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1.
为探明低温对高抗寒冬小麦膨胀素基因表达特性的影响,以高抗寒冬小麦品种东农冬麦1号和高产冬小麦品种济麦22号为试验材料,采用不同的低温处理,在恢复期通过实时定量PCR分析冬小麦根中膨胀素基因TaEXPA4和TaEXPA8的表达特性。结果表明:在4℃、-10℃和-20℃低温处理后的恢复期中,东农冬麦1号根中TaEXPA4和TaEXPA8基因的相对表达量普遍高于对照组(25℃);济麦22号根中TaEXPA4和TaEXPA8基因的相对表达量与对照组(25℃)相比较不稳定,在4℃、-20℃低温处理的6h、12h和24h恢复期时,东农冬麦1号根中2个基因的表达量均高于济麦22号,推测TaEXPA4和TaEXPA8基因在低温胁迫后植物的恢复过程中发挥作用。 相似文献
2.
低温驯化阶段不同抗寒性冬小麦品种生理代谢的比较 总被引：5，自引：1，他引：4
为分析寒地冬小麦越冬性的生理基础,比较低温胁迫下东农冬麦1号(强抗寒)和济麦22(弱抗寒)两个品种小麦幼苗的鲜重、干重、相对含水量及其叶片和分蘖节的电导率和脯氨酸含量变化。结果表明,低温驯化阶段东农冬麦1号干物重显著高于济麦22,气温低于0℃时,东农冬麦1号干重仍增加,而济麦22则降低。济麦22相对含水量显著高于东农冬麦1号,10月29日(-2℃/7℃)东农冬麦1号植株的相对含水量迅速降低,而济麦22植株的相对含水量在11月2日(-3℃/5℃)迅速降低。两个品种分蘖节的脯氨酸含量显著高于叶片的脯氨酸含量,东农冬麦1号分蘖节的脯氨酸含量高于济麦22分蘖节的脯氨酸含量。低温胁迫下济麦22叶片的相对电导率高于东农冬麦1号。 相似文献
3.
低温下不同抗寒性冬小麦叶片组织结构比较 总被引：7，自引：3，他引：4
以强抗寒冬小麦品种东农冬麦1号和弱抗寒冬小麦品种济麦22为试材,应用光学显微镜和电子显微镜对不同低温下(5℃和-15℃)两个冬小麦品种的叶片显微、超微结构进行比较研究。结果表明,在5℃和-15℃低温下,东农冬麦1号和济麦22叶片的显微结构无明显差异,但超微结构差异较显著。东农冬麦1号类囊体基粒片层和基质片层跺叠整齐,沿叶绿体的长轴方向平行排列,而济麦22叶绿体内的类囊体排列方向无规则,与叶绿体长轴形成各种角度。在-15℃时,两个品种叶肉细胞的线粒体皆肿胀呈圆形,嵴的结构模糊,且济麦22有个别线粒体嵴消失现象。该研究结果可为冬小麦抗寒种质的选育提供理论依据。 相似文献
4.
PEG胁迫对两种冬小麦苗期抗旱生理特性的影响 总被引：2，自引：1，他引：1
以强抗寒冬小麦品种东农冬麦1号和弱抗寒品种济麦22为试材,研究了20%聚乙二醇(PEG-6000)渗透胁迫对其苗期叶片和根部的质膜透性、保护酶活性和渗透调节物质的影响。结果表明,随着PEG胁迫时间的延长,东农冬麦1号和济麦22叶片的相对含水量均下降,且东农冬麦1号的相对含水量高于济麦22;两种小麦叶片和根的质膜透性均增大,但东农冬麦1号的质膜透性比济麦22小;超氧化物歧化酶(SOD)活性先下降后上升,且东农冬麦1号的SOD活性高于济麦22;脯氨酸(Pro)含量明显增加,且东农冬麦1号的含量高于济麦22;丙二醛(MDA)含量均呈上升趋势,但东农冬麦1号的含量低于济麦22。各项生理指标综合分析可知,东农冬麦1号比济麦22具有较强的抗旱能力。 相似文献
5.
