两种生境下狗牙根叶表皮亚显微结构的比较

通过对生长在田园土和植被砼2种生境下的5个品种狗牙根及野生狗牙根叶表皮微形态进行扫描电镜观察,比较了在不同生境下狗牙根叶表皮上气孔形状、大小、密度和表皮毛、乳突等附属物。结果表明,供试的5个狗牙根品种及野生狗牙根对植被砼环境作出了积极的响应与适应,上下表皮乳突明显较田园土的增多,并且有些狗牙根品种叶表皮的气孔器周围乳突有规律的排列,使气孔器凹陷在其周边的细胞里面,使气体扩散阻力增大,有利于降低蒸腾,增加植物对水分的利用效率。与田园土上生长狗牙根相比,植被砼上狗牙根上、下表皮气孔密度显著增高的有喀什狗牙根、Sahara、Heaven、Hawk。就植被砼上不同狗牙根气孔特征来说,气孔密度较其他品种显著多的品种有喀什狗牙根、Sahara。在供试的5个狗牙根品种及野生狗牙根中,根据表皮毛及其他附属物的形态特征,气孔参数的特征等综合考虑,认为Sahara、Hawk、喀什狗牙根等对植被砼生境有很好的适应性。     

草地早熟禾叶片表皮解剖结构与抗白粉病性的研究

为了探究叶片表面结构和解剖结构与白粉病的抗性的关系,以3个草地早熟禾（Poa pratensis L.）品种为试验材料,接种禾布氏白粉病菌（Erysiphe graminis DC.ex Merat）进行病情调查,采用扫描电镜法和石蜡切片法相结合,测定叶片的气孔、乳突、表面结构和解剖结构等指标。结果表明：不同草地早熟禾品种的发病率、病情指数和对白粉病的抗性存在差异,抗性划分为：‘午夜2号’表现为中抗（Moderate disease resistance,MR）,‘四季青’表现为中感（Moderate susceptibility,MS）,‘超级哥来德’表现为极感（Easy susceptibility,ES）;不同草地早熟禾品种气孔长度、气孔长宽比与白粉病抗性均呈负相关;乳突密度、乳突宽度、叶片上下表皮厚度三者与白粉病抗性均呈正相关;草地早熟禾抗病品种叶片上下表皮厚度大,且表皮上分布的乳突密而大,是抗性品种具备的防御白粉病菌侵染的结构。     

陕西14种小檗属植物的叶表皮微形态

应用光学显微镜对西北农林科技大学植物标本馆中分布于陕西省的14种小檗属(Berberis)植物的叶表皮微形态特征进行了研究。结果表明:14种小檗属植物叶表皮细胞形状有多边形和无规则形两种;垂周壁式样有平直-弓形、浅波形和深波形3种。叶表皮外均有不同程度加厚的角质层。气孔器只分布在所有研究的14种小檗属植物的下表皮,形状为椭圆形、长椭圆形、宽椭圆形;气孔器类型大多为无规则型。这些特征与它们具有的耐旱性有一定的相关性。对气孔指数、气孔密度、气孔长宽比的数据分析表明:陕西14种小檗属植物的气孔指数差异较大,可作为种间分类的依据;气孔密度在特定几种植物间的差异较明显,可作为部分种的分类依据。     

紫花苜蓿水分利用效率对水分胁迫的响应及其机理

采用盆栽试验,测定了3种紫花苜蓿品种的光合(Pn)、蒸腾(Tr)、胞间CO₂浓度(Ci)、气孔密度和叶片碳同位素组成(δ¹³C)等,探讨不同紫花苜蓿品种在水分胁迫下的水分利用效率(WUE)的变化。结果显示,陇东苜蓿和新疆大叶苜蓿叶片WUE在50%田间持水量(FWC)水分胁迫下最高,在75%FWC下最低,而阿尔冈金苜蓿则相反;以日为尺度,各品种在25%FWC下WUE最高,在75%和50%FWC下WUE大小则因品种不同而表现不同;Pn/Ci随水分胁迫增加而下降,而气孔密度上升;δ¹³C值也随水分胁迫的增加而增加。上述结果表明,水分胁迫可提高紫花苜蓿水分利用效率,但品种间有差异;气孔因素和叶片羧化效率共同影响紫花苜蓿的水分利用。     

