不同生育期干旱对紫花苜蓿生长和根系ABA含量的影响

为了探索紫花苜蓿(Medicago sativa L.)对干旱胁迫的响应机制,本研究通过温室栽培试验探索了3个品种紫花苜蓿在不同生育期对干旱胁迫的形态和生理响应。结果表明:紫花苜蓿在不同生育期对干旱胁迫的响应比较一致,但是不同品种间存在差异。综合紫花苜蓿的3个生育期,‘敖汉’和‘中苜1号’紫花苜蓿的地上生物量受干旱胁迫影响较大,对干旱胁迫响应迅速;‘三得利’的地上生物量对轻度干旱胁迫无明显响应,对中度或重度干旱有一定的响应。‘敖汉’和‘中苜1号’紫花苜蓿的根冠比对干旱胁迫的响应比‘三得利’要灵敏,‘敖汉’苜蓿根冠比增加最显著;花期3个品种紫花苜蓿的根冠比以及根冠比增加幅度均为3个生育期中最大。在3个生育期干旱胁迫下‘敖汉’和‘中苜1号’根系ABA含量均呈升高趋势;分枝期干旱胁迫下‘三得利’根系ABA含量也呈升高趋势,但在花期和结荚期其根系ABA含量对干旱胁迫的响应滞后。     

水分胁迫下新疆大叶苜蓿水分代谢指标变化及相互关系研究

应用盆栽试验,对新疆大叶苜蓿（Medicago sativa ‘Xinjiangdaye’）用人工控制土壤含水量分别为田间持水量的90%（充分供水TA）、70%（轻度土壤水分胁迫TB）、50%（中度土壤水分胁迫TC）、30%（重度土壤水分胁迫TD）条件下的水分代谢响应进行了研究。结果表明,随干旱胁迫程度加剧,叶片相对含水量、自由水含量及叶水势呈下降趋势;随干旱胁迫程度的加剧和干旱时间的延长,水分饱和亏、束缚水含量及束缚水/自由水上升且叶片持水力不断增强,轻度土壤水分胁迫并未使以上指标发生显著变化;叶片相对含水量与束缚水/自由水相关系数为-0.94,呈极显著负相关,与叶水势相关系数为0.89,呈显著正相关;叶水势与束缚水/自由水呈显著负相关。     

水分胁迫和施磷对草地早熟禾生长的影响

通过温室水培,研究了水分胁迫和磷对草地早熟禾品种Midnight和Briuiant生长的影响,结果表明,无论水分胁迫与否,随着磷施入量的增加,植株地上部鲜重、地上部干重、地上部含水量和地下部干重均显著增加,根冠比下降。水分胁迫抑制了地上部鲜重、地上部干重、地下部干重的增加,使同等磷处理植株地上部鲜重、地上部干重、地下部干重、地上部含水量显著下降,根冠比增加。水分胁迫对抗旱品种Midnight地上部鲜重、地上部干重、地下部干重的抑制作用小于不抗旱品种Brilliant。     

水分胁迫对霸王苗期叶水势和生物量的影响

用盆栽试验测定了不同水分胁迫下强旱生植物霸王苗期的叶水势和生物量。结果表明,随着土壤含水量的下降,霸王的叶水势逐渐下降。轻度和中度水分胁迫下,霸王的生物量没有受到抑制,而重度水分胁迫下生物量明显减少(P<0.05)。生物量在个体中的分配比例随着土壤水分亏缺程度的增加呈现有规律的变化,表现为根冠比增大;地上部分为茎的比例增加而叶片的比例减少,黄叶的比例增加而绿叶的比例减少;地下部分为根系直径<2mm/直径>2 mm增加。苗期霸王可通过自身调节在不同水分条件下生长,反映出很强的生态适应能力。     

混合盐碱胁迫对紫花苜蓿苗期生长特性的影响

以甘农三号紫花苜蓿为试验材料,NaCl和NaHCO3按摩尔比1∶1混合模拟典型混合盐碱胁迫,研究不同盐浓度对苜蓿苗期生长特性的影响。结果表明,随着盐浓度的升高及胁迫时间的延长,生长速度受到明显的抑制,根、茎、叶鲜重均低于对照,差异均达到显著水平(P<0.05);短期低浓度胁迫促使叶面积增大,但差异不显著;随着盐碱浓度的增加,苜蓿地上部干重都呈现逐渐降低的趋势,且在浓度达到150mmol/L时差异达到显著水平;根冠比呈现先增大后减小的趋势,表明盐碱胁迫促使紫花苜蓿光合产物向根系分配,以增加根系对无机养分的吸收,用以维持细胞内渗透压及光合同化作用的需要。     