外源ABA对低温胁迫下冬小麦细胞膜脂组分及膜透性的影响 总被引：1，自引：0，他引：1
为探讨外源ABA对低温胁迫下冬小麦膜质脂肪酸的影响,以强抗寒品种东农冬麦1号和冷敏感品种济麦22为材料,三叶期叶面喷施适宜浓度ABA,大田自然降温条件下,分别于10 d最低温平均4、0、-10、-25℃时取样叶片和分蘖节,测定膜质脂肪酸的含量变化。结果表明,叶片中,两种小麦不饱和指数均呈逐渐下降趋势,其中东农冬麦1号不饱和脂肪酸含量低于济麦22;分蘖节中,东农冬麦1号亚麻酸含量在降温过程中逐渐升高,而棕榈酸含量始终低于济麦22,说明亚麻酸和棕榈酸与冬小麦抗寒性关系密切。外源ABA处理后,两种小麦叶片和分蘖节中的不饱和脂肪酸含量均较未处理高,且东农冬麦1号叶片不饱和指数在零上温度时均大于济麦22,叶片和分蘖节分别于4℃、-25℃达到最大值,其中东农冬麦1号分蘖节不饱和脂肪酸呈逐渐上升趋势、且不饱和指数均高于济麦22,达到差异极显著。外源ABA使两品种小麦电导率、均有不同程度降低,东农冬麦1号MDA降幅大于济麦22,且达到差异显著,表明ABA对强抗寒品种膜脂抗寒性的促进作用大于冷敏感品种。 相似文献
6.
为探讨外源ABA调控寒地冬小麦耐受低温胁迫的生理生化机制,试验分别用0、0.1、1、10、100μmol.L-1的ABA对强抗寒冬小麦品种"东农冬麦1号"和弱抗寒品种"济麦22"的三叶期麦苗进行根际浇灌。田间自然降温条件下,分别于日最低温度达0、-10和-25℃时取叶片和分蘖节测定生理生化指标,调查麦苗翌年返青率。结果表明,100μmol.L-1ABA处理显著降低两种小麦叶片和分蘖节中渗透调节物质含量、ABA含量及ABA/GA比值,对东农冬麦1号叶片和分蘖节及济麦22分蘖节GA含量无显著影响,但济麦22叶片中GA含量增加。两品种小麦MDA含量减少,SOD活性显著增加,细胞膜透性增大。10μmol.L-1ABA处理后东农冬麦1号叶片和分蘖节中渗透调节物质含量、ABA含量及ABA/GA比值显著增加,GA含量和MDA含量减少,SOD活性增强。济麦22叶片和分蘖节中可溶性蛋白含量及膜脂过氧化无显著影响,但其叶片和分蘖节可溶性糖含量及分蘖节中ABA含量、ABA/GA比值降低。其他浓度对两种小麦膜脂过氧化及可溶性蛋白含量无显著影响。可见,10μmol.L-1ABA可促进东农冬麦1号抗寒性的提高,而对济麦22效果不显著。 相似文献
7.
以抗寒性不同的两个冬小麦品种“东农冬麦1号”和“济麦22”为试验材料，以包含生长点的分蘖节为研究对象，分析低温驯化、封冻初期及深度封冻期两份材料细胞膜受损差异，检测分蘖节处细胞活力，对两个品种分蘖节进行蛋白质双向电泳，筛选差异表达蛋白后作质谱分析。结果表明，低温下东农冬麦1号细胞膜受损程度小于济麦22，分蘖节处细胞活力显著高于济麦22。共鉴定出品种间21个差异蛋白点，低温驯化期济麦22参与能量代谢、蛋白合成、光呼吸及抗性蛋白表达量较高，东农冬麦1号参与糖代谢、细胞壁合成的蛋白表达量高；封冻后东农冬麦1号抗性蛋白、参与能量代谢、物质合成及维持细胞稳定的蛋白表达量增强。研究明确抗寒品种东农冬麦1号耐低温蛋白表达情况，丰富寒地冬小麦安全越冬理论基础，为采用分子手段开展抗寒性遗传改良提供理论依据。 相似文献
8.
低温驯化期冬小麦生理指标变化的比较 总被引：6，自引：3，他引：3
为分析抗寒性不同的冬麦品种在低温驯化期适应性的差异,以两个冬小麦品种为材料,在低温驯化期测定叶片和分蘖节处的生理指标。结果表明,抗寒性较强的东农冬麦1号的电导率低于济麦22;在低温驯化期,两个品种脯氨酸和可溶性蛋白含量均有升高,其中东农冬麦1号两个部位的脯氨酸和可溶性蛋白含量均高于济麦22。 相似文献
9.
