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冷害胁迫下4份狗牙根的生理响应

新疆农业大学学报 2010年第5期33卷 373-379页

作者：李培英孙宗玖景艳杰阿不来提新疆农业大学草业与环境科学学院新疆草地资源与生态重点实验室乌鲁木齐830052

以筛选出的强抗寒(Cd039、Cd093)与寒敏感(Cd128、Cd147)狗牙根材料为对象,探讨人工模拟冷害条件下两种类型狗牙根细胞电导率(EC)、丙二醛(MDA)、超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)活性的变化规律,了解狗牙根抗寒性与上述生理指标... 详细信息

以筛选出的强抗寒(Cd039、Cd093)与寒敏感(Cd128、Cd147)狗牙根材料为对象,探讨人工模拟冷害条件下两种类型狗牙根细胞电导率(EC)、丙二醛(MDA)、超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)活性的变化规律,了解狗牙根抗寒性与上述生理指标间的关系,为揭示狗牙根抗寒机制奠定基础。结果表明,随着温度的降低,4份狗牙根材料叶片及根茎细胞电导率呈"升高-降低-升高"趋势,MDA基本呈现波浪式反复升降;寒敏感材料Cd128、Cd147叶片SOD活性呈现"降低-升高-降低"趋势,而强抗寒材料Cd039、Cd093则呈现"升高-降低-升高-降低"趋势;根茎SOD活性变化不规则,出现一定的交错现象;POD活性呈现"升高-降低-升高"的趋势,且以寒敏感材料Cd128 POD活性最高;与寒敏感材料相比,整个降温期间,强抗寒材料的细胞电导率、MDA含量相对较低,SOD活性、POD活性波动幅度相对较小,活性较稳定。

关键词：冷害胁迫狗牙根生理生化酶保护系统

外源一氧化氮对冷害胁迫下棉花幼苗生长、抗氧化系统和光合特性的影响

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中国农业科学 2012年第15期45卷 3058-3067页

作者：杨美森王雅芳干秀霞罗宏海张亚黎张旺锋石河子大学农学院/新疆兵团绿洲生态农业重点实验室

【目的】探讨外源NO供体硝普钠(SNP)提高新疆棉花抗逆能力的内在机制。【方法】以棉花新陆早13号、新陆早33号为材料,通过室内人工模拟低温逆境的方法,研究SNP(100μmol.L-1)对冷害胁迫下棉花幼苗的生长、叶绿素含量、气体交换参数、叶... 详细信息

【目的】探讨外源NO供体硝普钠(SNP)提高新疆棉花抗逆能力的内在机制。【方法】以棉花新陆早13号、新陆早33号为材料,通过室内人工模拟低温逆境的方法,研究SNP(100μmol.L-1)对冷害胁迫下棉花幼苗的生长、叶绿素含量、气体交换参数、叶绿素荧光参数及活性氧代谢的影响。【结果】在正常生长条件下SNP对棉花幼苗生长、过氧化氢(H2O2)、脯氨酸(Pro)、可溶性蛋白质和超氧化物歧化酶(SOD)影响不大,但显著提高了过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)和谷胱甘肽还原酶(GR)活性;此外,叶绿素含量、净光合速率(Pn)、胞间二氧化碳浓度(Ci)、最小荧光产量(F0)和最大光化学效率(Fv/Fm)无明显影响,而气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)、光合电子传递速率(ETR)和光系统Ⅱ实际量子效率(ΦPSⅡ)显著增加;冷害胁迫下,外源NO处理显著提高了叶片的生长速率、SOD、POD、CAT、APX和GR的活性以及Pro和可溶性蛋白质含量,减少了H2O2和膜脂过氧化产物MDA的积累;外源NO明显提高了棉花叶片叶绿素含量、Pn、Gs、Tr、Fv/Fm、ETR和ΦPSⅡ,降低Ci和增加非光化学猝灭系数(NPQ),避免过量的光伤害,维持较高的光系统Ⅱ活性。【结论】低温胁迫下,外源NO通过促进抗氧化酶活性和抗氧化剂含量的提高,降低H2O2和MDA的积累,保护了细胞膜结构的稳定性,从而减轻了冷害胁迫对棉花光系统Ⅱ的伤害,增强棉花的抗冷性。