种植密度对紫花苜蓿生物量与不同叶位光合特性的影响

以紫花苜蓿甘农3号为材料,研究5个种植密度(2 100、2 630、3 150、3 680、4 200万株/hm~2)对现蕾期紫花苜蓿生物量和上、中、下3部位叶片光合特性的影响。结果表明:随着种植密度的增加生物量呈现增加的趋势,在3 680万株/hm~2处理下达到最大;上、中、下部位叶片净光合速率、蒸腾速率、气孔导度、叶绿素含量随着种植密度的增加均降低,但水分利用效率随着种植密度的增加而升高;种植密度对下部位叶片的蒸腾速率、水分利用效率、叶绿素含量影响大于中、上部位叶片;同一种植密度下,各部位叶片净光合速率、蒸腾速率、气孔导度、叶绿素含量的大小顺序均为上部叶中部叶下部叶,胞间CO_2浓度、水分利用效率的大小顺序为下部叶中部叶上部叶。     

东达山高寒草甸8种植物气孔特征沿土壤水分梯度的变化

植物叶片气孔密度和大小具有可塑性,在外界胁迫下而变化,是植物适应环境变化的重要机制。为揭示高寒草甸生境趋向干旱化过程中植物气孔特征的变化规律,选择藏东南东达山高寒草甸的8种优势或常见植物作为研究对象,设置10个土壤水分梯度,分析气孔特征的变化。结果表明,根据植物对土壤水分的依赖程度可划分为4种类型:大花嵩草为沼生型,随土壤干旱程度的增加气孔密度增加、气孔大小减小;鸭跖草、小大黄、矮生嵩草和珠芽蓼为湿生型,气孔密度和大小与土壤含水率之间的关系多呈现为单峰曲线格局;圆穗蓼和线叶嵩草为旱生型,气孔特征随土壤干旱程度增加的变化趋势与沼生型植物几乎相反;高山嵩草气孔特征与土壤含水率之间的相关性不显著,在土壤水分梯度上分布范围广,为广布型。每种植物生长都有适宜的土壤水分条件,过高或过低的土壤含水率都将胁迫植物的生长,因此植物气孔特征与土壤含水率之间的关系呈现多种变化格局。     

圆囊苔草叶片的形态解剖学研究

利用光学显微镜研究了圆囊苔草叶的形态结构。圆囊苔草叶基生,由叶鞘和叶片两部分组成,叶片扁平带状,平行脉序;上下表皮细胞垂周壁均呈不同程度的波浪状,外壁均有较薄的角质层和硅化乳突;正对主脉的上表皮有泡状细胞;上下表皮均有气孔器分布,并且上表皮气孔密度大于下表皮。等面叶,栅栏组织发达,叶肉细胞中有2种类型的异化细胞,相邻维管束之间有发达的气腔;叶脉稠密、维管束鞘2层,外层为较大薄壁细胞,内层为较小的厚壁细胞。由纤维组成的机械组织,成片存在于绝大多数叶脉的上下方。     

气孔与苜蓿品种对白粉病抗性的关系

通过从来源不同国家和地区的9个紫花苜蓿品种对白粉病的田间抗性评价,室内苗期接种统计和气孔的观察,结果表明,不同品种对白粉病的抗性达极显著水平,而品种间气孔密度(气孔数/mm2)和气孔口长度(μm)差异不显著,经相关分析,二者与品种对白粉病的抗性无关。     

3种香根草属植物叶表皮微形态特征研究

运用光学显微镜和扫描电镜的方法,对3种香根草属植物的叶表皮微形态特征进行观察和比较。结果表明,香根草属3个种的叶表皮皆由长细胞、短细胞、气孔器、微毛、刺毛、大毛和乳突所组成。长细胞为长方形,垂周壁呈深波状或浅波状,短细胞有哑铃形、十字形,结节形;气孔器均为纵列型,副卫细胞为圆屋顶形至三角形;上下表皮都具微毛和乳突,下表皮还具刺毛和大毛;叶片表面有一层厚厚的角质膜,并常有条状隆起。该研究说明香根草属植物叶表皮微形态既有种间相似的特征,又存在一定的特异性,可为本属种间的分类及其抗逆机理提供依据。     

干旱生境下外源脯氨酸对红砂气孔形态的影响

本研究以大田环境内的红砂(Reaumuria soongorica)为对象,喷施不同质量浓度(0,50,100,150,200,250 mg·L^-1)的脯氨酸(Proline, Pro),以各处理的第0 d为对照(CK),测量第1,3,6,9 d的叶片气孔特征(气孔长、宽、面积和气孔密度),以揭示红砂气孔对外源Pro的响应。结果表明：在各Pro处理、作用时间和Pro处理与作用时间的交互作用下,对叶片的气孔特征都有显著影响;各处理下,气孔长与宽度、气孔面积和密度间呈极显著负相关(-0.680,-0.626,-0.690),其余指标间均达极显著正相关(0.883,0.778,0.769);对各Pro处理下的气孔特征进行拟合,气孔密度与面积、气孔长度和宽度、气孔长度和密度间均达极显著水平(P<0.01),且具有相关性。因此,喷施外源Pro可减小红砂叶片气孔长,增大气孔宽、面积和密度,显著影响气孔特征,可缓解干旱胁迫的不利影响,其中以100 mg·L^-1浓度效果最佳,能显著提高红砂的抗旱性。     

