H₂S、H₂S抑制剂(HA)、H₂S清除剂(HT)以及盐胁迫处理,观察其对烟草幼苗生长的影响。结果表明：与对照相比,低浓度(0.05 mmol/L、0.1 mmol/L)H₂S处理对种子萌发具有促进作用,高浓度(0.25 mmol/L、0.5 mmol/L)H₂S处理明显抑制种子萌发。HA浓度为0.15 mmol/L、HT浓度为0.2mmol/L的处理可显著抑制幼苗的根系生长。0.05 mmol/L的H₂S处理对烟草幼苗生长具有促进作用,同时可以缓解盐胁迫对幼苗生长和根系发育的抑制作用。     

外源褪黑素对镉胁迫烟草幼苗的缓解效应

为探究镉胁迫对烟草生长的影响及外源褪黑素对烟草镉毒害的缓解作用，本试验以云烟100为材料，通过水培试验研究不同镉浓度对烟草幼苗农艺性状、SPAD值、叶片Cd²⁺含量的影响以及不同浓度外源褪黑素(MT)(10、50、100、200μmol/L)预处理对100μmol/L CdCl₂胁迫下烟草毒害症状的缓解效应。结果显示，镉浓度50～200μmol/L对烟苗生长发育具有显著抑制作用，外源MT可显著缓解烟草镉毒害。与对照相比，200μmol/L褪黑素处理的云烟100根长、鲜质量、最大叶长、最大叶宽、株高及叶SPAD值分别增加了17.50%、131.89%、70.83%、51.79%、78.43%和87.20%;MDA和叶片镉含量分别降低了42.67%和57.4%；超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH)含量、可溶性蛋白(SP)含量分别增加了391.20%、3305.57%、332.11%和88.52%。综上，外源褪黑素可通过减少叶片镉富集，提高抗氧化酶活性和细胞渗透压调控物质来提高烟株自身抗逆性，从而缓解烟草Cd...     

外源添加肉桂醛提高烟草幼苗抵御盐胁迫机理的研究

  目的  为了探究添加肉桂醛对Na₂SO₄胁迫下烟草幼苗生长的影响机制。  方法  以烤烟K326为材料,在烟草幼苗期用不同浓度的Na₂SO₄和肉桂醛进行处理,结合烟草幼苗根系发育状况、活性氧含量、抗氧化酶活性及相关基因表达量等指标进行分析。  结果  Na₂SO₄浓度越高,对烟草生长的抑制作用越明显,烟苗根系发育越缓慢,H₂O₂积累越多;75 mmol/L Na₂SO₄胁迫下,0~25 μmol/L肉桂醛可以促进烟草幼苗根系生长,降低H₂O₂和MDA含量,诱导降低SOD和POD的酶活,提高CAT酶活,从而提高幼苗的抗氧化能力,增强烟苗的抗盐能力。  结论  在烟草幼苗阶段,20 μmol/L的肉桂醛可以有效提高烟草幼苗对75 mmol/L Na₂SO₄的抵抗能力,主要通过促进根系发育,调节活性氧含量,诱导抗氧化物质活性变化,缓解盐胁迫的抑制作用。      

烟草Nt14-3-3基因的克隆及生物信息学和表达模式分析

为明确烟草中Nt14-3-3基因家族的功能,采用同源克隆的方法,在烟草品种K326中克隆到1个14-3-3蛋白基因Nt14-3-3,并进行了生物信息学分析。运用qRT-PCR技术,对该基因非生物胁迫处理烟草幼苗后的表达特性进行了分析。结果显示,该基因序列全长783 bp,编码260个氨基酸残基。Nt14-3-3蛋白是由9个α螺旋组成的球状蛋白,含有32个磷酸化位点。组织表达分析发现,该基因在烟草根、茎、叶、花中均有表达,在根中的表达量最高。Nt14-3-3基因受低钾、高盐、干旱、脱落酸(ABA)、H_2O_2处理的诱导,表明烟草Nt14-3-3基因参与了烟草的非生物胁迫应答反应。     

