不同品种高粱幼苗在干旱复水过程中的生理生态响应

干旱适应能力不仅包括干旱胁迫期间的抗旱能力,也包括水分胁迫解除之后的恢复能力。以8个高粱品种为材料,采用盆栽称重控水法对高粱幼苗进行干旱及复水处理,通过测定生物量、相对含水量、水势、渗透势、光合参数等生理指标的变化分析不同品种高粱抗旱能力和旱后复水恢复能力的大小及其与干旱适应性的关系,并筛选出能有效指示干旱适应能力的生理指标。结果显示,干旱胁迫条件下,“辽杂21”生物量与对照相比无显著差异,抗旱能力较强;“甘蔗籽”和“Moench.cv.Gadambalia”高粱生物量分别下降38%、34%,抗旱能力较差。各品种高粱的相对含水量、水势、渗透势、叶绿素含量、净光合速率、蒸腾速率、气孔导度等均有所下降,复水后,这些生理指标恢复到对照水平,各品种开始恢复生长。由各生理指标与抗旱能力、旱后复水恢复能力和干旱适应能力之间的相关分析结果表明,高粱的干旱适应性与复水恢复性呈显著正相关(r=0.85),与抗旱性的相关系数是0.46,复水恢复能力在高粱干旱适应性中起着更重要的作用。高粱的抗旱性和旱后复水恢复性具有不同的生理基础,在干旱胁迫期间维持较高的净光合速率、较低的蒸腾速率有助于提高抗旱性,维持较高叶片相对含水量有助于提高旱后复水的恢复能力,叶片相对含水量、净光合速率可以作为筛选高粱干旱适应性的生理指标。     

15份马蔺材料苗期抗旱性比较

采用温室模拟旱境胁迫-复水方法,对采自我国北方不同生境条件下的15份野生马蔺(Iris lactea Pall.var.chinensis(Fisch.))种质材料苗期的形态学和生理生化指标进行测定与分析,综合比较其抗旱性能。结果显示:随干旱胁迫时间延长,其叶片相对含水量、叶绿素含量、植株相对生长率均呈下降趋势,相对电导率、丙二醛含量与游离脯氨酸的含量则有增加趋势,复水后均有不同程度恢复。采用欧氏距离法进行数学聚类分析,可将15份马蔺种质材料的抗旱性划分为3个抗旱级别,即相对抗旱包括ML008、ML007、ML015、ML009和ML006;中度抗旱包括ML014、ML012、ML011、ML013、ML010、ML005、ML004和ML003;相对旱敏感包括ML002和ML001。各种质材料抗旱生理指标间显著相关(P<0.05)。     

不同居群马蔺抗旱性评价及生理指标变化分析

对我国北方不同居群的15份野生马蔺种质材料采用温室苗期模拟旱境胁迫-复水方法,于干旱胁迫0,5,10,15,20,25 d和复水后5 d分别取样测定叶片相对电导率(REC)、游离脯氨酸(Pro)、丙二醛(MDA)、叶绿素SPAD值、相对含水量(RWC)、植株相对生长率(RGR)等生理与生长指标,利用欧氏最大距离法聚类分析划分为强抗旱、中度抗旱和弱抗旱3个抗旱级别,研究其生理指标的变化趋势和规律。结果显示,在连续干旱胁迫下,3个抗旱级别马蔺种质材料的REC、Pro和MDA均呈逐渐增加趋势,增幅表现为强抗旱<中度抗旱<弱抗旱,于胁迫前20 d三者间REC差异不显著,但胁迫到25 d时,呈显著差异(P<0.05);于胁迫前15 d 三者间Pro、MDA差异不显著,但胁迫到20和25 d时,差异均显著(P<0.05)。3个抗旱级别种质的叶绿素SPAD 值和RWC呈逐渐下降趋势,降幅表现为强抗旱<中度抗旱<弱抗旱,分别于胁迫到20和25 d达到显著差异(P<0.05)。复水后,各指标均有不同程度的恢复。     

14份新麦草种质材料苗期抗旱性差异

采用温室模拟干旱胁迫-复水方法,对14份新麦草种质材料苗期的叶片相对含水量、叶绿素的SPAD值、相对电导率、丙二醛和脯氨酸含量等5个抗旱生理指标进行了测定,综合评价其抗旱性能.采用欧氏距离法进行聚类分析,将14份新麦草种质材料的抗旱性划分为3个级别,相对抗旱的材料包括XMC01、XMC06、XMC10,XMC11,中度抗旱的包括XMC02、XMC04、XMC08、XMC09、XMC12、XMC13,相对敏感的包括XMC03、XMC05、XMC07、XMC14.     