关键词：棉花 NO 冷害胁迫活性氧代谢光合生理

灰毡毛忍冬ERF基因家族鉴定及其在衰老过程中的表达分析

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经济林研究 2024年 13-28页

作者：刘燕妮曹正艳吴佩荫李清清陈泽雄唐宁重庆三峡学院生物与食品工程学院重庆文理学院智慧农业学院重庆文理学院特色植物研究院

【目的】灰毡毛忍冬Lonicera macranthoides为我国南方地区大宗道地中药材和重要经济植物，绿原酸和木犀草苷等药效物质在器官衰老过程中积累且受转录因子调控。乙烯信号转导相关ERF基因家族广泛参与植物的衰老、胁迫响应和次生代谢。... 详细信息

【目的】灰毡毛忍冬Lonicera macranthoides为我国南方地区大宗道地中药材和重要经济植物，绿原酸和木犀草苷等药效物质在器官衰老过程中积累且受转录因子调控。乙烯信号转导相关ERF基因家族广泛参与植物的衰老、胁迫响应和次生代谢。鉴定灰毡毛忍冬ERF家族成员并探究其表达模式，可为该类基因调控次生代谢的功能研究提供参考。【方法】基于转录组数据鉴定灰毡毛忍冬ERF转录因子家族，通过系统发育树分析其进化关系，利用MEME在线网站分析序列的结构基序。QRT-PCR分析LmERFs基因在不同器官衰老过程以及冷胁迫和乙烯处理后的表达模式。【结果】在灰毡毛忍冬中共鉴定出65个具AP2保守结构域的LmERFs基因，可将其分为3个亚组。利用RNA-Seq技术筛选了在幼嫩和衰老叶片之间差异表达的20个LmERFs。进一步qRT-PCR分析显示，分别有18个、13个和11个LmERFs基因在叶片、茎和花的衰老过程显著差异表达，其中LmERF2、LmERF9、LmERF16、LmERF17和LmERF19基因表达在不同器官衰老过程中均具显著差异。冷胁迫后，叶和茎中7个LmERFs(LmERF1、LmERF2、LmERF6、LmERF7、LmERF8、LmERF11和LmERF12)显著上调，LmERF3、LmERF9、LmERF16和LmERF19显著下调；而乙烯处理诱导了LmERF1、LmERF8和LmERF12基因的表达，抑制了LmERF2、LmERF4、LmERF9、LmERF10、LmERF14、LmERF15、LmERF16、LmERF17、LmERF18和LmERF19基因的表达。【结论】8个LmERFs(LmERF1、LmERF2、LmERF6、LmERF9、LmERF10、LmERF15、LmERF16和LmERF19)响应了器官发育、冷胁迫和乙烯诱导的衰老过程，这为后续挖掘高效调控灰毡毛忍冬次生代谢的靶点LmERFs提供了数据支持。

关键词：灰毡毛忍冬 ERF基因家族器官衰老乙烯冷害胁迫

基于WGCNA的棉花子叶抗冷相关共表达模块鉴定

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中国农业科技导报 2022年第4期24卷 52-62页

作者：周雨青杨永飞葛常伟沈倩张思平刘绍东马慧娟陈静刘瑞华李士丛赵新华李存东庞朝友河北农业大学农学院棉花生物学国家重点实验室河北基地河北保定071001 中国农业科学院棉花研究所棉花生物学国家重点实验室河南安阳455000

权重基因共表达网络分析(weighted gene co-expression network analysis,WGCNA)是系统生物学的一种研究方法,在多样本转录组数据中挖掘与目标性状相关的基因模块应用较广泛。为深入探究棉花应对冷害胁迫的分子机制,以4℃低温处理不同... 详细信息

权重基因共表达网络分析(weighted gene co-expression network analysis,WGCNA)是系统生物学的一种研究方法,在多样本转录组数据中挖掘与目标性状相关的基因模块应用较广泛。为深入探究棉花应对冷害胁迫的分子机制,以4℃低温处理不同时间点的2个棉花品种(新陆中16和新陆中32)幼苗子叶转录组数据为基础,过滤低表达量基因,最终利用筛选的22083个表达的基因来构建共表达矩阵,得到9个共表达模块,其中2个为抗冷相关特异性模块(Blue模块与低温处理0、1和3 h时间点正相关,Brown模块与低温处理9和12 h时间点正相关)。GO和KEGG富集分析表明,特异性模块可以富集到对刺激反应的调节(GO:0048583)、对胁迫反应的调节(GO:0080134)、对油菜素类固醇的反应(GO:0009741)等抗逆相关通路。通过计算模块内基因的连通性挖掘网络中的核心基因,功能注释表明这些基因可能在棉花抗冷过程中发挥着重要作用。该结果为进一步研究棉花抗冷调控机理提供数据支持。

