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小叶锦鸡儿抗沙埋生长与抗氧化酶及同工酶变化的关系被引量：8: 2015年; 小叶锦鸡儿(Caraganas tenophylla L.)是广泛应用于流动沙丘治理的优良固沙植物。然而关于其抗沙埋生理机理目前尚不清楚。选择生长在科尔沁沙地的小叶锦儿为试验材料,依据株高对其进行不同程度沙埋(轻度、中度、重度沙埋),并通过测定沙埋过程中植株高度、不同部位叶片丙二醛(MDA)含量、抗氧化酶活力、抗氧化酶同工酶谱变化,以揭示其抗沙埋生理适应机理和基因调控机理。结果表明:沙埋6d,植株各部位生长加快,尤其是顶部和基部生长更快。叶片MDA含量降低、整株植物叶片平均过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)、过氧化物歧化酶(SOD)活力增加,但重度沙埋使抗氧化酶活力下降。沙埋12d,植株各部位生长继续加大,沙下叶片凋落。与对照相比,沙上叶片MDA含量成倍增加,并与叶片POD、SOD和CAT活力的大幅度提高呈正相关,并与对照差异显著(P<0.01)。同时,不同厚度沙埋6d,叶片CAT同工酶出现两新带CAT III和CATII;POD同工酶谱带(6条酶带)随沙埋厚度增加,叶片PODII区带加宽、色加深,POD I和POD III酶带消失。但是,不同厚度沙埋下,沙上和沙下叶片CAT、SOD和POD酶谱带数和活力均相同。这表明在沙埋应激适应反应期(6d),叶片抗氧化酶活力的增强与抗氧化酶基因表达增强和基因启动有关。受到沙埋重力胁迫的成熟叶可能将胁迫信号传递给沙上没有沙埋的叶子及生长点,导致整株叶片产生整体适应性反应,激活抗氧化酶系统,以致加速生长。因此,小叶锦鸡儿萌蘖生物学特性和抗氧化酶对沙埋胁迫快速响应在维护氧自由基代谢平衡和植株快速恢复生长中起重要保护作用。; 周瑞莲杨淑琴黄清荣左进城陈娟丽李赞; 关键词：沙埋抗氧化酶同工酶

发育早期变温对不同基因型大豆种子生长速率和蛋白质及脂肪含量的影响被引量：3: 2008年; 【目的】通过测定变温处理过程中种子生长速率、蛋白质、脂肪和淀粉含量,以期了解发育早期变温对种子发育和组分的影响。【方法】采用液体组培法在种子发育早期的分裂期(开花10～20d)和积累期(开花20～32d)对种子和子叶进行变温处理。具体做法:将盆栽的3个不同基因型大豆品种(Evans,低蛋白品种;Proto,高蛋白品种;PI132.217,高蛋白质稳定品种)置于均温为24℃[昼/夜温度,27/20℃(Mo)]的生长箱中培养。在开花后10d,将它们分别置于温度为31℃[35/27℃(Ho)]、24℃[27/20℃(Mo)]和16℃[20/12℃(Lo)]的生长箱中。在开花后20d,从生长在不同温度条件下植株上采集种子去种皮种植在营养液中并分别再放置在不同温度光照培养箱中[35/27℃(H);27/20℃(M);20/12℃(L)]。组培营养液含75mmol·L-1谷氨酸和142mmol·L-1的蔗糖。【结果】植株上10d变温处理对种子生长和干物质积累没有影响,而对种子蛋白质和脂肪含量有明显作用。种子最高蛋白质含量在中温,最高脂肪含量在高温,此时,脂肪含量大约是成熟种子的75%,是低温下生长的种子的2倍(35%)。在组培变温处理中,分裂期在高温下(Ho)生长的植株上种子组培后无论生长在高温(H),中温(M)或低温(L)条件下,其种子鲜重(FW)和干重(DW)均比从分裂期生长在中温(Mo)和低温(Lo)下的植株上采收的种子在同等温度下高,显示出分裂期温度对种子后期生长具有潜在的影响。另外,积累期变温处理中温度从中温(M)提高到高温(H),子叶的生长速率是温度从低温(L)提高到中温(M)的2倍,温度降低16℃比降低8℃生长速率降低2倍,生长早期高温有利于种子生长,剧烈变温抑制种子生长作用。然而,温度升高8℃(LoM和MoH)或降低8℃(HoM和MoL)均使子叶蛋白质含量增加。【结论】早期温度调控着后期大豆种子组分发育。早期高温有利于脂肪合成限制蛋白质积累。基因型不同品种对�; 周瑞莲杨树德赵哈林Westgate E. Mark; 关键词：变温大豆离体培养

