国家自然科学基金(50779063)
- 作品数：12 被引量：130H指数：8
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- 干旱胁迫下转基因甘薯块根膨大期水分利用效率和生理代谢特征(英文)被引量：6
- 2012年
- 以转Cu/Zn-SOD和APX基因及其非转基因甘薯进行盆栽试验,在甘薯块根膨大期进行正常供水(田间最大持水量的80%)、中度缺水(田间最大持水量的60%)和重度缺水(田间最大持水量的40%)3种水分处理,分别测定转基因植株和对照植株在薯块膨大期的第20天和第70天的抗氧化酶系统、可溶性糖含量、光合系统之间的差异,以及在不同水分胁迫处理下产量和水分利用效率之间的差异。以此研究外源基因的超表达是否可以提高甘薯的产量及水分利用效率。结果显示:(1)转基因甘薯(TS)的SOD、APX活性以及可溶性糖含量均高于非转基因对照株(NT),但POD活性低于NT;TS和NT植株的APX活性、可溶性糖含量、净光合速率以及蒸腾速率均随干旱胁迫加重呈递减趋势。(2)干旱胁迫70d时,TS和NT植株光合参数均较胁迫20d时降低,且TS和NT间的净光合速率没有明显差异。(3)TS和NT两株系的块根产量在中度胁迫下最高而在重度胁迫下最低,而TS具有较高的块根产量且在重度胁迫下产量降低幅度较小。(4)TS的气孔导度和蒸腾速率显著低于NT,且TS的水分利用效率较NT更高。研究表明,Cu/Zn-SOD和APX基因可以显著增加干旱胁迫下甘薯块根膨大期的SOD、APX活性和可溶性糖含量,提高其水分利用效率,从而减轻干旱胁迫对产量的影响。
- 成雨洁伍小兵邓西平郭尚汝
- 关键词：干旱胁迫转基因甘薯抗氧化酶水分利用效率温室
- 土壤干旱对小麦茎秆贮藏物质积累与再转运的影响被引量：10
- 2009年
- 在防雨池栽条件下,以小麦旱地品种长武134(抗旱性强)和水地品种(抗旱性弱)为试材,研究干旱对不同抗旱性小麦茎秆及其组成节间花后干物质积累、转运及其对籽粒产量贡献率的影响。结果表明,干旱降低了主茎及其各组成节间干物质的积累量、主茎穗粒重积累量及其灌浆中后期的积累速率,长武134(除其它茎)降低幅度均小于陕253;干旱条件下茎秆贮藏物质的转运并未对籽粒产量产生补偿效应,干旱降低主茎穗粒重积累量与其它茎贮藏物质转运量和转运率较低有密切关系;抗旱性强的小麦品种其它茎的转运量、转运率降低幅度均大于抗旱性弱的小麦品种,从而导致其主茎贮藏物质转运对籽粒产量的贡献率显著降低。
- 王征宏邓西平刘立生赵紫平
- 关键词：干旱小麦转运
- 灌浆期干旱对不同倍性小麦光合和产量的影响被引量：12
- 2009年
- 为揭示灌浆期水分亏缺对不同倍性小麦光合特性和产量的影响,选用二倍体野生一粒、栽培一粒小麦,四倍体野生二粒、栽培二粒小麦,六倍体小麦"长武134"和"陕253"等6个小麦品种作为供试材料,通过盆栽控水方式,对不同倍性小麦旗叶净光合速率、瞬时水分利用效率和产量进行了研究。结果表明,在正常供水、轻度干旱和严重干旱3种水分处理下,不同倍性小麦旗叶净光合速率、水分利用效率和产量差异极显著。在灌浆过程中,水分亏缺对不同倍性小麦净光合速率变化趋势的影响不明显。而最大净光合速率和水分利用效率随水分胁迫的加重而减小。六倍体小麦平均最大净光合速率为22.03μmol CO2.m-2.s-1),高于二倍体和四倍体小麦。六倍体小麦平均最大水分利用效率约为7.12μmol CO2/mmol H2O,分别是四倍体和二倍体的1.63倍和2.05倍,并且在灌浆开始时就达到最大。因此,小麦长期进化过程中,六倍体小麦花后较强的光合能力和较高的水分利用效率是提高小麦产量的重要生理基础。
