β-氨基丁酸对铜胁迫下烟草生长的影响

为了有效缓解铜胁迫对烟草的危害,设置了不同浓度β-氨基丁酸(BABA)处理对铜胁迫下烟草幼苗生长、活性氧代谢的影响以及相关铜离子运输基因的表达试验。结果表明:在100μmol/L Cu SO4胁迫下,烟草生长受到抑制,与未经BABA处理的烟草幼苗相比,经过BABA处理的烟草幼苗根长和鲜质量呈上升趋势。0.5 mmol/L Cu SO4胁迫下,0.2和0.5 mmol/L BABA处理降低了铜胁迫下烟草幼苗体内丙二醛含量(MDA,μmol/g)和过氧化氢含量(H2O2,mol/g),并且提高了抗氧化酶(超氧化物歧化酶SOD,过氧化物酶POD和抗坏血酸过氧化物酶APX)活性。同时调节烟草体内二价金属离子运输的Nt NRAMP,Nt YSL以及Nt PDR基因的表达量显著提高。因此,BABA通过调节烟草体内抗氧化系统和相关金属离子运输基因的表达来缓解铜胁迫对烟草生长的影响。     

BABA诱导烟草抵御镉胁迫初步研究

通过施加外源BABA来减轻镉胁迫对烟草的毒害,并从抗氧化系统、离子含量及相关基因表达来探讨其作用机理。结果表明:0.2 mmol/L BABA和0.5 mmol/L BABA能使镉胁迫下的烟苗根长、鲜重及叶绿素含量显著增加;外源BABA处理不仅能显著提高镉胁迫下烟苗脯氨酸、谷胱甘肽(GSH)、还原型抗坏血酸(As A)、可溶性糖和总酚含量,还能增强超氧化物歧化酶(SOD)、抗坏血酸还原酶(APX)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性,降低过氧化氢(H2O2)和丙二醛(MDA)含量,可以促进烟苗根部镉的积累及降低地上部镉的含量。实时定量PCR结果表明:BABA参与Nt IRT1、Nt Nramp5、Nt PCS1、Nt GSH1、Nt HMA4、Nt PCR1、Nt PDR5b基因表达调控。综合来看,BABA缓解烟草镉胁迫可能是激发植物体抗氧化系统、降低地上部镉的积累及调节相关基因表达的综合结果。     

β-氨基丁酸诱导烟草抗碱初步研究

为探究外源BABA对提高烟草抵抗碱胁迫能力的机理。以云烟87为材料,从抗氧化系统,离子平衡和基因表达等方面来研究不同浓度BABA对碱胁迫下烟草幼苗的调节作用。结果表明:外源施加0.2mmol/L和0.5mmol/L BABA能促进碱胁迫下烟草幼苗根长和鲜重的增加;提高GSH、ASA、叶绿素和类胡萝卜素含量,降低脯氨酸和H₂O₂含量;增强超氧化物歧化酶、抗坏血酸还原酶、过氧化物酶和过氧化氢酶活性;降低烟草丙二醛含量和相对电导率来减轻碱胁迫对细胞膜损伤,提高有机酸含量缓解高pH毒害;降低Na+吸收,提高K+吸收来降低离子毒害。相对定量PCR表明:BABA可以诱导NtCaM和ABC转运蛋白家族基因表达来调节信号传导和物质转运;诱导GSH1和PROX1表达上调,促进GSH合成和脯氨酸代谢。以上结果表明:BABA诱导烟草抗碱是从抗氧化系统、有机酸合成、离子转运和基因表达等多方面综合作用的结果。      

BABA诱导烟草抵御高锌胁迫的初步研究

通过测定抗氧化体系、离子含量及基因表达探讨了β-氨基丁酸(BABA)诱导烟草抵御高锌胁迫作用机理。结果表明:0.2 mmol/L BABA能够诱导烟草缓解高锌胁迫,相比对照组增加了幼苗叶片中脯氨酸、还原性谷胱甘肽及可溶性蛋白含量且使丙二醛含量恢复到几乎正常水平;APX、POD、CAT酶活性略有下降但SOD酶活性增加最终使信号分子H_2O_2含量上升;等离子体发射光谱仪测试表明BABA处理使叶片中Zn~(2+)含量下降,而对根部Zn~(2+)含量影响不大;基因表达得出0.2 mmol/L BABA处理后PR1、PR2、Nt MTP1A、Nt MTP1B、Nt C477及Nt YSL基因表达上调。综合来看0.2 mmol/L BABA缓解烟草高锌胁迫是通过激发植物体抗氧化系统、限制Zn~(2+)向上运输以及抗病蛋白和离子转运蛋白相关基因表达量上调的综合结果。     