东北沙地7种植物高温时段的生理适应对策被引量：10: 2014年; 测定我国东北松嫩沙地和呼伦贝尔沙地自然生境中不同科属7种沙生植物高温时段叶抗氧化酶活力、渗透调节物和丙二醛（MDA）含量的日变化。结果表明：1）7种沙生植物所测定指标的日均最高和最低值，叶丙二醛含量相差2～3倍；超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）、过氧化氢酶（CAT）活力分别相差2.2，7.5，2.5倍；脯氨酸、可溶性蛋白质、可溶性糖含量分别相差35，1.0，2.0倍。2）猪毛菜和差不嘎蒿日均 MDA 含量较低，日均 SOD，POD，CAT 活力和脯氨酸、可溶性蛋白质和糖含量也较低；扁蓿豆和小叶锦鸡儿日均 MDA 含量较高，日均POD和 CAT活力、脯氨酸、可溶性蛋白含量也较高；叶细胞膜脂过氧化程度与抗氧化酶活力和渗透调节含量正相关。3）在渗透调节物种类上，豆科植物依靠脯氨酸，黄柳和冰草依靠可溶性糖；在抗氧化酶种类上，扁蓿豆、小叶锦鸡儿和冰草依靠 POD和 CAT，胡枝子和黄柳依靠 SOD。可见，东北沙地7种植物通过维持高抗氧化酶活力和渗透调节物含量抑制膜脂过氧化以适应风沙环境。; 周瑞莲解卫海侯玉平王艳芳黄清荣; 关键词：沙生植物生理调节抗氧化酶

大豆杂交后代籽粒蛋白质和脂肪积累模式与亲本相异性分析被引量：1: 2009年; 【目的】本研究拟通过对3个基因型亲本和其杂交后代籽粒蛋白质和脂肪积累模式的对比分析,以了解大豆种子发育过程中碳分配规律与杂交后代籽粒蛋白质含量分异的相关关系,为未来大豆优质育种提供参考。【方法】以3个基因型大豆(Glycine max L.Merr:高蛋白品种PI153.217(H)、低蛋白品种PI294.372(L)和高产低蛋白品种Evans(E))为亲本进行两两杂交(H×E,L×E)后,从H×E杂交组合中选出高蛋白品系RIL(HH)和低蛋白品系RIL(HL),从L×E杂交组合中选出高蛋白品系RIL(LH)和低蛋白品系RIL(LL)。将亲本和杂交后代种子同时种植在试验地,在开花后的第18天开始,每隔5d采收一次豆荚直到种子成熟,并分析不同时间收集的种子组分。【结果】亲本H和L种子生育期短(开花后48d),但生长快。高产品系E(植株高大,每株上的豆荚数多)生育期较长(开花后60d),生长速率较低。杂交后代RIL(HH)生长模式与H相同,RIL(LL)与L和E的相同。不同基因型亲本蛋白质和脂肪积累模式主要在发育的中晚期不同。在种子生长的中晚期,H蛋白质持续快速积累到种子成熟,L和E相对积累较慢;开花后40dH脂肪积累达到最高,而L和E仍缓慢积累。不同杂交组合的高蛋白品系HH(70)和LH(372)种子脂肪和蛋白质积累模式和H亲本相似,低蛋白品系LL(389)和HL(42)和E亲本相似。同一杂交组合蛋白质含量发生分异的杂交后代HH(70)保持了与H一样的脂肪和蛋白质积累模式,HL(42)趋向与和E一样脂肪积累模式。【结论】种子发育过程中碳分配趋向决定着成熟种子蛋白质和脂肪含量,杂交后代中蛋白质含量的分异与中晚期种子发育过程中碳分配途径变化密切相关。为此,了解种子发育过程中碳分配基因调控机理对提高大豆种子蛋白质含量十分重要。; 周瑞莲杨树德张萍赵哈林赵学勇; 关键词：大豆基因型杂交后代碳分配

