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为研究高山离子芥Cb PLDα、Cb PLDβ转基因烟草对低温胁迫的生理响应,采用4、0℃低温胁迫,揭示了Cb PLDα、Cb PLDβ基因在植物抵抗低温中的作用。结果表明:随着4℃胁迫时间的延长,野生型烟草和转基因烟草的丙二醛(MDA)含量和超氧化物歧化酶(SOD)活性以及抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性均呈增加趋势,过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性则呈先上升后下降趋势。0℃胁迫条件下,野生型烟草和转基因烟草的丙二醛(MDA)含量和过氧化氢酶(CAT)活性以及抗坏血酸过氧化物酶(APX)均先上升后下降,过氧化物酶(POD)和超氧化物歧化酶(SOD)活性呈增加趋势。Cb PLDα、Cb PLDβ转基因活性烟草的MDA含量显著低于野生型烟草植株,而抗氧化酶活性显著高于野生型烟草对照,且转基因烟草对0℃低温胁迫的响应更积极敏感。Cb PLDα、Cb PLDβ基因的导入提高了烟草幼苗的抗低温能力。 相似文献
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温度逆境锻炼对低温胁迫下番茄幼苗细胞膜脂质过氧化产物及抗氧化酶活性的影响 总被引：5，自引：0，他引：5
为了探索番茄植物交叉适应现象及其生理机制,以番茄品种东农704为材料,研究了低温和高温锻炼后番茄幼苗在2℃低温下叶片中丙二醛(MDA)和抗氧化酶活性的变化。结果显示,番茄幼苗经过适宜的低温和高温锻炼均可提高幼苗的抗冷性,并且高温锻炼在提高番茄幼苗抗冷性方面明显优于低温锻炼。2℃低温胁迫1d,未经锻炼幼苗与锻炼幼苗相比,其MDA含量明显升高,超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性大幅度下降,即使在恢复生长2d后,MDA仍维持在较高的水平,SOD、POD和CAT活性水平也较低。番茄幼苗在低温和高温锻炼后、低温胁迫后和恢复2d后,MDA含量和酶保护系统变化各有异同。上述研究结果表明番茄植物具温度逆境交叉适应性,低温和高温锻炼诱导的番茄抗寒机制存在着差异性。 相似文献
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马铃薯易受低温危害,造成减产。MAPK基因广泛参与多种环境胁迫,研究发现其参与低温调控。为探究马铃薯StMAPK4在响应低温胁迫过程中的功能,本研究以马铃薯栽培品种‘Atlantic’为试验材料,分析其在低温(4℃)胁迫下不同时间点在马铃薯根茎叶中的表达特性,并对StMAPK4基因进行生物信息学分析及对其编码的蛋白进行亚细胞定位分析,构建StMAPK4的过表达和RNAi干扰表达载体,转化马铃薯获得转基因植株,并分析了在4℃处理下非转基因(NT)、过表达和RNAi干扰表达转基因植株的超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)活性、脯氨酸(Pro)和丙二醛(MDA)含量的变化。结果显示,StMAPK4蛋白的等电点为4.97,属于酸性蛋白,该蛋白定位于细胞核和细胞膜;低温胁迫下,StMAPK4在根茎叶中的表达量显著升高;StMAPK4过表达植株的SOD、POD活性和脯氨酸含量较NT植株明显升高,而MDA含量明显降低;StMAPK4干扰表达植株的SOD、POD活性和脯氨酸含量较NT植株明显降低,而MDA含量明显升高;通过表型观察发现,非转基因和RNAi干扰表达植株的叶片萎蔫严重,而过表达植株的叶片受影响较小。因此,过表达StMAPK4基因可以增强马铃薯植株对低温胁迫的耐受性。 相似文献