干旱胁迫和复水对冰草相关抗性生理指标的影响

干旱胁迫是干旱与半干旱地区限制植物生长的一个最主要的环境因子。本文研究了15 d的干旱胁迫和6 d的复水对冰草(Agropyron cristatum)叶片抗旱相关生理指标及抗氧化酶活性的影响。结果表明:在干旱胁迫下冰草叶片具有较强的水分保持能力,并且在复水过程中叶片相对含水量快速恢复;干旱胁迫对冰草光化学系统的影响较小,10 d的干旱胁迫下,F_v/F_m仅下降了6.62%;5 d和10 d的干旱胁迫对冰草叶片电解质外渗的影响与对照差异不显著,而随着干旱胁迫时间的延长,叶片电解质外渗显著升高。在水分胁迫下, 冰草超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性逐渐降低,CAT对干旱胁迫最敏感,而POD活性下降最慢;复水后3种酶的活性升高,复水6 d后都恢复到干旱处理前的水平。由此表明,冰草的抗旱性可能和短期干旱胁迫下叶片的保水能力以及复水后叶片生理功能的快速恢复有关。     

干旱胁迫及复水对黄连花幼苗生长和生理特性的影响

以盆栽黄连花(Lysimachia davurica)幼苗为材料,研究了20d的干旱胁迫和复水对植株部分形态特征及叶片抗旱相关生理指标的影响。结果表明,随着胁迫时间的增加,其生长发育逐渐受到抑制。当胁迫时间低于10d以及土壤含水量不低于14.52%时,其地上部生长受到一定的抑制,叶片失水,单叶面积减小,叶绿素含量、MDA含量、可溶性糖、脯氨酸以及抗氧化酶(POD、CAT)活性升高,此时复水,除了茎尖,植株可以迅速恢复生长。当胁迫时间持续增加到15d,叶片严重失水,地上部干枯,此时复水,66.66%的植株可以重新长出幼苗。但当胁迫时间达到20d时,植株因缺水干旱死亡。因此,黄连花在管理养护时,在持续干旱时间超过10d,土壤含水量低于14.52%时,应及时复水救苗。     

干旱胁迫对伊犁绢蒿生理生化指标的影响

以伊犁绢蒿为材料,采用盆栽育苗,齐苗后每盆保留幼苗4株,待幼苗长至6叶期时,进行干旱胁迫处理,连续干旱18d,分别于第0、6、12和18d及复水后第6d对其抗旱性部分生理生化指标进行研究,结果表明：随着胁迫强度的增加,叶片相对电导率,脯氨酸含量和丙二醛含量显著升高,光合作用显著下降,在第18d,叶绿素含量最小,其余各指标均达最大。伊犁绢蒿抗旱能力较强,适宜在干旱半干旱地区种植。     

6份川西北短芒披碱草种质苗期的抗旱性综合评价

为了探明来自川西北的6份短芒披碱草(Elymus breviaristatus)种质材料的苗期抗旱性差异,采用室内盆栽法对种质进行为期21d的干旱处理,分别于停止浇水第0、7、14和21天取植株叶片,研究了不同水分胁迫条件下各种质的相对含水量(RWC)、相对电导率(REC)、脯氨酸(Pro)含量、叶绿素(Chl)含量、丙二醛(MDA)含量和超氧化物歧化酶(SOD)活性、过氧化物酶(POD)活性7个生理特征指标的变化,并采用隶属函数法对6份短芒披碱草种质材料的抗旱性进行综合评价。结果表明,干旱胁迫对不同抗旱短芒披碱草种质材料的各生理指标有显著的影响(P0.05),其各表型值与对照差异显著(P0.05),且各种质间差异显著(P0.05)。随着干旱胁迫时间的延长,6份短芒披碱草材料的相对含水量和叶绿素含量呈显著下降趋势(P0.05),而丙二醛含量、相对电导率、脯氨酸含量和POD活性表现出上升趋势,SOD活性呈现先上升后下降的趋势。由隶属函数分析7个生理指标得到供试材料苗期抗旱性强弱顺序依次为205176205133红10-5204290红6-5205104。     

