低温对仁用杏雌蕊抗坏血酸-谷胱甘肽循环的影响低温对仁用杏雌蕊抗坏血酸-谷胱甘肽循环的影响

 利用人工智能模拟霜箱,设8 个温度（18、–1、–2、–3、–4、–5、–6、–7 ℃）,对 抗寒性不同的两个仁用杏（Prunus armeniaca Linn.）品种雌蕊的过氧化氢（H₂O₂）含量和抗坏血酸-谷胱 甘肽（AsA-GSH）循环进行了研究。结果表明,低温胁迫增加了仁用杏雌蕊H₂O₂ 含量,–7 ℃时抗晚霜 品种‘围选1 号’和晚霜敏感品种‘龙王帽’分别为对照（18 ℃）的 5.49 倍和7.22 倍。低温期间,‘围 选1 号’雌蕊AsA 等酶含量及APX 等酶活性均高于‘龙王帽’,–7 ℃时,‘围选1 号’雌蕊AsA、MDHA、 DHA、GSH 和GSSG 含量比对照分别下降了66%、69%、48%、52%、53%,‘龙王帽’下降了78%、79%、 59%、66%、65%,–7 ℃时,‘围选1 号’雌蕊APX、MDHAR、DHAR、GPX、GR 活性、AsA/DHA、 GSH/GSSG 分别是对照的2.87 倍、1.07 倍、1.42 倍、1.60 倍、1.20 倍、65%和1.03 倍,‘龙王帽’是对照 2.41 倍、96%、1.13 倍、1.08 倍、98%、54%、97%。结果表明‘围选1 号’雌蕊在低温期间有较高的AsA-GSH 循环效率,可有效抑制H₂O₂ 的积累,这可能是其抗晚霜能力较强的重要原因之一。     

砀山酥梨石细胞发育过程中木质素代谢关键酶POD类型的分析

 以不同发育时期的砀山酥梨为材料,通过组织化学定位、过氧化物酶（POD）活性及同工酶谱技术,研究木质素代谢关键酶POD不同类型,即谷胱甘肽POD（GSH-PX）、愈创木酚POD（PPOD）、抗坏血酸POD（APX）活性变化与石细胞中木质素代谢的关系,探讨梨果实石细胞发育过程中木质素代谢关键酶POD的类型。结果表明：（1）在砀山酥梨果实发育过程中,位于石细胞细胞壁及邻近区域的POD参与木质素在石细胞细胞壁上的沉积;（2）花后15 ~ 123 d,POD同工酶谱带主要分为3组酶活性区,其中PODⅠ的Rf值为0.13 ~ 0.23,PODⅡ的Rf值为0.44,PODⅢ的Rf值为0.63 ~ 0.96;（3）PPOD是砀山酥梨果实发育过程中木质素代谢关键酶POD的主要类型,参与木质素的合成,促进石细胞团的发育。     

外源褪黑素对硝酸盐胁迫条件下黄瓜幼苗抗氧化系统的影响

以‘津春4号’黄瓜为试验材料,采用灌根的方法研究了外源褪黑素（MT）对硝酸盐胁迫下幼苗抗氧化系统的影响,为MT在设施蔬菜生产中的应用提供参考。结果表明：硝酸盐胁迫处理后,黄瓜幼苗叶片中超氧阴离子（）产生速率、过氧化氢（H₂O₂）和丙二醛（MDA）含量显著增加;抗坏血酸（AsA）和谷胱甘肽（GSH）含量及活性均下降;超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）、抗坏血酸过氧化物酶（APX）、谷胱甘肽还原酶（GR）活性在硝酸盐胁迫3 d时,过氧化氢酶（CAT）活性在胁迫6 d时,脱氢抗坏血酸还原酶（DHAR）活性在胁迫9 d时均达最高,之后又逐渐下降;单脱氢抗坏血酸还原酶（MDHAR）活性则持续降低。MT处理可有效抑制硝酸盐胁迫条件下黄瓜幼苗中  的产生速率及H₂O₂和MDA的积累,提高AsA和GSH含量及活性,增强SOD、POD、CAT、APX、MDHAR、DHAR、GR活性,提高叶片的光合速率及干物质积累。这些结果说明,MT可减缓硝酸盐胁迫的危害,提高黄瓜幼苗对硝酸盐的耐性,且100 μmol · L^-1 MT处理效果最佳。     

