外源褪黑素对干旱胁迫下烟草幼苗光合碳同化和内源激素的影响

为明确外源褪黑素(MT)对干旱胁迫下烟草幼苗生长缓解的生理机制。以抗旱性不同的两个烤烟品种‘豫烟6号’(Y6,耐旱型)和‘豫烟10号’(Y10,敏感型)为材料,研究了喷施0. 2 mmol·L~(-1)外源MT对干旱胁迫下烟草幼苗生长、叶片叶绿素荧光参数、光合碳同化酶活性、碳水化合物和内源激素含量的影响。结果表明,干旱胁迫下,两个烟草品种幼苗的生长均受到不同程度的抑制,且Y10的变化幅度大于Y6;外源褪黑素能有效增加干旱胁迫下烟草幼苗的株高、茎粗、生物量,降低根冠比,提高PSⅡ最大光化学效率(F_v/F_m)、实际光化学效率(Φ_(PSⅡ))和光化学猝灭系数(qP),降低非光化学猝灭系数(NPQ),提高景天庚酮糖-1,7-二磷酸酶(SBPase)和核酮糖-1,5-二磷酸羧化酶(Rubisco)活性,增加可溶性总糖、蔗糖、果糖、生长素(IAA)、赤霉素(GA)和玉米素核苷(ZR)含量,减少淀粉和脱落酸(ABA)含量,且对抗旱性弱的‘豫烟10号’作用效果更强。说明外源MT能够通过增强光合碳同化酶活性,调节叶片内源激素和碳水化合物的代谢,从而缓解干旱胁迫对光合机构的伤害,增强烟草幼苗的抗旱性。     

外源褪黑素对干旱胁迫下烟草幼苗光合碳同化和内源激素的影响

为明确外源褪黑素（MT）对干旱胁迫下烟草幼苗生长缓解的生理机制。以抗旱性不同的两个烤烟品种‘豫烟6号’（Y6,耐旱型）和‘豫烟10号’（Y10,敏感型）为材料,研究了喷施0.2 mmol·L^-1外源MT对干旱胁迫下烟草幼苗生长、叶片叶绿素荧光参数、光合碳同化酶活性、碳水化合物和内源激素含量的影响。结果表明,干旱胁迫下,两个烟草品种幼苗的生长均受到不同程度的抑制,且Y10的变化幅度大于Y6;外源褪黑素能有效增加干旱胁迫下烟草幼苗的株高、茎粗、生物量,降低根冠比,提高PSⅡ最大光化学效率（F_v/F_m）、实际光化学效率（Φ_PSⅡ）和光化学猝灭系数（qP）,降低非光化学猝灭系数（NPQ）,提高景天庚酮糖-1, 7-二磷酸酶（SBPase）和核酮糖-1, 5-二磷酸羧化酶（Rubisco）活性,增加可溶性总糖、蔗糖、果糖、生长素（IAA）、赤霉素（GA）和玉米素核苷（ZR）含量,减少淀粉和脱落酸（ABA）含量,且对抗旱性弱的‘豫烟10号’作用效果更强。说明外源MT能够通过增强光合碳同化酶活性,调节叶片内源激素和碳水化合物的代谢,从而缓解干旱胁迫对光合机构的伤害,增强烟草幼苗的抗旱性。     

