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1.
为研究不同浓度腐植酸钠对主要重金属(铅,镉)胁迫下小麦种子萌发及生长的影响,以小麦品种‘鲁麦21号’为材料,用不同浓度Pb~(2+)溶液、Cd~(2+)溶液处理小麦种子,观察记录不同浓度Pb~(2+)、Cd~(2+)溶液对小麦种子萌发和生长的影响,筛选出Pb~(2+)、Cd~(2+)胁迫浓度,在胁迫浓度下观察不同浓度的腐植酸钠对小麦种子的萌发及生长的影响。研究结果表明:铅、镉胁迫会降低小麦种子的发芽势、发芽率、发芽指数和活力指数,使小麦幼苗的芽和根的生长受到抑制,其中以400 mg/L(Pb~(2+))、100滋mol/L(Cd~(2+))处理最明显。一定浓度的腐植酸钠处理提高了该Pb~(2+)、Cd~(2+)胁迫下小麦种子的发芽率、发芽势、发芽指数和活力指数等指标,促进了小麦幼苗芽和根的生长,部分缓解了铅、镉对小麦种子萌发及幼苗生长的破坏和抑制作用。但随着腐殖酸钠浓度的增大,其对铅、镉胁迫的缓解效应逐渐减弱,甚至与铅、镉起协同作用,反而加重了对小麦的毒害。本研究初步阐明了腐植酸钠对铅镉胁迫下小麦种子萌发及生长的影响,可为重金属污染农田的作物生产活动以及相关基础研究提供一定参考。 相似文献
2.
重金属镉对甜菜中几种微量元素吸收的影响特点 总被引：1，自引：1，他引：0
以甜菜作为供试材料,在营养液中添加不同浓度的Cd~(2+),研究重金属镉对甜菜微量元素营养吸收影响,为进一步研究镉污染对甜菜生长的影响提供基础数据,为甜菜安全生产提供科学依据。结果表明:(1)随着Cd~(2+)浓度增加,甜菜幼苗逐渐褪绿变黄,幼苗干鲜重降低;(2)镉胁迫后甜菜幼苗吸收Cd~(2+)浓度呈增加趋势;(3)在营养液中添加Cd~(2+),致使根、茎、叶中的硼、铜、锌、铁、锰、钼都发生不同程度的改变,其含量有的增加、有的减少。在营养液中由于镉元素的存在,影响甜菜的营养吸收,破坏了营养平衡致使甜菜生长发生改变,产生不同程度的危害。随着营养液中Cd~(2+)浓度增加,甜菜幼苗受到危害变重,镉影响明显。 相似文献
3.
《种子》2020,(5)
探究重金属Pb~(2+)对鸡爪大黄种子萌发及幼苗生长的影响,以及外源NO对PbCl_2溶液胁迫的缓解效应,以蒸馏水浸种为对照,使用不同浓度的PbCl_2溶液对鸡爪大黄种子浸种24 h,然后在20℃下培养萌发,继而选择萌发的幼苗在叶面喷施不同浓度SNP溶液。结果表明,随着PbCl_2溶液浓度的增大,鸡爪大黄种子的发芽率、发芽势及活力指数均较对照组极显著下降(p0.01);喷施200 μmol·L~(-1)的SNP溶液与胁迫而未缓解的ck_1组相比,有效降低了幼苗体内丙二醛(MAD)含量、相对电导率(REC),提高了SOD、POD活性、脯氨酸(Pro)含量、叶绿素(a+b)含量。重金属Pb~(2+)会抑制鸡爪大黄种子的萌发及幼苗的生长,而施加最佳浓度(200 μmol·L~(-1))的外源NO可调节抗氧化酶活性和增加渗透调节物质含量,有效保护鸡爪大黄幼苗膜系统的稳定性,进而维持了鸡爪大黄幼苗较高的逆境胁迫耐受性。 相似文献
4.