- 赵紫平邓西平刘立生王征宏王文斌陆燕元
- 关键词：灌浆期干旱净光合速率水分利用效率
- 叶片喷施H_2O_2以及转入Cu/Zn SOD和APX基因对甘薯幼苗冷后恢复的作用被引量：8
- 2010年
- 【目的】研究转入铜/锌超氧化物歧化酶(Cu/ZnSOD)和抗坏血酸氧化酶(APX)基因甘薯幼苗在短时间冷胁迫处理后的恢复过程中与其非转基因对照株比较是否具有抗冷优势,以及用外源过氧化氢(H2O2)于冷胁迫前预处理甘薯叶片能否增强幼苗的冷后恢复能力。【方法】以转入Cu/ZnSOD和APX基因的甘薯幼苗及其非转基因对照株为试验材料,研究在5℃下冷胁迫一夜(12h)后,植株的细胞膜透性、各种抗氧化酶活性以及光合作用的各项指标的变化过程,以了解植株的冷后恢复情况;以及用1.0mmol·L-1H2O2于冷胁迫前4h叶片喷施预处理对其抗冷性的影响。【结果】(1)在短时间(12h)冷胁迫后的很短时间(2h)内,非转基因植株的APX、SOD、CAT(过氧化氢酶)这3种抗氧化酶活性及类胡萝卜素含量显著降低,膜透性升高,光合色素以及光合电子传递链受到破坏,光合速率显著下降;在经过26h的室温恢复后,植株的上述3种抗氧化酶活性及类胡萝卜素含量都得到显著提升,但膜透性继续增加,光合电子传递链得到修复,而光合色素却显著下降,光合作用恢复。(2)与非转基因对照植株相比较,转基因植株在冷胁迫后表现出较高的上述3种抗氧化酶活性及类胡萝卜素含量、较低的膜透性、较强的光合色素以及光合电子传递系统保护能力,其光合速率也相对较强。(3)用1.0mmol·L-1H2O2预处理组的植株对比未预处理的对照株,在冷胁迫后的恢复过程中,表现出了较强的SOD与APX酶活性的恢复能力,较低的MDA产生量以及膜透性,且冷处理后植株的生长状况更加良好。【结论】转基因植株在冷胁迫处理中较非转基因对照表现出较强的冷耐受性,在冷后恢复过程中也显示出更强的恢复能力,转基因甘薯幼苗更具有抗冷优势;用1.0mmol·L-1H2O2预处理植株能够显著提高甘薯幼苗的冷后恢复能力,增强其抗冷性。
- 伍小兵成雨洁邓西平郭尚洙
- 关键词：甘薯转基因抗冷性
- 干旱对不同抗旱性冬小麦旗叶光合及主茎干物质转运的影响被引量：8
- 2009年
- 以冬小麦品种长武134(抗旱性强)和陕253(抗旱性弱)为材料,研究干旱对旗叶净光合速率和叶绿素含量、主茎及其组成节间花前积累干物质的转运及其对穗粒重贡献的影响。结果表明,干旱条件下长武134主茎穗粒重降幅小于陕253;干旱缩短了小麦花后旗叶光合速率高值持续期(PAD)和叶绿素含量缓降期(RSP),长武134受影响程度较小。长武134除穗下节外,其余各节间及茎杆干物质转运量及对籽粒贡献率降幅均大于陕253;干旱提高了陕253穗下节和倒二节干物质转运率,降低了倒三节和下部节干物质转运率,茎杆干物质转运率无明显变化;长武134除穗下节外其余各节间及茎杆干物质转运率均明显低于对照,而且距离穗部越远的节位降低幅度越大。上述结果表明,干旱条件下不同节位干物质转运能力变化与距离穗远近有关,花前茎杆干物质转运并不能补偿籽粒产量的损失,花后旗叶光合功能期延长是小麦抗旱高产的主要原因。
- 王征宏邓西平刘立生赵紫平