关键词：权重基因共表达网络分析棉花冷害胁迫转录组

外源一氧化氮(NO)对低温胁迫下南瓜幼苗氧化损伤的保护效应

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草业学报 2016年第12期25卷 161-169页

作者：吴旭红吕成敏冯晶旻齐齐哈尔大学生命科学与农林学院黑龙江齐齐哈尔161006 齐齐哈尔市卫生监督所黑龙江齐齐哈尔161005

探讨外源NO供体硝普钠(SNP)对冷害胁迫下南瓜生长和氧化损伤的内在机制。以南瓜银辉2号和青栗为材料,通过室内人工模拟低温逆境的方法,研究SNP(100μmol/L)对冷害胁迫下南瓜幼苗生长、叶绿体色素含量、有机渗透调节物质含量及活性氧代... 详细信息

探讨外源NO供体硝普钠(SNP)对冷害胁迫下南瓜生长和氧化损伤的内在机制。以南瓜银辉2号和青栗为材料,通过室内人工模拟低温逆境的方法,研究SNP(100μmol/L)对冷害胁迫下南瓜幼苗生长、叶绿体色素含量、有机渗透调节物质含量及活性氧代谢的影响。结果表明,冷害导致南瓜幼苗活性氧积累增加,膜质过氧化加剧,光合色素含量下降,渗透调节能力降低,从而显著抑制南瓜幼苗的生长;正常生长条件下,SNP显著提高了超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)和谷胱甘肽还原酶(GR)活性,显著增加幼苗地上和地下部干重及谷胱甘肽(GSH)、过氧化氢(H2O2)、类胡萝卜素和氨基酸总量;8℃/5℃(昼/夜)的低温胁迫下,叶面喷施外源100μmol/L NO供体硝普钠(SNP),促进了植株生长和干物质积累,显著提高了叶片SOD、POD、APX和GR的活性以及Pro和可溶性糖含量,减少了H2O2和膜脂过氧化产物丙二醛(MDA)的积累;外源NO明显提高了南瓜叶片叶绿素、类胡萝卜素含量、抗坏血酸(ASA)、GSH和可溶性蛋白及氨基酸总量。低温胁迫下,外源NO通过促进抗氧化酶活性、抗氧化剂及有机渗透调节物质含量的提高,降低H2O2和MDA的积累,保护了细胞膜结构的稳定性,维持了冷害下南瓜幼苗碳氮代谢的正常进行,增强了南瓜的抗冷性。试验条件下,NO对银辉2号的促进作用大于青栗。

关键词：南瓜冷害胁迫一氧化氮光合色素活性氧代谢有机渗透调节物质

低温胁迫下聚糠萘合剂对玉米幼苗光合作用和抗氧化酶活性的影响

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作物学报 2012年第2期38卷 352-359页

作者：徐田军董志强兰宏亮裴志超高娇解振兴中国农业科学院作物科学研究所/农业部作物生理生态与栽培重点开放实验室北京100081 北京市农业技术推广站北京100029

采用盆栽试验,以郑单958和丰单3号为材料,研究了低温胁迫对玉米幼苗光合作用、叶绿素、叶绿素荧光参数和抗氧化酶活性的影响,以及聚糠萘合剂(PKN)的调控效果。结果表明,低温胁迫下,玉米幼苗的光合作用和光系统II光化学最大效率受到抑制... 详细信息