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马铃薯易受低温危害,造成减产。MAPK基因广泛参与多种环境胁迫,研究发现其参与低温调控。为探究马铃薯StMAPK4在响应低温胁迫过程中的功能,本研究以马铃薯栽培品种‘Atlantic’为试验材料,分析其在低温(4℃)胁迫下不同时间点在马铃薯根茎叶中的表达特性,并对StMAPK4基因进行生物信息学分析及对其编码的蛋白进行亚细胞定位分析,构建StMAPK4的过表达和RNAi干扰表达载体,转化马铃薯获得转基因植株,并分析了在4℃处理下非转基因(NT)、过表达和RNAi干扰表达转基因植株的超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)活性、脯氨酸(Pro)和丙二醛(MDA)含量的变化。结果显示,StMAPK4蛋白的等电点为4.97,属于酸性蛋白,该蛋白定位于细胞核和细胞膜;低温胁迫下,StMAPK4在根茎叶中的表达量显著升高;StMAPK4过表达植株的SOD、POD活性和脯氨酸含量较NT植株明显升高,而MDA含量明显降低;StMAPK4干扰表达植株的SOD、POD活性和脯氨酸含量较NT植株明显降低,而MDA含量明显升高;通过表型观察发现,非转基因和RNAi干扰表达植株的叶片萎蔫严重,而过表达植株的叶片受影响较小。因此,过表达StMAPK4基因可以增强马铃薯植株对低温胁迫的耐受性。 相似文献
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乙醇脱氢酶是植物香气物质合成的脂肪酸代谢等途径中的关键酶之一,对茶叶芳香物质的形成有着重要作用,因此探究CsADH17基因有利于茶树的生长发育与品质提升。以本课题组前期筛选的CsADH17基因为研究对象,克隆CsADH17基因并构建植物表达载体,遗传转化烟草,对转基因烟草非生物胁迫下CsADH17的表达量和相关生理指标进行测定与分析。结果表明,对转基因与野生型烟草进行模拟干旱胁迫后,转基因烟草植株在干旱胁迫处理下的CsADH17基因相对表达量比野生型植株高。野生型烟草植株和CsADH17转基因烟草植株在干旱胁迫处理21 d后,超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)和抗坏血酸过氧化物酶(APX)的活性均高于野生型烟草;胁迫处理后,野生型烟草叶片中丙二醛(MDA)含量显著高于转基因烟草。香气成分分析,转基因烟草苯甲醛比野生型含量提高了44.4%,而烟碱含量比野生型提高不到5%。CsADH17基因在烟草干旱胁迫下具有抗旱作用,同时影响烟草的香气成分,为进一步揭示CsADH在茶树生长发育以及抗逆响应中提供参考。 相似文献
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过量表达小麦超氧化物歧化酶(SOD)基因对烟草耐盐能力的影响 总被引：10，自引：2，他引：8
利用前期克隆的小麦超氧化物歧化酶(SOD)基因TaSOD1.1和TaSOD1.2, 构建融合上述基因编码阅读框(ORF)的双元表达载体。采用农杆菌介导的遗传转化技术, 获得了过量表达TaSOD1.1和TaSOD1.2的转基因烟草植株。研究表明, NaCl处理下, 与对照相比, 转基因植株伤害较小, 叶片失绿面积较少, 植株长势明显增强, 叶片的SOD活性均明显提高, 而MDA含量明显降低。转基因植株的叶绿素a、叶绿素b和类胡萝卜素含量, 以及可溶性糖和可溶性蛋白含量也表现与SOD活性相同的趋势。表明在烟草中高表达小麦TaSOD1.1和TaSOD1.2基因, 通过外源基因在转录水平上的调节, 能增加植株SOD活性, 减轻盐分胁迫造成的细胞膜质过氧化, 增强植株抵御盐分胁迫的能力。 相似文献
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《分子植物育种》2016,(11)