呼伦贝尔沙地和松嫩沙地草地沙漠化过程中土壤理化特性变化规律的比较研究被引量：15: 2011年; 分别在松嫩沙地和呼伦贝尔沙地,选择沙漠化梯度样地,测定了土壤主要理化特性指标,比较了两地土壤沙漠化演变过程的差异。结果表明:①松嫩沙地非沙化草地的土壤黏粉粒、硬度、土壤温度、土壤有机质、全养分、土壤含水量和含盐量明显高于呼伦贝尔沙地,而土壤粗沙含量和土壤容重明显低于呼伦贝尔沙地;②随着沙漠化的发展,无论是松嫩沙地还是呼伦贝尔沙地,其土壤细沙含量、黏粉粒含量、土壤含水量、土壤含盐量、土壤硬度、有机碳、全养分含量均明显下降,土壤粗沙含量、土壤温度、土壤容重明显增加,其变化幅度是松嫩沙地大于呼伦贝尔沙地;③沙漠化对草地土壤理化特性的影响程度表现为松嫩沙地大于呼伦贝尔沙地,其原因主要是松嫩沙地原始土壤的理化性质要好于呼伦贝尔沙地。; 王进周瑞莲赵哈林赵学勇; 关键词：土壤理化特性沙漠化呼伦贝尔沙地

不同沙地共有种沙生植物对环境的生理适应机理被引量：16: 2015年; 选择3个温带沙地(松嫩沙地、呼伦贝尔沙地、科尔沁沙地)4个共有种沙生植物(黄柳(Salix gordejevii)、差巴嘎蒿(Artimisia halodendron)、扁蓿豆(Melissitus ruthenica),猪毛菜(Salsola collina),通过自然状况下其叶片抗氧化酶活力和渗透调节物及丙二醛(MDA)含量日变化分析,探讨抗氧化酶活力和渗透调节物在沙生植物适应沙漠环境强光辐射和温度日变化中的作用,以及不同科属沙生植物抗逆生理调控机理的差异。结果表明:(1)不同沙地的4个共有沙生植物种可通过自身快速生理代谢调解,积累渗透调节物、提高抗氧化酶活力应对沙漠环境强光辐射和温度日变化,但生理调控幅度较小。(2)3个沙地不同科属的4个共有种在渗透调节物含量和抗氧化酶活力及种类上存在差异。扁蓿豆叶片日均MDA含量、POD(peroxidase)活力、CAT(catalase)活力、脯氨酸含量均最高,分别较其它3个种平均高2、10、2和2.5倍。黄柳叶片日均MDA含量较高,SOD(superoxide dismutase)活力和可溶性糖含量最高,分别较其它3个种高1.2和3倍。差巴嘎蒿和猪毛菜叶内MDA含量较低,POD、CAT、SOD活力和脯氨酸、可溶性糖含量均最低。沙生植物细胞中膜脂过氧化程度和抗氧化酶活力及渗透调节物含量呈正相关。自然状况下3个沙地的扁蓿豆和黄柳通过生理代谢调节维持细胞水分和氧自由基代谢平衡适应沙漠环境,差巴嘎蒿和猪毛菜依靠特殊的叶片形态结构变异减少光辐射吸收、降低水分蒸腾、维持叶片水分平衡、降低细胞膜脂过氧化。因此不同科属沙生植物维持叶片水分和氧自由基代谢平衡可能是其适应沙漠环境生存的重要生理调控机理。由于不同科属沙生植物种对沙漠环境适应的生理调节机理的不同,在未来农作物、林木抗逆育种中,根据具体科属植物选择合适的沙生植物作为亲本对提高抗逆育种效率是十分重要的。; 周瑞莲侯玉平左进城王艳芳; 关键词：沙生植物沙地渗透调节物

