盐碱胁迫对M-81E甜高粱种子萌发及幼苗生长的影响

以M-81E甜高粱为材料,分别用0.3%～2.4%的NaCl溶液和pH值7.0～9.6的NaOH溶液对其种子进行单盐、碱胁迫,测定其发芽率,并用0.3%～0.9%的NaCl溶液,pH值7.0～9.6的NaOH溶液对其苗期进行盐碱混合胁迫处理,测定其存活率、相对生长率、相对含水量、束缚水含量、叶绿素含量。结果表明:M-81E甜高粱种子耐单盐、单碱胁迫能力极强;M-81E甜高粱种子发芽率与盐质量分数相关极显著,发芽率随着盐质量分数下降而下降,耐盐极限为1.8%～2.1%;在pH值7.0～9.6时,M-81E甜高粱种子发芽率与碱度相关不显著。M-81E甜高粱苗期耐盐碱能力很强,在盐质量分数0.9%、pH值9.0胁迫下苗期存活率很高,达94.44%;相对生长率、叶绿素含量、相对含水量随盐碱度增强而降低,且盐碱混合胁迫越强下降越快;束缚水含量随盐碱度增强而增高,且盐碱混合胁迫使束缚水含量增加更快;相关分析表明,随盐质量分数升高高粱各指标与pH值相关指数增大,相关性增强;盐碱胁迫影响幼苗生长,盐碱胁迫之间具有协同效应。     

不同梯度NaCl胁迫对甜高粱幼苗抗氧化同工酶亚基及酶活性的影响

以甜高粱品种M-81E为材料,采用水培的方法,研究盐浓度为0、25、50、100mmol/L的胁迫处理对甜高粱幼苗抗氧化酶[超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)]同工酶亚基、酶活性以及叶片中丙二醛含量的影响。结果表明:不同浓度的盐胁迫对甜高粱幼苗叶片中SOD、POD、CAT、APX活性的影响程度不同,SOD活性随着盐胁迫时间的延长和浓度的增大在一定范围内降低,而POD、CAT、APX活性却在一定范围内显著升高,表现为同工酶亚基条带增多或者亮度增强。甜高粱幼苗叶片丙二醛含量随着胁迫时间的延长有上升趋势,但不显著。由研究结果可知,盐胁迫对甜高粱的抗氧化酶系统进行了修饰,导致SOD活性下降,因此SOD并没有起到清除过氧化物的作用,而CAT、APX和POD在甜高粱耐受盐碱胁迫中起到重要的保护作用。     

盐碱胁迫对不同水稻品种抗逆和抗瘟性相关酶的影响

为研究盐碱胁迫对不同品种水稻抗逆和抗瘟性的影响,在生理水平上,以抗性品种龙粳31和感病品种空育131为材料,检测它们在盐碱胁迫下苗期叶片内抗性相关酶活性的变化。结果表明,在盐碱胁迫下,水稻光合能力降低;在盐碱和病害共同作用下的水稻叶片中抗逆酶[过氧化氢酶(CAT)、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)]活性高于正常土壤下生长的水稻,抗病酶苯丙氨酸解氨酶(PAL)活性则相反。可以看出,盐碱胁迫能显著削弱这2个水稻品种的抗稻瘟病能力。     

5个国外主栽甜高粱品种的抗性生理指标分析

为甜高粱优良品种的选育提供参考,以国外5个甜高粱品种为试材,在苗期、拔节期、抽穗期、成熟期取甜高粱叶片,测定不同甜高粱品种的超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)的活性及丙二醛(MDA)含量。结果表明:M-81E、Rio、COLLIER、Honey、Umbrella 5种甜高粱品种的SOD活性都是在成熟期达最高值,分别为139.599 U/g、106.323 U/g、110.004 U/g、79.255 U/g和156.417U/g。其中Umbrella在苗期、拔节期、抽穗期和成熟期与其他4个品种相比,其POD的活性一直都是最高,分别为24.231U/(g·min)、41.034U/(g·min)、25.234U/(g·min)、37.431U/(g·min)。而5种甜高粱品种在成熟期CAT活性相近。M-81E、Rio、COLLIER、Honey、Umbrella 5种甜高粱的MDA的含量在苗期最低,分别为0.240 2mol/g、0.249 1mol/g、0.246 3mol/g、0.128 1mol/g、0.252 9mol/g。     