外源添加肉桂醛提高烟草幼苗抵御盐胁迫机理的研究

  目的  为了探究添加肉桂醛对Na₂SO₄胁迫下烟草幼苗生长的影响机制。  方法  以烤烟K326为材料,在烟草幼苗期用不同浓度的Na₂SO₄和肉桂醛进行处理,结合烟草幼苗根系发育状况、活性氧含量、抗氧化酶活性及相关基因表达量等指标进行分析。  结果  Na₂SO₄浓度越高,对烟草生长的抑制作用越明显,烟苗根系发育越缓慢,H₂O₂积累越多;75 mmol/L Na₂SO₄胁迫下,0~25 μmol/L肉桂醛可以促进烟草幼苗根系生长,降低H₂O₂和MDA含量,诱导降低SOD和POD的酶活,提高CAT酶活,从而提高幼苗的抗氧化能力,增强烟苗的抗盐能力。  结论  在烟草幼苗阶段,20 μmol/L的肉桂醛可以有效提高烟草幼苗对75 mmol/L Na₂SO₄的抵抗能力,主要通过促进根系发育,调节活性氧含量,诱导抗氧化物质活性变化,缓解盐胁迫的抑制作用。      

β-氨基丁酸对烟草黑胫病的抗性诱导

为明确β-氨基丁酸(β-aminobutyric acid, BABA)对烟草由寄生疫霉(Phytophthora parasitica)引起的黑胫病抗性的诱导效果, 对BABA处理后的烟草进行了病害调查, 并检测了生理生化指标和抗性相关基因表达量。结果表明:①BABA诱导烟草产生超敏反应(Hypersensitive response, HR), 且诱导与产生超敏反应相关的HIN1基因表达量增加。②BABA可诱导过氧化物酶(Peroxidase, POD)、多酚氧化酶(Polyphenol oxidase, PPO)和过氧化氢酶(Catalase, CAT)活性提高;在烟草未接种P. parasitica时, BABA不仅诱导O₂-含量增加了142.2%, 还导致丙二醛(Malondialdehyde, MDA)的积累;烟草接种P. parasitica后, BABA使与活性氧产生相关的NtrbohD基因表达量降低56.9%。③5 mmol/L BABA处理对烟草的黑胫病抗性具有诱导作用, 处理后烟草黑胫病的防治效果达56.3%。      

生物炭对烟草幼苗氯化钠胁迫的缓解效应

  目的  研究外源添加生物炭对烟苗NaCl胁迫的缓解作用。  方法  以烤烟品种K326为供试材料,通过盆栽试验,施用150 mmol/L NaCl溶液进行盐胁迫,设置0、10、20和30 g/kg生物炭添加量,以不加盐和生物炭为对照（CK）,通过检测烟株生物量、水分含量、抗逆生理指标及矿质元素含量等,明确生物炭对烤烟盐胁迫的缓解作用。  结果  盐胁迫导致烟株发育迟缓,叶片含水率降低,自由水与束缚水比值降低,添加20~30 g/kg生物炭可显著提高烟株干鲜重,提高叶片的相对含水率,提高自由水与束缚水的比值。在同一时期,盐胁迫下添加20 g/kg生物炭可显著提高叶片叶绿素a、叶绿素b含量和叶绿素总量;而添加30 g/kg生物炭显著降低了丙二醛（MDA）和H₂O₂含量;同时,盐胁迫增加了叶片超氧化物歧化酶（SOD）和过氧化物酶（POD）活性,加入生物炭后SOD和POD酶活性显著降低。与CK相比,盐胁迫下烟株地上部Ca2+、K+和Mg2+含量分别下降34.36%、15.04%和11.37%,Na+含量增加542.90%,而在移栽后75 d,添加30 g/kg生物炭烟株地上部Ca2+含量增加34.05%,Na+含量降低54.99%。  结论  外源添加生物炭可以改善盐胁迫下烟草叶片水分状况、促进根系发育和烟株生物量积累,缓解由盐胁迫导致的活性氧增多引起的膜脂过氧化反应,调节烟株地上部的离子平衡,本研究中以添加20~30 g/kg生物炭对150 mmol/L NaCl胁迫下烟草生长的缓解效果较好。      