外源褪黑素对干旱胁迫下多年生黑麦草幼苗生理特性的影响

为了研究外源褪黑素(MT)对干旱胁迫下多年生黑麦草幼苗生长的影响,试验以多年生黑麦草为材料,先以叶片喷施法施加外源MT,再采用控水法进行干旱胁迫,共设置6个处理,即CK(干旱+喷施纯化水)、T1(干旱+喷施50μmol/L MT)、T2(干旱+喷施100μmol/L MT)、T3(干旱+喷施150μmol/L MT)、T4(干旱+喷施200μmol/L MT)、T5(干旱+喷施250μmol/L MT),在干旱胁迫第0,3,6,9,12天取样,测定叶绿素a、叶绿素b、游离脯氨酸(Pro)、可溶性糖、丙二醛(MDA)含量,以及过氧化物酶(POD)、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)活性。结果表明：在干旱胁迫第3,6,9,12天,T1、T2、T3处理的叶绿素a(除第9天T2处理外)和叶绿素b(除第3,6,9天T1处理外)含量均显著高于CK处理(P<0.05),其中T3处理的叶绿素a、叶绿素b含量均最高;在干旱胁迫第6,9,12天,T3处理的MDA含量显著低于其他处理(P<0.05);在干旱胁迫第12天时,T3处理的Pro含量和T4处理的可溶性糖含量均显著高于其他处理...     

Ca2＋对镉胁迫下玉米幼苗生长、光合特征和 PSⅡ功能的影响

为探究钙(Ca~(2+))对玉米镉(Cd)胁迫的缓解作用,采用盆栽试验,研究了根部施加外源Ca~(2+)对Cd胁迫下玉米幼苗生长、光合特征及叶绿素荧光参数等生理指标的影响。结果显示,与对照(CK)相比,100mg/L的Cd处理显著降低了玉米幼苗株高、根、地上部生物量以及玉米叶片叶绿素a、叶绿素b和总叶绿素含量。同时,净光合速率(P_n)、气孔导度(G_s)、蒸腾速率(T_r)、PSⅡ最大光化学效率(F_v/F_m)、电子传递速率(ETR)、PSⅡ激发能捕获效率(F_v′/F_m′)、光化学淬灭系数(qP)和PSⅡ实际光化学效率(Φ_(PSⅡ))显著下降,而非光化学淬灭系数(NPQ)和胞间CO_2浓度(C_i)较CK显著上升。外源施加Ca~(2+)可以有效增加镉胁迫下幼苗生物量的积累,明显提高叶绿素a、叶绿素b和叶绿素总量,升高P_n,G_s,T_r,F_v/F_m,ETR,F_v′/F_m′,降低NPQ和C_i,增加幼苗生物量积累,Ca~(2+)浓度为7.5~10.0mmol/L时各指标变化幅度最明显,缓解胁迫的效果最佳。研究结果表明,Cd胁迫使玉米幼苗叶片PSⅡ原初光能转化效率降低,电子传递受到抑制,净光合速率降低。适宜浓度的外源Ca~(2+)能有效缓解Cd对光合机构的伤害,增强幼苗叶片对光的捕获能力,促进光合作用,增加幼苗的生物量,增强玉米幼苗对Cd胁迫的抗性。     

外源脱落酸对干旱胁迫下狗牙根幼苗光合特性的影响

【目的】研究外源脱落酸(ABA)对干旱胁迫下狗牙根(Cynodon dactylon)光合特性的影响,为缓解狗牙根干旱损伤及抗旱栽培提供参考依据。【方法】利用聚乙二醇(Polyethylene glycol-6000,PEG-6000)模拟中度和重度干旱胁迫,研究干旱胁迫和外源ABA(200,500μmol/L)对狗牙根幼苗光合色素、净光合速率、气孔导度和叶绿素荧光参数等光合指标的影响。【结果】干旱胁迫降低了狗牙根叶绿素含量、净光合速率、最大荧光(F_m)、可变荧光(F_v)、电子传递速率(ETR),提高了光化学猝灭(qP)和非光化学猝灭(NPQ)(P<0.05)。外源ABA降低了干旱胁迫对光合的抑制作用,不过其效应与喷施浓度及干旱程度有关。中度干旱胁迫下,喷施500μmol/L ABA使叶绿素含量、PSII最大光化学量子产量(F_v/F_m)、qP显著提高(P<0.05);重度干旱胁迫下,外源500μmol/L ABA提高了狗牙根叶绿素含量、净光合速率和水分利用率,降低了胞间CO_2<...     