白叶枯病菌感染对水稻叶绿体、线粒体 ATPase 活性的影响

采用 ATPase 活性的常规测定方法,分析了4个不同抗性水稻品种感染白叶枯病病原菌后的叶片叶绿体、线粒体 ATPase 活性以及根端线粒体 ATPase 活性的变化.其结果表明:4个不同抗性水稻品种感染白叶枯病后叶片叶绿体 Ca~(++)-ATPase、根端线粒体 ATPase 活性下降,感病品种活性下降更为显著;感病品种叶片叶绿体 Mg~(++)-ATPase 活性下降,抗病品种略有上升;叶片线粒体 ATPase 活性增加,感病品种酶活性上升更为显著.这说明白叶枯病菌对不同抗性水稻叶片叶绿体、线粒体、根端线粒体 ATPase 活性均有影响.     

盐碱胁迫对燕麦叶绿体超微结构及一些生理指标的影响

在人工控制条件下,研究了盐碱胁迫对燕麦叶绿体超微结构及一些生理指标的影响。结果表明：随着盐碱浓度的增加,燕麦叶绿体膨胀,基粒片层扭曲、变形、松散,基质稀薄,淀粉粒消失,嗜锇颗粒变为空腔,膜逐渐解体。但这种变化在品种间存在较大差异,耐盐碱品种“白燕7号”的超微结构受盐碱胁迫影响较小,不耐盐碱品种“白燕1号”受影响较严重。生理生化指标测定结果表明：随着盐碱浓度的增加,过氧化氢酶（CAT）活性下降,硝酸还原酶（NR）活性先上升后下降,丙二醛（MDA）含量上升,电解质渗出率增加。     

盐碱胁迫对越橘生理特性及叶片解剖结构的影响

【目的】研究盐碱胁迫处理对越橘‘北陆’生理特性及叶片解剖结构的影响,为盐碱地区引种越橘提供参考依据。【方法】以2年生半高丛越橘‘北陆’为试材,采用盆栽方式,人工模拟盐碱环境进行试验,在1/10改良Hoagland营养液(pH 4.8)中添加不同浓度的NaCl、Na₂CO₃、NaHCO₃进行盐碱胁迫处理,设置复合盐（NaCl＋Na₂CO₃）和碱性盐（NaHCO₃＋Na₂CO₃）2种盐碱胁迫处理,每种盐碱胁迫处理分别设置30,60,90,120,150,180 mmol/L 6个盐浓度水平,以仅浇灌1/10改良Hoagland营养液的处理为对照（CK）,探究盐碱胁迫对越橘‘北陆’叶片形态、叶绿素含量、生理生化变化及叶片解剖结构的影响,最后对不同生理指标间的相关性进行分析。【结果】（1）在30～60 mmol/L复合盐或者30 mmol/L碱性盐处理下,越橘叶片形态正常;之后随着盐浓度的增加,复合盐和碱性盐处理叶片开始失绿变黄,出现红褐色斑块,最终干枯,出现落叶。（2）随着盐浓度的增加,复合盐和碱性盐处理越橘叶片叶绿素含量均呈降低趋势,叶片细胞膜透性呈升高趋势,可溶性蛋白（SP）、可溶性糖（SS）、脯氨酸（Pro）、丙二醛（MDA）含量和超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）活性均呈先升高后降低的趋势。（3）随着盐浓度的增加,复合盐处理越橘叶片厚度、下表皮厚度、海绵薄壁组织厚度、中脉厚度和叶片组织结构疏松度（SR）总体上均呈降低的趋势,栅栏薄壁组织厚度、叶片组织结构紧密度（CTR）、栅/海均呈先增大后减小的趋势;碱性盐处理越橘叶片厚度、上表皮厚度、下表皮厚度、栅栏薄壁组织厚度、海绵薄壁组织厚度、中脉厚度和SR总体上均呈降低的趋势;CTR、栅/海均呈先增长后降低的趋势。（4）相关性分析表明,复合盐胁迫处理下,SS与CAT、SOD呈显著正相关关系（P＜0.05）,Pro与CAT、SOD呈极显著正相关关系（P＜0.01）,SS与Pro、SOD呈显著正相关关系（P＜0.05）。碱性盐处理下,SS与Pro、MDA和CAT均呈极显著正相关关系（P＜0.01）;Pro与MDA和CAT均呈显著正相关关系（P＜0.05）,与SOD呈极显著正相关关系（P＜0.01）。【结论】越橘‘北陆’幼苗遭受盐碱胁迫时,活性氧清除系统和渗透调节物质共同发挥作用。碱性盐对越橘幼苗生长的影响大于复合盐。     