过量表达杜鹃红山茶CaAPX1的烟草耐热性提高

根据山茶(Camellia japonica)同源序列设计特异性引物,利用同源克隆和3′,5′-RACE技术,从杜鹃红山茶(C.azalea)嫩叶组织中克隆出抗坏血酸过氧化物酶(ascorbate peroxidase,APX)基因,命名为CaAPX1(Gen Bank登录号:KP635267),基因全长1 097 bp,开放阅读框753 bp,编码250个氨基酸。实时荧光定量分析发现,CaAPX1在4种不同的山茶中均得到表达,其中较耐热的微花连蕊茶(C.minutiflora)表达量最高,其次是中等耐热的杜鹃红山茶和‘耐冬’山茶(C.japonica‘Naidong’),最低的为耐热性较差的‘恨天高’云南山茶(C.reticulata‘Hentiangao’)。结果表明该基因的表达量高低与测试物种的耐热性有关。CaAPX1在杜鹃红山茶4种组织中均得到表达,表达量由高到低依次为:叶片、花蕾、种胚、花芽,其中叶片表达量高达其他组织的1.29~4.26倍。CaAPX1转基因烟草分析表明,过量表达CaAPX1后,APX酶活性提高了2.58~3.81倍,抗坏血酸(Ascorbate,AsA)含量也提高了2.67~3.56倍,并且转基因烟草植株及其种子的耐热能力也提高。     

棕榈种子萌发过程中的生理生化变化

以棕榈种子为材料,研究种子萌发过程中部分生理指标的变化。结果表明：棕榈种子萌发过程中,丙二醛（MDA）含量、过氧化氢酶（CAT）和抗坏血酸过氧化物酶（APX）活性整体呈下降趋势;脯氨酸含量、超氧化物歧化酶（SOD）和过氧化物酶（POD）活性呈先增加再减小的趋势。     

硝酸钙处理对菊花扦插生根及抗氧化酶活性的影响

以切花菊品种‘万盛’为材料,研究了不同浓度Ca(NO₃)₂处理对菊花扦插生根及其过程中插穗叶片超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）、过氧化氢酶（CAT）和抗坏血酸过氧化物酶（APX）活性以及膜质过氧化产物丙二醛（MDA）含量的影响。结果表明,60 mg·L^-1 Ca²⁺处理的生根数最多,而且插穗鲜样质量和干样质量也比对照明显增加,而80 mg·L^-1Ca²⁺处理的生根数、插穗鲜样质量和干样质量以及生根率比对照减少。60 mg·L^-1 Ca²⁺处理的SOD、POD、CAT和APX活性与其它处理相比显著增加,MDA含量明显减少。以上结果表明,在菊花扦插过程中,采用适当浓度的Ca2+处理可以提高插穗叶片SOD、POD、CAT和APX等保护酶的活性和降低MDA含量,从而促进菊花扦插生根,并提高扦插苗品质。     

高温对耐热大葱品种PSⅡ和抗氧化酶活性的影响

 以‘章丘大葱’为对照,研究了25 ~ 50 ℃下耐热大葱品种‘春味’、‘吉叶晚抽’和‘长悦’叶片丙二醛含量,电解质外渗率,叶绿素荧光参数和抗氧化酶活性的变化。结果表明,高温下耐热大葱品种叶片光系统Ⅱ（PSⅡ）最大光化学效率的下降和电解质外渗率的增加幅度小于章丘大葱,说明耐热大葱品种PSⅡ和细胞膜热稳定性高于章丘大葱。高温下,3个耐热大葱品种和章丘大葱叶片超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（CAT）、抗坏血酸过氧化物酶（APX）活性上升,但耐热品种上升幅度显著高于章丘大葱,表明其叶片抗氧化能力较高。因此,耐热大葱品种叶片较高的抗氧化酶活性是其耐热性较强的原因之一。     

草酸处理对杧果采后果实AsA-GSH循环系统的影响

 杧果（Mangifera indica L.）栽培品种‘圣心’采前套袋果实采后经5 mmol · L^-1草酸溶液浸泡10 min后常温（25 ℃）下贮藏,期间果实硬度系数、病情指数、腐烂率、黄化都显著低于对照;其中,处理果实果皮的还原型抗坏血酸（AsA）和还原型谷胱甘肽（GSH）含量保持较高,抗坏血酸氧化酶（APX）和谷胱甘肽还原酶（GR）活性在贮藏9 d后提高,同时,超氧阴离子（）生成速率、过氧化氢（H₂O₂）含量和丙二醛（MDA）含量降低,说明草酸处理可通过提高果皮AsA-GSH循环系统中抗氧化酶活性和抗氧化剂水平来增强清除活性氧自由基（ROS）能力,减轻膜脂过氧化伤害,进而有利于延缓套袋杧果采后成熟衰老进程,提高果实的商品率。     