为研究桑树幼苗对重金属镉胁迫应答的分子机制，挖掘与镉胁迫相关的功能基因，利用Illumina HiSeq测序方法对正常和CdCl2胁迫条件下的桑树幼苗进行转录组学研究。基于从头转录组组装，从镉胁迫下的桑树幼苗中分离到39758个非冗余转录本。这些转录本的平均长度和N50分别为1135、1968 bp，平均GC含量为41.72%。从不同的镉胁迫时期鉴定得到15882个差异表达基因。KEGG途径富集分析表明，这些差异表达基因分别主要参与光合作用、次生代谢和能量代谢相关途径。此外，36个转录因子家族的148个转录因子在不同镉胁迫时期存在差异表达，包括bHLH、MYB、B3、NAC、MYB-related等。qRT-PCR显示差异表达基因的表达谱与RNA-Seq分析结果一致。研究结果可为了解桑树对镉的耐受机制提供依据。 相似文献
5.
镉胁迫对小麦、玉米种子萌发及幼苗生长的影响 总被引：2，自引：0，他引：2
为探讨重金属镉对不同作物种子萌发及幼苗生长的影响,于2018年3-5月,以小麦矮抗58和玉米提纯958为研究对象,利用光照培养箱进行培养,研究不同浓度镉胁迫下小麦、玉米种子的萌发及幼苗生长特征。结果表明:随镉胁迫浓度的增加,小麦种子的发芽势、发芽率及发芽指数均表现为先增加后降低,且在镉胁迫浓度为20 mg·L^-1和50 mg·L^-1时,发芽势、发芽率及发芽指数为最大;随镉胁迫浓度的增加,玉米种子发芽势、发芽率及发芽指数均表现出下降趋势,但各处理间均无显著差异(p>0.05)。小麦种子活力指数随镉胁迫浓度的增加逐渐降低,且在镉浓度为150 mg·L^-1和200 mg·L^-1时表现最为显著(p<0.05);玉米活力指数则随镉胁迫浓度的增加显著降低(p<0.05)。镉胁迫对小麦、玉米根长的抑制率均高于对芽长的抑制率,且不同浓度镉胁迫对小麦幼苗根长和苗长的抑制率低于玉米幼苗,当镉胁迫浓度高于100 mg·L^-1时,玉米幼苗的根长抑制率为100%。研究表明,小麦种子萌发对镉胁迫的响应为"低促高抑",而镉胁迫对玉米种子的萌发影响不显著;小麦、玉米幼苗生长均受镉胁迫的显著抑制,且玉米幼苗受镉胁迫的抑制作用较强。 相似文献
6.
为了研究狗牙根分别经受水淹、镉胁迫和同时经受水淹和镉胁迫的生理生化响应。以野生狗牙根为试验材料,采取模拟盆栽的试验方法,设置8个不同处理。结果表明:水淹在一定程度上能促进狗牙根茎、叶的生长、抗氧化酶活性的升高以及对Cd~(2+)的吸收,同时也会抑制狗牙根根系的生长以及叶绿素的合成;镉胁迫下随着浓度的升高会使得狗牙根膜脂过氧化程度加剧,同时也会刺激其抗氧化酶活性增加来减少逆境所造成的伤害,并且POD、SOD、CAT 3种酶活在不同Cd~(2+)浓度下表达不同;狗牙根不同部位吸收镉的能力表现为:叶根茎,且对镉的耐受阈值达到了150 mg/L,其富集系数大于1、转运系数大于0.5。在镉胁迫的伤害阈值内狗牙根可以正常生长,其可作为同时遭受水淹和重金属污染地区植被恢复的优良物种。 相似文献
7.
