涝渍对植物影响研究进展

从植物的生长形态、生理生化、激素等方面概述了涝渍胁迫的研究现状及其进展,介绍了涝渍胁迫对植物造成的主要影响,阐述了植物对涝渍反应的生产适应性,提出了利用转基因技术培育抗涝性植物材料是植物抗涝渍在栽培育种上发展的趋势。     

涝渍胁迫对辣椒植株表型的影响

采用高于穴盘的中转箱作为容器模拟涝渍胁迫环境的方法,研究涝渍胁迫对4种类型20个辣椒品种的形态特征、生物量积累等表型可塑性及壮苗指标的影响。结果表明：涝渍胁迫严重抑制了辣椒根系和植株的纵向伸长生长,但是短期涝渍胁迫会促进同化产物向根系的相对积累。本研究通过对各个单项指标与耐涝性关系进行分析,结合观察结果,认为根系耐涝系数和壮苗指标耐涝系数可作为辣椒品种耐涝性的量化评价指标,但是辣椒的耐涝性是一个复杂的综合性状,用任何一个单项指标来评价都有片面性,需要结合各个性状指标进行综合评价。     

大豆涝渍响应NAC基因的鉴定及GmNAC038的克隆和激素应答分析

NAC是植物特有的转录因子,参与多种非生物胁迫的响应.为了研究NAC转录因子在大豆涝渍胁迫中的响应和调控作用,利用前期获得的耐涝品种齐黄34在涝渍胁迫下的转录组数据,通过分析大豆全基因组内180个NAC基因的表达情况,鉴定出45个持续响应涝渍胁迫的大豆NAC基因.利用PlantCARE在线软件分析发现这些基因的启动子中均至少含有1种逆境或激素应答元件,推测它们可能与大豆的非生物胁迫应答相关.同时,对涝渍胁迫响应程度最大的大豆NAC基因GmNAC038进行克隆和分析.利用在线分析软件CDD分析发现该基因编码的蛋白质含有保守的NAM结构域.qRT-PCR表明GmNAC038不仅受到涝渍胁迫的强烈诱导,还受到脱落酸、乙烯和茉莉酸甲酯的正向调控.研究结果可为今后探索NAC基因在大豆涝渍胁迫响应中的功能提供分子基础,为培育耐涝大豆品种提供基因资源.     

烯效唑对淹水胁迫下大豆农艺性状及生理生化指标的影响

为研究烯效唑对大豆淹水胁迫的缓解作用,以亚有限结荚习性大豆品种垦丰14(耐涝品种)和垦丰16(涝渍敏感品种)为试验材料,在大豆始花期叶面喷施烯效唑,喷药5d后进行淹水胁迫,5d后恢复正常水分管理,调查各处理大豆农艺性状和生理生化指标。结果表明:淹水胁迫抑制大豆生长,降低大豆株高,增加茎基部茎粗,减少植株叶片、叶柄、茎、根等各部位干物质重的积累;涝渍导致大豆体内抗氧化酶活性降低。喷施烯效唑处理能有效缓解淹水胁迫下植物干物质的降低;显著提高大豆体内抗氧化系统酶活性,降低MDA含量,诱导叶片中脯氨酸增加,提高根系中脯氨酸含量,增加根系中可溶性糖与淀粉的积累,为提高大豆耐涝性和恢复正常水分后产量积累提供保障。     

一氧化氮缓解植物水分胁迫的机制及其在麻类抗逆生产中的应用展望

干旱和涝渍灾害是影响作物正常生长发育常见的水分胁迫,对作物形态建成、生长发育及生理生化等代谢反应都会产生显著影响,最终导致农作物产量和品质下降。一氧化氮(NO)是植物体内一种关键的信号分子,可调控植物多种生理生化反应和发育过程,在应答植物水分胁迫方面发挥着重要作用。水分胁迫是限制麻类生产的重要因素。文章结合文献报道,重点综述了水分胁迫对植物生长发育的影响,以及NO信号分子对植物水分胁迫的应答调控机制,并对NO在麻类作物水分胁迫应答和生产应用中的前景进行了展望,以期为麻类作物抗逆栽培与品种改良提供新的思路。     