外源褪黑素对镉胁迫烟草幼苗的缓解效应

为探究镉胁迫对烟草生长的影响及外源褪黑素对烟草镉毒害的缓解作用，本试验以云烟100为材料，通过水培试验研究不同镉浓度对烟草幼苗农艺性状、SPAD值、叶片Cd²⁺含量的影响以及不同浓度外源褪黑素(MT)(10、50、100、200μmol/L)预处理对100μmol/L CdCl₂胁迫下烟草毒害症状的缓解效应。结果显示，镉浓度50～200μmol/L对烟苗生长发育具有显著抑制作用，外源MT可显著缓解烟草镉毒害。与对照相比，200μmol/L褪黑素处理的云烟100根长、鲜质量、最大叶长、最大叶宽、株高及叶SPAD值分别增加了17.50%、131.89%、70.83%、51.79%、78.43%和87.20%;MDA和叶片镉含量分别降低了42.67%和57.4%；超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH)含量、可溶性蛋白(SP)含量分别增加了391.20%、3305.57%、332.11%和88.52%。综上，外源褪黑素可通过减少叶片镉富集，提高抗氧化酶活性和细胞渗透压调控物质来提高烟株自身抗逆性，从而缓解烟草Cd...     

氯化血红素诱导烟草抵御碱胁迫的初步研究

为研究外源氯化血红素（hemin）处理对碱胁迫下烟株生长和生理特性的影响,以云烟87为材料,从抗氧化系统、渗透调节系统、离子含量以及相关基因表达来探讨hemin对烟草抗碱的作用机理。结果表明:外源施加1 μmol/L hemin和2 μmol/L hemin能促进碱胁迫下烟株的生长;降低丙二醛（MDA）含量和相对电导率,提高超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）、过氧化氢酶（CAT）、抗坏血酸还原酶（APX）活力,同时增加叶绿素、脯氨酸、可溶性糖、可溶性蛋白等含量,提高根系活力;还可以减少烟株体内Na+积累,增加K+、Ca2+、Mg2+吸收。相对定量PCR结果表明,hemin处理后NtPDR1、NtPDR3、NtNAC和NtGSH1基因表达上调。综上所述,hemin缓解烟株碱胁迫伤害是激发抗氧化系统和渗透调节系统、加强离子转运及调节相关基因表达综合作用的结果。      

NtPHGPx基因过表达和敲除对烟草苗期耐盐性的影响

为研究NtPHGPx基因对烟草耐盐性的影响,通过转基因技术获得NtPHGPx基因过表达和CRISPR/Cas9敲除材料,利用150 mmol/L NaCl对转基因材料处理14 d,研究盐处理下转基因材料根长、GPx酶活性、丙二醛（MDA）和过氧化氢（H₂O₂）含量的变化。结果表明,NtPHGPx基因表达在盐胁迫3 h后即受到诱导;盐处理显著抑制了野生型烟草根部的生长,提高了丙二醛和过氧化氢的积累;盐胁迫下过表达株系的根长比野生型更长,MDA和H₂O₂含量较低,而基因敲除材料根的生长则进一步受到抑制,GPx酶活性明显降低,地上部MDA和H₂O₂的积累显著高于野生型。综上所述,过表达NtPHGPx基因提高了烟草的耐盐性,而敲除NtPHGPx基因则减弱了烟草的耐盐性,推测NtPHGPx基因可能通过影响烟草体内活性氧物质的清除活性参与植株对盐害的胁迫响应。     

