野生大豆、半野生大豆和栽培大豆对苗期干旱胁迫的生理反应

以野生、半野生和栽培大豆为材料,在旱棚盆栽条件下进行苗期干旱胁迫试验.对叶绿素含量、光合速率、脯氨酸含量、丙二醛(MDA)含量、相对电导率、可溶性糖(WSS)含量、超氧化物歧化酶(SOD)活性、过氧化物酶(POD)活性、过氧化氢酶( CAT)活性进行测定.结果表明,在干旱胁迫下,叶绿素含量、光合速率、可溶性糖含量、脯氨酸含量及SOD活性表现为野生大豆＞半野生大豆＞栽培大豆;而丙二醛含量、相对电导率、POD活性则表现为野生大豆＜半野生大豆＜栽培大豆.干旱胁迫下不同类型材料各生理指标与正常供水条件相比都发生不同程度的变化,叶绿素含量、光合速率降幅为野生大豆＜半野生大豆＜栽培大豆;脯氨酸含量增幅为野生大豆＞半野生大豆＞栽培大豆;而丙二醛(MDA)含量、相对电导率、SOD活性、POD活性,CAT活性增幅变化顺序为野生大豆＜半野生大豆＜栽培大豆.在干旱胁迫下,野生大豆、半野生大豆和栽培大豆的生理指标发生显著变化,3种类型大豆的变化幅度差异显著.野生大豆在干旱胁迫下生理指标的表现优于半野生大豆和栽培大豆.     

水分胁迫及复水对玉米光合速率及可溶性糖的影响

采用聚乙二醇(PEG-6000)模拟不同程度的干旱胁迫,研究了不同水分胁迫处理及复水对玉米光合速率和叶片可溶性糖浓度的影响。结果表明,水分胁迫使净光合速率(Pn)下降,叶片可溶性糖浓度升高,且与胁迫程度呈正相关。复水后,轻度胁迫处理的玉米光合速率恢复较快并超过对照,可溶性糖浓度降低但仍然高于对照;重度胁迫处理的光合速率在复水后较长时间内低于对照,可溶性糖的浓度高于对照及轻度胁迫处理。叶片可溶性糖浓度与光合速率之间具有显著的负相关关系。     

干旱胁迫对中粒种咖啡幼苗膜脂过氧化、抗氧化酶活性和渗透调节物质含量的影响

以苗龄约8个月的中粒种咖啡袋育苗为材料,测定3种干旱胁迫强度下咖啡幼苗叶片的生理指标变化,旨在了解其对干旱胁迫的生理响应。结果表明:在轻度干旱胁迫下(土壤相对含水量为55%~60%),与对照相比,中粒种咖啡幼苗叶片的可溶性蛋白、可溶性糖、脯氨酸含量、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性极显著增加,而丙二醛(MDA)含量和相对电导率没有显著变化。但在中度干旱或重度干旱胁迫下(土壤相对含水量为40%~45%或25%~30%),可溶性蛋白含量、SOD、POD、CAT活性显著或极显著减少,而可溶性糖、脯氨酸的积累减缓,MDA含量和相对电导率迅速上升。在适度干旱胁迫下,中粒种咖啡幼苗可通过提高抗氧化酶活性和渗透调节能力来增强其对干旱胁迫的耐性。     

土壤干旱对抗旱品种洛麦9133拔节期生理特性的影响

为揭示冬小麦拔节期对干旱胁迫的响应机制,采用盆栽试验对不同土壤干旱条件下洛麦9133拔节期的生理特性进行了研究.结果表明,拔节期叶水势、叶相对含水率、叶绿素含量、根系活力、蒸腾速率和光合速率均随土壤水分的减少而呈降低趋势;叶饱和亏、叶绿素a/b、叶片可溶性糖含量、脯氨酸含量、质膜透性、POD活性以及水分利用效率均呈增加趋势.这说明在干旱胁迫下,冬小麦通过降低水势、相对含水率、根系活力和蒸腾速率,增加渗透调节物质可溶性糖、脯氨酸含量和增强POD活性等生理上的变化以提高抗旱性,从而使其适应干旱逆境.     