β-氨基丁酸对烟草黑胫病的抗性诱导

为明确β-氨基丁酸(β-aminobutyric acid, BABA)对烟草由寄生疫霉(Phytophthora parasitica)引起的黑胫病抗性的诱导效果, 对BABA处理后的烟草进行了病害调查, 并检测了生理生化指标和抗性相关基因表达量。结果表明:①BABA诱导烟草产生超敏反应(Hypersensitive response, HR), 且诱导与产生超敏反应相关的HIN1基因表达量增加。②BABA可诱导过氧化物酶(Peroxidase, POD)、多酚氧化酶(Polyphenol oxidase, PPO)和过氧化氢酶(Catalase, CAT)活性提高;在烟草未接种P. parasitica时, BABA不仅诱导O₂-含量增加了142.2%, 还导致丙二醛(Malondialdehyde, MDA)的积累;烟草接种P. parasitica后, BABA使与活性氧产生相关的NtrbohD基因表达量降低56.9%。③5 mmol/L BABA处理对烟草的黑胫病抗性具有诱导作用, 处理后烟草黑胫病的防治效果达56.3%。      

NtPHGPx基因过表达和敲除对烟草苗期耐盐性的影响

为研究NtPHGPx基因对烟草耐盐性的影响,通过转基因技术获得NtPHGPx基因过表达和CRISPR/Cas9敲除材料,利用150 mmol/L NaCl对转基因材料处理14 d,研究盐处理下转基因材料根长、GPx酶活性、丙二醛（MDA）和过氧化氢（H₂O₂）含量的变化。结果表明,NtPHGPx基因表达在盐胁迫3 h后即受到诱导;盐处理显著抑制了野生型烟草根部的生长,提高了丙二醛和过氧化氢的积累;盐胁迫下过表达株系的根长比野生型更长,MDA和H₂O₂含量较低,而基因敲除材料根的生长则进一步受到抑制,GPx酶活性明显降低,地上部MDA和H₂O₂的积累显著高于野生型。综上所述,过表达NtPHGPx基因提高了烟草的耐盐性,而敲除NtPHGPx基因则减弱了烟草的耐盐性,推测NtPHGPx基因可能通过影响烟草体内活性氧物质的清除活性参与植株对盐害的胁迫响应。     

2,4-表油菜素内酯对烟苗幼茎生长及相关基因表达的影响

为研究油菜素内酯（Brassinolide,BR）对烟草主茎生长的影响,利用外源2,4-表油菜素内酯（2,4-Epibrassinolide,EBR）,设置0.5×10^-7 mol/L（T1）、0.5×10^-5mol/L（T2）两个浓度,以蒸馏水（CK）为对照对烟草幼苗进行喷施。分析了不同处理的烟草幼苗株高,节距及解剖结构特征,检测了茎中与细胞分裂和细胞大小调控相关基因以及与油菜素内酯（BR）、生长素（IAA）和赤霉素（GA）合成相关基因的表达量。结果表明,喷施EBR对烟草幼苗节距和株高有显著促进作用,并随处理浓度升高,促进作用增强。观察石蜡切片发现EBR处理后茎皮层薄壁细胞数目增多,单细胞面积减小。EBR处理后,细胞周期调控基因NtCYCD3表达上调,细胞大小调控基因NtARF6、NtARF16表达下调;BR信号受体基因NtBRI1,NtBIN2表达上调,BR转录因子NtBES1T表达下调;BR、IAA和GA的关键生物合成基因NtDWF4、NtYUCCA8、NtGA3ox-2表达量均上调。说明喷施EBR可促进内源BR、IAA和GA的合成基因表达,通过促进节间细胞分裂、抑制细胞大小促进烟草幼苗茎的生长。     

外源ABA和BR在提高油菜幼苗耐渍性中的作用

以甘蓝型油菜中双9号为植物材料,应用外源脱落酸（ABA）和油菜素内酯（BR）处理渍水胁迫的油菜幼苗,研究其在缓解油菜幼苗渍水伤害中的作用。结果显示,短期（0～12d）渍水处理可促进油菜生长,长期（18d）渍水处理则抑制油菜生长;叶面喷施ABA（75.67μmol/L）和BR（0.21μmol/L）可有效缓解长期渍水胁迫对油菜幼苗的伤害作用,干物质积累量较单纯渍水处理增加19.52%和26.22%;外源ABA和BR处理还可延缓叶绿素含量的降低,提高叶片光合能力;提高抗氧化酶（SOD、POD和CAT）活性,降低膜脂过氧化（MDA含量降低）;增加叶片可溶性糖含量。说明外源ABA和BR处理通过促进渍水胁迫下油菜幼苗光合作用,提高抗氧化酶活性,提高渗透调节物质含量来增强植株抗渍能力。     