干热胁迫对紫花苜蓿光合特性的影响

为了解紫花苜蓿（Medicago sativa L.）在干热胁迫条件下光合特性的变化规律,对其6个品种的叶片净光合速率（P_n）、蒸腾速率（T_r）、胞间二氧化碳浓度（C_i）、气孔导度（G_s）、水分利用效率（WUE）进行测定。结果表明,随着干热胁迫强度的增加,各紫花苜蓿品种叶片的净光合速率、蒸腾速率、气孔导度、水分利用效率整体呈下降趋势;而胞间二氧化碳浓度整体呈上升趋势（P<0.05）。且经过一定时间的复水处理,WL525的蒸腾速率和气孔导度得到了明显的恢复（P<0.05）,与胁迫前的状态接近,且其他品种的蒸腾速率和气孔导度也得到一定程度的恢复;而供试品种的净光合速率、胞间CO₂浓度及水分利用效率均没有得到明显改善。相关分析表明,在干热胁迫条件下,净光合速率与蒸腾速率、气孔导度、水分利用效率均成极显著正相关（P<0.01）,而与胞间二氧化碳浓度成极显著负相关（P<0.01）。     

苗期紫花苜蓿对干旱胁迫的适应机制

紫花苜蓿(Medicago sativa)(以下简称苜蓿)是重要的豆科牧草,在世界分布广泛。本研究以强抗旱性(陇东苜蓿Medicago sativa L.cv.L ongdo ng)、中抗旱性(公农1号Medicago sativ a L.cv.Gongnong No.1)及弱抗旱性(BL-02-329)3种紫花苜蓿为试验材料进行抗旱机制的研究,主要结果如下:1.对干旱胁迫下3种苜蓿叶片活性氧清除机制的研究结果表明,干旱胁迫会造成苜蓿叶片活性氧产生速率增大、丙二醛含量增多、细胞膜透性增大。与抗旱性弱的相比,抗旱性强的苜蓿叶片活性氧产生速率低,丙二醛含量积累少,细胞膜受到的破坏较轻。     

不同株型玉米基因型对干旱胁迫的响应分析

改良株型结构是挖掘玉米产区光、热、水潜力的重要途径,是玉米理想株型育种的基础。为了深入揭示玉米株型相关耐旱响应机理,研究在花期干旱胁迫下对株型差异较大的3份玉米基因型(廊黄、昌7-2和TS141)穗位叶的株型结构、气孔形态、生理代谢、光合特性及产量进行了研究。结果表明:1)干旱胁迫下,3份不同株型基因型的叶长、叶宽、叶面积及叶夹角均显著减少,叶形系数和叶向值均显著增大,平展株型基因型TS141的6个株型性状较紧凑株型基因型廊黄和昌7-2变化更大;2)干旱导致3份不同株型基因型的上/下表皮气孔个数趋于增多,上/下表皮气孔长度和宽度趋于缩短,TS141的上/下表皮气孔个数均有较大的增多,上/下表皮气孔长度和宽度均有较小的降低;3)干旱胁迫后,TS141的叶绿素a、b、(a+b)含量及叶绿素a/b均明显下降,廊黄和昌7-2的叶绿素a/b均有较小地上升,其余3个性状均有较小地下降;4)干旱条件下,3份不同株型基因型的气孔导度、净光合速率、叶片温度、蒸腾速率和RuBPCase活性均有不同程度地减少,胞间CO₂浓度均有不同程度地升高,与TS141相比,廊黄和昌7-2变化的幅度更小;5)干旱处理后,3份不同株型基因型的单株产量、单穗重、穗粒重、百粒重、穗长及出籽率均显著下降,对TS141的影响程度远大于廊黄和昌7-2;6)主成分PCA分析和热图Hierarchical clustering分析表明,干旱胁迫下玉米这些性状间的关系较为复杂,彼此相互关联,这些性状能完全概括不同株型基因型的耐旱性差异。因此,推测玉米株型结构作为重要的干旱调节者,其可与气孔形态、生理代谢及光合特性相互调节共同构成玉米株型相关耐旱响应机制,且由于紧凑株型玉米对干旱胁迫的调节能力更强,其在今后育种中具有更好的抗旱潜能。     