土壤水分含量对小麦越冬期生理特性的影响 总被引：1，自引：0，他引：1
为了研究东农冬麦1号抗寒特性,寻找东农冬麦1号越冬最佳土壤水分含量,以冬麦东农冬麦1号、冬麦济麦22和春麦龙麦26三种不同抗寒性小麦品种为材料,从三叶期开始对其进行17%～20%、22%～25%、30%、32%～35%和37%～40%五种不同土壤含水量处理,测定各处理组小麦叶片的生理生化指标变化及返青率。结果表明,随着温度的降低,东农冬麦1号叶片POD和SOD活性、可溶性糖、脯氨酸、可溶性蛋白含量及返青率明显高于济麦22和龙麦26,而相对电导率则明显低于济麦22和龙麦26。在22%～25%土壤水分含量处理下,3个小麦品种POD和SOD活性、可溶性糖、脯氨酸、可溶性蛋白含量及返青率与其他处理相比处于较高水平,相对电导率最低。 相似文献
10.
温度及土壤含水量对冬小麦生长习性及返青率的影响 总被引：4，自引：2，他引：2
以抗寒性不同的冬小麦品种"东农冬麦1号"和"济麦22"为试验材料,研究土壤含水量及低温交叉逆境下两个材料的生长习性及返青情况。结果表明,生长习性与温度及土壤含水量无关,在不同温度及不同土壤含水量下东农冬麦1号植株均匍匐于地面生长,济麦22均直立于地面生长;返青率与土壤含水量及温度直接相关,含水量在25%左右最适于返青,随着经历低温时间的延长及温度的降低,返青率略有下降,幅度在60%~100%。在一定幅度范围内,温度与返青率呈极显著正相关,含水量与返青率呈负相关。研究结果可为指导大田冬小麦封冻前及春季返青前浇灌提供理论依据。 相似文献
11.
Winter wheat （Triticum aestivum） cultivars Dongnongdongmai 1 with strong cold/freezing tolerance and Jimai 22 with weak cold/freezing tolerance were used for investigating the difference of microstructure and ultrastructure between leaves of two cultivars under low temperature stress （5℃ and -15 ℃） using optical and electron microscope. The results showed that there was no obvious difference between leaves of Dongnongdongmai 1 and Jimai 22 in microstructure. However, the difference between those leaves was distinct in ultrastructure. The grana lamella and stroma lamella were stacked regularly and arranged parallelly along the long axis of chloroplasts in cv. Dongnongdongmai 1, while the arrangement directions of thylakoids in Jimai 22＇s leaves were so irregular as to form various angles with the long axis of chloroplasts. At -15℃, the mitochondrias were swelled to be round and the structure of cristaes became blurry in both cultivars＇ leaves, while some cristaes of Jimai 22 disappeared. These results would provide theoretical evidence for selecting cold/freezing tolerant winter wheat germplasm resources 相似文献
12.
小麦苗期根系抗低温能力研究 总被引：2，自引：0，他引：2
以黄淮麦区种植的10个主要小麦品种为材料,在0～-10℃低温处理下,对其苗期根系的抗低温能力进行了分析,并与当年大田条件下的自然冻害进行比较。2a试验结果表明:0℃处理时,各品种根系抗低温能力没有差异;2007-2008年-5℃处理时,品种间叶片死亡率最大相差25.2个百分点;2008-2009年-2℃、-4℃、-6℃低温处理时,各品种根系抗低温能力差异较大,低温冻害率最大相差分别为8.1、12.5、28.7个百分点;其中,百农矮抗58、邯郸6172和百农160的根系抗低温能力较强。-8～-10℃处理时,各品种均发生比较严重的冻害,最高叶片死亡率达100%。自然条件(-8℃、-11℃)下各品种地上部分(叶片)的死亡率仅为0.4%～9.2%,只相当于-2℃处理时根系产生的冻害。可见,小麦根系对低温更加敏感,远没有地上部分(叶片)抗低温能力强,因此,小麦根系的抗低温能力研究尤显重要。 相似文献
13.
Cang Jing Yu Jing Liu Li-jie Yang Yang Cui Hong Hao Zai-bin Li Zhuo-fu 《东北农业大学学报(英文版)》2012,19(1):27-35
The overwintering survival ratio of the cultivar Dongnongdongmai 1 with strong cold-resistance in paramos of Heilongjiang Province in China are over 85%. The tillering nodes are the most important organs for overwintering survival of winter wheat, because there are more substances associated with cold resistance in tillering nodes than those in leaves and roots. Proteins in the tillering nodes of the cold-resistant cultivar Dongnongdongmai 1 grown under field conditions with or without any low-temperature stress were analyzed by 2–dimensional electrophoresis and identified by mass spectrometry. In the range of pH 4–7, the expression of 37 proteins showed obvious difference (±more than two fold) in the proteomic maps of cold-stressed and non-stressed tillering nodes, including a new protein spot. All proteins exhibiting the difference in expression were identified using matrix-assisted laser desorption/ionization time-of-flight mass spectrometry, followed by a database search for protein identification and function prediction. Five groups of proteins were confirmed, namely stress-related proteins (22%), metabolism-associated proteins (35%), and signaling molecules (24%), cell wall-binding proteins (5%), unclear proteins (14%). This indicated that tillering node cells supported the energy requirements of plant growth and stress resistance by signal transduction adapting to metabolism and structure. 相似文献
14.