不同浓度β-氨基丁酸处理对葡萄果实抗病性的诱导模式

分析了不同浓度（1～500 mmol/L）β-氨基丁酸（β-aminobutyric acid,BABA）处理对采后葡萄果实抗病反 应的诱导作用并明确相关抗性反应的模式。结果显示,10～500 mmol/L BABA处理可有效抑制果实在20 ℃贮藏期 间灰葡萄孢（Botrytis cinerea）的侵染,从而降低果实发病率。在有效作用浓度中,经高浓度（100、500 mmol/L） BABA处理的模拟接种和B. cinerea接种葡萄果实均出现H2O2迸发、病程相关基因（VvNPR1.1、VvChit4和VvPR2） 表达量提升、抗病相关酶（几丁质酶和β-1,3-葡聚糖酶）活力升高和植保素单体（白藜芦醇和白藜芦醇脱氢二聚 体）积累等一系列典型抗病性反应。10 mmol/L BABA处理不能直接诱导果实上述抗病反应,但经10 mmol/L BABA 处理的果实在接种B. cinerea后则出现最显著的H2O2生成量、PRs转录水平和植保素含量上升现象。同时,低浓度 （10 mmol/L）BABA处理的葡萄果实中可溶性糖含量和甜度指数均显著高于高浓度（100、500 mmol/L）处理果 实。这些结果暗示,高浓度（100 mmol/L或500 mmol/L）BABA处理可诱导葡萄果实的直接抗病反应;10 mmol/L BABA处理则诱导Priming（敏化反应）作用,以使果实在病原菌侵染时展现强烈抗病性;同时,Priming抗性较直 接诱导作用可有效防止底物的过度消耗,以维持果实贮藏品质。     

β-氨基丁酸处理对采后桃果实还原势的影响及抗病性的诱导作用

采用10 mmol/L β-氨基丁酸（β-aminobutyric acid,BABA）和病原菌Rhizopus stolonifer处理采后‘白凤’水蜜桃,以此研究BABA处理诱导水蜜桃防卫反应的模式,并从还原势变化角度分析相关诱导抗性机理。结果显示：经10 mmol/L BABA处理的桃果实在20 ℃下贮藏2 d后,伴随着果实的发病,其还原性内源信号分子NO含量以及PpNPR1-like、PpCHI和PpGNS基因表达丰度均明显高于对照组;而BABA＋病原菌处理组PpNPR1-like、PpCHI和PpGNS表达丰度在贮藏前3 d整体上显著高于BABA处理和病原菌接种果实（P＜0.05）,在整个贮藏期间3 种基因的表达丰度均处于较高水平。此外,与对照组相比,BABA处理和BABA＋病原菌接种均可显著诱导NO的积累,并同时提升桃果实中磷酸戊糖途径关键酶葡萄糖-6-磷酸脱氢酶和6-磷酸葡萄糖酸脱氢酶活力,促使果实中还原型辅酶II（nicotinamide adenine dinucleotide phosphate,NADPH）和还原型谷胱甘肽大量生成,并降低NADP＋和氧化型谷胱甘肽含量,因而有效提高果实组织还原势。通过这些结果可推测,10 mmol/L BABA可通过诱导Priming反应的方式赋予桃果实在受病原菌侵染时更强的抗病性,从而抑制采后软腐病的发生;同时,BABA处理可通过诱导还原性信号分子积累并提高磷酸戊糖途径关键酶活力,进而提升桃果实还原势、活化相关转录因子,以此诱导PRs基因的表达。     