水分胁迫对紫花苜蓿叶片水势及生物量分配的影响

为探讨水分胁迫对新疆大叶苜蓿叶水势与生物量的影响及其相关性。本研究采用盆栽控水法,以 1 年生新疆大叶苜蓿为试验材料,设置充分供水(T1)、轻度胁迫(T2)、重度胁迫(T3)3 个水分梯度,研究不同水分胁迫下新疆大叶苜蓿在不同生育时期的叶水势、苗高、根径、根长、根干重、茎干重和叶干重的变化。结果表明：新疆大叶苜蓿的叶水势在整个生育期内均呈现 T1＞T2＞T3 的规律,且 T3 与 T1 和 T2 之间均有显著性差异(P＜0. 05);轻度水分胁迫会刺激新疆大叶苜蓿的苗高、根径和根长的生长,在整个生育期内均表现为 T2＞T1＞T3 的规律;轻度水分胁迫时,新疆大叶苜蓿在整个生长阶段茎干重显著高于充分供水和重度水分胁迫,其根干重在苗期和分枝期呈现为 T2＞T1＞T3,现蕾期和开花期表现为 T3＞T2＞T1 的规律;叶干重除苗期外,在分枝期、现蕾期和开花期均表现为 T2＞ T1＞T3。该结果为干旱、半干旱地区苜蓿节水栽培和作物高效用水机制提供理论依据。     

干热胁迫对紫花苜蓿形态特征及光合色素含量的影响

以6个紫花苜蓿品种为试验材料,采用盆栽并放入人工气候箱内干热胁迫处理下研究其土壤相对含水量、叶片长度、宽度、相对高度、绝对高度、茎粗等形态特征和类胡萝卜素、叶绿素含量等方面的变化规律。结果表明,随着干热胁迫的加剧,紫花苜蓿土壤相对含水量、叶片长度、叶片宽度、植株茎粗、叶绿素含量整体呈下降趋势,胁迫第12d与第4d相比,土壤相对含水量下降了64.82%,叶片长度下降了23.85%,叶片宽度下降了23.05%,植株茎粗下降了5.96%,叶绿素含量下降了12.70%;而相对株高、绝对株高、类胡萝卜素含量呈整体上升趋势,胁迫第12d与第4d相比,相对株高上升了1.61%,绝对株高上升了0.72%,类胡萝卜素含量上升了14.63%。各干热胁迫处理与其对照相比,干热胁迫对紫花苜蓿土壤相对含水量、株高、叶绿素含量和类胡萝卜素含量影响较为显著(P0.05)。     

基于植株各器官生理响应对12种苜蓿抗旱性的综合评价

为筛选抗旱性强的苜蓿（Medicago sativa L.）品种,本试验以12个苜蓿品种为材料,利用聚乙二醇（Polyethylene glycol,PEG-6000）模拟干旱处理,设置了100 g·L^-1和200 g·L^-1两个胁迫梯度,分别测定叶片、茎、根颈、根系4个器官的渗透调节物质含量、抗氧化酶活性和植株根冠比,通过主成分分析计算植株各器官生理指标在抗旱性评价过程中所占权重,结合抗旱系数评价苜蓿品种的抗旱性。结果表明,在100 g·L^-1和200 g·L^-1 PEG模拟干旱胁迫下,植株的生长受到抑制,生物量、株高、叶面积、根长均减小,根冠比增加;各器官脯氨酸、可溶性糖、可溶性蛋白含量增加;超氧化物歧化酶、过氧化物酶、过氧化氢酶活性提高;在所有的生理指标中,脯氨酸、可溶性糖、过氧化氢酶活性对干旱胁迫的响应较敏感。不同器官生理调节物质的抗旱系数存在差异,叶片各指标对干旱胁迫的响应小于茎和根系,根颈脯氨酸和可溶性糖含量对干旱胁迫的响应大于叶片、茎和根系。在评价品种抗旱性时,根系可溶性蛋白含量、根颈脯氨酸含量、根颈可溶性糖含量、根系可溶性糖含量及根系过氧化氢酶活性占权重较大。综合分析得出,100 g·L^-1 PEG处理时,‘公农1号’、‘中苜1号’和‘前景’的抗旱性比较强;200 g·L^-1PEG处理时,‘骑士2’、‘东苜1号’、‘巨能2’和‘斯贝德’的抗旱性较强,可作为苜蓿抗旱栽培的参考品种。     