冬小麦冻害是影响我国粮食生产安全的主要气候灾害之一，对小麦冻害的研究具有重要意义。通过对46个黄淮北片冬麦区国家区试冬小麦品种在山西定襄、太谷和河北遵化三个环境下的苗期表型（死茎率、冬前单株分蘖数和冬前单株次生根数）进行分析，筛选抗寒品种，并结合各试点表现对抗寒鉴定试验提供指导意见。结果表明：定襄环境下品种死茎率与其余两环境存在极显著差异（P<0.01），而太谷和遵化无显著差异。冬前单株分蘖数和冬前单株次生根数在三个环境下均存在极显著差异（P<0.01）。根据三个环境下品种死茎率进行聚类分析，参试品种被分为抗寒能力较强（Ⅰ类）、抗寒能力差（Ⅱ类）与抗寒能力中等（Ⅲ类）三类品种。在三个环境下筛选出死茎率稳定低于对照的7个品种。综合来看，太谷和遵化适宜作为黄淮北片冬麦区品种抗寒性鉴定试点。该研究结果为黄淮北片冬麦区国家区试冬小麦新品种抗寒性鉴定试验提供了理论依据和实践指导。 相似文献
15.
白菜型冬油菜铁超氧化物歧化酶（Fe-SOD） 基因的克隆及表达分析 总被引：3，自引：1，他引：2
【目的】了解SOD酶蛋白家族Fe-SOD在超强抗寒冬油菜中的表达情况及其在低温胁迫下的作用。【方法】采用RT-PCR技术克隆超强抗寒白菜型冬油菜陇油7号Fe-SOD的cDNA序列。对该序列进行生物信息学分析,采用半定量以及相对定量RT-PCR研究Fe-SOD在低温胁迫下的表达模式,采用氮蓝四唑（NBT）光还原法测定冬油菜叶片和根中的总SOD酶活性。【结果】获得Fe-SOD,GenBank登录号为KF178713,该基因cDNA片段全长645 bp,包含一个639 bp完整的开放阅读框,编码212个氨基酸的蛋白质,与白菜(Chiifu)的蛋白质氨基酸序列同源性高达99%。该基因编码的酶蛋白是1个主要由α-螺旋组成的亲水性稳定蛋白,无信号肽,无跨膜结构域。Fe-SOD表达模式分析显示初期低温胁迫下（4℃）,该基因上调表达,继续低温胁迫处理（-4℃和-8℃）,Fe-SOD表达量受到抑制。总SOD酶活性测定显示冬油菜根中酶活性高于叶片,以利于冬油菜安全越冬。【结论】从白菜型冬油菜克隆的Fe-SOD具有已知物种Fe-SOD的特征。Fe-SOD在冬油菜品种陇油7号抗寒过程中起作用。 相似文献
16.
