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缺铁胁迫对杜梨幼苗生理及铁吸收和转运相关基因表达的影响

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南京农业大学学报 2019年第3期42卷 465-473页

作者：谢昶琰金昕李岩石晓倩刘慧冉徐阳春董彩霞南京农业大学江苏省固体有机废弃物资源化高技术研究重点实验室/江苏省有机固体废弃物协同创新中心/教育部资源节约型肥料工程技术研究中心江苏南京210095

[目的]本文旨在探讨缺铁胁迫下杜梨幼苗铁素吸收与转运相关生理生化特性和相关基因时空表达的差异,为解决梨树生产中极易产生的缺铁黄化问题提供理论依据。[方法]以杜梨幼苗为试材,采用全根及分根水培法,设置正常供铁(40μmol·L^(-1) F... 详细信息

[目的]本文旨在探讨缺铁胁迫下杜梨幼苗铁素吸收与转运相关生理生化特性和相关基因时空表达的差异,为解决梨树生产中极易产生的缺铁黄化问题提供理论依据。[方法]以杜梨幼苗为试材,采用全根及分根水培法,设置正常供铁(40μmol·L^(-1) FeNa-EDTA,简写为+Fe)及缺铁(0μmol·L^(-1) FeNa-EDTA,简写为-Fe)、分根供铁(1/2根供40μmol·L^(-1) FeNa-EDTA、1/2根供0μmol·L^(-1) FeNa-EDTA,简写为+Fe SR和-Fe SR)处理,研究铁素对杜梨幼苗的根系形态、质外体铁、有机酸含量等及相关基因表达的影响。[结果]处理12 d时,-Fe、+Fe SR和-Fe SR处理的总根长分别是相应处理0 d的1.76、3.02和3.20倍;不同铁处理根际pH值随时间的上升趋势均比+Fe处理缓慢;Fe^(3+)还原酶活性随不同铁处理时间先增强后下降;缺铁处理下根和叶中有机酸含量始终高于正常供铁处理。缺铁处理下铁吸收和转运相关基因表达显著上调,并随时间呈不同的变化规律,其中根系IRT1、FRO2、HA7基因2 d即显著上调表达,NRAMP1在中、后期(6 d)显著上调表达;CS1、CS2和NAS1在根系和叶片均表达,而NAS2和FRD3仅在根系表达;YSL3仅在叶中表达,且在8 d时显著上调表达。[结论]缺铁胁迫显著改变杜梨的根系形态,根系铁吸收相关的基因表达加强,根系还原能力提高;同时,调控有机酸类物质合成和转运的基因也上调表达,有利于促进铁螯合物由根系向地上部转运。

关键词：杜梨缺铁胁迫根系分根基因表达

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缺铁胁迫对川梨的生理影响

中国农业科学 2003年第8期36卷 935-940页

作者：安华明樊卫国贵州大学农学院贵州大学农学院贵阳550025

以野生川梨为材料 ,采用溶液培养的方法 ,研究了缺铁胁迫对其生理的影响。结果表明 ,缺铁使川梨叶绿素a、叶绿素b和叶绿素总量明显降低 ;光合速率显著下降 ,而且光合速率的降低先于叶绿素含量的减少。川梨在介质供铁浓度低于 2 5 μmol... 详细信息

以野生川梨为材料 ,采用溶液培养的方法 ,研究了缺铁胁迫对其生理的影响。结果表明 ,缺铁使川梨叶绿素a、叶绿素b和叶绿素总量明显降低 ;光合速率显著下降 ,而且光合速率的降低先于叶绿素含量的减少。川梨在介质供铁浓度低于 2 5 μmol·L-1时才发生失绿症状。在缺铁胁迫下 ,叶内POD和CAT活性降低 ,但降低幅度和时间不尽相同 ,而且CAT比POD与叶绿素的相关性更显著。缺铁叶内各营养元素含量高于正常供铁处理 ,并表现出不同的变化规律 ;活性铁分别与叶绿素、光合速率呈极显著正相关 ,可作为铁营养生理诊断指标。

关键词：川梨缺铁胁迫生理影响营养诊断

缺铁胁迫柑橘砧木幼苗的光合特性和叶绿体超微结构

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植物营养与肥料学报 2017年第5期23卷 1345-1351页