- 关键词：小麦抗旱性干物质茎杆节间
- 转入Cu/Zn SOD和APX基因对甘薯旱后复水的恢复作用被引量：16
- 2010年
- 【目的】研究转基因与非转基因甘薯幼苗在水分胁迫不同时间及解除胁迫后,膜脂过氧化及抗氧化防御系统中主要指标的变化情况,深入探讨甘薯的耐旱性及旱后自我修复机制。【方法】以转基因甘薯(T)与非转基因甘薯(N)幼苗为材料,以150 g/L的PEG模拟干旱条件,探讨水分胁迫不同时间及复水后甘薯叶片生理指标的变化情况。【结果】(1)水分胁迫12 h,甘薯叶片相对膜透性和MDA含量增加,相对含水量(RWC)、光化学效率(Fv/Fm)下降,抗坏血酸过氧化物酶(APX)、超氧化物歧化酶(SOD)活性显著增加。水分胁迫时间延长至24和48 h,植株受到进一步损害,其中转基因甘薯植株叶片中SOD活性先升后降,APX活性变化则与之相反,而非转基因甘薯植株的SOD、APX活性变化与转基因植株的相反;在同等胁迫条件下,转基因植株叶片抗氧化酶活性的表达均远高于非转基因植株。(2)水分胁迫12 h后复水,转基因和非转基因甘薯植株RWC、相对膜透性、MDA含量等均快速恢复到对照水平;水分胁迫延长至24和48 h后复水,转基因和非转基因甘薯植株叶片相对膜透性、MDA含量均在复水初期升高,而后下降,RWC、Fv/Fm则在复水后持续上升,而抗氧化酶活性的变化略为复杂。水分胁迫24 h后复水,转基因甘薯植株SOD和APX活性均在复水初期下降,然后回升,胁迫48 h后复水,SOD和APX活性则呈先升后降再升高的双峰变化趋势;非转基因植株在水分胁迫24和48 h后复水的表现与转基因植株略有差异,且变化幅度显著低于转基因植株。【结论】在甘薯体内同时转入Cu/Zn SOD和APX基因,可以有效减轻甘薯在水分胁迫条件下受损害的程度,提高甘薯的抗氧化胁迫能力,在水分胁迫逆境解除后,也可以更快更强地进行自我修复。
- 陆燕元邓西平
- 关键词：水分胁迫复水转基因甘薯抗氧化酶
- 干旱对不同冬小麦旗叶光合产物供应能力的影响被引量：19
- 2009年
- 【目的】研究干旱对小麦旗叶光合产物供应能力的影响,揭示小麦抗旱高产的生理机制,为提高小麦的抗旱能力及高产稳产提供理论依据。【方法】在防雨池栽培条件下,以旱地冬小麦品种长武134(抗旱性强)和水地冬小麦品种陕253(抗旱性弱)为试材,以适宜水分处理为对照(CK,土壤含水量为田间持水量的70%～75%),研究干旱处理(土壤含水量为田间持水量的50%～55%)对不同冬小麦旗叶光合产物供应速率(净光合速率和蔗糖合成能力)和供应持续期的影响。【结果】与对照相比,干旱处理降低了冬小麦灌浆中后期旗叶净光合速率,缩短了净光合速率高值持续期(PAD),其中长武134降幅较小,净光合速率较高;干旱处理提高了冬小麦灌浆初期旗叶的蔗糖磷酸合成酶(SPS)活性,其中长武134增幅较大,且在灌浆中后期依然能保持相对较高的蔗糖供应能力;干旱处理缩短了冬小麦叶绿素含量缓降期(RSP),提高了丙二醛(MDA)含量,加速了旗叶的衰老,缩短了光合产物的供应持续期,其中长武134受干旱影响较小;干旱处理降低了冬小麦灌浆中后期主茎穗粒质量积累量及其速率,其中长武134降幅较小。【结论】干旱条件下,抗旱品种长武134旗叶在灌浆中后期可维持较高的光合产物供应速率和较长供应持续期,这是其主茎穗粒质量积累量及其速率降幅较小的重要原因。
- 王征宏邓西平刘立生赵紫平
- 关键词：冬小麦干旱