ABA对紫花苜蓿幼苗抗苏打盐碱渗透调节和氧化性损伤的影响

【目的】探究不同浓度ABA对苏打盐碱胁迫下紫花苜蓿幼苗生理效应的影响。【方法】以WL343HQ紫花苜蓿为试验材料,对其幼苗进行150 mmol/L苏打盐碱胁迫和不同浓度的ABA缓解处理,测定不同处理幼苗叶片的生理生化变化,采用隶属函数法对ABA缓解效应进行综合分析。【结果】苏打盐碱胁迫紫花苜蓿幼苗喷施ABA后,紫花苜蓿叶片的可溶性糖、甜菜碱、脯氨酸、可溶性蛋白含量以及POD、PAL、CAT、AXP活性均随着ABA浓度的增加呈现先增后降的趋势,4种渗透调节物质和4种抗氧化酶活性在ABA浓度为50或100μmol/L时达最大值。【结论】通过隶属函数值综合分析,在ABA浓度为25～100μmol/L时对苏打盐碱胁迫均有一定缓解作用,且在ABA浓度为50～75μmol/L时对苏打盐害缓解效果最佳。     

甜菜碱浸种对苏打盐碱胁迫下水稻种子萌发和生理特性的影响

以水稻品种垦稻10为试验材料，采用室内培养法，研究10 mmol/L甜菜碱浸种对不同浓度(0、20、40、60、80 mmol/L)苏打盐碱(Na₂CO₃、NaHCO₃)胁迫下水稻种子萌发和生理特性的影响。结果表明，苏打盐碱胁迫处理抑制了水稻种子萌发，与蒸馏水浸种处理(CK)相比，蒸馏水浸种+40、60、80 mmol/L苏打盐碱胁迫处理(S₄₀、S₆₀、S₈₀)降低了水稻种子发芽率、发芽势和根/芽长，提高了根系相对电导率；而甜菜碱浸种+40、60、80 mmol/L苏打盐碱胁迫处理(SBT₄₀、SBT₆₀、SBT₈₀)显著缓解了苏打盐碱胁迫对水稻种子萌发的抑制作用，与相同苏打盐碱胁迫条件下蒸馏水浸种处理相比，SBT₄₀、SBT₆₀、SBT₈₀处理的发芽率分别增加了1.40%、1.15%、4.65%(P<0.05),侧根...     

低温对转CBF3基因烟草叶绿体超微结构和生理特性的影响

[目的]探明低温胁迫下转拟南芥CBF3基因烟草幼苗抗寒性相关生理指标和叶绿体超微结构的变化规律。[方法]4℃低温胁迫8 h后,测定转基因烟草幼苗叶片内超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）活性和丙二醛（MDA）含量,同时对叶绿体的超微结构进行观察。[结果]低温胁迫转基因烟草幼苗叶片内SOD、POD活性和MDA含量与未转基因烟草之间存在极显著差异（P〈0.01）。透射电镜观察结果表明,低温胁迫转基因烟草叶绿体结构基本是完整的,未转基因烟草叶绿体由杆状变成圆球形,数量有所增加,出现聚集现象,基粒片层混乱。[结论]叶绿体的超微结构和生理指标变化结果表明,转基因烟草对低温具有更好的适应能力。     