为探究添加外源钙离子后高温胁迫下草莓幼苗叶片的基因表达变化情况,本试验以‘红颜’草莓幼苗为材料,设置4个试验处理,分别为对照(昼/夜25℃/17℃16 h/8 h)每株喷施20 mL蒸馏水、对照每株喷施20mL的8mmol/L CaCl2溶液、高温(昼/夜42℃/34℃16h/8h)每株喷施20mL蒸馏水、高温每株喷施20 mL的8 mmol/L CaCl2溶液,在高温胁迫第3天时取叶片进行转录组测序和生物信息学分析。结果表明：与高温喷施蒸馏水处理组相比,高温喷施外源钙离子处理组发生差异表达的基因共有2 452个,其中1 504个上调表达,948个下调表达;GO富集分析显示在细胞组成中,差异基因显著富集在细胞、细胞部分和细胞器;在分子功能中显著富集的条目是结合、催化活性、结构分子活性;显著富集的生物过程为代谢过程、细胞过程、刺激应答等;KEGG富集分析表明显著富集的代谢通路有植物与病原体的相互作用和MAPK植物信号传导途径-植物和植物激素信号转导等,进一步分析发现添加外源钙离子会使一些编码钙离子感受蛋白、WRKY转录因子、MYB转录因子、热激... 相似文献
8.
《种子》2020,(5)
12-氧-植物二烯酸还原酶是茉莉酸生物合成途径的一个关键性酶,广泛参与植物生长过程中生物与非生物胁迫。本研究主要探讨OPR基因在植物非生物胁迫中的作用。从水稻中克隆了OPR基因,该基因的cDNA编码区全长1 203 bp,编码400个氨基酸,将其连接到植物表达载体pSH 737上,通过农杆菌介导的方法,将含有目的基因的载体遗传转化烟草,获得31株转基因植株。选取生长状况基本一致的8株不同转基因株系和4株野生型烟草,在非生物胁迫下,用300μmol·L~(-1) CdCl_2溶液浇灌处理,观察植株生长并对抗镉能力进行初步分析;选取T 1代3个转基因株系(TP 7、TP 8和TP 12)和野生型烟草的种子,放入含有3个不同浓度CdCl_2溶液的滤纸上萌发进行镉胁迫并统计发芽率。在300μmol·L~(-1) CdCl_2溶液胁迫15 d后,种子发芽率比野生型高40%以上,转基因烟草的抗氧化酶活性显著高于野生型,丙二醛的含量显著低于野生型植株。利用RT-PCR方法分析相关基因表达情况,结果表明,在Cd~(2+)胁迫下,OPR,Snakin-2和GRP-2基因表达均上调,因此推测OPR基因的高表达是其具有高抗性的主要原因。OPR基因的过量表达使烟草提高了对重金属Cd~(2+)的抗逆性能力。 相似文献
9.
WRKY转录因子在植物响应非生物逆境胁迫过程中具有重要的调控作用。本研究根据红麻转录组unigene序列(CL3883.Contig4),设计引物进行PCR扩增,经sanger测序获得全长为957 bp的HcWRKY71基因cDNA序列。该基因开放读码框为957 bp,编码1个含有318个氨基酸的蛋白,具有1个WRKY功能保守结构域,属于II类WRKY转录因子。在盐胁迫下,HcWRKY71基因表达量随NaCl溶液浓度升高而增加;在干旱胁迫下,HcWRKY71基因表达量随干旱胁迫时间的增加呈现先下降再上升然后再下降的趋势;在重金属镉胁迫下,HcWRKY71基因表达量随CdCl2溶液浓度的增加而降低。表明该基因表达受盐、干旱和重金属镉胁迫的诱导。利用农杆菌介导花序浸染法将该基因转化拟南芥发现,HcWRKY71基因提高了转基因拟南芥幼苗的耐盐性,这为进一步研究HcWRKY71基因的耐逆机制奠定了坚实的基础。 相似文献
10.
《种子》2020,(5)
本研究以青葙、紫花地丁、酸模叶蓼、短叶水蜈蚣、含羞草、白花鬼针草种子为材料,通过测定发芽率、发芽势、发芽指数、活力指数、根长、芽长等指标,研究不同浓度镉胁迫对这6种河岸带草本植物种子萌发及幼苗生长的影响。结果表明:1)除低浓度Cd~(2+)(10 mg·L~(-1))处理组,酸模叶蓼的发芽势小幅上升(p0.05),含羞草活力指数有所上升(p0.05)外,其他所有处理组植物的发芽率、发芽势、发芽指数、活力指数均随着Cd~(2+)浓度升高而出现不同程度的下降,其中,青葙、酸模叶蓼在镉胁迫条件下表现相对稳定。2)高Cd~(2+)浓度明显抑制6种草本植物幼苗根、芽的生长,低浓度Cd~(2+)(10 mg·L~(-1))有利于含羞草和外来植物白花鬼针草幼苗的生长,Cd~(2+)浓度超过100 mg·L~(-1)后,短叶水蜈蚣已达到致死剂量。综上所述:青葙、酸模叶蓼、含羞草、白花鬼针草等草本植物可作为河岸带生态恢复优先考虑的物种。 相似文献
11.