涝渍胁迫下玉米苗期不同叶龄叶片光合特性

以玉米品种浚单20为试验材料,采用盆栽方法,在4叶期开始水分处理,设CK(土壤相对湿度70%～80%)、持续淹水3、5、7 d和渍水5、10、15 d共7个处理,比较涝渍条件下不同叶龄叶片净光合速率、蒸腾速率、气孔导度、细胞间CO_2浓度及SPAD值的变化。结果表明,苗期淹水和渍水均显著降低玉米叶片的SPAD值,淹水影响程度大于渍水,淹水7 d和渍水7 d时叶片的SPAD值分别比对照降低37.9%和3.3%。不同叶龄叶片的光合特性对涝渍响应存在差异,叶龄大的叶片抗涝渍能力相对较强。涝渍≤7 d时新出生的第5叶和第6叶的净光合速率、蒸腾速率和气孔导度显著下降;涝渍胁迫7 d时,渍水和淹水的净光合速率分别比CK降低18.5%和15.4%;渍水15 d时,第9叶的净光合速率比CK偏高6.1%,表明玉米对涝渍的适应性逐渐增加。     

淹涝胁迫对水稻生长发育危害与耐淹性机理研究的进展

评述了淹涝胁迫对水稻生长发育的影响、水稻耐涝的生理机制、淹涝胁迫的基因型差异和耐淹性遗传与减灾措施等方面的一些研究进展,并简要提出了今后的研究方向。     

夏大豆花荚期受渍胁迫对农艺性状、产量与品质的影响

为了探索平原湖区易涝易渍耕地种植夏大豆的排水管理 ,选择大豆关键生育期—花荚期进行了不同水处理试验 ,研究了夏大豆不同受渍胁迫对农艺性状、产量及品质的影响。结果表明 ,受渍胁迫引起大豆单株粒数、单株荚数、单株粒重、百粒重等降低 ,从而导致减产。随着受渍时间的延长 ,减产幅度增大 ;籽粒中粗脂肪含量增加 ,粗蛋白含量下降 ,但是 ,各受渍处理间两者总含量差异不明显。     

夏大豆花荚期受胁迫对农艺性状、产量与品质的影响

为了探索平原湖区易涝易渍耕地种植夏大豆的排水管理，选择大豆关键生育期--花荚期进行了不同处理试验，研究了夏大豆不同受渍胁迫对农艺性状、产量及品质的影响。结果表明，受渍胁迫引起大豆单株粒数、单株英数、单株粒重、百粒重等降低，从而导致减产。随着受渍时间的延长，减产幅度增大；籽粒中粗脂肪含量增加，粗蛋白含量下降，但是，各受渍处理间两者总含量差异不明显。     

基于主成分分析和隶属函数的棉花种子萌发期耐涝性鉴定评价

参照棉花耐渍涝性鉴定技术标准，在棉花种子萌发期模拟淹水胁迫，采用主成分分析、隶属函数法及聚类分析方法，分析了涝渍胁迫处理对6份陆地棉材料出苗率、株高、主根长、子叶叶绿素含量（SPAD值）、幼苗鲜物质质量、幼苗干物质质量的影响。结果表明：幼苗鲜物质质量、株高、主根长、出苗率、幼苗干物质质量和SPAD值可以作为棉花萌发期耐涝性鉴定的指标；6份参试材料的耐涝性强弱顺序依次为402、晋棉36、冀丰908、宛棉3号、苏棉9号、TM-1，其中402和晋棉36为耐涝性较强的材料。相关研究方法可为批量鉴定和评价棉花种质资源的耐涝性提供依据。     

渍水对小麦生长的影响及耐渍栽培技术研究进展

渍水是稻麦轮作区影响小麦生产的重要灾害,它影响小麦的生长发育,抑制其生理生化代谢和物质转运,进而降低产量和品质.为了给稻麦轮作区小麦的耐渍栽培提供参考信息,本文对近年来国内外学者在小麦耐渍性方面的相关研究进行了回顾和综述.国内外学者的研究结果一致表明,选育耐渍品种、合理施肥和喷施外源调节物质、渍水锻炼等是提高小麦耐渍性的主要技术措施.建议在今后的小麦渍水研究中应综合考虑环境因素的叠加影响,并应充分运用分子技术手段辅助传统育种,以加快耐渍小麦品种的选育.     

旱涝急转对不同花生品种生理生化指标的影响

为探讨旱涝急转对花生生理生化的影响,以不同旱涝耐性的3个花生品种中花8号（抗旱）、豫花15（耐涝）和湘花2008（旱涝兼耐）为材料,进行不同梯度的先旱、后涝连续处理,比较不同花生品种的叶片相对含水量,过氧化物酶（POD）、过氧化氢酶（CAT）、超氧化物歧化酶（SOD）、谷胱甘肽还原酶（GR）活性,以及丙二醛（MDA）含量的变化情况。结果表明,在旱、涝急转的胁迫过程中,干旱对叶片相对含水量的影响甚于湿涝。一定强度的旱或涝胁迫总体上均可使花生叶片的4种抗氧化酶POD、SOD、CAT、GR活性提高,随着胁迫的加深活性降低,复水后活性回落至对照水平,且旱甚于涝。MDA含量总体变化趋势是干旱胁迫下各品种花生叶片中MDA含量有所升高,并于复水解除干旱胁迫后恢复至对照水平;而湿涝处理阶段,MDA含量呈直线上升趋势,在胁迫解除后有所降低。中花8号、豫花15、湘花2008等3个花生品种具有显著不同的水分适应性,中花8号抗旱性更强而耐涝性较弱,豫花15抗旱性较弱而耐涝性强,湘花2008抗旱性中等而耐涝性更强,为水分广适性品种。     