建立甜高粱(Sorghum bicolor)高频、高效再生体系的研究

【目的】建立能源植物甜高粱(Sorghum bicolor L.Moench)的高频、高效离体培养再生体系,为遗传转化奠定基础。【方法】以甜高粱品种凯勒的芽顶端分生组织为外植体,探讨在甜高粱直接诱导丛生芽的培养过程中,无菌实生苗的适合苗龄,适宜的激素组合与比例;并将获得的最佳培养方法应用于其它两个甜高粱品种:M-81E和意达利,以研究此途径的基因型依赖性。【结果】利用3d苗龄的芽顶端分生组织作为外植体容易获得较高的分生组织膨大率。甜高粱丛生芽诱导的适宜激素组合为4.0mg·L-16-苄基腺嘌呤+0.5mg·L-12,4-二氯苯氧乙酸+0.5mg·L-1噻重氮苯基脲,可获得91%的丛生芽诱导频率。适合甜高粱快速生根的激素配方为0.5mg·L-1萘乙酸。通过芽顶端分生组织直接诱导丛生芽途径,每个外植体可诱导出上百个芽,最终产生30—40株再生苗。M-81E和意达利具有与凯勒相似的丛生芽诱导频率及效率。【结论】本研究成功地建立了甜高粱的高频、高效离体培养再生体系,且具有外植体来源不受限制,基因型依赖性弱,遗传稳定性好的优点。     

甜高粱茎秆含糖量的研究进展

甜高粱生物产量高、茎秆多汁多糖、乙醇转化率高、抗逆性强,是最具优势的生物质能源作物之一,其含糖量高是主要性状之一。综述了与甜高粱茎秆含糖量有关的遗传变异、遗传力、遗传模型、遗传相关方面的研究进展,分析了茎秆含糖量育种选择的观点,以期为高产优质甜高粱品种的选育提供参考。     

Soil Cadmium Regulates Antioxidases in Sorghum

The regulatory mechanism of soil cadmium （Cd） on antioxidases in sorghum was studied using 3 sorghum species viz., sweet sorghum [Sorghum bicolor （L.）] Moench. cv. Hunnigreen, sorghum hybrid sudangrass （Sorghum bicolor × S. sudanense, cv. Everlush） and sudangrass [Sorghum sudanense （Piper） Stapf cv. Xinjiang]. The results showed that low concentrations of Cd^2＋ （410 mg kg-0 induced the activities of 4 antioxidases in leaves of the 3 species of sorghum, but high Cd^2＋ concentrations （≥ 50 mg kg-0 significantly reduced the activities of all the four antioxidases. The glutathione （GSH） contents in leaves of the 3 species of sorghum correlated positively with the Cd^2＋ concentrations. The maximum antioxidase activities were observed at the elongation stage of sorghum during the whole growth period.     

留苗密度与行距对饲用甜高粱叶茎比·干鲜比和草产量的影响

[目的]为了优化饲用甜高粱留苗密度与播种行距的最适配置,探索其高产栽培技术。[方法]采用二因素裂区试验设计与软件IBM.SPSS.Statistics.v22的LSD法,对饲用甜高粱的密度与行距进行叶茎比、干鲜比与草产量的对比试验。[结果]密度与行距对饲用甜高粱的叶茎比、干鲜比没有明显影响,但对其草产量具有重要影响。明确了饲用甜高粱高产的密度与行距的最佳优化组合A2B4:留苗密度22.50万株/hm2与播种行距40 cm的处理组合。[结论]该研究为饲用甜高粱高产栽培提供理论依据和技术支撑。     