《分子植物育种》2020,(11)
通过检测重金属离子(Cu~(2+),Zn~(2+),Pb~(2+),Hg~(2+),Cd~(2+))处理后‘广林9号桉’('Eucalyptus Guanglin9')4个叶绿体基因(Rbcl,Accd,Ndhf,Matk)的表达变化,探究重金属胁迫对叶绿体基因表达的影响。分别用5种重金属离子的低、中、高浓度溶液连续灌根处理‘广林9号桉’3月龄幼苗20 d后,提取总RNA,反转录获得cDNA,实时荧光定量PCR(qPCR)检测Rbcl、Accd、Ndhf、Matk基因的相对表达水平。Zn~(2+)、Pb~(2+)、Hg~(2+)处理后,基因表达总体表现为:低浓度重金属离子诱导叶绿体基因表达水平略微升高;中高浓度重金属离子则显著抑制基因表达。除低浓度Cd~(2+)抑制Rbcl表达外,不同浓度Cd~(2+)对Rbcl、Accd、Ndhf、Matk基因的表达水平均有显著促进作用。高浓度Cu~(2+)促进Accd和Ndhf的表达,其它Cu~(2+)浓度则抑制4个叶绿体基因的表达。结果表明:重金属离子对桉树叶绿体基因表达的影响与离子种类和浓度有关。中、高浓度Zn~(2+)、Pb~(2+)、Hg~(2+)抑制基因表达,中、高浓度Cd~(2+)促进基因表达。本试验结果可为桉树重金属抗性研究提供参考。 相似文献
12.
为了研究不同浓度的镉胁迫对耐盐水稻生长及昆虫解毒酶的影响,以耐盐水稻品种‘海红-12’为材料,用不同浓度(1.5、3、6、15 mg/kg)的氯化镉溶液分别处理4、7、12、17、22 d,测定了不同浓度、不同时间镉处理下耐盐水稻幼苗株高、根长、叶绿素含量以及以处理水稻植株为食的斜纹夜蛾幼虫乙酰胆碱酯酶和羧酸酯酶的活性。结果表明,镉胁迫下,耐盐水稻株高、根长受镉浓度和时间效应的双重影响,较低浓度(1.5、3 mg/kg)镉溶液对水稻生长的抑制作用在处理期间间歇性呈现,较高浓度(6、15 mg/kg)镉溶液的抑制作用则持续出现。随着镉处理浓度的升高,耐盐水稻的叶绿素含量随时间的推移持续降低。取食不同浓度镉处理水稻幼苗的斜纹夜蛾幼虫,乙酰胆碱酯酶活性随镉处理浓度的升高而降低,但羧酸酯酶活性升高。镉溶液抑制耐盐水稻幼苗的生长,且抑制作用随镉溶液浓度的增大而增强,取食受镉处理的耐盐水稻幼苗,植食性害虫体内解毒酶活性产生不同趋势的变化。研究结果可为优化耐盐水稻种植栽培条件提供数据支撑,为进一步研究耐盐水稻-昆虫对重金属富集的反应机制提供理论依据。 相似文献
13.