干旱胁迫对苎麻光合特性和产量的影响

以苎麻品种川苎11号为材料,采用盆栽控水试验,设置正常供水(对照)、轻度干旱、中度干旱和重度干旱,研究了苎麻旺长期干旱胁迫持续20天对苎麻光合特性和产量的影响.结果表明,干旱胁迫显著降低了苎麻叶片净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)和蒸腾速率(Tr),胁迫程度越重,降低幅度越大.干旱胁迫显著提高了苎麻叶片的内在水分利用效率(WUEi)和气孔限制值(Ls),但WUEi和Ls在轻度和中度胁迫下上升,在重度胁迫下下降.苎麻Pn的降低在轻度和中度干旱胁迫下受气孔因素限制,在重度干旱胁迫下受非气孔因素限制.干旱胁迫显著降低了苎麻鲜皮出麻率和原麻产量,但苎麻可以忍耐较轻程度的水分亏缺.总之,干旱胁迫显著降低了苎麻的光合速率,并影响到苎麻的生长和纤维产量,影响程度与干旱胁迫程度的强弱密切相关.在生产中,旱情达到中度干旱时应及时采取抗旱措施,确保苎麻正常生长.     

苗期外源脱落酸和茉莉酸缓减小麦花后干旱胁迫的效应及其生理机制

为探究生育前期喷施脱落酸（ABA）和茉莉酸（JA）对小麦花后干旱胁迫的缓减效应,在盆栽试验条件下,测定和分析了苗期喷施ABA和JA后花后干旱胁迫下小麦籽粒产量及部分生理指标的变化。结果表明,花后干旱胁迫显著降低小麦穗粒数、千粒重和产量。干旱胁迫下,喷施ABA和JA可显著提高植株内源ABA和JA含量、旗叶光合速率和PSⅡ的最大光化学效率、渗透调节物质（可溶性糖、游离氨基酸和脯氨酸）含量以及抗氧化酶（SOD、CAT、APX和GR）活性,降低丙二醛含量,增加穗粒数、千粒重和产量。说明生育前期喷施外源ABA和JA可缓解花后干旱胁迫对小麦光合的抑制作用,增强干旱胁迫下植株的渗透调节和抗氧能力,促进产量形成。     

氮量及减灌对冬小麦旗叶生理参数和细胞保护酶活性的影响

为给小麦水氮高效栽培提供依据,以水氮响应特征不同小麦品种保麦10（适合高水肥）和石麦22（节水型）为材料,通过田间试验,研究了不同施氮量及春季灌水次数对小麦旗叶光合色素含量、保护酶活性和产量的影响。结果表明,増施氮素和增加灌水次数能提高供试品种旗叶叶绿素a、b含量、可溶隆蛋白含量、超氧化物气化酶（SOD）和过氧化氢酶（CAT）活性,改善产量构成因素及产量,减少细胞膜质过氧化产物丙二醛（MDA）累积量。高水氮组合（N225结合春季2次灌水）下保麦10和石麦22旗叶生理生化参数及产量性状的差异较小;在高氮、低氮灌1水下,与保麦10相比,石麦22旗叶生长中后期被测细胞保护酶活性、游离脯氨酸、可溶性糖含量显著增加,MDA含量显著降低,产量得到明显改善。石麦22较强的耐低氮及干旱能力与其水氮胁迫下植株上位叶维持较高光合色素含量、较多渗透物质含量和较强细胞保护酶活性有关。     

