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基于微电极技术的温室黄瓜氮胁迫早期诊断技术

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农业机械学报 2015年第9期46卷 302-307页

作者：胡静毛罕平左志宇李青林江苏大学现代农业装备与技术教育部重点实验室镇江212013

为在氮胁迫症状出现之前实现黄瓜的营养诊断,用微电极技术测量4个不同氮水平处理黄瓜叶片的膜电位、膜电容及膜电位对光激励的响应。通过对膜电位变化的研究发现氮胁迫处理黄瓜叶片的膜电位与正常氮处理的膜电位的差异不大,表明不适合... 详细信息

为在氮胁迫症状出现之前实现黄瓜的营养诊断,用微电极技术测量4个不同氮水平处理黄瓜叶片的膜电位、膜电容及膜电位对光激励的响应。通过对膜电位变化的研究发现氮胁迫处理黄瓜叶片的膜电位与正常氮处理的膜电位的差异不大,表明不适合用膜电位实现黄瓜氮胁迫的早期诊断;对膜电容变化的研究发现黄瓜叶片膜电容对氮的缺乏情况敏感,可在肉眼可见胁迫症状出现2 d前实现严重和中等氮缺乏的营养诊断;对光激励的膜电位响应的研究发现黄瓜叶片光激励的膜电位响应对氮过量情况敏感,至少可在胁迫症状出现7 d前实现氮过量的营养诊断;表明用微电极技术对黄瓜氮胁迫进行早期诊断是可行的。

关键词：黄瓜氮胁迫早期诊断微电极膜电位膜电容

氮胁迫与非胁迫条件下玉米叶形相关性状的QTL分析

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植物营养与肥料学报 2019年第11期25卷 1929-1938页

作者：郭向阳陈建军卫晓轶吴迅祝云芳王安贵刘鹏飞汤继华陈泽辉罗红兵湖南农业大学农学院湖南长沙410128 贵州省农业科学院旱粮研究所贵阳550006 河南省新乡市农业科学院河南新乡453002 河南农业大学农学院河南郑州450002

【目的】叶片是植物光合作用的重要器官,也是蒸腾作用和抗逆的主要器官。在施氮(N+)与不施氮(N–)条件下鉴定玉米叶片相关性状的QTL,为高光效玉米新品种选育提供重要的理论依据。【方法】利用玉米骨干系综3为供体,许178为受体,通过杂交... 详细信息

【目的】叶片是植物光合作用的重要器官,也是蒸腾作用和抗逆的主要器官。在施氮(N+)与不施氮(N–)条件下鉴定玉米叶片相关性状的QTL,为高光效玉米新品种选育提供重要的理论依据。【方法】利用玉米骨干系综3为供体,许178为受体,通过杂交、回交和分子标记辅助选择的方法,构建了一套以许178为背景的综3单片段代换系(SSSLs)群体,其中包含160个单片段代换系。以这套SSSLs以及许178为材料,在施氮和不施氮条件下,通过一年三点(贵州贵阳、德江和云南罗平)的表型评价,利用复合区间作图法对叶面积、叶绿素含量和穗下绿叶数3个叶片相关性状进行QTL定位。【结果】在基因组范围内,两种氮处理条件下共检测到42个主要叶片相关性状QTLs,分布于10条染色体上。N+条件下,在3个地点共检测出8个叶面积的QTLs,5个穗下绿叶数的QTLs,8个叶绿素QTLs。其中,qLAI1b在3个环境中同时被检测到;qLAI1b在德江、贵阳和罗平点对叶面积的贡献率分别为14.41%、14.47%和16.38%,来自于综3的等位基因起增效作用。同时,穗下绿叶数QTL(qLN7a和qLN7b)在3个环境中均被检测到。在氮胁迫(N–)条件下,3个环境中共检测出9个叶面积QTLs,7个穗下绿叶数QTLs,8个叶绿素QTLs;其中,位于bin3.08的叶面积QTL qLAI3b,片段大小为120.48 cM,在德江、贵阳和罗平的贡献率分别为20.4%、12.8%和13.2%,来自于许178的等位基因起增效作用;玉米穗下绿叶数QTL,位于bin9.01区的穗下绿叶数QTL qLN9(umc1957~umc1867~umc2078),片段大小为62.7 cM。位于bin4.08的叶绿素含量QTL qCHL4a,片段大小为18.69 cM,在德江、贵阳和罗平点对叶绿素含量的贡献率分别为17.6%、10.6%和11.4%,且来自于亲本综3的等位基因起减效作用。【结论】不同氮素处理下,检测出一些共有的玉米氮响应的主效QTLs,如qLAI3b(umc1844~umc1320~bnlg1182)、qLN7a(umc1642~umc2160~umc1929)、qLN7b(phi328175)。这些区段可能在玉米氮素吸收、转运和利用过程中起重要作用,可作为下一步精细定位和图位克隆玉米叶片相关基因的重要候选区域。