本研究组前期从菊花(Dendranthema morifolium)中克隆得到两个DREB同源基因-Dm DREBa/b,发现两者都受到低温诱导。为了进一步探究该基因的功能,本研究通过农杆菌介导的叶盘转化法将Dm DREBa/b分别导入烟草,并对这两个基因进行了耐逆性分析。结果表明,在4℃低温处理下,过表达Dm DREBa和Dm DREBb基因的烟草的鲜重和存活率都显著高于对照,并且转基因烟草的MDA含量低于对照,而POD活性高于对照;在高盐胁迫下,过表达Dm DREBb基因烟草株系的鲜重、POD活性以及脯氨酸含量都显著高于对照和过表达Dm DREBa基因烟草株系,并且过表达Dm DREBb烟草的存活率达到53%,显著高于对照的存活率20%;而对转基因烟草进行干旱胁迫后,过表达Dm DREBa烟草株系鲜重、POD活性和脯氨酸含量则均显著高于对照和过表达Dm DREBb烟草,且有60%的过表达Dm DREBa烟草恢复生长,显著高于对照(13%)和过表达Dm DREBb烟草(27%)。因此,本研究进一步证明菊花Dm DREBa和Dm DREBb基因均参与低温胁迫调控网络途径,能够提高转基因烟草耐低温能力,其中,Dm DREBa表现为更加积极调控转基因烟草的干旱胁迫,而Dm DREBb则更可能参与响应转基因烟草的高盐胁迫。 相似文献
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转外源Trxs基因大麦耐盐性有关生理生化特性分析 总被引：3，自引：1，他引：2
以过量表达硫氧还蛋白s基因(Trxs)的转基因大麦株系(LSY-11-1-1)及其非转基因对照(CK)为试验材料,研究了50mmol/L盐胁迫条件下,Trxs过量表达对大麦幼苗耐盐性有关生理生化特性的影响.结果显示:盐胁迫下转基因大麦的鲜重与干重高于对照,而丙二醛(MDA)与羰基含量低于对照.盐胁迫下转基因大麦幼苗叶片的过氧化物歧化酶(SOD)活性与过氧化氢酶(CAT)活性普遍高于对照.转基因大麦类囊体中铁蛋白大量积累的持续时间比对照长.由此可以推测,Trxs至少可以通过两条途径缓解盐胁迫对大麦幼苗生长的抑制作用:一方面增强抗氧化酶活性、有效清除过量产生的活性氧;另一方面能促进铁蛋白含量的增加、抑制Fenton反应来减少活性氧的过量产生,从而赋予转基因大麦幼苗更强的抗盐胁迫能力. 相似文献
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低温胁迫对高粱幼苗MDA含量、SOD和POD活性的影响 总被引：4，自引：1，他引：3
为了探明高粱幼苗耐冷生理机制,以高粱耐冷和冷敏材料幼苗为试验材料,利用智能光照培养箱设置低温条件,分析了低温和常温条件下高粱耐冷和冷敏材料的丙二醛(MDA)含量、超氧化物岐化酶(SOD)活性和过氧化物酶(POD)活性。结果表明,低温胁迫后,两类材料的MDA含量、SOD活性、POD活性都出现了增高的趋势,耐冷材料MDA含量的增加幅度低于冷敏材料,耐冷材料的SOD活性、POD活性的增加幅度则显著高于冷敏材料,说明材料的耐冷与否,与低温胁迫后MDA含量、SOD活性、POD活性的增加量有关,MDA含量的增加幅度愈小材料愈耐冷,SOD活性、POD活性的增加幅度愈大材料愈耐冷。 相似文献
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为了探索水生植物作为水体除草剂污染的监测和修复植物的可行性,以沉水植物铁皇冠为试验材料,研究除草剂莎稗磷在常温（30/25℃,白天/黑夜）和低温（15/7℃,白天/黑夜）下对铁皇冠的丙二醛(MDA)、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)及过氧化氢酶(CAT)含量的影响。结果表明,常温下,铁皇冠在除草剂莎稗磷的胁迫下,上述3种酶活性变化几乎相似,均表现先升高后下降。在低温处理下SOD、POD、CAT 3种酶的活性变化与常温处理相似但数值均高于常温处理,而MDA的含量在常温下出现摆动,在低温处理下,不仅数值高于常温处理,而且呈现持续升高的趋势。这一结果表明在低温和莎稗磷双重胁迫处理下,铁皇冠受到更为严重的伤害。 相似文献
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百合种球低温处理过程中抗氧化酶活性的变化及其与休眠解除的关系 总被引：2，自引：1，他引：1
选用7个观赏百合品种为试验材料,研究冷藏处理 (2-5℃)打破种球休眠以及冻藏处理 (-1℃)抑制种球发芽过程中抗氧化酶活性及MDA的变化规律。结果表明：在127天的冷藏处理中,SOD、POD、CAT活性在处理的前期、中期持续下降,后期上升,除SOD活性在末期略有下降外,POD、CAT活性持续上升至冷藏结束。在151天的冻藏处理期,3种抗氧化酶类活性在初期下降,后持续升高,至贮藏中后期下降。MDA含量在冷藏处理前中期大幅上升,至后期略有下降。冻藏处理期MDA含量变化变化幅度较小,同一品种大种球MDA含量大于小种球MDA含量。冷藏前期POD酶活性降低对百合种球休眠解除具有重要作用。长期冻藏及冷藏处理所引起的活性氧代谢失调是种球产生低温逆境损伤的原因之一。 相似文献