《分子植物育种》2021,19(10):3157-3167
为了研究氧化石墨烯(graphene oxide, GO)的生物效应,从转录水平解析低浓度GO促进植物生长的分子机制,本研究以玉米为材料,分析了土壤中施加不同浓度(0, 25, 50, 100, 200 mg/L) GO溶液14 d后的生长表型,筛选到GO对玉米生长的最佳的浓度(50 mg/L),进而利用最佳浓度GO处理48 h后的根系mRNA进行转录组测序分析。转录组测序共获得548个差异表达基因,其中194个上调表达,354个下调表达。Gene Ontology富集分析表明GO处理导致大量胁迫刺激响应基因的表达变化。在预测与根系生长相关的转录因子中,BRN2 (BEARSKIN2)、NAC2 (NAC domain-containing protein 2)、MYB93 (MYB domain protein 93)和PIF3 (Phytochrome-interacting factor 3)可能是GO的响应基因。GO处理使大量乙烯相关转录因子表达下调,说明GO处理可能抑制了体内的乙烯信号通路。在代谢相关基因中,一组木葡聚糖糖基转移酶/水解酶基因(XTHs)可能与根系生长相关。本研究为理解GO调控植物生长的分子机制提供线索,并为GO在农林业领域的应用提供参考。 相似文献
14.
以红豆为实验材料,研究镧对铜胁迫红豆幼苗生长的影响。结果表明,在2mmol/L铜剂量胁迫下,加入15mmol/L镧溶液,对铜胁迫下的红豆幼苗生长有一定缓解效应,可减轻铜对幼苗的伤害程度。 相似文献
15.
小麦孕穗期对低温非常敏感,低温胁迫后外源喷施6-苄氨基腺嘌呤(6-BA),能够缓解低温胁迫对小麦造成的伤害,通过转录组测序技术分析6-BA提高小麦抗寒性的分子机制。选用低温敏感型品种皖麦52和低温迟钝型品种烟农19为试验材料,在孕穗期低温胁迫后喷施20 mg L–1的6-BA溶液,以喷施等量蒸馏水处理为对照。观察幼穗形态,并测定幼穗可溶性糖含量和淀粉含量。再通过转录组测序筛选并分析差异表达基因,探究差异表达基因的功能及可能参与的调控通路,采用qRT-PCR方法对测序结果进行验证。外源6-BA处理10d后,与对照相比小麦幼穗形态发育良好,可溶性糖、淀粉含量均升高。转录组结果表明,在皖麦52和烟农19中分别鉴定出22,770个和9866个差异基因,其中有661个基因在两个品种中均上调,从中筛选出ARF5、AGPL1、1-SST、SWEET15等基因,这些基因与调节植物激素水平、淀粉合成、糖代谢等有关。对筛选出的差异基因进行GO和KEGG富集分析。GO注释表明皖麦52和烟农19差异基因的功能都主要富集于细胞结构稳定性、代谢、催化活性等。KEGG富集分析表示信号转导、内源激素水平的调节、碳代谢... 相似文献
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烟草具有超富集镉的能力,严重降低烟叶品质,影响其经济价值。为了阐释烟草响应镉胁迫的分子机制,本研究采集了镉浓度为0和500μmol L-1培养条件下的烟草叶片进行转录组测序。共获得76.94 Gb有效数据(Clean data),Q30碱基百分比均达到95.43%以上;在镉胁迫的烟草叶片中,共筛选出7735个差异表达基因,其中4833个基因表达上调,2902个基因表达下调,并通过qRT-PCR分析验证了转录组数据的可靠性。对差异转录本进行GO和KEGG富集分析,GO注释表明差异基因涉及代谢过程、应激反应、细胞结构体、催化活性和转录调节活性等;KEGG富集分析表明上调差异基因主要富集在氨基酸的生物合成、碳代谢、氧化磷酸化和柠檬酸循环等通路,下调差异基因则主要富集在光合作用、次生代谢产物的生物合成、代谢途径和植物激素信号转导途径。进一步分析植物激素信号转导通路发现,共有8条植物激素途径以不同的表达方式参与烟草对镉胁迫的响应。激素喷施烟草的实验结果表明,叶片通过调控赤霉素、油菜素内酯和茉莉酸途径以应对镉胁迫;拟南芥激素信号缺失突变体验证实验表明赤霉素、油菜素内酯、茉莉酸... 相似文献