作者：姚宇洁姜存仓华中农业大学微量元素研究中心/农业部长江中下游耕地保育重点实验室武汉430070

【目的】通过研究枳壳与枳橙砧木在缺铁和正常铁浓度处理下的反应,重点揭示两种柑橘砧木光合特性、叶绿体超微结构等对铁敏感性的差异。【方法】以柑橘的枳壳砧木和枳橙砧木实生苗为试验材料,设置缺铁(–Fe,0μmol/L)和正常铁(+Fe,37.3... 详细信息

【目的】通过研究枳壳与枳橙砧木在缺铁和正常铁浓度处理下的反应,重点揭示两种柑橘砧木光合特性、叶绿体超微结构等对铁敏感性的差异。【方法】以柑橘的枳壳砧木和枳橙砧木实生苗为试验材料,设置缺铁(–Fe,0μmol/L)和正常铁(+Fe,37.3μmol/L)2个处理进行营养液培养,测定了缺铁胁迫对两种砧木苗期铁元素含量与积累量、光合色素含量、叶片糖含量的影响,并进行了叶绿体超微结构的电镜扫描。【结果】缺铁胁迫显著降低了两种砧木铁元素含量与积累量、叶片光合色素含量,且枳橙砧木光合色素含量下降幅度较大。与对照相比,缺铁后枳壳砧木叶片的糖类物质含量降低,且达到显著差异水平;而枳橙砧木叶片可溶性糖、蔗糖含量显著升高,淀粉和果糖含量显著下降。另外,缺铁胁迫条件下,两种柑橘砧木片层结构模糊,嗜饿体数目增加。并且,缺铁后枳壳砧木叶绿体长度、厚度比对照分别降低了22.1%、26.4%,枳橙砧木则分别下降了55.1%、40.4%。【结论】缺铁胁迫下,枳橙砧木幼苗的铁元素含量和积累量、叶片光合色素含量、叶绿体超微结构等均比枳壳砧木受到较大影响,表明枳橙砧木比枳壳砧木对铁营养缺乏更加敏感。

关键词：缺铁胁迫柑橘砧木光合特性叶绿体超微结构

缺铁胁迫对草莓幼苗光合特性及细胞器铁含量的影响

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植物营养与肥料学报 2013年第4期19卷 918-925页

作者：吴妤禹文雅李奕松北京农学院植物科学技术学院北京102206 北京农学院生物科学与工程学院北京102206

为了探讨缺铁胁迫对草莓(Fragaria×ananassa Duch.)幼苗的光合特性及细胞器铁含量的影响,本研究选取4个草莓品种(红颜、章姬、甜查理、童子一号)幼苗,采用溶液培养方法,设置Fe(Ⅱ)-EDTA浓度为0 mol/L、1×10-4mol/L两组处理,分别于处理... 详细信息

为了探讨缺铁胁迫对草莓(Fragaria×ananassa Duch.)幼苗的光合特性及细胞器铁含量的影响,本研究选取4个草莓品种(红颜、章姬、甜查理、童子一号)幼苗,采用溶液培养方法,设置Fe(Ⅱ)-EDTA浓度为0 mol/L、1×10-4mol/L两组处理,分别于处理后0、4、8、12、16 d对其叶绿素含量(SPAD)、光合速率(Pn)、叶绿体铁含量、根系线粒体铁含量以及叶片铁含量、根系铁含量、生物量进行分析。结果表明,缺铁胁迫显著降低草莓幼苗叶绿素含量、光合速率、叶绿体铁含量、叶片铁含量、根系铁含量、生物量,并且不同品种间差异达显著水平(P缺铁胁迫对根系细胞线粒体铁含量影响较小。草莓的叶绿体铁含量与叶片铁含量、叶片净光合速率和生物量呈极显著正相关(r=0.93**,r=0.87**,r=0.72**),根系线粒体铁含量与叶片铁含量、叶片净光合速率和生物量呈极显著正相关或显著正相关(r=0.83**,r=0.72**,r=0.52*)。本试验条件下,供试草莓品种红颜受缺铁胁迫的影响大于其他3个品种。