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旨在探究三七地上茎积累花色苷对其抗寒性的效应。研究了冰水模拟低温胁迫下三七一年生紫、绿地上茎植株叶片可溶性蛋白质和丙二醛(MDA)含量及抗氧化酶比活力。结果表明,在冰水模拟低温胁迫下,紫、绿地上茎植株叶片的可溶性蛋白质含量和过氧化氢酶(CAT)比活力及绿地上茎植株叶片的MDA含量均上升,紫、绿茎植株叶片的过氧化物酶(POD)和超氧化物歧化酶(SOD)比活力及紫茎植株叶片的MDA含量均下降,且紫茎叶片可溶性蛋白质含量和CAT比活力的升幅及绿茎叶片POD和SOD比活力的降幅均更大;在冰水处理结束时,紫茎植株叶片的可溶性蛋白质含量、POD和SOD的比活力均高于绿茎的,但CAT比活力和MDA含量略低于绿茎的。但是,紫、绿茎植株叶片的可溶性蛋白质和MDA含量及抗氧化酶比活力的差异均未达到显著水平。因此,三七地上茎积累花色苷利于其抗寒。 相似文献
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研究了菠菜采后在2℃和9℃下冷藏期间叶绿素含量、色度值（a^＊、b^＊和色调角）、活性氧清除酶（SOD、CAT、POD、APX和GR）活性和丙二醛（MDA）含量的变化。结果表明,两种贮藏温度下菠菜叶片的SOD活性总体呈上升趋势;9℃温度条件下菠菜叶片的叶绿素含量、色调角值、CAT、APX和GR活性迅速下降,而膜脂过氧化产物MDA快速积累;2℃的低温条件可延缓CAT、APX和GR活性的下降,阻止膜脂过氧化产物MDA的上升,抑制叶绿素含量和色调角值的下降,从而延缓菠菜的衰老。 相似文献
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低温胁迫下不同磷营养对水稻叶片质膜透性及抗氧化酶活性的影响 总被引：3，自引：0，他引：3
采用盆栽试验的方法,以耐冷性品种吉粳81和非耐冷性品种长白9为供试材料,通过不同的磷肥施用量,研究低温胁迫下磷营养对水稻质膜透性及抗氧化酶活性的影响。结果表明:施磷后,随着施磷量的增加,2个水稻品种叶片电解质外渗率和丙二醛含量均先降低后升高,而可溶性糖、脯氨酸含量、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)、超氧化物歧化酶(SOD)的活性则呈先升后降的趋势。通过对比常温对照发现,低温下适当增磷可明显提高2水稻品种叶片可溶性糖、脯氨酸含量及3种抗氧化酶活性的上升幅度,减缓电解质外渗率和MDA含量的下降幅度。研究还表明,低温增磷对提升非耐冷品种长白9叶片可溶性糖、脯氨酸含量和3种抗氧化酶活性,降低电解质外渗率和丙二醛含量效果更明显。因此,通过体外增施磷肥可明显提高叶片质膜透性及抗氧化酶活性,从而有利于提高水稻的抗寒性能力。 相似文献
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保水处理菠菜以低密度聚乙烯（LDPE）薄膜袋自然合拢不扎口包装,对照菠菜直接装在多孔塑料筐内,在RH80%、温度（2±1）℃下贮藏,研究冷藏期间大量失水（水分胁迫）对菠菜叶片叶绿素降解和活性氧代谢的影响。结果表明,冷藏期间对照菠菜失水很快,遭受严重的水分胁迫;而保水处理菠菜失水很少。与保水处理菠菜相比,水分胁迫加快了对照菠菜叶片叶绿素含量的下降速度,使超氧化物歧化酶（SOD）、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）活性降低,其中CAT和APX活性降低速率超过SOD,促进了过氧化物酶（POD）活性的上升,但没有明显增加丙二醛（MDA）的积累。说明水分胁迫降低了采后菠菜贮藏期间活性氧清除酶的活性,导致氧化胁迫,从而加速叶绿素的降解和衰老。 相似文献