荻实生苗生物构件对土壤水分胁迫的响应

以荻（Miscanthus sacchariflorus）实生苗为研究对象，对其生物学构件在轻度、中度和重度水分胁迫下的响应进行了研究。结果表明，随着土壤含水量的下降，荻的株高、茎粗、茎节间长度、叶面积、比叶重、地下茎茎粗、地下茎分布深度、地下茎节间长度、地上及地下部分生物量和冠根比均随之下降；荻可以适应轻度的水分胁迫，在轻度水分胁迫下，除了冠根比、茎粗、叶面积和比叶重等构件外，其余生物构件与对照无显著差异（P>0.05）；而在中度和重度水分胁迫下，荻生物构件均受到严重抑制，与对照差异显著（P＜0.05）。     

营养生长期雌雄葎草表观性状对水分胁迫响应的性别差异

通过设置4个水分梯度,对营养生长期的葎草进行干旱胁迫处理,于性别可识别时,测定雌雄单株的根、茎、叶等构件数量性状、鲜重干重及占生物量比例等指标。结果表明,葎草通过显著缩短营养生长持续期应对水分胁迫,雄株比雌株对水分缺乏更加敏感;根首先,叶次之,茎第三对胁迫做出响应;根通过降低自身含水量满足茎、叶对水分的需要,同时茎叶通过减少叶片数与茎分枝数,缩小单叶面积与茎长度,降低单株对水分的消耗;雄株的叶总面积,茎分枝、长度与体积,根长与体积显著低于雌株;水分对各构件鲜重、干重均存在极显著影响,但性别间仅根系生物量存在显著差异;雄株的总生物量显著低于雌株,但性别对构件生物量分配比例无显著影响。通过减少营养生长投入,快速转入生殖生长应对水分胁迫,为葎草种群繁衍与扩展奠定基础。     

水分胁迫下外源NO对苜蓿幼苗生长的影响

采用不同浓度的聚乙二醇（PEG-6000）模拟水分胁迫的方法,研究外源 NO 对水分胁迫下的不同苜蓿品种苜蓿王,德宝幼苗株高、干重、根冠比和含水量的影响。结果表明,水分胁迫能够显著降低苜蓿幼苗的株高、干重和含水量,说明苜蓿幼苗在水分胁迫下生长受到抑制。抗旱型不同的苜蓿品种表现不同,抗旱性强的苜蓿王幼苗株高、干重和含水量的降低幅度较敏感型的要低,且能够通过增加地下部分生长来提高根系对土壤水分和养分的吸收,减少胁迫对其造成的影响。添加外源 NO 后能够显著缓解水分胁迫强度对苜蓿幼苗生长的抑制作用。     

干旱胁迫对禾草苗期抗旱性特征的影响

采用盆栽断水干旱方式研究了土壤干旱对中间偃麦草、沙生冰草、蓝茎冰草和长穗偃麦草苗期抗旱性特征的影响。结果表明：不同种类禾草的抗旱性特征随土壤干旱程度增加的变化趋势不同。干旱胁迫程度增加,4种禾草的根冠比、叶片可溶性糖含量和渗透液相对电导率升高,叶片含水量下降。其中,土壤中度干旱胁迫时,沙生冰草叶片可溶性糖含量增加幅度较大;重度干旱胁迫下,沙生冰草叶片渗透液相对电导率上升幅度最小,株高胁迫指数与干物质胁迫指数最高,抗旱性相对较强。     

4份菊苣种质材料苗期抗旱性评价

采取温室盆栽干旱胁迫方法,研究不同程度干旱胁迫对4份菊苣材料苗期11种抗旱性指标的影响。结果表明,随着干旱胁迫程度加重,菊苣叶片含水量及相对含水量、株高、生物量降低,叶片相对电导率、可溶性糖含量、游离脯氨酸、根冠比变化趋势比较明显,株高胁迫指数与干物质胁迫指数变化不大;综合分析认为叶片含水量、相对含水量、株高、根冠比、细胞膜透性、可溶性糖含量可以作为菊苣抗旱性评价的主要指标,地上生物量、地下生物量、株高胁迫指数、干物质胁迫指数、脯氨酸仅可作为菊苣抗旱性评价的参考指标。通过对11种抗旱性指标进行隶属函数法综合评价,得出4份菊苣材料抗旱性由强到弱的顺序为:C₂＞C₁＞C₄＞C₃,该结果与田间观测结果相一致。     