采用盆栽试验,以郑单958和丰单3号为材料,研究了低温胁迫对玉米幼苗光合作用、叶绿素、叶绿素荧光参数和抗氧化酶活性的影响,以及聚糠萘合剂(PKN)的调控效果。结果表明,低温胁迫下,玉米幼苗的光合作用和光系统II光化学最大效率受到抑制;超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性降低;过氧化氢、超氧阴离子的产生速率及丙二醛(MDA)含量显著升高。PKN处理提高了低温胁迫下玉米幼苗净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、光系统II光化学的最大效率(Fv/Fm)、叶绿素含量(Chla+Chlb)。低温处理7d,郑单958处理(ZDTR)和丰单3号处理(FDTR)的Pn、Gs、Fv/Fm、Chla+Chlb分别比各自的对照提高了88.95%和61.11%、593.33%和1741.67%、111.50%和145.16%、36.61%和54.03%;PKN处理延缓了SOD、POD、CAT活性的降低,低温胁迫7d,PKN处理使郑单958和丰单3号的SOD、POD、CAT活性分别比对照高了292.59%和632.98%、295.07%和360.54%、254.55%和265.45%;同时降低了过氧化氢、超氧阴离子的产生速率及MDA的含量。表明PKN处理有利于提高玉米幼苗的抗冷性。采用盆栽试验,以郑单958和丰单3号为材料,研究了低温胁迫对玉米幼苗光合作用、叶绿素、叶绿素荧光参数和抗氧化酶活性的影响,以及聚糠萘合剂(PKN)的调控效果。结果表明,低温胁迫下,玉米幼苗的光合作用和光系统II光化学最大效率受到抑制;超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性降低;过氧化氢、超氧阴离子的产生速率及丙二醛(MDA)含量显著升高。PKN处理提高了低温胁迫下玉米幼苗净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、光系统II光化学的最大效率(Fv/Fm)、叶绿素含量(Chla+Chlb)。低温处理7d,郑单958处理(ZDTR)和丰单3号处理(FDTR)的Pn、Gs、Fv/Fm、Chla+Chlb分别比各自的对照提高了88.95%和61.11%、593.33%和1741.67%、111.50%和145.16%、36.61%和54.03%;PKN处理延缓了SOD、POD、CAT活性的降低,低温胁迫7d,PKN处理使郑单958和丰单3号的SOD、POD、CAT活性分别比对照高了292.59%和632.98%、295.07%和360.54%、254.55%和265.45%;同时降低了过氧化氢、超氧阴离子的产生速率及MDA的含量。表明PKN处理有利于提高玉米幼苗的抗冷性。

关键词：冷害胁迫抗氧化酶光合作用玉米幼苗化学调控冷害胁迫抗氧化酶光合作用玉米幼苗化学调控

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冷胁迫对黄瓜幼苗抗寒性相关生理指标的影响

北方园艺 2002年第6期 52-53页

作者：李淑艳于锡宏东北农业大学哈尔滨150030

本试验研究了不同温度冷胁迫条件下黄瓜体内保护体系的变化趋势 ,结果表明 :不同的温度胁迫下植物体内保护体系的变化趋势不尽相同 ,在冷害温度下处理结束时植物体内的SOD、CAT活性、PRO含量均高于对照 ,在亚适温条件下SOD活性、PRO含... 详细信息

本试验研究了不同温度冷胁迫条件下黄瓜体内保护体系的变化趋势 ,结果表明 :不同的温度胁迫下植物体内保护体系的变化趋势不尽相同 ,在冷害温度下处理结束时植物体内的SOD、CAT活性、PRO含量均高于对照 ,在亚适温条件下SOD活性、PRO含量高于对照。

关键词：幼苗抗寒性生理指标黄瓜冷害胁迫膜质过氧化酶活性超氧化物歧化酶过氧化氢酶

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内质网小分子热激蛋白基因导入番茄的研究

内质网小分子热激蛋白基因导入番茄的研究

作者：赵春梅山东师范大学

学位级别：硕士

低温能对植物造成伤害，表现为膜脂的相态发生改变，膜的通透性增加，体内的活性氧和自由基含量增加，叶绿素的含量减少，一些次生代谢物质积累等。这些现象的出现主要是由于低温对植物细胞膜系统的破坏，导致参与生命活动的各种酶的结... 详细信息