玉米耐涝机理研究进展

淹水胁迫是玉米生产遭受的主要逆境之一。淹水胁迫使玉米植株气体扩散受阻,叶片细胞膜脂过氧化加剧,MDA含量积累,保护酶系统受损,叶绿体降解,光合速率下降。玉米可通过生理生化机制的调节来适应淹水胁迫,包括玉米植株生长发育、形态结构、解剖结构产生明显变化,在呼吸代谢、光合作用、抗氧化系统和内源激素等方面也发生相应变化。本文从形态学、生理学、生物化学和分子生物学等方面综述玉米耐涝机理研究进展,为玉米耐涝性研究和耐涝玉米新品种选育提供参考。     

淹水对糯玉米耐涝性差异近等基因系生理指标的影响

以耐涝性不同的Zz-R和Zz-S为试材,采用盆栽淹水试验,研究淹水胁迫下玉米生理指标的差异。结果表明,淹水胁迫下,耐涝系Zz-R超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)、抗坏血酸酶(APX)活性与对照相比有所增加,且Zz-R增加幅度大于Zz-S。随着淹水时间的延长,Zz-R与对照相比仍表现为增加趋势;淹水胁迫8 d时,Zz-S与对照相比有所下降。淹水胁迫下,Zz-R和Zz-S的MDA含量均高于对照,且Zz-S增加幅度大于Zz-R;Zz-R和Zz-S的脯氨酸含量也显著高于对照,且Zz-R增加幅度大于Zz-S。近等基因系间耐涝性的差异与其抵御活性氧自由基(ROS)损伤能力的强弱、渗透调节能力的强弱有直接关系。     

用隶属函数法评价小麦的耐湿性

采用盆钵栽培法，在孕穗期对12个小麦品种（系）进行湿害处理后，测定相应指标，利用隶属函数对所测指标进行分析，得出各小麦品种（系）隶属函数值大小，可对各小麦品种（系）的耐湿性进行排序，也可用聚类分析将各小麦品种（系）的耐湿性划为不同的类型。结果表明，华麦8号，D041，7023，8912，鄂麦12号为高度耐温；宁作13，3778，郑引1号为中度耐湿，宜宾1号，华麦9号，鄂恩1号为不耐湿。     

渍害胁迫时期和持续时间对冬小麦产量及其构成因素的影响

为研究渍害胁迫时期和持续时间对小麦产量及其构成因素的定量化影响,以扬麦13号为供试品种,在拔节期、孕穗期和灌浆期,开展不同渍害胁迫持续时间（0、5、10和15 d）的盆栽试验,观测不同渍害胁迫处理下小麦产量及其构成因素的变化。结果表明,不同生育时期发生渍害胁迫均可导致小麦减产,且随渍害胁迫时间的延长,小麦产量下降均达到显著水平（P<0.05）。渍害胁迫造成的减产呈现为孕穗期>拔节期>灌浆期,渍害胁迫每增加1天,孕穗期、拔节期和灌浆期小麦单株产量分别下降0.79、0.59和0.48 g,表明孕穗期是小麦渍害胁迫的敏感期。此外,不同生育时期渍害胁迫对小麦产量构成的影响存在明显差异。拔节期渍害胁迫同时降低小麦株穗数、穗粒数和千粒重,但主要通过降低小麦穗粒数造成产量下降;灌浆期渍害胁迫对小麦株穗数和穗粒数的影响较小,主要通过降低千粒重造成小麦产量下降;孕穗期处于小麦从营养生长转为生殖生长阶段,此时发生渍害胁迫,对小麦株穗数和穗粒数的影响大于灌浆期,对千粒重的影响大于拔节期,因此,孕穗期渍害胁迫造成小麦减产最严重。为预防渍害胁迫造成小麦严重减产,应在孕穗期前后密切关注天气状况,在田间及时开沟排水。     