耐亚磷酸盐紫花苜蓿品种筛选及评价指标的鉴定

亚磷酸盐是正磷酸盐的一种还原形态,具有溶解度高、运输效率高、与土壤反应活性低等优势。通过探讨不同紫花苜蓿品种苗期对亚磷酸盐的耐逆能力,旨在为紫花苜蓿耐亚磷酸盐品种筛选和亚磷酸盐新型磷肥的开发提供科学依据。以37个紫花苜蓿品种为试验材料,设置正磷酸盐（0.5 mmol·L^-1 KH₂PO₄）和亚磷酸盐（0.5 mmol·L^-1 KH₂PO₃）两个处理,测定不同品种幼苗的株高（PH）、茎粗（SD）、茎叶磷含量（SPC）、茎叶干重（DWS）、根干重（DWR）、根冠比（RSR）、总根长（RL）、根表面积（RSA）、根磷含量（RPC）、叶绿素含量（Chl）、叶面积（LA）、净光合速率（P_n）12个形态和生理指标变化情况。以各单项指标的耐亚磷酸盐系数（PTC）作为衡量依据,运用主成分分析、隶属函数分析、聚类分析和逐步回归等方法对其耐亚磷酸盐的特性进行综合评价并建立数学模型。在亚磷酸盐胁迫下,不同紫花苜蓿品种根磷含量和叶绿素含量增加,其余指标均显示下降。通过主成分分析,可将12个单项指标转换成5个相互独立的综合指标,根据耐亚磷酸盐综合评价值和聚类分析,可将37个品种划分为4个类别,其中,高度耐亚磷酸盐包括WL903和可汗2个,中度耐亚磷酸盐12个,低耐亚磷酸盐17个,亚磷酸盐敏感型6个。进一步利用逐步回归方法建立了耐亚磷酸盐特性的评价回归模型Y=-0.174+0.102PH+0.189DWR+0.168 RL+0.187RSA-0.061P_n （R²=0.9908）,且各品种对回归方程的估计精度均大于93.22%。综合表明：高度耐亚磷酸盐的品种有可汗和WL903;在亚磷酸盐胁迫下,株高、根干重、总根长、根表面积和净光合速率等可作为紫花苜蓿品种耐亚磷酸盐特性强弱的快速鉴定和预测指标。     

10种禾草苗期抗旱性的比较研究

采用盆栽断水方式模拟土壤干旱胁迫,研究不同程度干旱胁迫对10种禾草苗期7种抗旱性特征的影响,结果表明,随着干旱胁迫程度增加,禾草叶片含水量及相对含水量降低,叶片相对电导率与可溶性糖含量升高,重度干旱胁迫时,草地雀麦、无芒雀麦、苇状羊茅、沙生冰草和草芦根冠比增加,其余草种均有所降低,重度干旱胁迫对禾草株高胁迫指数与干物质胁迫指数影响不大;通过聚类分析可以将10种禾草按苗期抗旱性大小分为3类,强抗旱性禾草有无芒雀麦、草地雀麦、苇状羊茅,中抗旱性禾草有沙生冰草、蓝茎冰草、长穗偃麦草、鸭茅,弱抗旱性禾草有紫羊茅、猫尾草、草芦;通过主成分分析进一步确定10种禾草苗期抗旱性由强到弱的顺序为无芒雀麦>苇状羊茅>草地雀麦>鸭茅>沙生冰草>长穗偃麦草>蓝茎冰草>草芦>猫尾草>紫羊茅.     

不同抗旱性狗牙根地上地下表型特征及内源激素对干旱胁迫的响应

为了研究干旱胁迫对不同抗旱性狗牙根形态建成及内源激素的影响,明确不同抗旱性狗牙根响应干旱的表型特征及内源激素差异,探讨狗牙根表型特征与内源激素的相关性,丰富狗牙根抗旱理论以及生产实践中利用外源激素调控其抗旱性提供参考。采用PVC管栽植狗牙根,控制不同水分达到预设梯度维持10 d,对其叶、根相对含水量、相对电导率、内源激素[吲哚乙酸(IAA)、脱落酸(ABA)、赤霉素(GA₃)、玉米素核苷(ZR)、油菜素内酯(Br)]、叶部特征(叶长、叶宽、叶面积)、根部特征(总根长、根表面积、根体积、根平均直径、根干重、最长根长、根系活力)进行测定,分析干旱胁迫下不同抗旱性狗牙根叶、根内源激素比例变化及表型特征与激素的相关性。结果表明,随着干旱胁迫加剧,显著降低了2类狗牙根的叶长、叶宽、叶面积、根平均直径,促进了根部生长发育;提高了叶、根ABA含量,降低了IAA、GA₃、ZR、Br含量,且IAA/ABA、GA₃/IAA与叶部指标、根部指标呈相反相关性,这均从侧面表明狗牙根叶、根在干旱胁迫下选择了相反的生存策略,即促进地下部生长,抑制地上...     