低温能对植物造成伤害，表现为膜脂的相态发生改变，膜的通透性增加，体内的活性氧和自由基含量增加，叶绿素的含量减少，一些次生代谢物质积累等。这些现象的出现主要是由于低温对植物细胞膜系统的破坏，导致参与生命活动的各种酶的结构被破坏，活性降低，从而使细胞的代谢系统紊乱。利用基因工程方法，将内质网小分子热激蛋白基因(endoplasmic reticulum-located small heat shock protein gene,ER-sHSP gene)-LeHSP21.3导入到番茄体内，使之在植物体中组成性表达(constitutive expression)内质网小分子热激蛋白(ER-sHSP)，观察转基因番茄在低温条件下的生长和表型反映，研究ER-sHSP在提高植物耐寒性中的作用，同时为体内研究ER-sHSP的分子伴侣机制提供依据。构建植物表达载体pROKⅡ-ER质粒，对番茄进行根癌农杆菌Ti质粒介导的遗传转化。通过对转基因植株的PCR鉴定，说明LeHSP21.3基因已成功导入番茄。对收获的转基因番茄T代种子进行卡那霉素抗性筛选，结果发现，70％以上独立转化株系的T代种子出现了3∶1的抗性分离，另一些独立转化株系的种子并未表现出符合孟德尔遗传的分离比，说明大部分ER-sHSP基因是以单拷贝的方式插入植物基因组。将转基因苗和对照一起置于5-15℃低温下，处理3周以上，然后测定其各项生理指标。 1．生长量：在低温处理期植物株高变化对比显著，转基因苗的生长势明显高于对照，株高变化明显，对照的生长缓慢，株高变化不明显。 2．花青素的积累：低温处理3周后，从外观即可看出对照的叶片明显变红，花青素积累显著，而转基因苗的叶色几乎没有变化，有的微红，花青素积累极少。 3．叶绿素含量：低温能抑制叶绿素的生物合成、破坏叶绿体的结构。低温处理后，对照中叶绿素a、叶绿素b、叶绿素a+b总含量均显著低于转基因苗，叶绿素a／b的比值反映叶绿体中类囊体膜的垛叠程度，对照的叶绿素a／b的比值低于转基因苗。 4．光合指标：低温能抑制植物的光合作用。低温处理后，对材料进行两次光合测定。对照的净光合速率、蒸腾速率、气孔导度后期比前期略有上升，但均低于转基因苗，山东师范大学硕士研究生学位论文其细胞间隙COZ浓度下降。转基因苗后期的净光合速率值比前期有较大升高，气孔导度和蒸腾速率均升高，升高的幅度均明显大于对照。 5．丙二醛(MDA)含量：MDA可以很好的反映冷害下膜脂的氧化程度。结果发现，低温处理后，对照的MDA含量显著的高于转基因苗。以上结果表明，相同的低温处理，对于对照来说，已造成明显的冷害胁迫;而转基因苗由于体内大量的ER－sHSP的存在，行使分子伴侣功能，降低了低温胁迫效应。由此我们可以确定，ER－SHSP的组成性表达确实提高了番茄的耐寒性。

关键词：番茄 ER-sHSP 冷害胁迫分子伴侣转基因植株

28-表高芸苔素内酯喷施对低温后黄瓜幼苗生长及恢复情况的影响

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天津农业科学 2021年第12期27卷 13-18页

作者：郭芳王铁臣赵鹤徐进北京市农业技术推广站北京100029

为探究28-表高芸苔素内酯对低温胁迫后黄瓜幼苗生长和冷害恢复能力的影响,以黄瓜‘金胚98’为材料,用不同浓度的28-表高芸苔素内酯(0.001,0.01,0.1,1.0 mg·L^(-1))对黄瓜苗期叶面进行喷施处理,以清水为对照,喷施后3 d进行0℃低温胁迫24... 详细信息

为探究28-表高芸苔素内酯对低温胁迫后黄瓜幼苗生长和冷害恢复能力的影响,以黄瓜‘金胚98’为材料,用不同浓度的28-表高芸苔素内酯(0.001,0.01,0.1,1.0 mg·L^(-1))对黄瓜苗期叶面进行喷施处理,以清水为对照,喷施后3 d进行0℃低温胁迫24 h,缓苗10 d后测定受胁迫植株的形态指标、生理指标及恢复指数情况,对比不同浓度处理对于黄瓜幼苗低温耐受性的影响。结果表明,喷施28-表高芸苔素内酯能够显著降低植株的冷害症状,恢复指数提高了16.6个百分点以上,其中0.1 mg·L^(-1)处理在控制株高、提高植株地上部干质量和根部干质量、总鲜质量、提高壮苗指数方面的效果更优,其次为0.01 mg·L^(-1)处理;而0.01 mg·L^(-1)处理在提高叶绿素相对含量、提高渗透调节物质脯氨酸含量方面更好。综合对比,低温胁迫前黄瓜幼苗喷施0.1 mg·L^(-1)28-表高芸苔素内酯为较优选择,其次为0.01 mg·L^(-1)。

关键词：黄瓜苗期芸苔素内酯油菜素内酯冷害胁迫恢复指数抗冷性