棉花脱水素GhDHN1的克隆及其表达 总被引：5，自引：0，他引：5
【目的】通过对棉花脱水素基因结构特征及其在低温胁迫下表达模式进行分析,探讨脱水素在棉花响应低温过程中的功能,为棉花抗冷育种提供理论基础。【方法】以棉花抗冷品种豫2067为试验材料,根据棉花陆地棉基因组序列查找已知脱水素（dehydrin,Dhn）基因的CDS序列,利用Primer5软件设计引物,克隆该基因,并命名为GhDHN1;采用生物信息学方法分析其蛋白质性质、氨基酸含量特征、功能结构域、系统进化树;选择XbaⅠ和SmaⅠ酶切位点对植物表达载体pBI121::GFP进行双酶切,采用In-Fusion连接技术构建融合蛋白瞬时表达载体pBI121-GhDHN1::GFP;分析其在洋葱表皮细胞中的瞬时表达,进行亚细胞定位;利用抗冷材料豫2067在三叶期对低温处理（4℃,24 h）前后的叶片和根系进行转录组测序,筛选差异表达基因;在三叶期时分别对豫2067（抗冷品种）和衡棉3号（冷敏感品种）进行低温（4℃,24 h）处理,利用实时荧光定量方法分别比较根、茎、叶中GhDHN1表达量,对该基因在2个抗冷差异材料叶中的表达量进行比较;对豫2067进行不同时间低温（4℃）处理,分析GhDHN1在叶片和根中的动态表达模式。【结果】该基因全长为726 bp,开放阅读编码框为636 bp,编码211个氨基酸,预测分子量为23.79 kD,等电点为5.04,富含谷氨酸（26.10%）和赖氨酸（19.40%）,不含色氨酸,半衰期为30 h,蛋白呈酸性,带负带荷,带负电荷的残基总数为60%;GhDHN1的二级结构α螺旋（Alpha helix）包含116个氨基酸残基,占54.98%,组成该蛋白的主体结构,无规则卷曲（Random coil）的氨基酸残基有87个;GhDHN1位于陆地棉D亚组第9染色体（Dt_chr9）上,在cDNA的259-348位置上含有一个长度为90 bp的内含子,2个外显子长度分别为258和378 bp;SMART和CDD分析表明该氨基酸序列含有2个保守的富含赖氨酸的K片段和1个保守的富含丝氨酸S片段,具有亲水素蛋白结构域pfam00257,表明该蛋白为K2S型脱水素;系统进化树分析表明,陆地棉亲水素GhDHN1与可可亲缘关系最近;洋葱表皮细胞中瞬时表达分析表明,GhDHN1蛋白主要定位在细胞膜附近。转录组分析表明,该基因在棉花三叶期叶片和根中,受低温处理后上调表达;荧光定量PCR分析表明,GhDHN1在4℃低温胁迫24 h后,在叶片、茎、根中均上调表达,在叶中上调表达倍数最大,在低温处理4 h和24 h时叶片中有2个表达高峰,在低温处理6 h和12 h时在根中有2个表达高峰,在抗冷材料叶片中的表达是冷敏感材料的2.47倍,说明该基因可能参与了棉花对低温的适应性调控。【结论】陆地棉GhDHN1属于典型的K2S型脱水素,与可可亲缘关系最近。该基因响应低温胁迫,在抗冷材料和冷敏感材料中表达差异显著,其表达量与棉花的抗冷性呈正相关,可以作为筛选不同抗冷材料的标记,同时可以作为重要的候选基因来培育棉花抗冷新材料。 相似文献
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以2份抗寒和2份寒敏感盆栽狗牙根为供试材料,在入冬前对其叶面喷施4种浓度(0,5,15,25mg/L)的脱落酸(ABA),经4℃低温处理24,72h,以常温为对照,探讨ABA是否能够提高狗牙根的抗寒性,不同材料适宜的喷施浓度是否一致以及不同抗寒性狗牙根在此过程中的生理响应差异。结果表明,与喷水相比,喷施15mg/LABA可使抗寒狗牙根(新农1号与喀什狗牙根)茎、叶电导率降低,提高了其对低温的适应,而寒敏感狗牙根(普通狗牙根和海岸狗牙根)其适宜的喷施浓度为5～15mg/L ABA;在4个不同浓度的ABA浓度处理中,当ABA浓度为15mg/L时,抗寒的狗牙根电导率基本接近常温对照,MDA含量为最低,脯氨酸、可溶性蛋白含量最高,而寒敏感狗牙根在ABA浓度为5 mg/L时,电导率、MDA含量最低,脯氨酸含量最高,可溶性蛋白含量峰值出现在15mg/L时;在最适喷施浓度下,经低温处理,抗寒与寒敏感狗牙根在脯氨酸积累方面存在差异,抗寒狗牙根与常温对照相比,其脯氨酸含量增加5～8倍,但寒敏感狗牙根仅增加2～3倍。 相似文献
18.
越冬冻害是新疆冬小麦生产中很严重的自然灾害,严重时死苗面积达20％以上。因此,防止越冬冻害是发展新疆冬小麦生产的关键问题。而对冬小麦越冬冻害的原因一直存在不同的看法:一是,冻害是由于冬季严寒,由最低温度造成。另一是,越冬过程中天气发生暂时性转暖,尔后又遇寒流,使麦田发生冻融交替。以致在寒流再度到来时,虽未超过该品种能忍受的低温极限,也会发生严重冻害。在某些地区和某些年份可能是主要的因素。第三种是以上两种看法的综合。为此,查明越冬冻害时期,对冻害原因的判断具有重要作用。因此,我们试图通过对新疆冬小麦越冬过程中的细胞学观察,探讨越冬中的冻害问题,为防御冻害提供依据。 相似文献