褪黑素对低温和干旱胁迫下多年生黑麦草幼苗生长和抗氧化系统的调节作用

本研究以‘顶峰Ⅲ’为供试多年生黑麦草（Lolium perenne）品种,研究了低温和干旱胁迫下内源褪黑素（melatonin,MT）的响应,并采用叶面喷施不同浓度MT （0,20,100,1 000 μM）的方法,探讨了MT对低温和干旱胁迫下黑麦草幼苗生长和抗氧化防御系统的影响。结果表明：低温和干旱胁迫下内源MT水平均显著增加（P<0.05）;在不同胁迫强度下,喷施一定浓度的MT会在一定程度上降低叶片相对电导率、使幼苗鲜重发生改变,其中100 μM的MT处理对提高幼苗鲜重和降低相对电导率的效果最佳;低温和干旱胁迫下,黑麦草叶片中O₂^·-,H₂O₂和丙二醛（malondialdehyde,MDA）含量显著增加;过氧化物酶（peroxidase,POD）,过氧化氢酶（catalase,CAT）,抗坏血酸过氧化物酶（ascorbate peroxidase,APX）和谷胱甘肽还原酶（glutathione reductase,GR）活性发生不同程度的改变;MT显著地降低了MDA和活性氧的积累,提高了CAT,APX和GR活性及脯氨酸含量。综上,低温和干旱胁迫下MT能够诱导植物体内抗氧化酶活性增强和脯氨酸积累,有效地清除活性氧,从而缓解了黑麦草的生长抑制,增强了其抗寒和抗旱性。     

外源NO对NaCl胁迫下夏枯草幼苗抗氧化能力及光合特性的影响

试验采用硝普钠(SNP)为NO供体,夏枯草幼苗为材料,研究外源0.01~0.50 mmol/L SNP对70 mmol/L NaCl胁迫下夏枯草幼苗抗氧化系统、光合参数与叶绿素荧光参数的影响。结果表明,0.05~0.10mmol/L SNP可以缓解NaCl胁迫对夏枯草幼苗造成的伤害,其中0.10mmol/L SNP缓解效果最显著,该处理显著提高了NaCl胁迫下夏枯草幼苗叶片的过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性,降低了电导率与丙二醛(MDA)的含量。显著提高了夏枯草叶片叶绿素a含量、叶绿素b含量、总叶绿素含量、净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)与蒸腾速率(Tr),降低了胞间CO2浓度(Ci)。叶绿素荧光动力学参数显示,0.10mmol/L SNP处理显著降低了NaCl胁迫下夏枯草幼苗的初始荧光(Fo)与非光化学荧光猝灭系数(NPQ),提高了最大荧光(Fm)、PSⅡ潜在光化学效率(Fv/Fo)、PSⅡ最大光化学效率(Fv/Fm)和PSⅡ有效光化学量子产量(Fv′/Fm′)。外源NO通过提高抗氧化酶活性,来减少脂质过氧化作用,减少光抑制对PSⅡ的破坏,提高光化学能力,增强夏枯草叶片的光合能力,从而最终提高夏枯草的抗盐能力。本试验条件下,以0.10mmol/L SNP处理效果最为显著。     

Beta为抗旱节水酿酒葡萄Syrah的理想砧木

据《北方园艺》2019年第10期《干旱胁迫下不同砧木对酿酒葡萄‘Syrah’光合作用的影响》(作者孙聪等)报道,为探讨干旱胁迫下不同砧木对酿酒葡萄Syrah光合作用的影响,以Syrah为试材,研究了干旱胁迫下嫁接苗(采用Beta、5BB和SO4为砧木)和自根苗叶片叶绿素含量(叶绿素a,Chl a;叶绿素b,Chl b;叶绿素总量,Chl)、光合效率(净光合速率Pn;气孔导度Gs;蒸腾速率Tr;水分利用效率WUE)和PSII光化学活性(PSⅡ最大光化学效率,Fv/Fm;光化学猝灭系数,qP)各项指标的动态变化。     