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为了探明玉米重要自交系花粒期高温胁迫下转录组基因的表达差异,发掘玉米响应高温胁迫的关键基因和蛋白质,明确高温胁迫引起玉米减产的机理,从而利用分子生物学技术手段提高玉米耐高温胁迫性。首先,利用Ampha~(TM)Z30花粉活性分析仪检测高温胁迫和正常生长条件下玉米自交系昌7-2、郑58的花粉活性。然后收集花粉提取总RNA,利用Illumina Hiseq2000~(TM)高通量测序技术分别对昌7-2、郑58花粒期高温胁迫材料和正常生长条件下的对照材料进行全转录组测序,序列结果分析后获得差异显著表达基因。通过差异基因维恩图(VENN图)重叠区域分析、GO功能分类和富集统计、KEGG pathway通路分类和富集分析以及转录因子分析,获得玉米花粒期高温胁迫相关的重要差异表达基因和蛋白质。花粉活性检测结果显示,高温胁迫后和正常生长条件下,昌7-2花粉活性分别为24. 37%,42. 89%,郑58花粉活性分别为35. 57%,64. 83%。高温胁迫后在昌7-2花粉转录组中共检测到4 176个显著差异表达基因,郑58花粉转录组中共检测到5 487个显著差异表达基因。KEGG pathway通路分类和富集分析结果显示,高温胁迫后郑58的花粉转录组中有2 062个差异表达基因富集到399个相关通路上,昌7-2的花粉转录组中有1 943个差异表达基因富集到352个相关通路上。转录因子分析结果表明,共获得55个转录因子家族,其中,有45个转录因子包含10个以上差异表达基因。研究表明,通过对玉米自交系花粒期高温胁迫后花粉转录组测序获得了大量的差异显著表达基因信息,昌7-2、郑58对高温胁迫响应机制存在明显差异,热激蛋白(Hsps)、热激转录因子(Hsfs)、生长素(IAA)基因和磷脂酰基醇-4,5-二磷酸基因家族(PIP2)在响应玉米花粒期高温胁迫过程中起着重要作用。 相似文献
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镉及镉与铁、锌互作对水稻生长的影响 总被引：1，自引：0，他引：1
为了研究铁、锌与镉在吸收运转上的互作效应及其对苗期水稻生长的影响,采用木村B溶液培养试验,以水稻品种威优46和C两优266为材料,应用随机区组设计,添加0.0,0.1,0.5,1.0,2.0 mg/kg Cd~(2+)处理,以及CK(1.0 mg/kg Cd~(2+))、TFe(CK+5.0 mg/kg Fe~(2+))和TZn(CK+5.0 mg/kg Zn~(2+))处理。结果表明,随着镉浓度的增加,2个水稻品种地上部干质量和根部镉转运系数呈下降趋势,而地上部和根部镉含量、总镉含量和根部镉净吸收量呈上升趋势,且威优46的地上部干质量和镉含量均高于C两优266。外源添加Fe~(2+)显著提高了C两优266的地上部干质量,显著降低了威优46根部镉含量,但对2个水稻品种其他部位的镉含量以及镉转运的影响不大,表明Fe~(2+)处理后可以抑制威优46根部对镉的吸收。Zn~(2+)处理增加了2个品种水稻的根部和地上部分干质量以及地上部镉含量,但是降低了威优46根部镉含量,这表明Zn~(2+)处理后促进了Cd~(2+)从根部到地上部的转运,且通过抑制水稻根部发育从而降低水稻对Cd~(2+)的吸收。由此可见,外源添加Fe~(2+)、Zn~(2+)可以缓解镉对水稻生长发育的毒害作用,且缓解程度存在明显的品种差异。 相似文献
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王笑波 《农产品加工．学刊》2018,(16)
研究了不同质量浓度(10~200 mg/L)的Cd~(2+),Cu~(2+),Pb~(2+)处理之后,3种重金属在玉米幼苗体内不同时间的分布表现,从而总结出3种重金属的积累和迁移规律。 相似文献