- 不同栽培模式下两个旱地小麦品种籽粒灌浆特性与产量构成分析被引量：13
- 2010年
- 在长武旱塬地区通过大田试验,研究了该地区主栽的两个小麦品种长武134及长旱58在不同栽培模式下,籽粒灌浆特性、旗叶叶绿素含量与产量的关系,并对产量构成及灌浆各参数进行分析。结果表明,千粒重与灌浆持续天数Td、平均灌浆速度Va、灌浆渐增期天数T1、灌浆速增天数T2、最大灌浆速度Vm均呈显著相关,通过对不同栽培模式下旗叶叶绿素含量的比较发现,有机肥与化肥的互作,可以适当延长灌浆持续时间,使籽粒获得较高的千粒重,提高了小麦的水分利用效率和收获指数。通过比较不同栽培模式下籽粒千粒重、产量的差异表明有机肥与化肥互作的栽培模式较只使用化肥的栽培模式籽粒的千粒重、产量和水分利用效率分别增加了7.527%,10.74%和23.85%。对产量构成进行分析,粒重是影响籽粒产量的主要因素。
- 陈炜邓西平聂朝娟陈玉华
- 关键词：小麦品种籽粒灌浆特性
- 花后水分亏缺对冬小麦光合特性及产量的影响被引量：12
- 2010年
- 为给小麦高产和生育后期抗旱栽培提供理论依据,盆栽试验条件下,选用旱地小麦品种长武134、长旱58和水地小麦品种西农9871作为试验材料,研究了花后水分亏缺对不同生态型小麦光合特性及产量的影响。结果表明,花后水分亏缺对小麦灌浆期旗叶光合速率(Pn)和荧光参数(Fv/Fo和Fv/Fm)、籽粒产量、收获指数及水分利用效率均有明显影响。与对照相比,中度水分亏缺下两个旱地小麦品种Pn除花后24 d外变化均不明显,Fv/Fo和Fv/Fm有升高趋势,产量和收获指数变化也不显著,水分利用效率明显提高;在重度水分亏缺下,Pn、Fv/Fo、Fv/Fm、产量和收获指数均降低,水分利用效率长武134依然高于对照,而长旱58明显降低。水地小麦西农9871的Pn、Fv/Fo、Fv/Fm随水分亏缺程度的加重呈下降趋势,产量和收获指数与旱地小麦变化相似,水分利用效率处理间差异较小。说明旱地小麦受花后水分亏缺的不利影响小于水地小麦,表现出较高的水分利用能力。
- 聂朝娟邓西平陈炜
- 关键词：冬小麦光合特性水分利用效率
- 苜蓿幼苗芽、根器官对盐胁迫的生理生化响应被引量：11
- 2009年
- 【目的】探讨盐胁迫对苜蓿幼苗不同器官生长及抗氧化酶系统的影响,为苜蓿植被恢复技术的研发提供理论参考。【方法】以新牧一号(盐忍耐品种)和北极星(盐敏感品种)2个苜蓿品种为材料,以0mmol/L NaCl处理为对照,用200mmol/L NaCl胁迫处理,测定萌发7d苜蓿幼苗芽、根生长及其H2O2、丙二醛(MDA)含量,相对质膜透性、抗氧化保护酶活性及其同功酶的变化。【结果】200mmol/L NaCl胁迫抑制了苜蓿幼苗的生长,并导致芽、根H2O2、MDA含量及相对质膜透性升高,但新牧一号芽、根器官均表现出比北极星较低程度的生长抑制或质膜损伤。盐胁迫后超氧化物歧化酶(SOD)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)的活性均明显增加。CAT和POD对活性氧的清除具有器官差异性,CAT活性在芽中较强,POD则与之相反。SOD-Ⅱ、APX-Ⅰ、POD-Ⅲ及POD-Ⅳ为芽、根中盐胁迫敏感的同功酶谱带。【结论】苜蓿盐忍耐品种通过更强的抗氧化保护能力,降低了盐胁迫对其幼苗的损伤。
- 王文斌金润熙邓西平郭尚洙王征宏赵紫平
- 关键词：盐胁迫植被恢复抗氧化酶同功酶
