不同时期干旱胁迫对甘薯生长和抗氧化能力的影响

【目的】研究不同时期干旱胁迫导致甘薯减产的机理,为旱作地区甘薯生产提供理论依据和技术支撑。【方法】在人工控水条件下,以抗旱品种济薯21和不抗旱品种济紫薯1号为试验材料,每个品种设4个水分处理,分别为WW(全生育期正常灌水,对照)、DS1(发根分枝期干旱胁迫)、DS2(蔓薯并长期干旱胁迫)和DS3(快速膨大期干旱胁迫),研究不同时期干旱胁迫对甘薯生长和抗氧化能力的影响。【结果】干旱胁迫导致甘薯薯干产量显著下降,早期干旱胁迫薯干产量下降幅度最大,济薯21(抗旱品种)的DS1、DS2和DS3处理产量分别比对照减产32.24%、30.68%和13.76%,济紫薯1号(不抗旱品种)分别比对照减产44.02%、39.54%和17.87%。功能叶、纤维根和块根抗氧化酶活性均在干旱胁迫后升高,且干旱胁迫时间越早,抗氧化酶活性升高的幅度越大;各生育时期纤维根的酶活性均高于块根和功能叶,说明甘薯纤维根对干旱胁迫的敏感性最强。干旱胁迫可导致甘薯功能叶相对电导率升高,功能叶、纤维根和块根的MDA含量升高,且胁迫时间越早,升高的幅度越大。【结论】干旱胁迫时间越早,功能叶、纤维根和块根的抗氧化酶系统受破坏程度越大,从而抑制了甘薯叶片和根系的正常生长,限制了块根的形成和膨大,发根分枝期是甘薯块根产量对水分最敏感的时期。     

干旱条件下不同耐旱性甘薯苗期根系抗氧化特性分析（英文）

[目的]揭示不同耐旱性甘薯苗期根系的抗氧化特性。[方法]以耐旱性强的济薯21和耐旱性弱的济紫薯1为材料,采用水培和PEG-6000模拟干旱胁迫的方法 ,研究了干旱条件下不同耐旱性甘薯苗期根系活性氧、抗氧化物质和抗氧化酶差异。[结果]在干旱条件下,济紫薯1苗期根系的H_2O_2含量和O~(2-)生成速率分别比济薯21的高1.9%和102.6%,济薯21和济紫薯1根系中的Vc含量分别增加了25.3%和81.1%,而多酚含量则增加了24.8%和37.6%,在上述指标中济紫薯1的增幅均高于济薯21;干旱条件下,济薯21和济紫薯1根系中的抗氧化酶活性均升高,其中POD活性增幅最大,PPO活性增幅最小,济薯21苗期根系中的SOD、POD、APX和PPO活性增幅比济紫薯1的高一倍左右,两个品种干旱处理间的SOD3、POD2、CAT1、APX2和PPO2-等同工酶的条带变化明显。[结论]耐旱性越强的甘薯品种,干旱条件下苗期根系中H_2O_2含量、O~(2-)-生成速率、Vc和多酚含量增幅越小,抗氧化酶活性增幅越高,抗氧化酶差异主要与SOD3、POD2、CAT1、APX2和PPO2-等同工酶的变化有关。     