15份冰草种质材料幼苗抗旱性比较

2007年在温室内,采用人工模拟早境胁迫一复水方法,对采自内蒙古自治区不同生境的15份野生冰草（Agropyron cristatum）种质材料幼苗抗旱性生理生化指标进行了测定与分析,并综合比较其抗旱性能。结果表明：随着干旱胁迫时间的延长,15份材料幼苗叶片相对含水量和叶绿素含量均呈下降趋势;相对电导率、丙二醛含量与游离脯氦酸含量均呈增加趋势,复水后均有不同程度恢复。而且,各项指标间相关性显著,均可作为冰草种质材料抗旱性评价的有效生理指标。采用欧氏距离法进行数学聚类分析,可将15份冰草种质材料的抗旱性划分为3个级别：抗旱性强的有6、8、9、11和14;抗旱性中等的有1、3、4、5、7、10、13和15;抗旱性弱的有2和12。     

干旱胁迫和复水对草地早熟禾3个品种生理特性的影响

为探究干旱和复水对草坪草生理特性的影响,研究草地早熟禾(Poa pratensis L.)3个品种在干旱胁迫及干旱后复水条件下草坪质量(TQ)、叶片相对含水量(RWC)、光化学效率(Fv/Fm)、超氧化物歧化酶(SOD)活性、过氧化氢酶(CAT)活性和丙二醛(MDA)含量的变化。试验结果表明,干旱胁迫引起3个品种的TQ,RWC,Fv/Fm,SOD活性,CAT活性明显下降和MDA含量明显升高;复水后,3个品种的TQ,RWC,Fv/Fm,SOD活性,CAT活性和MDA含量不同程度地得以恢复,但3个品种的大部分指标都没能完全恢复到干旱胁迫前水平。Merit的各项指标较其他两个品种在干旱胁迫期间降幅小,复水后各指标恢复相对明显。     

干旱胁迫及复水对入侵植物节节麦幼苗生长及生理特性的影响

以节节麦幼苗为试材,采用盆栽称重控水法,进行了28 d干旱及7 d复水处理,研究干旱胁迫及复水对节节麦幼苗叶、根生物量比等形态参数、保护酶活性等生理参数的影响。旨在探讨节节麦形态和生理特征可塑性对土壤水分变化的响应特性,为其耐旱机制研究提供参考依据。结果表明:1)干旱胁迫过程中,叶片相对含水量、相对电导率、丙二醛和脯氨酸含量均呈持续增加的变化趋势;叶绿素含量呈先升后降变化趋势;轻度及中度干旱胁迫下超氧化物岐化酶(SOD)活性持续增加,而重度干旱胁迫中则呈先升后降的变化趋势;2)干旱胁迫致使节节麦幼苗叶生物量比、比叶面积下降,根生物量比及根冠比增加;3)复水后,叶片相对含水量、脯氨酸等多数指标均能迅速恢复至正常水平,表明节节麦对干旱胁迫造成的损伤具有较高的修复能力。节节麦通过一系列形态及生理特征的可塑性变化适应土壤干旱生境,从而表现出较强的耐旱性。此外,生理参数可塑性指数的均值明显大于形态参数,说明节节麦主要通过调整生理代谢以适应短期干旱胁迫。     

干旱胁迫和复水对锡金微孔草抗氧化酶系统的影响(简报)

用盆栽法研究了干旱胁迫和复水对锡金微孔草抗氧化酶系统的影响。结果显示,锡金微孔草暂时萎焉期和永久萎焉期土壤含水量分别为7.06%和6.20%;处于暂时萎焉期的锡金微孔草复水后吸水迅速,萎焉状态逐渐消除,复水6 h后处理组外貌与对照基本一致;SOD活性在胁迫处理期间与对照相比无显著变化,复水后有一定幅度的上升;CAT和POD活性在胁迫期间先上升后下降,均显著高于对照水平,且复水后仍然保持较高的活性;MDA含量随着干旱胁迫处理时间的延长而迅速增加,到胁迫第8天时达到最大值,复水后叶片中MDA含量迅速下降,到复水后第5天,胁迫组叶片中MDA含量已接近对照水平。综合各生理生化指标的变化情况来看,锡金微孔草具有较强的抗旱能力。     