干旱胁迫对紫花苜蓿生长和叶绿素荧光特性的影响

为探明干旱条件下紫花苜蓿(Medicago sativa L.)的生长和光化学特性变化规律及二者的关系，以‘中苜1号’(M.sativa L.‘Zhongmu No.1’)和‘中天1号’(M.sativa L.‘Zhongtian No.1’)为材料，采用盆栽控水方法，于不同控水时间测定不同干旱条件下紫花苜蓿的株高、基径及叶绿素荧光参数。结果表明：除轻度干旱外，随着干旱胁迫的加剧，苜蓿生长速率减缓且减缓程度逐渐增大。初始荧光(F_o)和非光化学淬灭系数(NPQ)逐渐上升，其他荧光参数均逐渐下降。株高和基径的生长速率与F_o和NPQ极显著负相关，干旱胁迫使光系统Ⅱ(PSⅡ)光化学活性降低，热耗散增加，影响苜蓿光合作用，最终导致其生长受到抑制。轻度干旱未抑制2种苜蓿的生长且促进了‘中天1号’株高的生长。随着干旱加剧和持续时间延长，基径、F_o、潜在光化学效率(F_v/F_o)、最大光化学效率(F_v/F_m)表现出品种特异性，‘中苜1号’的抗旱性更强。...     

镉胁迫下裸燕麦幼苗对外源H_2O_2的生理响应

镉(Cd)是生物毒性最强的污染物之一,为探讨外源信号分子H_2O_2对Cd胁迫下裸燕麦生理响应的调节作用,采用珍珠岩栽培,以裸燕麦品种"定莜6号"为材料。试验设4个处理:1)叶面喷施蒸馏水,根部浇灌营养液(对照);2)叶面喷施5 mmol·L~(-1) H_2O_2溶液,根部浇灌营养液;3)叶面喷施蒸馏水,根部浇灌含有50 mg·L~(-1) Cd~(2+)的营养液;4)叶面喷施5 mmol·L~(-1) H_2O_2溶液,根部浇灌含有50 mg·L~(-1) Cd~(2+)的营养液。研究外源H_2O_2对Cd胁迫下裸燕麦幼苗生长、活性氧代谢、光合参数和碳同化关键酶活性的影响。结果表明:喷施H_2O_2显著缓解了Cd胁迫下裸燕麦幼苗根长、株高、鲜重和干重的下降程度,降低了Cd胁迫下裸燕麦幼苗叶片中超氧阴离子、H_2O_2、丙二醛和抗坏血酸含量及过氧化氢酶活性,提高了超氧化物歧化酶和抗坏血酸过氧化物酶活性及谷胱甘肽、类黄酮、总酚和原花青素含量,而对过氧化物酶活性的影响不大。另外,喷施H_2O_2对Cd胁迫下裸燕麦叶片中叶绿素a、叶绿素b含量及叶绿素a/b、气孔导度和蒸腾速率无显著影响,但提高了类胡萝卜素含量、净光合速率及核酮糖1, 5-二磷酸羧化酶、景天庚酮糖1, 7-二磷酸酯酶和果糖1, 6-二磷酸醛缩酶和转酮醇酶活性,降低了胞间CO_2浓度。上述结果表明,外源H_2O_2能够通过调控活性氧清除系统降低Cd胁迫诱导的氧化损伤,并提高碳同化关键酶活性,减轻Cd胁迫对光合作用的抑制,从而缓解Cd对裸燕麦幼苗生长的抑制,增强裸燕麦对Cd胁迫的耐性。     