烟草谷胱甘肽转移酶基因NtGSTU17的鉴定及表达特性分析

为研究烟草谷胱甘肽转移酶(GSTs)的功能,采用同源搜索的方法从NCBI数据库中找到1个烟草GSTs类似基因,通过聚类分析、体外活性分析对该基因及其表达产物进行鉴定;打顶和农药(代森锰锌、百草枯)处理烟草后,运用荧光实时定量PCR技术对该基因的表达特性进行分析。结果表明:该基因是tau类GST基因,命名为Nt GSTU17,其编码区长666 bp,编码221个氨基酸;该基因编码产物对谷胱甘肽转移酶通用底物1-氯-2,4-二硝基苯(1-Chloro-2,4-dinitrobenzene,CDNB)具有较高的偶联活性;Nt GSTU17基因在烟草中为组成型表达,但在根中的表达量要低于地上部分的表达量;打顶对该基因的表达有一定上调效应;代森锰锌处理烟草后在短期内能快速、显著上调Nt GSTU17基因的表达,而百草枯处理烟草后则能显著抑制根中Nt GSTU17的表达,表明Nt GSTU17基因可能参与烟草的胁迫应答反应,并对不同农药的胁迫表现出选择性。     

miRNA398调控烟草Cu/Zn-SOD基因的表达

模式植物miRNA398可以抑制靶基因Cu/Zn-SOD的表达。为揭示烟草miRNA398的生物学功能,采用荧光定量PCR技术分析了烟草品种CB-1和B37在干旱胁迫条件下miRNA398和Cu/Zn-SOD基因的表达量,并预测了烟草miRNA398结合Cu/Zn-SOD基因的位点。结果表明:烟草miRNA398与Cu/Zn-SOD基因5非翻译区的21个碱基序列互补,从而抑制该基因的表达;在干旱胁迫条件下,CB-1的miRNA398表达水平上升,B37的miRNA398表达水平下降,Cu/Zn-SOD基因表现出与miRNA398相反的表达趋势,说明抗旱能力存在差异的两个品种中miRNA398均可抑制Cu/Zn-SOD基因表达,并且对干旱胁迫响应具有两种不同的方式。     

不同浓度β-氨基丁酸处理对葡萄果实抗病性的诱导模式

分析了不同浓度（1～500 mmol/L）β-氨基丁酸（β-aminobutyric acid,BABA）处理对采后葡萄果实抗病反 应的诱导作用并明确相关抗性反应的模式。结果显示,10～500 mmol/L BABA处理可有效抑制果实在20 ℃贮藏期 间灰葡萄孢（Botrytis cinerea）的侵染,从而降低果实发病率。在有效作用浓度中,经高浓度（100、500 mmol/L） BABA处理的模拟接种和B. cinerea接种葡萄果实均出现H2O2迸发、病程相关基因（VvNPR1.1、VvChit4和VvPR2） 表达量提升、抗病相关酶（几丁质酶和β-1,3-葡聚糖酶）活力升高和植保素单体（白藜芦醇和白藜芦醇脱氢二聚 体）积累等一系列典型抗病性反应。10 mmol/L BABA处理不能直接诱导果实上述抗病反应,但经10 mmol/L BABA 处理的果实在接种B. cinerea后则出现最显著的H2O2生成量、PRs转录水平和植保素含量上升现象。同时,低浓度 （10 mmol/L）BABA处理的葡萄果实中可溶性糖含量和甜度指数均显著高于高浓度（100、500 mmol/L）处理果 实。这些结果暗示,高浓度（100 mmol/L或500 mmol/L）BABA处理可诱导葡萄果实的直接抗病反应;10 mmol/L BABA处理则诱导Priming（敏化反应）作用,以使果实在病原菌侵染时展现强烈抗病性;同时,Priming抗性较直 接诱导作用可有效防止底物的过度消耗,以维持果实贮藏品质。     

NaCl胁迫对小麦种子萌发及幼苗生长的影响

本实验以黑河恳九10号小麦种子为试验材料,用五种不同浓度（0mmol/L、20mmol/L、40mmol/L、60mmol/L、80mmol/L）的NaCl溶液处理小麦种子,以研究盐胁迫对小麦种子萌发及幼苗生长的影响。结果显示：盐胁迫对小麦种子的萌及幼苗生长均表现抑制作用,且这种抑制作用随其浓度的升高而更加显著。     