干旱及复水对山西野生草地早熟禾幼苗生长与生理特性的影响

以15份山西野生草地早熟禾种质为材料,待其长至4~5片真叶时,采用盆栽控水法进行21 d干旱及7 d复水处理,取样测定植株存活率、相对生长率(RGR)、叶片相对含水量(RWC)、游离脯氨酸(Pro)、超氧化物歧化酶(SOD)和丙二醛(MDA)含量,并根据隶属函数法对其抗旱性进行综合评价。结果表明,在干旱胁迫下,不同居群野生草地早熟禾幼苗的存活率、RGR、RWC和SOD活性下降,Pro、MDA含量则上升。复水后,各指标均有所恢复,但未能恢复至胁迫前水平。抗旱性综合分析将参试草地早熟禾分为3个类群,其中沁水Ⅱ、浑源Ⅰ、沁水Ⅰ、五台、浑源Ⅱ、应县、广灵和灵丘8个居群为Ⅱ级中等抗旱,垣曲、宁武、霍州、忻州、五寨和灵石6个居群为Ⅲ级弱抗旱,屯留居群为Ⅳ级不抗旱居群。沁水Ⅱ居群的隶属值最大,可作为重点对象进行选育研究。     

羊茅属4种牧草苗期抗旱性鉴定

对羊茅属(Festuca L.)4种牧草苗期幼苗在连续干旱、反复干旱和复水后的抗旱性特征进行研究,并通过综合评定,比较4种材料的抗旱性强弱,提出了羊茅属牧草抗旱性鉴定的指标。结果表明,连续干旱胁迫下,羊茅属各牧草叶片组织含水量、相对含水量、土壤含水量显著降低(P<0.05),而细胞膜透性、脯氨酸、丙二醛、叶绿素显著增加(P<0.05);复水后各指标均有不同程度的恢复。反复干旱后,法恩苇状羊茅成活率最低(40%左右),西北羊茅和毛稃羊茅次之(50%左右),中华羊茅最高(80%左右)。经评定4种牧草苗期抗旱性顺序为:中华羊茅>西北羊茅>毛稃羊茅>法恩苇状羊茅。脯氨酸、相对含水量、叶绿素a可作为羊茅属牧草抗旱性鉴定首选生理生化指标;土壤相对含水量、叶片枯死率、牧草成活率可作为羊茅属牧草生物学鉴定的可靠指标。     

干旱胁迫及复水对狼尾草幼苗生理特性的影响

本研究以狼尾草(Pennisetum alopecuroides)新品系LS-1为试验材料,研究在土壤干旱胁迫及复水条件下叶片相对含水量(RWC)、根冠比(R/S)、超氧化物歧化酶(SOD)活性、过氧化物酶(POD)活性、脯氨酸含量、可溶性糖含量的变化情况,探讨干旱胁迫对狼尾草生物学特性、叶片保护酶活性和渗透调节物质的影响,为优良抗旱品种选育提供理论依据。结果表明,随着土壤干旱胁迫时间的延长,狼尾草幼苗叶片相对含水量减小,根冠比增大,SOD和POD活性在土壤含水量降到5%时显著增强(P0.05),脯氨酸和可溶性糖含量显著增加。复水后,狼尾草叶片各项生理指标均表现出不同程度的恢复。本研究表明,干旱胁迫可以促进狼尾草根系保护酶活性和渗透调节物质含量提高,对其应用于干旱地区园林绿化、生态修复具有重要价值。     

干旱胁迫与复水对牛鞭草生长发育的补偿效应研究

试验设置正常浇水、轻度、中度和重度干旱4种处理,盆栽研究了牛鞭草干旱胁迫与复水的补偿效应,为其水分管理提供科学依据。结果表明,轻度干旱对牛鞭草生长无显著影响;恢复供水后第12天,牧草产量轻度干旱>正常供水≈中度干旱>重度干旱,轻度干旱的牧草产量比正常供水增加11.47%。在轻度和中度干旱条件下,牛鞭草含氮量显著高于正常供水,复水后第12天与正常供水相似。说明适度干旱后复水不影响甚至提高牛鞭草产量和蛋白质含量。在干旱条件下,牛鞭草根冠比增加,含钾量提高,脯氨酸积累;但硝酸还原酶和根系活力下降,磷、钾吸收量减少,中~重度干旱吸氮量降低。干旱后恢复供水,叶片相对含水量、脯氨酸含量和硝酸还原酶活性迅速恢复正常,叶绿素含量逐渐提高,根系活力在复水12 d时高于正常供水。复水产生的这些生理补偿效应有益于氮素同化,养分吸收和光合作用,使植株恢复正常的新陈代谢和生长发育。在人工栽培牛鞭草的过程中,充分利用这种补偿效应可节约用水,减轻旱害,提高产量品质。