低温弱光胁迫下芸豆叶片光抑制与类囊体膜脂构成变化

以对低温弱光敏感性有差异的两个红芸豆品种为材料,研究了低温弱光胁迫处理及恢复过程中幼苗叶片的叶绿素含量、荧光参数和类囊体膜脂肪酸组成的变化。结果表明:与对照相比,随胁迫时间延长,叶片中Chl a、Chl b和Chl(a+b)含量降低(P<0.05);F_v/F_m、F_v'/F_m'、qP、Φ_PSⅡ和ETR下降(P<0.05),Chl a/b和NPQ上升(P<0.05);类囊体膜脂MGDG、DGDG和SQDG中的亚麻酸(C18:3)含量显著降低(P<0.05),棕榈酸(C16:0)含量显著升高(P<0.05),PG中的棕榈酸(C16:0)和反式十六碳-烯酸[C16:1(3t)]含量降低(P<0.05),而亚麻酸(C18:3)和亚油酸(C18:2)含量升高(P<0.05),在叶片抵御低温弱光胁迫过程中维持一定的膜脂不饱和度的重要作用。随胁迫时间延长,类囊体膜总饱和脂肪酸(SFA)含量升高,多不饱和脂肪酸(PUFA)含量以及膜脂不饱和度(U/S)显著降低,恢复期则相反。在胁迫处理和恢复期,“英大红”和“小红芸豆”的U/S变化差异不明显,PUFA含量变化差异显著(P<0.05),且与F_v/F_m的相关性分别达到86.21%和83.92%,表明低温弱光处理及恢复过程中,光抑制后PSⅡ功能的修复与PUFA含量增加存在一定关系。因此,低温弱光胁迫下“英大红”光抑制程度较“小红芸豆”轻,可能是较高含量的PUFA增加了类囊体膜的不饱和度,维持膜的稳定性,减轻了光抑制。     

酸胁迫对夏枯草叶绿素荧光特性和根系抗氧化酶活性的影响

为了阐明夏枯草幼苗对酸性环境的耐受性,采用不同pH值(pH=4.5、4.0、3.5、3.0)的Hoagland营养液模拟酸胁迫环境,研究酸胁迫对夏枯草幼苗叶绿素荧光特性及根系抗氧化酶活性的影响。结果表明,随着pH值下降,代表供体与受体侧参数的K点相对可变荧光(W_K)、J点相对可变荧光(V_J)和电子受体QA-被还原的最大速率(dV/dt_o)逐渐升高,光系统Ⅱ(PSⅡ)电子传递的量子效率(φE_o)降低;表示单位反应中心吸收(ABS/RC)、捕获(TR_o/RC)、热耗散(DI_o/RC)的能量逐渐增加;用于电子传递的能量(ET_o/RC)逐渐下降;表示PSⅡ的最大光化学效率(F_v/F_m)、吸收光能为基础的光合性能指数(PI_abs)、表征光系统Ⅰ(PSⅠ)的最大氧化还原活性(ΔI/I_o)及PSⅡ与PSⅠ协调性(Φ_PSⅠ/PSⅡ)随酸胁迫程度增加逐渐下降。夏枯草根系超氧化物歧化酶(SOD)与过氧化物酶(POD)活性呈下降趋势,而根系抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性先升高后降低;夏枯草叶片可溶性糖、脯氨酸含量逐渐上升。酸胁迫下,夏枯草PSⅡ反应中心受损,电子传递受阻,光系统性能及PSⅡ与PSⅠ的协调性降低,根系SOD与POD活性受到抑制,在pH 3.0处理下表现较为明显。夏枯草通过提高单位反应中心的热耗散能力来减少过剩光能对叶片光合机构的破坏,通过提高根系APX抗氧化酶及叶片渗透调节物质含量来减少酸胁迫带来的伤害。     