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抗坏血酸过氧化物酶(ascorbate peroxidase,APX)是活性氧H2O2的清除剂,对抵抗植物逆境发挥着重要的作用。为了探究棉花APX基因的耐冷功能,本实验应用RT-PCR和RACE技术从苗期耐冷型棉花品种‘新陆早25号’叶片中克隆得到一个APX基因GhAPX,并对转基因烟草的主要抗氧化酶活性和快速荧光参数进行了分析。结果表明,该基因c DNA全长1763 bp,开放阅读框1137 bp,编码379个氨基酸。Blastx比对表明该基因与已克隆的棉花气孔APX相似性最高,达99%。进化分析表明该基因与刚毛怪柳关系较近,与拟南芥(AtAPX)和小麦(TaAPX)关系较远。蛋白质结构分析显示该基因属于植物过氧化物酶基因家族,亚细胞定位结果显示该蛋白位于叶绿体中。实验成功构建了植物表达载体PZP35S-GhAPX。转基因研究发现,转GhAPX基因会提高烟草的POD和CAT活性。在4℃冷害条件下,转基因烟草的POD和CAT活性及Fv/Fm和pI均大于野生(对照)株,且下降幅度和速度均小于野生植株,而SOD活性在转基因和野生植株间差异不大,初步推测GhAPX基因可以提高棉花幼苗的低温冷害抵抗力。本研究为揭示GhAPX基因的功能及其与棉花耐冷性的关系提供了理论参考。 相似文献
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高温胁迫对景天植物膜脂过氧化及保护酶活性的影响 总被引：6，自引：2，他引：4
研究高温胁迫对景天植物的膜脂过氧化程度及保护酶活性的影响。以5种景天植物为试材,进行45℃/30℃（白13 h/昼11 h）高温胁迫,高温胁迫前及胁迫后每5天取叶片测定相关生理指标,分析膜脂过氧化程度及保护酶活性的变化。随着高温胁迫程度加重,5种景天植物的O2.-产生速率和MDA含量持续上升,耐热性强的景天植物O2.-产生速率上升慢、MDA含量积累少;胁迫过程中,5种景天植物的SOD、POD、CAT活性均高于胁迫前,说明高温胁迫诱导3种酶活性增强,3种酶活性在整个胁迫过程中呈现先升后降的趋势,耐热性强的景天植物SOD、POD、CAT活性增幅高。高温胁迫下通过增强SOD、POD、CAT活性以减轻膜脂过氧化程度是景天植物适应高温胁迫的重要生理机制。 相似文献
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白菜型与甘蓝型冬油菜抗寒机理差异的研究 总被引：1，自引：0，他引：1
为探究白菜型与甘蓝型冬油菜抗寒机理差异的原因。以8个抗寒性不同的冬油菜品种为材料,采用大田试验和盆栽试验相结合的方法,待油菜长至5~6片真叶时,大田试验进行植物学形态,干物质积累量的测定,盆栽试验按24℃→10℃→5℃→0℃→-5℃→-10℃各48 h依次降温处理后测定生理生化指标。结果表明,白菜型冬油菜冬前生长点洼陷,幼苗匍匐生长,干物质积累主要集中在地下部分,其中白菜型冬油菜地下部鲜质量与地下部干质量较甘蓝型冬油菜平均增加了236.1%,263.0%,说明抗寒性强的冬油菜能够在营养生长阶段将光合有机产物优先运输到地下部,建立庞大的根系,为安全越冬提供代谢能量。随着温度的变化,不同类型冬油菜的生理生化活性有较大的差异,-5℃时陇油7号SOD活性较CK增加了10.7%,0℃时陇油7号CAT、POD活性较CK分别增加了24.7%,28.6%,而0℃时白菜型冬油菜SP含量较甘蓝型冬油菜平均增加了32.3%,-10℃时白菜型冬油菜的SS含量较甘蓝型冬油菜平均增加了71.4%,-10℃甘蓝型冬油菜MDA含量较白菜型冬油菜平均增加了52.8%,这说明抗寒性强的品种在低温条件下能够保护自身免受损伤,其中CAT、POD、SP是抵抗冷害的保护性物质,SOD、SS是抵御冻害的保护性物质。白菜型冬油菜比甘蓝型冬油菜在形态学及生理水平上都具有明显的优势,形态学上的优势使其有利于抵御极端低温天气,提供维持越冬及冬后返青所需的代谢能量;生理水平上,低温胁迫后保护性酶活性、调节性物质含量增加,能够有效地保护细胞膜结构,MDA含量减少,可以缓解低温对冬油菜叶片的伤害,从而保证高越冬率,为北方白菜型与甘蓝型冬油菜抗寒性研究提供理论依据。 相似文献