关键词：缺铁胁迫光合叶绿体线粒体

缺铁胁迫下转番茄铁载体蛋白基因八棱海棠对矿质元素吸收的影响

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南京农业大学学报 2011年第5期34卷 43-46页

作者：陈月红陈卫平张计育章镇吕东戴强渠慎春南京农业大学园艺学院江苏南京210095 江苏省丘陵地区南京农业科学研究所江苏南京210046 南京农业大学农学院江苏南京210095 江苏省中国科学院植物研究所江苏南京210014

在不同浓度缺铁水培条件下,采用电感耦合等离子体原子发射光谱仪(ICP-AES)测定转基因和非转基因植株叶片和根系Ca2+、Mg2+、Ni2+的含量。研究结果表明:在Fe2+浓度为1μmol.L-1时,转番茄铁载体蛋白基因(LeIRT2)八棱海棠株系叶片中Mg2+的... 详细信息

在不同浓度缺铁水培条件下,采用电感耦合等离子体原子发射光谱仪(ICP-AES)测定转基因和非转基因植株叶片和根系Ca2+、Mg2+、Ni2+的含量。研究结果表明:在Fe2+浓度为1μmol.L-1时,转番茄铁载体蛋白基因(LeIRT2)八棱海棠株系叶片中Mg2+的含量显著低于非转基因株系,而根系Mg2+的含量显著高于非转基因株系;该浓度下转基因株系根部Ni2+含量显著高于非转基因株系,叶片中Ni2+含量与非转基因株系无显著差异。Fe2+浓度为10μmol.L-1时,转基因株系叶片和根系Mg2+、Ca2+的含量与非转基因株系无显著差异。Fe2+浓度为1μmol.L-1时,转基因株系叶片和根系Ca2+的含量与非转基因株系无显著差异。无铁条件下在叶片和根系中Ca2+、Mg2+含量无显著差异。

关键词：八棱海棠 LeIRT2基因缺铁胁迫

不同生态型杜梨对缺铁胁迫的生理响应及耐缺铁性评价

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果树学报 2023年第2期40卷 262-273页

作者：王金珠王子东刘建龙李鼎立王然青岛农业大学园艺学院·青岛市园艺植物遗传改良与育种重点实验室山东青岛266109

【目的】杜梨在中国分布广泛,常被用作梨砧木。探索不同生态型杜梨的耐缺铁性及其机制,为解决梨树缺铁问题提供理论依据。【方法】以来源于山东、甘肃、河南3个地区的杜梨实生苗为试材,利用沙培的方法,通过比较不同生态型杜梨的缺铁胁... 详细信息

【目的】杜梨在中国分布广泛,常被用作梨砧木。探索不同生态型杜梨的耐缺铁性及其机制,为解决梨树缺铁问题提供理论依据。【方法】以来源于山东、甘肃、河南3个地区的杜梨实生苗为试材,利用沙培的方法,通过比较不同生态型杜梨的缺铁胁迫生理响应差异,进行耐缺铁性评价。【结果】3种不同生态型的杜梨在正常情况下生长势不同,以山东杜梨最强,甘肃杜梨次之,河南杜梨最弱。缺铁影响杜梨生长,以生长量大的山东杜梨受到的影响最大,甘肃杜梨次之,河南杜梨最小。株高、干质量和叶片黄化指数等能一定程度反映植株缺铁状况。缺铁不同程度地降低了3种不同生态型杜梨叶片的叶绿素含量和净光合速率,甘肃杜梨的净光合能力受缺铁影响最大,山东杜梨次之,河南杜梨最小,这与其叶片黄化指数变化一致。在缺铁处理下,3种杜梨的根尖数和根表面积显著增加,河南杜梨的根尖数增加幅度和幼苗根际酸化能力显著高于其他2种生态型的杜梨,同时,根系Fe3+还原酶活性与根际酸化能力变化提高趋势一致,各器官中的全铁和活性铁含量也以河南杜梨最高,根部活性铁和全铁积累量以山东杜梨最高,甘肃杜梨最低。3种杜梨各器官中的氮、磷、钾元素含量受缺铁影响最大的是甘肃杜梨,河南杜梨最小,山东杜梨居中。【结论】不同生态型的杜梨对缺铁胁迫生理响应敏感性不同,综合不同生态型杜梨本身生长势及对缺铁的响应,认为河南杜梨和山东杜梨的耐缺铁性优于甘肃杜梨。