玉米‖花生茬口对冬小麦旗叶光化学活性的影响

为探明玉米‖花生茬口显著提高冬小麦旗叶的光合速率和产量的光反应机理,研究了玉米‖花生茬口(间作茬口,ICR)、玉米茬口(MCR)和花生茬口(PCR)及不同施磷水平对冬小麦播前土壤含水量、冬小麦花后旗叶的气体交换参数、光系统Ⅱ(PSⅡ)、光系统I(PSⅠ)及二者间的性能协调性的影响。结果表明,间作茬口较玉米茬口显著提高了冬小麦播前土壤含水量及旗叶的净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)和PSⅡ反应中心供(Wk)/受体侧(Vj)的活性,增强了单位面积吸收的光能(ABS/CSo)、捕获的能量(TRo/CSo)和进入电子传递的光能(ETo/CSo)。间作茬口较玉米茬口显著提高了冬小麦扬花期旗叶PSⅡ初级光化学最大量子产额(φpo)、转化效率(Ψo)、电子传递效率(δRo)及乳熟期的PSⅠ的性能(ΔI/Io)、PSⅡ与PSⅠ协调性(ΦPSⅠ/PSⅡ)和籽粒产量,较花生茬口显著提高了乳熟期的φpo和δRo值。施磷提高了Pn、ABS/CSo、TRo/CSo、ETo/CSo、φpo、Ψo、δRo、ΔI/Io和ΦPSⅠ/PSⅡ值。这说明间作茬口较玉米茬口提高了冬小麦旗叶光反应中心活性,从而提高净光合速率,重要原因可能是间作茬口能保持耕层较高的土壤含水量。     

干旱胁迫下γ-氨基丁酸保护玉米幼苗光合系统的生理响应

为明确干旱胁迫下γ-氨基丁酸(GABA)保护玉米幼苗光合系统的生理响应,以郑单958为试验材料,依据玉米幼苗生长数据,选择1 mmol·L^-1为γ-氨基丁酸(GABA)供试浓度,设置空白对照(CK)、1 mmol·L^-1 GABA(G)、20%聚乙二醇(PEG-6000)模拟干旱胁迫(D)、20%聚乙二醇(PEG-6000)模拟干旱胁迫和1 mmol·L^-1 GABA(DG)4个处理开展玉米水培试验。结果表明:不同浓度GABA能缓解干旱胁迫的抑制作用,使玉米幼苗恢复生长,其中1 mmol·L^-1 GABA效果最好。干旱胁迫下,外源施用1 mmol·L^-1 GABA能显著提高叶片超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性,减少丙二醛(MDA)、超氧阴离子($O_{2}^{-}$)和过氧化氢(H₂O₂)积累,降低叶片相对电导率。此外,外源GABA能显著提高干旱胁迫下叶片内可溶性蛋白、可溶性糖和脯氨酸含量,从而提高细胞保水能力。外源施用GABA能显著降低叶片干旱胁迫下初始荧光(F₀),提高暗适应下最大可变荧光(F_v)、最大荧光(F_m)和最大光量子效率(F_v/F_m),从而降低叶片光化学损伤。在干旱胁迫第5天,与D处理相比,DG处理SPAD数值、净光合速率(P_n)、蒸腾速率(T_r)和气孔导度(G_s)分别提高8.25%、7.69%、9.13%和7.38%,胞间CO₂浓度(C_i)降低2.93%。因此,外源GABA能通过降低叶片的氧化损伤和提高细胞保水能力来改善叶片对干旱胁迫的适应能力,从而保护玉米幼苗光合系统。     