β-氨基丁酸处理对采后桃果实还原势的影响及抗病性的诱导作用

采用10 mmol/L β-氨基丁酸（β-aminobutyric acid,BABA）和病原菌Rhizopus stolonifer处理采后‘白凤’水蜜桃,以此研究BABA处理诱导水蜜桃防卫反应的模式,并从还原势变化角度分析相关诱导抗性机理。结果显示：经10 mmol/L BABA处理的桃果实在20 ℃下贮藏2 d后,伴随着果实的发病,其还原性内源信号分子NO含量以及PpNPR1-like、PpCHI和PpGNS基因表达丰度均明显高于对照组;而BABA＋病原菌处理组PpNPR1-like、PpCHI和PpGNS表达丰度在贮藏前3 d整体上显著高于BABA处理和病原菌接种果实（P＜0.05）,在整个贮藏期间3 种基因的表达丰度均处于较高水平。此外,与对照组相比,BABA处理和BABA＋病原菌接种均可显著诱导NO的积累,并同时提升桃果实中磷酸戊糖途径关键酶葡萄糖-6-磷酸脱氢酶和6-磷酸葡萄糖酸脱氢酶活力,促使果实中还原型辅酶II（nicotinamide adenine dinucleotide phosphate,NADPH）和还原型谷胱甘肽大量生成,并降低NADP＋和氧化型谷胱甘肽含量,因而有效提高果实组织还原势。通过这些结果可推测,10 mmol/L BABA可通过诱导Priming反应的方式赋予桃果实在受病原菌侵染时更强的抗病性,从而抑制采后软腐病的发生;同时,BABA处理可通过诱导还原性信号分子积累并提高磷酸戊糖途径关键酶活力,进而提升桃果实还原势、活化相关转录因子,以此诱导PRs基因的表达。     

食源性致病菌通用型多重荧光PCR快速检测体系的建立

以两种食源性致病菌(沙门氏菌、单增李斯特菌)为模板,对通用型多重荧光PCR快速检测体系进行了研究。建立的通用型多重荧光PCR反应体系为:25μL反应液中,Tris-HCl为50mmol/L、pH值为8.8、KCl15mmol/L、(NH4)2SO4为8mmol/L、Mg2+为3mmol/L、dNTP为1.0mmol/L、引物和探针的终浓度分别为1μmol/L和0.5μmol/L、加入0.5μLDMSO,2.5U/份的Taq酶与等量的Taq酶抗体。     

氯化血红素诱导烟草抵御碱胁迫的初步研究

为研究外源氯化血红素（hemin）处理对碱胁迫下烟株生长和生理特性的影响,以云烟87为材料,从抗氧化系统、渗透调节系统、离子含量以及相关基因表达来探讨hemin对烟草抗碱的作用机理。结果表明:外源施加1 μmol/L hemin和2 μmol/L hemin能促进碱胁迫下烟株的生长;降低丙二醛（MDA）含量和相对电导率,提高超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）、过氧化氢酶（CAT）、抗坏血酸还原酶（APX）活力,同时增加叶绿素、脯氨酸、可溶性糖、可溶性蛋白等含量,提高根系活力;还可以减少烟株体内Na+积累,增加K+、Ca2+、Mg2+吸收。相对定量PCR结果表明,hemin处理后NtPDR1、NtPDR3、NtNAC和NtGSH1基因表达上调。综上所述,hemin缓解烟株碱胁迫伤害是激发抗氧化系统和渗透调节系统、加强离子转运及调节相关基因表达综合作用的结果。      

硅对盐胁迫下麻疯树种子萌发及幼苗生长的影响

添加外源硅溶液后,研究盐胁迫下麻疯树种子萌发和幼苗生长,测定种子发芽率、发芽指数、活力指数、丙二醛（MDA）含量和酶活性（包括SOD、POD和CAT）等指标,调查硅对盐胁迫下麻疯树的生理影响。结果表明,盐胁迫下外源硅处理可显著提高麻疯树种子发芽率、发芽指数和活力指数。水培营养液中施加外源硅可降低盐胁迫下幼苗叶片的MDA含量,显著提高了SOD和POD活性,部分提高CAT活性（但不显著）。外源硅缓解了盐胁迫的生长抑制作用。外源硅的缓解效应存在浓度差异,终浓度3mmol/L硅的生长缓解作用最好。