外源二乙基二硫代氨基甲酸钠 对花期淹水大豆碳代谢的影响

      为了研究二乙基二硫代氨基甲酸钠（DDTC）对大豆碳水化合物代谢的调节作用,为大豆抗渍涝栽培提供技术支持,本研究以渍涝敏感型大豆品种徐豆18和耐渍涝品种南农1138-2为材料,采用盆栽的方式,花期淹水前喷施DDTC,调查大豆叶片光合特性、蔗糖代谢酶活性及叶片、根系和根瘤中碳水化合物含量。结果表明：淹水胁迫降低了植株地上部、根系和根瘤干物重,叶片净光合速率（Pn）、气孔导度（Gs）、胞间二氧化碳浓度（Ci）、蒸腾速率（Tr）,根系中淀粉含量、根瘤中蔗糖和淀粉含量。其中,南农1138-2植株干物重,叶片光合气体交换参数以及根系中淀粉含量比徐豆18下降幅度小,而两品种间根瘤中蔗糖和淀粉含量下降幅度基本一致。与之不同,叶片中蔗糖磷酸合成酶（SPS）、蔗糖合成酶（SS）（合成方向）活性、SS（分解方向）、酸性转化酶（AI）活性,叶片可溶性糖、蔗糖和淀粉含量,根系中可溶性糖、蔗糖含量增加。其中,南农1138-2叶片中蔗糖合成酶（SS）（分解方向）和酸性转化酶（AI）活性、可溶性糖、蔗糖和淀粉含量增幅较小,而叶片中蔗糖磷酸合成酶（SPS）、SS（合成方向）活性增幅较大。DDTC处理提高了淹水胁迫下两品种植株干物重,缓解了淹水胁迫对大豆植株生长的抑制;提高了叶片光合气体交换参数,叶片中SPS和SS（合成方向）活性,并降低了SS（分解方向）和AI活性,促进了淹水胁迫下叶片中蔗糖向根系和根瘤的转运;DDTC处理也增加了根系中可溶性糖、蔗糖和淀粉含量,根瘤中蔗糖和淀粉含量,表明DDTC处理在调控淹水胁迫下大豆植株生长和碳代谢生理过程中起着重要的作用。     

作物涝害及耐性机理研究进展

涝害是世界上大多数国家面临的重大自然灾害之一,涝害引起作物一系列的伤害甚至死亡,严重地限制了作物的产量和分布。综述了植物涝害产生的机制及耐涝机理的研究现状,并提出和讨论了有关该领域有待进一步探讨的系列问题。     

拔节期淹水对不同株高夏玉米产量、形态特征及物质生产的影响

选择不同株高夏玉米品种登海661(DH661,矮秆品种)和登海605(DH605,高秆品种),设置两个种植密度(52 500株/hm~2和75 000株/hm~2),比较研究因自然降雨引起拔节期淹水对玉米植株形态和物质生产的影响及其与产量的关系。结果表明,拔节期淹水后,两个类型品种子粒产量均显著降低,穗粒数明显降低,千粒重降幅较小。淹水后不同株高夏玉米各个节间干物量显著降低,玉米株高、穗位高降低,各节间长及茎粗均变小,其中,第3节间及穗位节间降幅最大,高秆品种高密度条件下更为显著。相关分析表明,淹水处理后株高、穗位高、平均节间长与产量显著负相关,粒叶比、冠根比与产量相关不显著。表明夏玉米子粒产量降低主要是淹水胁迫降低了植株茎秆中物质积累量(特别是第3节间和穗位节间),明显抑制了穗分化而导致穗粒数减少所致。     

灌浆期涝渍害对弱筋小麦籽粒产量及品质的影响

长江中下游是我国主要的弱筋小麦产区,该区小麦生育后期涝渍害频发,严重影响小麦的高产和稳产。为探明涝渍害对弱筋小麦产量及品质的影响,以优质弱筋小麦品种扬麦13、扬麦15、扬麦22为材料,采用人工模拟涝渍害的田间试验方法,研究了灌浆期涝渍害对弱筋小麦籽粒产量及其构成要素、蛋白质含量、湿面筋含量、SDS沉淀值、吹泡仪参数、溶剂保持力SRC和粉质仪参数等主要品质指标的影响。结果表明:(1)灌浆期涝渍害导致小麦产量显著下降,有效穗数和穗粒数降低是引起扬麦13减产的主要因子,扬麦15和扬麦22的有效穗数、穗粒数和千粒重均降低导致减产。(2)涝渍害处理的扬麦13和扬麦22的湿面筋含量较对照显著上升,蛋白质含量和SDS沉淀值在处理间无显著差异。涝渍害处理7 d对供试小麦吹泡仪参数影响较大,扬麦13和扬麦15的L值和W值在涝渍害处理7 d后均显著提升,扬麦13的水SRC较对照显著下降。涝渍害处理7 d对供试小麦的粉质仪参数无显著影响。(3)供试的3个弱筋小麦品种籽粒品质受基因型的影响大于涝渍害。