关键词：玉米 SSSLs 氮胁迫叶相关性状 QTL

氮胁迫对枳和‘资阳香橙’砧木氮代谢及相关基因表达的影响

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果树学报 2020年第4期37卷 449-458页

作者：朱礼乾沈鑫健周上铃曾瑶彭良志付行政凌丽俐淳长品西南大学柑桔研究所·中国农业科学院柑桔研究所重庆400712 西南大学园艺园林学院重庆400712

【目的】对枳[Poncirus trifoliata(L.)Raf.]与‘资阳香橙’(Citrus junos *** Tanaka)在氮胁迫下的无机氮含量、氮同化酶活性与基因表达进行研究,为深入揭示柑橘氮高效利用机制奠定基础。【方法】以采用水培培养的枳与‘资阳香橙’幼... 详细信息

【目的】对枳[Poncirus trifoliata(L.)Raf.]与‘资阳香橙’(Citrus junos *** Tanaka)在氮胁迫下的无机氮含量、氮同化酶活性与基因表达进行研究,为深入揭示柑橘氮高效利用机制奠定基础。【方法】以采用水培培养的枳与‘资阳香橙’幼苗为试材,进行正常氮水平(10 mmol·L-1,对照)、缺氮(0 mmol·L-1)和高氮(50 mmol·L-1)胁迫处理。【结果】(1)枳与‘资阳香橙’的氮累积量与对照相比,缺氮分别降低了46.6%和51.1%,高氮分别升高了50.4%和81.6%。(2)‘资阳香橙’各处理的硝态氮含量均显著大于枳,枳与‘资阳香橙’叶片中的硝态氮含量以及铵态氮含量各处理均呈高氮>对照>缺氮的趋势。(3)缺氮和高氮处理均显著降低了枳与‘资阳香橙’叶片和根的硝酸还原酶、亚硝酸还原酶、谷氨酰脱氢酶和谷氨酸合成酶活性,而高氮处理时枳叶片中的硝酸还原酶、亚硝酸还原酶、和谷氨酸合成酶的活性与‘资阳香橙’相比被抑制的程度更低。(4)枳和‘资阳香橙’在氮胁迫下叶片中基因NR、NiR、GDH2的相对表达量比对照有明显下降;根系中基因NR、NADH1、NADH3、NADP相对表达量也显著下降。【结论】氮胁迫显著抑制了枳与‘资阳香橙’的氮代谢相关酶活性和氮同化相关酶基因的相对表达量,枳在高氮处理下表现出更高的耐受性‘,资阳香橙’与枳相比有更高的氮吸收能力。

关键词：枳 '资阳香橙’ 砧木氮代谢氮胁迫相关基因表达

氮胁迫对雨生红球藻色素积累与抗氧化系统的影响

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植物生理学报 2011年第2期47卷 147-152页

作者：杨瑾王铭李涛李爱芬张成武暨南大学生态学系广州510632 暨南大学水生生物研究中心热带亚热带水生态工程教冉部工程研究中心广州510632

选用雨生红球藻CG-06为试验藻株,以BBM为基础培养基,分别设置了0、13.7、27.5、41.2mg·L-1四个硝态氮浓度梯度,分析并探讨在不同硝态氮浓度条件下雨生红球藻生长、生理特性、细胞内主要色素含量的变化以及抗氧化酶活性。结果表明:细胞... 详细信息

选用雨生红球藻CG-06为试验藻株,以BBM为基础培养基,分别设置了0、13.7、27.5、41.2mg·L-1四个硝态氮浓度梯度,分析并探讨在不同硝态氮浓度条件下雨生红球藻生长、生理特性、细胞内主要色素含量的变化以及抗氧化酶活性。结果表明:细胞中色素的积累量和积累速率与初始硝态氮浓度成反比,与抗氧化酶活性呈负相关。缺氮时,培养到第3天的藻细胞中虾青素含量达到4.95μg·mg-1,而对照组在培养到第9天的细胞中才开始产生虾青素,而且在整个培养周期内细胞中的虾青素最大含量仅为4.17μg·mg-1。酶活测定结果显示,虾青素含量较高的红色细胞中,超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)和谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)的活性明显高于绿色细胞,且GSH-Px活性最高。研究表明,雨生红球藻可能有两种过氧化防御机制,绿色细胞阶段以抗氧化酶作用为主,在培养后期启动虾青素保护机制,两种机制具有协同作用。