青贮甜高粱与青贮玉米饲喂奶牛、羊及奶品质的比较研究

为了探索甜高粱在青海高原用作青贮饲料,饲喂奶牛及羊的效果、对奶品质的影响,开展了青贮玉米饲喂奶牛、羊的对比研究及奶品质分析。结果:青贮甜高粱日粮饲喂奶牛,比青贮玉米日粮日产奶量增加2.19kg/头;饲喂3~5月龄羊比青贮玉米日粮日多增重2.01g/只,2~3岁龄羊日多增重29.27g/只;奶品质差异不显著。甜高粱用作青贮饲料优于玉米,是优质饲料作物,应大力推广种植。     

甜高粱蔗糖积累与茎秆中SPS表达的相关性研究

 【目的】以甜高粱为原料生产酒精作为替代能源近年来引起人们的广泛关注,本文试图通过检测蔗糖合成的关键酶-蔗糖磷酸合成酶（SPS）在高粱叶片（源）与茎秆（库）中的表达量,了解高粱体内SPS表达与蔗糖积累的关系,进而探讨蔗糖的代谢机理。【方法】以甜高粱和普通高粱为材料,利用Western blot技术对SPS的蛋白质表达进行检测。【结果】在高粱的生长发育过程中,茎秆中蔗糖含量、叶片和茎秆中SPS蛋白质表达量持续上升,灌浆期达到最高,腊熟期略有下降,它们之间的变化趋势基本一致,甜高粱茎秆蔗糖含量与叶片SPS蛋白质的表达相关系数为0.895,与茎秆SPS蛋白质的表达相关系数为0.781;甜高粱和普通高粱相比,其叶片中SPS表达量差别不明显,而甜高粱茎秆中SPS表达量明显高于普通高粱。【结论】蔗糖为高粱糖分的主要形式,蔗糖积累与叶片和茎秆中SPS的表达相关。在甜高粱中,蔗糖积累主要与茎秆中SPS的表达相关。     

能源甜高粱遗传改良研究进展

甜高粱是最有应用前景的再生能源作物之一,它的能源转换效率取决于植株总生物量和茎秆汁液含糖量的高低。探明决定甜高粱总生物量和茎秆汁液含糖量积累相关过程的生物学机制并开发相应分子标记,是选育生物能专用甜高粱品种的有效途径。该文从甜高粱糖分积累、遗传多样性研究、遗传图谱的构建、含糖量相关性状的定位及遗传工程研究等方面介绍了近年来甜高粱遗传研究进展。     

甜高粱种子为外植体离体再生体系构建

甜高粱是最具优势的生物质能源作物之一,为提高甜高粱转基因育种效率,以甜高粱成熟种子为外植体,分析了影响愈伤组织生成以及离体再生的相关因素,建立了一套利用甜高粱成熟种子离体再生甜高粱的技术体系。结果表明:用0.1%升汞处理甜高粱种子10 min,具有较低的污染率(低于20%)和较高的发芽率(76.7%)。雅津4184的成熟种子,接种在添加3.0 mg/L的2,4-D和0.3 mg/L的6BA的MSB5基本培养基上培养3周后,可以获得最高的出愈率(81.7%)。愈伤组织在添加0.2 mg/L NAA和1.6 mg/L KT的B5培养基上培养4周后出芽率最高,为93.3%。不定芽在添加2.0 mg/L的IBA的1×MS培养基上培养3周后,具有最大的生根率(96.7%)。建立的甜高粱高频、高效离体培养再生体系,将为利用转基因技术改良甜高粱遗传性状提供便利的方法,加速甜高粱高育种进程。     

不同品种甜秆饲用杂交高粱生长发育动态分析

以不同品种甜秆饲用杂交高粱为研究材料,分析它们在不同种植密度下的生长发育动态,结果表明,不同种植密度影响高粱的生长发育,种植密度小的生长发育较快;不同品种比较发现,甜高粱杂交种比甜高粱生长发育速度快,具体表现为可见叶、展开叶发生速度较快,株高较高;从产生分蘖数的角度看,21A×126-524产生的分蘖数最多;从叶面积指数来看,甜高粱叶面积指数最大。经形态指标比较,得出其在不同密度下的生长发育规律,为饲用杂交甜高粱的合理种植提供理论依据。