钠盐对冬小麦抗旱性增效作用调控机理的生理生态学分析被引量：7: 2012年; 以冬小麦(烟台-2070)为实验材料,苗期对冬小麦进行不同浓度钠盐(NaCl、Na2CO3、Na2SO4)处理,在随后进行的干旱胁迫和复水过程中进行叶片抗逆生理指标变化对比分析,以期探究盐处理在提高小麦抗旱性中的作用和生理调节机理,为未来干旱区农业实施盐水灌溉提供理论依据。实验采用盆栽法,将冬小麦种子盆栽,待长到第7天进行不同浓度钠盐(70mM,135mM,200mM,270mM)预处理8d,然后进行干旱胁迫12d和复水5d。分别在盐处理的第4天,第8天,干旱胁迫的第4天,第8天,第12天,以及复水第5天,从不同盐处理中采集冬小麦叶片,分析叶片相对含水量、丙二醛(MDA)、脯氨酸含量及抗氧化酶活力[超氧化物岐化酶(SOD)、过氧化氢(CAT)、过氧化物酶(POD)]的动态变化,同时测定土壤含水量。结果表明,在干旱胁迫过程中,未经盐处理的对照组和低浓度(70mM)NaCl、Na2CO3、Na2SO4溶液处理的土壤,土壤含水量急剧下降,同时冬小麦叶片相对含水量也相应的急剧下降;而用较高盐浓度处理的土壤和冬小麦叶片含水量降低较慢。在干旱胁迫过程中,对照组冬小麦在短时间(6d)内干旱叶片便出现萎蔫,并伴随着丙二醛、脯氨酸含量、SOD等抗氧化酶活力急剧增加并一直高于盐处理的冬小麦。相反高浓度盐处理的冬小麦在干旱处理12d时叶片直立生长良好,叶片MDA、抗氧化酶活力均增加,但增加幅度均低于对照。脯氨酸含量随干旱胁迫增加,但随盐处理浓度增加而上升幅度减小。在复水处理5d后,叶片含水量均增加,MDA和脯氨酸含量下降,但抗氧化酶活力仍增高。荒漠环境土壤中盐离子一方面可提高土壤和植物的保水率,提高水分利用率,另一方面激活体内的抗氧化酶系统使植物较早获得抗逆能力,这可能是荒漠植物多抗逆性形成的部分生理生化原因。; 周瑞莲赵彦宏赵哈林赵学勇; 关键词：冬小麦土壤含水量相对含水量脯氨酸

不同冬小麦对盐处理和干旱胁迫交互作用响应的差异性分析被引量：11: 2012年; 通过对抗逆性不同的6个烟台冬小麦品种在盐处理和干旱胁迫交互作用进程中叶片相对含水量(RWC),膜脂过氧化产物(MDA)和抗氧化酶活力(SOD,POD,CAT)及渗透调节物含量(脯氨酸,可溶性蛋白)的分析,以了解不同冬小麦品种对盐处理和干旱胁迫交互作用响应的生理调节差异。研究表明,在水分供应充足条件下盐处理10d,6个品种冬小麦生长良好并和对照没有差异,但在干旱胁迫中盐处理组较对照MDA含量低,RWC和抗氧化酶活力和渗透调节物含量均高,且叶片萎蔫较对照出现晚。但经盐处理的6个冬小麦品种对干旱胁迫响应有差异。在长期干旱(12d),抗旱性强的品种RWC(81%)明显高于抗旱性弱的(62%),前者叶片MDA含量较后者低30%,抗旱性强的品种抗氧化酶活力和渗透调节物含量略低于抗旱性弱的品种,但是差异不明显。在盐处理和干旱胁迫交互作用下,盐离子自身可作为渗透调节物既增加了土壤的持水力又提高了细胞保水力而使冬小麦耐旱性增强。抗旱性强的冬小麦品种对盐处理反应敏感且保水性强,细胞膜脂过氧化程度较低,故耐旱力高,抗旱性弱的品种则相反。研究进一步表明,在未来干旱地区实施适度的盐水灌溉可提高冬小麦的耐旱力,但选择抗旱力强的冬小麦品种是实施这一农业耕作措施的关键。; 杨树德周瑞莲左进城王艳芳赵哈林赵学勇; 关键词：冬小麦品种干旱胁迫土壤含水量相对含水量丙二醛脯氨酸

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中国科学院知识创新工程重要方向项目(KZCXZ-YW-431)

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