关键词：雨生红球藻氮胁迫虾青素色素抗氧化酶

氮胁迫下高羊茅基因组DNA甲基化的MSAP分析

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基因组学与应用生物学 2015年第11期34卷 2362-2371页

作者：王小利王茜舒健虹蔡一鸣刘彬吴佳海贵州省草业研究所贵阳550006

高羊茅是一种重要的禾本科牧草,尽管其具有良好的耐寒耐热性,但其生长发育过程受外界氮素浓度的直接影响。DNA甲基化作为一种表观遗传调控方式在植物抵御逆境胁迫中起到至关重要的作用。本研究以高羊茅为试验材料,经无氮胁迫15 d后,以... 详细信息

高羊茅是一种重要的禾本科牧草,尽管其具有良好的耐寒耐热性,但其生长发育过程受外界氮素浓度的直接影响。DNA甲基化作为一种表观遗传调控方式在植物抵御逆境胁迫中起到至关重要的作用。本研究以高羊茅为试验材料,经无氮胁迫15 d后,以未经氮胁迫为对照,对基因组DNA甲基化的变化进行甲基化敏感扩增多态性(MSAP)分析。结果表明:无氮处理15 d后,植株生长受到强烈地抑制,且叶片大面积发黄;MSAP分析选用12对选扩引物,共检测到725个基因位点,其中发生甲基化和去甲基化的位点占16.4%;对照组和氮胁迫组总甲基化水平分别是65.56%和65.47%,显示氮胁迫15 d高羊茅基因组DNA总的甲基化水平未发生显著变化。对15条标记带进行克隆并测序,成功获得14条不同变化类型的序列,这些序列与禾本科植物具有较高的同源性,推测氮胁迫下的高羊茅基因组甲基化可能发生在编码区域。综上,高羊茅对环境的适应性调节可能与氮胁迫诱导的甲基化的变化有关。

关键词：高羊茅氮胁迫 DNA甲基化 MSAP

氮胁迫对水曲柳幼苗养分吸收、利用和生物量分配的影响

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应用生态学报 2004年第11期15卷 2034-2038页

作者：吴楚王政权范志强孙海龙东北林业大学森林资源与环境学院长江大学园艺园林学院荆州434025

树木受到环境胁迫时发生形态和生理上的改变 ,以便获取对其生长发育限制最严重的资源 .在东北林区凋落物因受温度影响分解速度和有机物矿质化过程缓慢 ,森林树木常受到氮营养胁迫 .通过温室栽培试验 ,对氮胁迫下水曲柳幼苗生长的生理学... 详细信息

树木受到环境胁迫时发生形态和生理上的改变 ,以便获取对其生长发育限制最严重的资源 .在东北林区凋落物因受温度影响分解速度和有机物矿质化过程缓慢 ,森林树木常受到氮营养胁迫 .通过温室栽培试验 ,对氮胁迫下水曲柳幼苗生长的生理学和形态学指标进行了研究 .结果表明 ,在氮胁迫下 ,水曲柳幼苗的净氮吸收速率和净磷吸收速率都会减少 ,但在生长前期氮利用效率和磷利用效率高于氮供给充足 (8mmol·L-1)和过量 (16mmol·L-1)时的氮利用效率和磷利用效率 .当氮供给浓度不足时 ,叶重比减少 ,而特定叶面积和根重比增加 .相对生长速率随氮供给浓度增加而增加 .在氮胁迫下净同化速率下降 ,导致总生物量下降 .在幼苗生长前期 ,水曲柳幼苗处于氮胁迫时根 /茎比显著大于氮供给充足或过量时的根 /茎比 ,而在生长后期 ,根 /茎比没有显著差别 .

关键词：氮胁迫养分吸收与利用生物量分配水曲柳

氮胁迫对水稻营养生长期氮代谢及相关基因表达量的影响

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华中农业大学学报 2012年第1期31卷 16-22页

作者：罗凤卢永恩杨猛练兴明华中农业大学作物遗传改良国家重点实验室武汉430070

通过对水稻品种日本晴进行0、1h和1、3、7d的缺氮胁迫,以及缺氮7d后,恢复供氮生长2h和1d,研究氮素同化相关酶的基因表达及其活性的动态变化情况。结果表明:缺氮胁迫下,根部NH4+、NO3-含量显著下降。短期缺氮胁迫下,地上部NR1、NR2、NiR2... 详细信息