甘露糖浸种对干旱胁迫下白三叶种子萌发及抗旱性的影响

以‘拉丁诺'(Ladino)白三叶为供试材料,研究甘露糖(MAS)浸种对18%PEG6000干旱胁迫下白三叶种子萌发过程中淀粉代谢、根系活力、渗透调节、抗氧化防御及基因差异表达的影响。试验结果表明,低浓度(0.5、1.0、2.0和5.0mmol·L^-1)的MAS浸种预处理能显著提高干旱胁迫下白三叶种子的萌发,其中2.0mmol·L^-1的MAS效果最为明显,但高浓度(10.0mmol·L^-1)的MAS浸种处理显著降低了干旱胁迫下种子的萌发率。进一步试验发现,2.0mmol·L^-1MAS浸种预处理能显著提高干旱胁迫下种子萌发时根系生长、根系活力和淀粉酶活性,有效缓解干旱胁迫抑制的淀粉分解,也显著增加了干旱胁迫下种子萌发过程中游离脯氨酸的积累,并降低细胞渗透势。此外,2.0mmol·L^-1的MAS浸种预处理后,种子在干旱胁迫下萌发过程中超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)活性及细胞总抗氧化能力显著提高,MnSOD和POD基因转录水平显著增强,维持了细胞内显著较低的活性氧、电解质渗透率和MDA含量,缓解了胁迫对细胞造成的氧化性伤害。但2.0mmol·L^-1MAS浸种预处理并没有提高水分胁迫下白三叶种子萌发时可溶性糖含量,推测MAS促进淀粉分解产生的糖可能主要用于维持胁迫下籽苗的生长。上述结果表明MAS显著提高白三叶种子在干旱胁迫下萌发时的抗性且与促进淀粉代谢、提高渗透调节能力及增强抗氧化防御系统密切相关,且低浓度MAS浸种处理对正常水分条件下白三叶种子萌发也具有一定的促进作用。     

烯效唑对盐胁迫下糜子幼苗形态和生理特性的调控效应

为探究叶面喷施烯效唑对糜子幼苗耐盐性的调控作用,以榆糜3号为试验材料,采用砂培方式,研究了三叶一心期叶面喷施烯效唑(50 mg·L^-1)对150 mmol·L^-1 NaCl盐胁迫下糜子幼苗生长和生理特性的影响。结果表明: 喷施烯效唑提高了盐胁迫下糜子幼苗叶片净光合速率、蒸腾速率、气孔导度和胞间CO₂浓度,同时烯效唑增加了盐胁迫下糜子叶片光系统II的最大光能转换效率、实际光化学效率和光化学猝灭系数,降低了叶片PSⅡ的非光化学猝灭系数;盐胁迫下喷施烯效唑处理株高显著降低(P<0.05),叶面积和地上部干重减小,糜子幼苗总根长、根体积、根总表面积、根平均直径和地下部干重增加;盐胁迫下经烯效唑处理的幼苗叶片和根系超氧化物歧化酶(SOD)活性、过氧化物酶(POD)活性、过氧化氢酶(CAT)活性、可溶性蛋白含量均升高;而丙二醛(MDA)含量和超氧阴离子自由基($\mathop{}_{A}^{B}$)含量均下降;其中POD活性和$\mathop{}_{A}^{B}$含量在叶片中无显著差异,而在根系中差异达显著水平(P<0.05)。因此,在三叶一心期叶面喷施50 mg·L^-1烯效唑能够调控糜子幼苗形态特征,增强根系和叶片保护酶活性和可溶性蛋白含量,减缓膜脂过氧化程度,从而有效提高植株的耐盐能力。     

