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非生物逆境锻炼提高作物耐逆性的生理机制研究进展 被引量：31
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作者 王笑 蔡剑 +2 位作者 周琴 戴廷波 姜东 《中国农业科学》 CAS CSCD 北大核心 2021年第11期2287-2301,共15页
非生物逆境(如,高温、低温、干旱、渍水胁迫等)是限制作物产量提升的重要因子,并且非生物逆境发生的频率、程度以及持续时间随着全球气候变化呈显著上升趋势。因此,提高作物对非生物逆境的抗性,或采取缓解措施降低非生物逆境对作物产量... 非生物逆境(如,高温、低温、干旱、渍水胁迫等)是限制作物产量提升的重要因子,并且非生物逆境发生的频率、程度以及持续时间随着全球气候变化呈显著上升趋势。因此,提高作物对非生物逆境的抗性,或采取缓解措施降低非生物逆境对作物产量和品质形成的不利影响,对于确保作物稳产及粮食安全有重要意义。逆境锻炼(priming)是指植株经过前期适度的逆境处理后,对再次发生的逆境胁迫表现出较强的抗/耐性,也称为逆境胁迫记忆。与未经过锻炼植株相比,经过锻炼植株的信号调控物质、次级代谢产物、胁迫保护性物质等可以更快、更有效地对再次发生的逆境胁迫产生响应,从而增强植株耐逆性。根据再次逆境发生的类型及时间,逆境锻炼主要包括当代同种逆境锻炼效应(锻炼阶段的逆境和再次发生的逆境是同一种)、当代交叉逆境锻炼效应(锻炼阶段的逆境和再次发生的逆境不是同一种)、跨代同种逆境锻炼效应(经过逆境锻炼的种子在子一代或子几代的同种逆境锻炼效应)、跨代交叉逆境锻炼效应(经过逆境锻炼的种子在子一代或子几代的交叉逆境锻炼效应)四大类型。本文重点围绕高温锻炼、低温锻炼、干旱锻炼及渍水锻炼介导的上述四大类型锻炼效应的生理机制进行了综述,生理机制主要包括植株光合机构响应机制、抗氧化系统在清除活性氧减轻对细胞膜脂过氧化伤害机制、胁迫诱导的信号物质(激素类物质、Ca^(2+)、过氧化氢、一氧化氮等)在诱导下游基因表达及生理生化过程机制。此外,表观遗传修饰如DNA甲基化、组蛋白修饰为长期甚至传代胁迫记忆提供了潜在机制。对作物逆境锻炼机制的深入解析,可以找到对作物耐逆性获得起关键调控作用的基因和蛋白,这样在作物生产上,我们可以在生育前期,配合外源调控物质诱导起关键作用的基因和� 展开更多
关键词 非生物逆境 逆境锻炼 当代锻炼 跨代锻炼 生理机制 信号调控机制
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跨代干旱锻炼对甘蔗渗透调节物质、抗氧化酶活性和内源激素含量的影响
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作者 李海碧 祝开 +7 位作者 桂意云 韦金菊 罗晟昇 唐利球 周会 张荣华 杨荣仲 刘昔辉 《广西糖业》 2023年第2期6-9,共4页
探究跨代干旱锻炼对甘蔗渗透调节物质、抗氧化酶活性和内源激素含量的影响,为甘蔗抗旱性研究提供理论基础和科学依据。以台糖172和桂糖31号为试验材料,采用桶栽试验,进行连续3代干旱锻炼,以正常浇水的相同甘蔗品种为对照,测定对照组及... 探究跨代干旱锻炼对甘蔗渗透调节物质、抗氧化酶活性和内源激素含量的影响,为甘蔗抗旱性研究提供理论基础和科学依据。以台糖172和桂糖31号为试验材料,采用桶栽试验,进行连续3代干旱锻炼,以正常浇水的相同甘蔗品种为对照,测定对照组及干旱锻炼组第3代甘蔗的渗透调节物质含量、抗氧化酶活性和内源激素含量。结果表明:渗透调节物质方面,与对照组相比,经跨代干旱锻炼后,台糖172的丙二醛(MDA)含量显著增加22.0%(P<0.05,下同),桂糖31号的MDA含量略有升高但无显著差异(P>0.05,下同);台糖172和桂糖31号的脯氨酸含量显著增加,增幅分别达83.6%和149.6%,二者可溶性蛋白含量无显著差异。抗氧化酶活性方面,经跨代干旱锻炼后,2个甘蔗品种的超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)活性与对照组相比均无显著差异;台糖172的过氧化氢酶(CAT)活性显著增加66.7%,桂糖31号显著降低50.18%。内源激素方面,经跨代干旱锻炼后,台糖172和桂糖31号的吲哚乙酸(IAA)和赤霉素(GA3)含量显著降低;检测的6种细胞分裂素中,台糖172的6-苄氨基腺嘌呤(6-BA)含量显著降低,其他5种细胞分裂素无显著差异;桂糖31号的反式玉米素核苷(TZR)、N6-异戊烯基腺苷(IPA)和6-BA含量与对照组相比显著增加,异戊烯基腺嘌呤(IP)、反式玉米素(TZ)和激动素(KT)含量无显著差异;2个甘蔗品种的脱落酸(ABA)和1-氨基-环丙烷羧酸(ACC)含量显著增加。可见,经跨代干旱锻炼的甘蔗再次受到干旱胁迫时能产生相应的生理反应来提高自身的耐旱能力。 展开更多
关键词 甘蔗 跨代干旱锻炼 渗透调节物质 抗氧化酶活性 内源激素含量
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