通过对水稻品种日本晴进行0、1h和1、3、7d的缺氮胁迫,以及缺氮7d后,恢复供氮生长2h和1d,研究氮素同化相关酶的基因表达及其活性的动态变化情况。结果表明:缺氮胁迫下,根部NH4+、NO3-含量显著下降。短期缺氮胁迫下,地上部NR1、NR2、NiR2、GS2、Fd-GOGAT、GDH2、GDH3以及根部NR1、NR2、GDH4的表达量均有增加;随着缺氮胁迫时间延长,上述基因的表达量均大幅下降。缺氮胁迫下,植株GS、Fd-GOGAT、地上部NR和根部NADH-GOGAT的活性下降,地上部NADPH-GDH活性增加,根部NR、GDH活性先增加后下降,地上部NiR活性先下降后增加。植株缺氮7d后,恢复供氮生长1d时,NR、NiR、GS、GOGAT、GDH的基因表达量及活性基本趋于恢复正常水平,部分基因表达量有所增加。

关键词：水稻氮胁迫基因表达氮代谢营养生长期

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氮胁迫条件下稻瘟病菌分泌蛋白致病性分析

植物病理学报 2009年第5期39卷 491-500页

作者：周晓罡苏源李成云丁玉梅张绍松孙茂林李进斌云南省农业科学院生物技术与种质资源研究所昆明650223 云南省农业生物技术重点实验室昆明650223 云南农业大学农业生物多样性与病虫害控制教育部重点实验室昆明650201 云南省农业科学院农业环境资源研究所昆明650205

以CH-63和TH-16 2个致病性差异的稻瘟病菌株为材料,在缺氮培养条件下进行液体培养。经培养2 d后,采用铵盐沉淀及透析纯化处理获得稻瘟病菌培养滤液中的分泌蛋白。分别采用致伤接种及浸泡处理对该蛋白作用水稻植株后的病理反应进行系统研... 详细信息

以CH-63和TH-16 2个致病性差异的稻瘟病菌株为材料,在缺氮培养条件下进行液体培养。经培养2 d后,采用铵盐沉淀及透析纯化处理获得稻瘟病菌培养滤液中的分泌蛋白。分别采用致伤接种及浸泡处理对该蛋白作用水稻植株后的病理反应进行系统研究,结果表明经致伤接种的水稻叶片及茎杆接种斑处出现明显的坏死病斑,其病斑直径是对照的2~4倍。浸泡处理的水稻幼根出现严重褐化,植株生长矮小,株高仅为对照的1/2。对上述稻瘟病菌株分泌蛋白进行酶解处理后病症消失或减弱,进一步确证其为引起上述病理反应的主要因子。将该分泌蛋白接种24个水稻单基因系,接种后72 h根据病斑长度将24个IRRI水稻单基因系按抗、中、感病性状分组。对稻瘟病菌菌株CH-63和TH-16的缺氮分泌蛋白致病力强弱差异与菌丝块接种结果进行比较,结果表明CH-63致病力强于TH-16。

关键词：氮胁迫稻瘟病菌分泌蛋白致病性

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氮胁迫条件下稻瘟病菌菌丝体蛋白质组学研究

扬州大学学报（农业与生命科学版） 2012年第4期33卷 72-76页

作者：江珊周晓罡苏源周德群昆明理工大学环境科学与工程学院云南昆明650093 云南省农业科学院生物技术与种质资源研究所云南昆明650221 昆明学院生命科学与技术系云南昆明650214

采用改进的三氯乙酸/丙酮法,对稻瘟病菌菌丝体蛋白质进行双向电泳,获得了高分辨率电泳图谱,较改进前三氯乙酸/丙酮法蛋白质点数量平均提高687个点。在等电点pI 3～10和4～7范围内,电泳图谱上可分别检测到(500±40)及(984±70)个蛋白点... 详细信息

采用改进的三氯乙酸/丙酮法,对稻瘟病菌菌丝体蛋白质进行双向电泳,获得了高分辨率电泳图谱,较改进前三氯乙酸/丙酮法蛋白质点数量平均提高687个点。在等电点pI 3～10和4～7范围内,电泳图谱上可分别检测到(500±40)及(984±70)个蛋白点。利用该方法对氮胁迫条件下稻瘟病菌菌丝体蛋白质进行双向电泳,在pI 4～7范围内电泳图谱上检测到(1 169±90)个蛋白点。通过加强对样品的清洗结合丙酮对蛋白质在水化液中的二次沉淀,能较好地除去样品中杂质而保证电泳质量。优化后的方法可用于稻瘟病菌菌丝体蛋白质组的研究,并获得了更加理想的效果。

关键词：稻瘟病菌菌丝体蛋白双向电泳氮胁迫