苜蓿根系构型及生理特性对干旱复水的响应

为了研究苜蓿根系构型及生理特性对干旱复水后的响应,对肇东苜蓿进行盆栽控水试验。设置正常供水（CK）、轻度干旱（LS）、中度干旱（MS）和重度干旱（SS） 4个处理,在干旱处理4周后进行复水,研究各处理间根系构型及生理指标的差异。结果表明：干旱处理对根干重和根尖数有极显著影响（P<0.01）,对比根长、根表面积、根体积和根密度有显著影响（P<0.05）。干旱胁迫抑制了根系的生长,降低了根干重、根长、根表面积、根体积、根密度和根尖数等形态指标,促进了比根长的增加。各处理间拓扑指数差异显著（P<0.05）,干旱促进苜蓿根系从二分枝型向人字形结构转变。干旱胁迫极显著（P<0.01）增加了根系丙二醛（MDA）和超氧负离子（O^2-）的含量,同时超氧化物歧化酶（SOD）活性和谷胱甘肽（GSH）含量也极显著增加（P<0.01）,从而保持体内活性氧处于较低水平。脱落酸（ABA）含量在干旱胁迫下极显著（P<0.01）增加,通过其生理作用及信号传导途径提高苜蓿抗旱性。     

印度梨形孢真菌对干旱胁迫下紫花苜蓿生长及抗旱性的影响

以紫花苜蓿为材料,通过盆栽砂培的方法,设置接种(40 mL 含有印度梨形孢菌丝体的菌剂)+干旱(土壤含水量为田间最大持水量的15%~20%)、未接种(40 mL无菌水)+干旱、接种+正常供水(土壤含水量保持在田间持水量的75%~80%)、未接种+正常供水4个处理,研究印度梨形孢真菌与紫花苜蓿共生对干旱胁迫下紫花苜蓿生长及抗旱性的影响。结果表明,印度梨形孢真菌在紫花苜蓿根部定殖率较高,达87.4%;与未接种+干旱处理相比,接种印度梨形孢对干旱胁迫下紫花苜蓿地上部和根系有明显影响,其中,地上部鲜重、干重、叶绿素含量、叶片相对含水量及叶片数分别比未接种处理显著增加了63.4%,69.2%,12.5%,17.1%和5.7片,根系鲜重、干重、主根长及侧根数分别增加了33.3%,57.1%,5.1 cm和5条(P<0.05);与未接种+干旱处理相比,接种后的紫花苜蓿叶片超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)、脯氨酸(Pro)和可溶性糖(SS)含量明显增强,分别是未接种处理的1.71,1.27,1.22,1.49和1.48倍(P<0.05),而超氧阴离子()与丙二醛(MDA)含量大幅度降低。因此,印度梨形孢真菌与紫花苜蓿共生可以促进干旱胁迫下紫花苜蓿生长,主要是通过刺激抗氧化酶活性和渗透调节物质的累积来抵抗干旱逆境。而在正常供水条件下,接种印度梨形孢没有明显的促进生长的作用。     

4种苜蓿属植物幼苗的抗旱性研究

本文研究了4种苜蓿属(Medicago)植物:2个俄罗斯的黄花苜蓿品种(M. falcata L. cv. Daviluya;M. falcata L. cv. Culuskaya)和采自我国内蒙古锡林郭勒盟的野生黄花苜蓿(M. falcata L.),公农I号紫花苜蓿(M. sativa L. cv. GongNongⅠ)的幼苗在3个土壤水分梯度下(对照(CK)、中度干旱(M)、重度干旱(S))对干旱胁迫的响应,比较其抗旱性,为我国优良苜蓿品种的选育奠定基础。结果表明:随着胁迫强度的增加,幼苗的株高、根长、分枝、根颈直径、叶面积和生物量显著下降,相对叶面积、茎叶比显著升高;叶片脯氨酸含量和电解质外渗率显著升高,光合作用显著下降。将胁迫指数用SPSS进行聚类分析显示:GongNongⅠ和Daviluya各自为一类,Culuskaya和野生黄花苜蓿聚为一类。对抗旱指标进行综合评价可知:Culuskaya抗旱能力较强,适宜在干旱、半干旱地区种植。