木薯品种新选048耐旱生理特性研究

以木薯新品种新选048为材料,采用干旱胁迫方法,测定各个生育时期与水分代谢和耐旱相关的各项生理指标,研究该品种耐旱的生理特性。结果表明,不同的水分处理显著影响木薯的株高、茎粗、叶片的自由水/束缚水、脯氨酸含量、可溶性蛋白质含量、可溶性糖含量、MDA含量、保护酶活性、叶绿素含量以及细胞膜透性;随着水分胁迫的增强与胁迫时间的延长,木薯叶片的脯氨酸含量、丙二醛含量、可溶性蛋白质含量、电解质相对外渗率、SOD活性、CAT活性等均不断上升,而POD活性先下降后上升,可溶性糖含量先上升后下降。随着水分胁迫程度的加深,木薯的株高、茎粗、叶绿素含量以及自由水/束缚水不断下降;而随着水分胁迫时间的延长,自由水/束缚水不断下降,叶绿素含量先上升后下降,但是变化幅度都比较小。可见,在干旱胁迫下,脯氨酸含量、丙二醛含量、可溶性蛋白质含量、电解质相对外渗率、SOD活性、CAT活性等提高,自由水/束缚水降低,这些指标可以作为木薯耐旱性评价的主要生理指标。     

水分胁迫对黄秋葵生理以及光合特性的影响

设置4个水分胁迫处理(每3 d一次浇水,每7 d一次浇水,每15 d一次浇水和每30 d一次浇水),通过测定黄秋葵幼苗期、花期和收获期农艺性状,产量和产量构成因素、生理生化反应以及光合特性等指标,研究水分胁迫对黄秋葵生长、生理以及光合作用的影响。结果表明,随着水分胁迫程度的增加,各生育期黄秋葵农艺性状、籽粒产量以及产量构成因素均显著降低,重度缺水导致黄秋葵绝收;黄秋葵叶片的净光合速率、气孔导度均随着水分胁迫强度的增加而减少,叶片叶绿素含量随着水分胁迫程度增强,呈现先增加后降低的趋势;黄秋葵的可溶性糖、可溶性蛋白、游离脯氨酸、丙二醛含量均随着水分胁迫强度的增加而增加。     

膜下滴灌和淹灌两种栽培模式下水稻光合生理特性的研究

以粳稻品系T-04和T-43为试材,通过盆栽控水试验,比较了在膜下滴灌和淹灌两种栽培模式下乳熟期叶片的光合色素含量、光合特性、叶绿素荧光参数和渗透调节物质含量的差异,分析了两种栽培模式下的水分利用效率和产量构成因素。结果表明,在膜下滴灌栽培模式下,2个水稻品系的水分利用效率显著高于淹灌,叶绿素a、叶绿素b、类胡萝卜素含量均降低;最大净光合速率、胞间CO2浓度、气孔导度、蒸腾速率显著降低,表明光合速率下降受叶绿素含量和气孔的双重影响;表观量子效率、羧化效率、ΦPSII、电子传递速率、Fv/Fm均显著降低,说明光合色素含量降低导致PSⅡ反应中心捕光能力减弱和光化学转化效率降低,从而使叶片光合速率降低;可溶性糖、可溶性蛋白均显著低于淹灌栽培;丙二醛、脯氨酸含量高于淹灌栽培,说明滴灌栽培水稻植株的膜脂过氧化加剧,细胞膜系统受到一定程度的破坏,通过主动积累渗透调节物质,适应干旱胁迫。膜下滴灌栽培水稻单位面积有效穗数和结实率显著降低,导致最终减产。     

灌浆期冬小麦生理特性和产量对不同灌水量的响应

为了解小麦灌浆期旗叶生理特性和产量对灌水量的响应，以小麦品种衡6632、石农086和济麦22为供试材料，通过旱棚和大田试验，设置春季不灌水（W0）、灌拔节水（W1，75 mm）和灌拔节+开花水（W2，150 mm）3个处理，比较分析了不同灌水量下三个品种灌浆期旗叶抗氧化和渗透调节能力及产量的差异。结果表明，旱棚条件下，与W0处理相比，W1和W2处理显著提高了各品种旗叶超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）和过氧化氢酶（CAT）活性，显著降低了丙二醛、脯氨酸和可溶性糖含量，显著增加穗粒数及产量，其中石农086和济麦22的W2处理产量均显著高于W1处理。大田条件下，与W0处理相比，W1和W2处理均显著提高了三个品种旗叶SOD、POD和CAT活性，降低脯氨酸和可溶性糖含量，显著增加有效穗数和产量，各品种产量在W2 与W1处理间无显著差异。这说明春季灌水能不同程度增强小麦抗氧化能力，提高籽粒产量。     