关键词：杜梨生理响应砧木缺铁胁迫

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植物应答缺铁胁迫的分子生理机制及其调控

植物营养与肥料学报 2018年第5期24卷 1365-1377页

作者：张妮娜上官周平陈娟西北农林科技大学/黄土高原土壤侵蚀与旱地农业国家重点实验室陕西杨陵712100

铁是植物生长发育中所必需的微量营养元素。虽然土壤中铁的丰度很高,但其生物有效性非常低,特别是在碱性石灰性土壤上,高pH和高重碳酸盐含量严重降低了土壤中铁的有效性。因此如何有效地提高植物对铁的利用效率及增强植物对缺铁胁迫的... 详细信息

铁是植物生长发育中所必需的微量营养元素。虽然土壤中铁的丰度很高,但其生物有效性非常低,特别是在碱性石灰性土壤上,高pH和高重碳酸盐含量严重降低了土壤中铁的有效性。因此如何有效地提高植物对铁的利用效率及增强植物对缺铁胁迫的响应已成为目前该领域的研究热点。本文重点阐述了植物两种不同的铁吸收机制,以及对缺铁胁迫的应答反应;对目前所发现的植物中调控缺铁胁迫的相关基因进行了全面的综述,包括新发现的吞噬机理中所涉及的NRAMP基因;同时也介绍了感应铁缺乏的众多相关信号,包括植物激素、气体信号分子及microRNAs等;此外,还提出利用铁吸收相关基因的转导、控制铁吸收相关因子以及各种农艺措施的实施来提高植物铁的生物有效性从而有效缓解缺铁胁迫。最后对未来有关植物吞噬机制、铁缺乏感应信号及改善植物铁营养新途径等研究方向作了初步展望。

关键词：植物生理机制缺铁胁迫铁吸收基因缺铁感应信号铁营养

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缺铁胁迫对4种苹果砧木幼苗生理特性的影响

新疆农业科学 2016年第5期53卷 826-831页

作者：吴玉霞焦晓峰王宪璞赵越何天明新疆农业大学林学与园艺学院乌鲁木齐830052

【目的】在供试的苹果砧木中筛选出铁高效基因型,以矫治钙质土壤上苹果的缺铁黄化症。【方法】通过溶液培养,研究4种苹果砧木幼苗在缺铁胁迫下的与铁代谢相关的根际p H值、根系Fe3+还原酶活性、叶绿素含量和叶片铁含量等若干生理生化指... 详细信息

【目的】在供试的苹果砧木中筛选出铁高效基因型,以矫治钙质土壤上苹果的缺铁黄化症。【方法】通过溶液培养,研究4种苹果砧木幼苗在缺铁胁迫下的与铁代谢相关的根际p H值、根系Fe3+还原酶活性、叶绿素含量和叶片铁含量等若干生理生化指标。【结果】在缺铁胁迫下,4种苹果砧木幼苗的根际酸化能力从低到高依次为:平邑甜茶缺铁胁迫下,黄太平叶片黄化程度最高,新疆野苹果和平邑甜茶次之,八棱海棠最低。营养液缺铁处理对八棱海棠叶片中有效铁含量的影响最小。【结论】在水培缺铁胁迫条件下,相对新疆野苹果、平邑甜茶和黄太平而言,八棱海棠表现出较强的抗缺铁特性,是一个较理想的铁高效苹果砧木基因型。

关键词：苹果砧木缺铁胁迫生理特性

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缺铁胁迫的铁转运激活蛋白──AFT1

微生物学通报 1999年第5期26卷 361-363页

作者：颜芳印莉萍刘祥林首都师范大学生物系北京100037

方法,克隆并鉴定了铁转运激活蛋白(AnffehVatOFOffCITOUStapoft,AFTI)l‘]。将酵母frel的5’上游区融合到his3基因上,由于铁对frel启动子的影响,这种结构在铁充足的

关键词：缺铁胁迫 AFT1 铁转运激活蛋白核酸序列功能