甘露糖对白三叶抗旱性、糖及糖醇类代谢物积累的影响

以广泛栽培种植的 ‘Ladino’ 白三叶为供试材料,采用生理生化及气相色谱-质谱联用(GC-MS)技术,从叶片水分状况、渗透调节、抗氧化性、光合特征、糖及糖醇类物质的积累研究甘露糖对白三叶抗旱性的影响。研究结果表明,干旱胁迫显著降低白三叶叶片相对含水量、叶绿素含量、叶绿素荧光和净光合速率,导致膜脂过氧化加剧,细胞膜稳定性降低,植株受损严重。但白三叶能通过提高自身水分利用效率及降低渗透势以适应干旱胁迫。外施适宜浓度的甘露糖(30 mmol·L^-1)能显著提高干旱胁迫下白三叶叶片光合作用、抗氧化和渗透调节能力,从而有效缓解干旱诱导的氧化伤害并维持良好的水分状况,提高植株抗旱性。通过对不同糖及糖醇类代谢物含量变化的测定发现,不同糖类积累对干旱胁迫响应有所不同,甘露糖能在干旱条件下诱导多种糖(甘露糖、葡萄糖、果糖、半乳糖、木糖、蔗糖、麦芽糖和海藻糖)和糖醇(肌醇、丙三醇和松醇)的积累,这既提高了干旱胁迫下细胞渗透调节能力,也为白三叶生长和代谢供能提供更多的可利用碳水化合物以抵御干旱胁迫。     

氮磷肥配施对西北羊茅开花期叶片光合特性日变化的影响

基于植物对N、P营养元素的需求,试验设计2个施氮量(0、60 kg·hm^-2)和3个施磷量(0、60、90 kg·hm^-2)配施,测定开花期叶片在不同光合有效辐射下的气体交换参数和叶绿素荧光参数,探讨西北羊茅对氮、磷添加和光合有效辐射的响应。结果表明,光合有效辐射呈先增后减的日动态变化,下午13:00时高达2000 μmol·m^-2·s^-1,且对西北羊茅光合特性的影响大于施肥措施。净光合速率随光合有效辐射增强先增后降,其值在800~1000 μmol·m^-2·s^-1时最大;气孔导度、气孔限制值、蒸腾速率和水分利用效率与净光合速率表现一致,胞间CO₂浓度表现相反。氮肥和磷肥配施后气孔导度、气孔限制值和蒸腾速率均增大,胞间CO₂浓度则减小,表明施肥主要通过调节气孔导度,以促进叶片与环境间交换水分和CO₂,从而增大净光合速率。随光合有效辐射增强,PSⅡ有效光化学效率、PSⅡ实际光化学效率和光化学猝灭系数显著降低,非光化学猝灭系数显著增加,电子传递速率先增加后降低,但均在400~800 μmol·m^-2·s^-1和大于1200 μmol·m^-2·s^-1后快速变化。氮肥和磷肥配施显著提高PSⅡ有效光化学效率、PSⅡ实际光化学效率、光化学猝灭系数和电子传递速率,N₆₀P₉₀处理还提高PSⅡ最大光化学效率和非光化学猝灭系数。在光能分配方面,为减轻强光对光合器官的破坏,随光合有效辐射增强光化学反应比例降低,天线热耗散和非光化学反应耗散比例增加。施肥主要通过非光化学反应比例减小补偿于光化学反应比例,从而提高光能利用率。综合以上结果,从西北羊茅叶片的光合特性来看,氮磷肥配施通过调节气孔导度,以促进叶片与环境间水分和CO₂的交换和提高PSⅡ反应中心活性,非光化学反应比例减小补偿于光化学反应比例,进而增加叶片净光合速率。     

转露地菊CgDREB22基因的烟草抗逆性分析

DREB转录因子是AP2/ERF转录因子的一个亚家族,主要参与植物对干旱、高盐和低温等逆境的分子应答机制。前期研究从露地菊中分离出一个CgDREB22基因,构建植物过表达载体并用农杆菌介导法转化烟草。对获得的T₁代转基因烟草种子和幼苗进行高盐(150 mmol·L^-1 NaCl )、干旱(150 mmol·L^-1甘露醇)、低温(4 ℃)等处理,进而观察表型并测定相关生理指标。结果表明:在低温、干旱和高盐胁迫下,转基因烟草幼苗鲜重和根长都低于野生型;在高盐和干旱胁迫下,转基因烟草幼苗脯氨酸含量、抗氧化物酶[超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)]活性均显著低于野生型。综上说明,露地菊CgDREB22基因在植物受到非生物胁迫的过程中起负调控的作用。