水稻开花期高温胁迫条件下生理生化特性的变化及其与品种耐热性的关系

以5个杂交水稻组合为材料,研究了开花期人工高温胁迫处理对剑叶部分生理生化特性的影响。结果表明,水稻开花期高温胁迫处理降低了剑叶光合速率、叶绿素含量,增加了可溶性糖、游离脯氨酸、MDA含量及超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)和过氧化物酶(POD)的活性。相关分析表明,开花期高温胁迫处理后叶绿素含量、游离脯氨酸含量、MDA含量和SOD活性的变化幅度与品种的热敏感指数呈显著或极显著相关关系,此4项指标的变化幅度可作为水稻开花期耐热性鉴定的生理指标。耐热性强的水稻品种,在开花期高温胁迫处理后剑叶叶绿素含量下降幅度小,游离脯氨酸含量和SOD活性增加幅度大,MDA含量增加小。建立了热敏感指数与MDA含量、游离脯氨酸含量和SOD活性变化幅度的逐步回归方程,可用于对水稻开花期的耐热性进行定量分析。     

土壤水分对不同筋力型小麦花后旗叶氮素同化酶活性和籽粒蛋白质含量的影响

为给不同类型小麦栽培中土壤水分管理提供依据,在盆栽条件下,研究了土壤水分对不同筋力型小麦花后旗叶氮素同化酶活性和籽粒蛋白质含量的影响.结果表明,强筋小麦豫麦34花后旗叶中硝酸还原酶(NR)活性表现为:土壤含水量为田间持水量(FC)60%处理的活性最强,其次为40%FC处理, 80%FC处理最低,谷氨酰胺合成酶(GS)、谷氨酸合成酶(GOGAT)活性大小关系均为:80%FC处理＞60%FC处理＞40%FC处理.中筋小麦豫麦49旗叶NR、GS总体上以60%FC处理最高.弱筋小麦豫麦50旗叶NR活性基本表现为60%FC处理＞40%FC处理＞80%FC处理,GS活性以80%FC处理为最高.土壤水分适度胁迫可提高籽粒蛋白质含量,豫麦34以 60%FC处理籽粒蛋白质含量最高,豫麦49、豫麦50则以40%FC处理籽粒蛋白质含量最高.不同土壤水分处理下小麦籽粒蛋白质含量与旗叶NR、GS均呈正相关,与GOGAT均呈不显著负相关.     

外源水杨酸对Hg~(2+)胁迫下小麦幼苗生长及生理的影响

为了解水杨酸(SA)对Hg2+胁迫小麦幼苗生长的缓解作用,以小麦品种豫麦58号为材料,采用室内水培法分析了在Hg2+胁迫下小麦幼苗经不同浓度SA处理后的生长及生理变化。结果表明,外施SA能显著提高Hg2+胁迫下小麦幼苗的根长、株高、单株鲜重,叶片叶绿素、脯氨酸和可溶性蛋白含量,以及抗氧化酶活性和根系活力(P0.05),极显著降低丙二醛含量与超氧阴离子产生速率(P0.01)。说明外施SA可通过提高小麦幼苗可溶性蛋白和脯氨酸含量及抗氧化酶活性来维持细胞膜的稳定性,降低膜脂过氧化伤害程度,从而缓解了Hg2+胁迫对幼苗生长的抑制作用,其中以40mg·L-1 SA缓解效果最好。     