干旱胁迫下结缕草叶片抗坏血酸与相关生理指标变化的品种差异研究

通过盆栽试验,以日本结缕草与细叶结缕草为材料,研究了干旱胁迫下结缕草叶片AsA含量与相关生理指标的品种差异。结果表明,干旱胁迫下日本结缕草和细叶结缕草叶片中AsA含量与相关生理指标的动态变化规律基本相似,但品种间差异显著。干旱胁迫下2个品种的AsA含量和AsA/DHA均呈现先上升后下降的变化趋势,但日本结缕草下降的时间更早。干旱胁迫下叶片相对含水量、POD活性在2个品种中均呈下降趋势,但日本结缕草的下降趋势更明显,尤其在干旱胁迫后期。胁迫后日本结缕草叶绿素a与叶绿素b含量下降明显,而细叶结缕草变化不大。胁迫后两者的相对电导率和MDA含量均呈上升趋势,但日本结缕草增加的幅度更为显著。干旱胁迫后日本结缕草和细叶结缕草叶片Rubisco的含量均在第3天开始下降,胁迫后期日本结缕草Rubisco含量恢复到对照水平,而细叶结缕草Rubisco含量在胁迫后期显著高于对照。本研究结果表明,干旱胁迫下结缕草可以通过增加和维持叶片中AsA含量与POD活性来减缓Rubisco及叶绿素的降解,降低干旱胁迫对植株造成的氧化胁迫伤害程度,进而改善其抗旱能力。本研究结果进一步证实结缕草抗旱能力有品种差异,其中日本结缕草抗旱能力弱于细叶结缕草。     

外源ABA对干旱胁迫下多年生黑麦草光合特性的影响

为探究干旱胁迫下外源脱落酸（Abscisic acid,ABA）对多年生黑麦草（Lolium perenne）抗旱性的影响。本研究以多年生黑麦草品种“冬牧”为材料,采用盆栽试验,利用聚乙二醇（Polyethylene glycol,PEG）模拟不同程度的干旱胁迫,通过LI-6400XT光合-荧光测定仪,研究了正常、中度和重度干旱胁迫下外源0,200和500 μmol·L^-1的ABA对多年生黑麦草光合特性及叶绿素荧光参数的影响。结果表明,干旱对多年生黑麦草的叶绿素含量和光合特性产生了显著影响（P<0.05）,重度干旱下共喷施225 ml的ABA 500 μmol·L^-1能够显著提高叶绿素含量,而ABA仅对气孔导度（Gs）产生了影响（P<0.05）。外源ABA能缓解干旱胁迫对多年生黑麦草初始荧光（Fo）、最大荧光（Fm）、可变荧光（Fv）、PSII最大光化学量子产量（Fv/Fm）、PSII潜在活性（Fv/Fo）和光化学猝灭（NPQ）的影响（P<0.05）,使受损的PSII反应中心快速得到修复,从而降低干旱胁迫对叶绿体光合机构的破坏。     

多年生黑麦草叶片形态与低温胁迫的生理响应

多年生黑麦草(Lolium perenne)在冬季低温多风条件下易受寒害影响,造成脱水死亡。本研究以抗寒性强品种‘Brightstar SLT’和抗寒性弱品种‘Linn’为试验材料,在自然状态下观察两种黑麦草叶片形态,测定叶片相对失水速率,并在0℃低温胁迫条件下测定相关生理指标,以探究多年生黑麦草叶片形态与其低温胁迫生理响应的关系。结果表明,自然状态下,‘Brightstar SLT’叶片气孔数量显著多于‘Linn’(P0.05),气孔长度、气孔面积、叶片表皮细胞和相对失水速率显著小于‘Linn’(P0.05)。低温胁迫后,两品种多年生黑麦草蒸腾速率和气孔导度在短时间内均升高,‘Brightstar SLT’蒸腾速率和气孔导度显著小于‘Linn’(P0.05),光合速率显著高于‘Linn’(P0.05),电解质渗透率低于‘Linn’。由此得出:抗寒品种失水速率慢,在低温胁迫条件下表现出光合能力稳定和受低温伤害程度低的特点与其气孔数目多、长度小、面积小和表皮细胞小的叶片形态紧密相关。     

17个苜蓿品种苗期抗旱性鉴定

采用温室盆栽模拟旱境条件,连续干旱胁迫4、8、12 d对17个苜蓿Medicago sativa品种苗期的叶片相对含水量、脯氨酸含量和质膜透性3个抗旱生理指标进行了分析评价,以干旱胁迫12 d与刚停水时(CK)的3个抗旱生理指标的变化率进行方差分析与数学聚类,研究结果表明,17个苜蓿品种可划分为抗旱性较强、中、较弱3类,其中肇东苜蓿、CW400、DK140、8925苗期抗旱性较强,而Grandeur、WL323MF、8920MF苗期抗旱性较弱,且二者之间差异达到显著水平(P＜0.05),其余参试品种的抗旱性居中.