谷胱甘肽对切花月季‘Samantha’失水胁迫耐性的影响

采用外源谷胱甘肽（GSH）及其生物合成关键酶γ–谷氨酰半胱氨肽合成酶（γ-ECS）的专一抑制剂丁胱亚磺酰胺（BSO）分别处理切花月季‘Samantha’花枝基部,以提高或降低花瓣中的GSH含量,研究GSH对月季切花失水胁迫耐性的影响,以及花瓣中抗坏血酸–谷胱甘肽（AsA-GSH）循环对失水胁迫的响应。结果表明：提高花瓣中GSH的含量,明显提高了失水胁迫24 h后切花的复水率,延长了瓶插寿命;相反,BSO预处理降低了花瓣中的GSH含量,从而降低了切花的失水胁迫耐性。GSH预处理在明显提高失水胁迫和复水期间花瓣中GSH总含量和还原型GSH含量的同时也提高了抗坏血酸（AsA）的含量;AsA-GSH循环中两个关键酶抗坏血酸过氧化物酶（APX）和谷胱甘肽还原酶（GR）的活性也明显高于胁迫对照,并且MDA的含量明显降低。BSO预处理则产生相反的效果。这些结果表明,GSH能够通过提高AsA-GSH循环的抗氧化能力来增强月季切花的失水胁迫耐性。     

苜蓿和老芒麦生草对苹果园土壤氮素矿化的影响

采用PVC管原位培养法,研究了苹果园行间生草,肇东苜蓿（Medicago sativa‘Zhaodong’）和老芒麦（Elymus sibiricus）对土壤氮素净矿化作用及物候期间的变化特征,并进一步分析净硝化作用和净氨化作用特征及其与土壤因素之间的关系。结果表明：土壤氮素矿化作用主要以硝化作用为主,氨化作用比重很小。测试期间,0 ~ 15 cm土层中,自然生草土壤的氮素净硝化速率为0.30 mg · kg-1 · d-1,老芒麦土壤为0.68 mg · kg-1 · d-1,苜蓿土壤最低,为0.28 mg · kg-1 · d-1。不同草种的氮素矿化主要在开花期完成,苜蓿土壤中开花期的土壤氮素净矿化速率分别为营养期和果实期的3.4倍和1.6倍,老芒麦则分别为1.8倍和3.0倍。老芒麦土壤中C/N比影响着氮素硝化能力,15 ~ 30 cm土层土壤的氮素矿化相对较弱。种植老芒麦后土壤氮素矿化能力明显提高,而苜蓿土壤中硝化速率降低。     

甜椒叶绿体小分子量热激蛋白CaHSP26增强拟南芥响应高温胁迫

为了探讨小分子量热激蛋白(CaHSP26)与植物抗热逆境的相互关系,以转CaH-SP26的拟南芥植株为研究材料,热激后测定野生型植物和转基因植物中电导率(REC)、丙二醛(MDA)、过氧化氢酶(CAT)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)以及脯氨酸和可溶性糖的含量。结果表明:热激后转基因拟南芥的REC、MDA只相当于野生型的73.78%6、1.14%;CAT、APX比野生型高115.10%、125.77%;脯氨酸和可溶性糖的含量比野生型高106.12%、53.31%。HSP26蛋白增强了拟南芥抗高温的能力。     