测墒补灌对冬小麦耗水特性、旗叶水势、籽粒产量和水分利用率的影响

为了解土壤相对含水量对小麦耗水特性和籽粒产量的影响,以小麦品种济麦22为材料,在田间试验条件下,设置5个土壤水分处理(W0～W4),其中各处理在0～140cm土层越冬、拔节和开花期土壤相对含水量分别为:80%、60%和52%(W0),80%、70%和65%(W1),85%、70%和65%(W2),80%、70%和70%(W3),85%、70%和70%(W4),比较分析了不同土壤水分条件下小麦耗水特性、旗叶水势和相对含水量及籽粒产量的差异。结果表明,W2处理的降水量占总耗水量的比例显著高于W3和W4处理,与W1处理无显著差异;灌水量及其占总耗水量的比例低于W4处理,与W3处理无显著差异;土壤耗水量占总耗水量的比例显著高于W4处理,低于其他处理。灌浆前期W2处理旗叶水势低于W3和W4处理,与W1处理无显著差异,旗叶相对含水量与其他处理无显著差异;灌浆后期W2处理旗叶水势和相对含水量均显著高于W1和W3处理,与W4处理无显著差异。W2和W4处理的籽粒产量无显著差异,均高于其他处理;W2处理的水分利用效率和灌溉效益高于W4处理。综合来看,本试验条件下,W2处理为冬小麦兼顾高产和节水的最佳测墒补灌模式。     

测墒补灌深度对小麦旗叶光合作用和产量的影响

为筛选适宜于黄淮冬麦区小麦节水高产栽培的测墒补灌深度,在大田条件下设置0~20cm(D1)、0~40cm(D2)、0~60cm(D3)和0~140cm(D4)4个测墒补灌土层深度,越冬期各土层土壤相对含水量补灌至75%,拔节期补灌至70%,开花期补灌至75%,研究了测墒补灌深度对小麦旗叶光合作用和产量的影响。结果表明,D2处理越冬期、拔节期、开花期灌水量和总灌水量显著高于D1和D4处理,拔节期灌水量和总灌水量显著低于D3处理,土壤水消耗量与D1和D3处理无显著差异,但低于D4处理。D2和D3处理旗叶光合速率高于D4处理,旗叶磷酸蔗糖合成酶活性和蔗糖含量、籽粒支链淀粉和总淀粉含量高于D1和D4处理。D2和D3处理间千粒重和籽粒产量均无显著差异,但显著高于D1和D4处理;D2和D3处理的水分利用效率高于D4处理。0~40cm是本试验条件下小麦节水高产的适宜补灌深度。     

部分美国小麦种质资源的耐盐性鉴定

为筛选高抗性的优质小麦资源,对通过前期抗病性和品质鉴定筛选出的7份优质美国冬小麦品种的耐盐性进行了鉴定。结果表明,盐胁迫下7个小麦品种的发芽率、相对根长、相对芽长、根系活力、叶绿素含量、净光合速率、蒸腾速率和气孔导度均有不同程度的下降;过氧化物酶活性、超氧化物歧化酶活性、可溶性蛋白含量、丙二醛含量、可溶性糖含量、脯氨酸含量、相对质膜透性和胞间CO2浓度则均有不同程度的上升。聚类分析结果表明,Hitch、TVT0PL-9和对照西农509为高耐盐品种;NE09L-47、NE09L-60-2和TVT09L-1为耐盐品种;NE09L-12和TVT09L-16为中耐盐品种;对照中国春为盐敏感品种。     

药隔期低温胁迫对小麦生理及产量的影响

为揭示小麦春季耐寒性的生理生化机制,以不同春季耐寒性的8个小麦品种为材料,采用田间盆栽和药隔期低温胁迫的方法,探讨了药隔期低温胁迫后小麦的生理及产量变化.结果表明,药隔期低温胁迫后,小麦单株产量明显下降,平均降幅为68.4％,其中淮麦20、皖麦38、西农979和矮丰3号表现出较好的春季耐寒性,单株产量降幅均小于65％,而陕麦139、郑366、小偃22和郑麦9023单株产量降幅较大(＞70％),耐寒性相对较差;小麦叶片丙二醛含量、SOD活性、POD活性、脯氨酸含量和可溶性蛋白含量均不同程度升高,其中淮麦20、皖麦38、西农979和矮丰3号丙二醛含量的增幅明显小于平均增幅,SOD活性、POD活性、脯氨酸含量和可溶性蛋白含量的增幅显著大于平均增幅,表现出较低的细胞膜受损程度和较强的耐寒性.在生理指标中,SOD活性、POD活性、脯氨酸含量和可溶性蛋白含量与产量的关联度高,因此可作为春季低温下小麦耐寒性鉴定的重要指标.