盐分胁迫对烤烟叶片亚细胞结构及生理生化指标的影响

  目的  探究不同浓度NaCl和Na₂SO₄溶液对烤烟叶肉细胞超微结构以及对叶片抗氧化系统的影响。  方法  利用透射电镜对不同浓度的盐溶液处理下烤烟叶肉细胞进行观察,并检测其抗氧化酶活性。  结果  在低浓度盐溶液（100 mmol/L NaCl和50 mmol/L Na₂SO₄）处理条件下,烤烟叶肉细胞壁厚度有所减小,细胞内各细胞器无明显变化。中等浓度NaCl（200 mmol/L）处理条件下,烤烟叶肉细胞的叶绿体背膜边缘模糊,嗜锇颗粒增多,淀粉粒含量减少;线粒体内出现空泡,嵴减少,部分膜结构边缘模糊;细胞核核仁密度降低,核膜凹凸不平。中等浓度Na₂SO₄（100 mmol/L）处理条件下,叶绿体基粒片层间空隙增大;线粒体形态饱满,但内膜凹陷;细胞核染色质分布均匀,但核仁边缘模糊。高浓度NaCl（400 mmol/L）使烤烟叶肉细胞叶绿体基粒片层结构失去完整性;线粒体结构瓦解,几乎没有完整结构的嵴。高浓度Na₂SO₄（200 mmol/L）处理条件下,叶绿体肿胀,变为球形,内膜及部分基粒片层溶解,淀粉颗粒进一步减少;线粒体内膜溶解,基质密度降低;细胞核核仁解体,甚至溶解消失。随着NaCl和Na₂SO₄浓度的升高,过氧化氢酶活性逐渐增强;丙二醛含量和超氧化物歧化等酶活性先升高后降低;过氧化物酶活性先降后升之后再降低。  结论  烤烟对Na₂SO₄溶液的耐受能力强于NaCl溶液。      

BABA处理对葡萄果实采后灰霉病的影响及机理

以‘巨峰’葡萄果实为实验材料,研究β-氨基丁酸（β-aminobutyric acid,BABA）处理对葡萄果实灰霉病、抗病相关酶活性和总酚含量的影响。葡萄果实先用75 mmol/L的BABA溶液处理后刺伤接种灰霉葡萄孢菌,然后转入25 ℃贮藏60 h。结果发现,BABA处理有效抑制了‘巨峰’葡萄果实的腐烂和病斑的扩展;同时BABA处理还诱导了果实中几丁质酶、β-1,3葡聚糖酶、苯丙氨酸解氨酶、4-香豆酸辅酶A连接酶和肉桂酸羟化酶等抗病相关酶活性以及总酚含量的提高。结果表明,BABA可诱导葡萄果实产生抗病性,从而减少灰霉病的发生。     

橙皮素对烟草青枯病的诱导抗性研究

为探究类黄酮诱导烟草抗青枯病的生理机制,从12种类黄酮化合物中筛选出对烟草青枯病防治效果最好的橙皮素,并对橙皮素处理后烟草叶片过氧化氢沉积、防御酶活性以及相关基因的表达量等进行了分析。结果表明,1mmol/L橙皮素对青枯菌无直接的抑菌作用,但对青枯病具有较明显的防控效果。橙皮素灌根处理诱发接种青枯菌烟草叶片过氧化氢的积累,显著提高叶片过氧化物酶（POD）和苯丙氨酸解氨酶（PAL）的活性以及烟株次生代谢产物中酚类和类黄酮含量,上调表达Nt PR1a、Nt NPR1、Nt PAL抗性基因,从而提高烟株对青枯病的抗性。由此可知,橙皮素可作为诱抗剂有效防控青枯病的发生。     

雪茄烟叶（BESNO H382）不同组织器官及盐胁迫条件下内参基因的筛选

为了筛选适用于雪茄烟叶（BESNO H382）基因定量研究的内参基因,以温室栽培条件下雪茄烟叶的不同组织器官（旺长期根、茎、叶,盛花期花萼、花冠、柱头、子房、雄蕊、雌蕊及种子）及不同盐处理条件下（300 mmol/L NaCl处理不同时间）的样品为材料,采用实时荧光定量PCR技术对从雪茄烟叶转录组数据中筛选到的10个候选内参基因进行分析,同时使用geNorm、NormFinder和BestKeeper等3种软件综合评价这些候选基因的表达稳定性。结果表明,RPL14A和UBC27最适合作为雪茄烟叶不同组织的内参基因;UBC28最适合作为雪茄烟叶不同盐处理条件下的内参基因。分别以UBC27、UBC28和RPL14A为内参基因考察了胁迫相关基因脯氨酸合成酶基因（P5CS）在盐胁迫下的表达情况,发现P5CS上调表达且相对3个内参基因的表达量和变化趋势均较为一致。