苹果MdAFS叶绿体定位表达对拟南芥萜类挥发物的影响

以‘青香蕉’苹果(Malus×domestica‘White Winter Pearmain’)α–法尼烯合酶基因(MdAFS)为目标基因,构建叶绿体定位的植物过表达载体,并通过农杆菌介导遗传转化拟南芥,获得使MdAFS在叶绿体中过表达的拟南芥转基因株系。将pBI122-rbcS1-pla-MdAFS-GFP表达载体瞬时表达本氏烟,分析表明叶绿体定位肽能成功将MdAFS蛋白定位到叶绿体中。定量测定莲座期和盛花期拟南芥光合色素,结果显示,转基因拟南芥叶绿素和类胡萝卜素含量较野生型显著增加。qRT-PCR分析萜类代谢相关基因转录表达水平表明,尤其在盛花期,过表达MdAFS能显著影响萜类代谢基因表达上调。应用静态顶空固相微萃取法收集拟南芥挥发物并结合GC–MS分析鉴定萜类挥发物成分,转基因拟南芥中萜类挥发物含量和种类明显增加。这些结果表明,过表达MdAFS能显著影响萜类代谢流的重新定向,增加萜类代谢挥发物。叶绿体是萜类代谢工程一个理想的亚细胞空间。     

黄瓜蜡质合成调控基因CsWIN1的克隆与功能初步分析

从黄瓜中同源克隆了拟南芥中具有调控蜡质合成与代谢功能的基因WIN1/SHINE1,命名为CsWIN1。荧光定量PCR结果表明:CsWIN1在黄瓜植株的叶片和幼果中高表达;通过在拟南芥中过表达CsWIN1,发现其与已报道的WIN1/SHINE1过表达株系表型相似。通过对CsWIN1转基因株系的基因表达分析发现,蜡质合成相关基因的表达受到了调控。根据以上研究结果,推测CsWIN1与拟南芥WIN1/SHINE1在表皮蜡质合成调控上的功能是保守的,通过调控下游蜡质合成相关基因的表达从而影响蜡质的合成与代谢。     

枇杷LFY同源基因植物表达载体构建及其功能分析

为研究枇杷LFY同源基因的功能,构建了含枇杷LFY同源基因ejLFY的植物表达载体pBI121-ejLFY,并转入到农杆菌GV3101中。利用花序侵染法将该基因导入拟南芥,经抗性筛选、PCR检测表明获得了25个转化株系。与对照相比,大部分转基因植株明显早花,成花时间可提早1周左右,莲座叶数目减少2-3片;部分植株侧生花序全部转变成单独的花,从莲座叶中抽出的花枝也全部转变为单独的花;少量转化株系花器官异常,不能形成种子。这表明枇杷LFY同源基因在其成花过程中起重要作用,为了解枇杷的成花分子机制奠定了基础。     

拟南芥At-pri-miR828 基因的克隆及其对番茄的遗传转化

 MicroRNA828（miRNA828）是一种新近发现的生物学功能还未全面研究的miRNA。为从 不同角度阐明miRNA828 的生物学功能,从拟南芥中克隆到At-pri-miR828 基因并构建了该基因过量表达 的植物表达载体pC2300-pOT2-At-pri-miR828,通过农杆菌介导的叶盘法将pC2300-pOT2-At-pri-miR828 导入异源植物番茄品种‘Ailsa Craig’中。PCR 鉴定结果显示,外源基因At-pri-miR828 已成功整合到转 基因番茄基因组中,共获得9 个转基因株系,67 株转基因植株。定量PCR 检测结果显示,与野生型番茄 植株相比,转基因植株中miR828 的表达量显著增加,而生物信息学所预测的miR828 靶基因Sly-myb-like1 的表达水平则相应降低。花青素含量测定结果显示,miR828 过量表达的转基因番茄植株花青素含量明显 低于野生型植株,表明miR828 参与了番茄花青素的生物合成调控。     

桃ABA 8’–羟化酶基因PpeCYP707As在拟南芥中过表达的功能分析

以8年生‘中油4号’油桃为试材,对休眠期的枝条进行ABA和GA处理发现,ABA延迟芽体萌动,GA促进萌芽和提前开花,在桃芽萌发中ABA和GA起拮抗作用。利用转基因技术在拟南芥中过表达桃ABA分解代谢关键酶ABA 8’–羟化酶基因PpeCYP707A1、PpeCYP707A2和PpeCYP707A3,获得纯合株系,RT-PCR结果表明,目的基因在过表达株系中的表达量分别达到对照的23.86倍、7.37倍、3.23倍;过表达株系生长缓慢,抽薹、开花延迟,其中过表达PPECYP707A1株系生长最慢,开花最晚;过表达株系种子萌发和幼苗生长对ABA不敏感,受伤害程度小;10℃低温处理试验证明,过表达株系相对生长速率高于野生型,推测低温条件下,过表达CYP707As正调控拟南芥的生长发育。