干旱条件下不同耐旱性甘薯苗期根系抗氧化特性分析

[目的]揭示不同耐旱性甘薯苗期根系的抗氧化特性.[方法]以耐早性强的济薯21和耐旱性弱的济紫薯1为材料,采用水培和PEG-6000模拟干旱胁迫的方法,研究了干旱条件下不同耐旱性甘薯苗期根系活性氧、抗氧化物质和抗氧化酶差异.[结果]在干旱条件下,济紫薯1苗期根系的H2O2含量和O2-生成速率分别比济薯21的高1.9％和102.6％,济薯21和济紫薯1根系中的Vc含量分别增加了25.3％和81.1％,而多酚含量则增加了24.8％和37.6％,在上述指标中济紫薯1的增幅均高于济薯21;干旱条件下,济薯21和济紫薯1根系中的抗氧化酶活性均升高,其中POD活性增幅最大,PPO活性增幅最小,济薯21苗期根系中的SOD、POD、APX和PPO活性增幅比济紫薯1的高一倍左右,两个品种干旱处理间的SOD3、POD2、CAT1、APX2和PPO2等同工酶的条带变化明显.[结论]耐旱性越强的甘薯品种,干旱条件下苗期根系中H2O2含量、O2-生成速率、Vc和多酚含量增幅越小,抗氧化酶活性增幅越高,抗氧化酶差异主要与SOD3、POD2、C AT1、APX2和PPO2等同工酶的变化有关.     

外源ABA对水分胁迫条件下甘薯幼苗生理特性的影响

为了探究外源ABA提高甘薯苗期抗旱性的生理机制,筛选出最佳施用浓度,以抗旱品种济薯21和不抗旱品种济紫薯1号为试验材料,研究水分胁迫条件下外源ABA对甘薯幼苗生理特性的影响.结果表明,水分胁迫后济薯21和济紫薯1号的叶片相对含水量、叶绿素含量以及根系活力均低于清水对照,而叶片相对电导率、叶片和根的MDA含量均高于清水对...     

2014～2015国家特用型甘薯品种南方区域试验广西试点报告

【目的】通过国家甘薯品种南方区域试验,筛选出适合广西地区种植的优良特用型甘薯新品种,为广西甘薯新品种的选育和推广提供依据。【方法】2014~2015年,以宁紫薯1号为对照(CK),在广西南宁对国家甘薯品种南方区域试验的10个特用型甘薯新品种进行品种比较试验,通过鲜薯产量、薯干产量、干物率、熟食味、花青素含量及抗病性等指标对参试品种进行综合评价。【结果】10个参试新品种中,渝紫7号、桂薯131、福薯404、广薯161和龙津薯1号等5个品种鲜薯产量比CK增产12.46%~36.63%,增产达显著(P0.05)或极显著水平(P0.01),其余品种均较CK减产;渝紫7号、广薯161、桂薯131、福薯404、龙津薯1号、湛紫薯1号和龙紫6号薯干产量比CK增产5.30%~54.49%,其余品种较CK减产;各品种干物率均高于CK;总体食味评分在65.00~90.00分,其中渝紫7号、桂薯131、福薯404、广薯161、湛紫薯1号、龙紫6号、泉薯9-6和金薯13号熟食味平均得分在71.25~81.25分,均高于CK(70.00分);各参试品种均抗1种及以上主要甘薯病害。依据国家特用型甘薯鉴定目标,龙紫6号可作为高花青素甘薯品种,渝紫7号、桂薯131、福薯404和广薯161可作为食用型紫薯品种。【结论】高花青素型甘薯品种龙紫6号和食用型紫薯品种渝紫7号、桂薯131、福薯404、广薯161整体表现较好,适于在广西推广种植。     

喷施生长调节剂缓解甘薯干旱胁迫的机理

【目的】探讨干旱胁迫下喷施生长调节剂对甘薯光合产物分配的影响以及对干旱胁迫的缓解效应。【方法】采用人工旱棚和旱池模拟薯块膨大高峰期（100—120 d）干旱胁迫,结合 ¹³C标记方法,研究喷施6-苄氨基嘌呤（6-BA）、α-萘乙酸（NAA）和脱落酸（ABA）3种外源激素对甘薯干旱胁迫的缓解效应。测定甘薯叶片 ¹³C积累量和分配率、内源激素含量、碳代谢酶活性、光合荧光特性等生理生化指标,并进行逐步回归分析、通径分析和RDA分析。【结果】与正常供水相比,干旱胁迫导致甘薯产量下降了18.76% （P＜0.05）,而喷施生长调节剂可以显著降低干旱胁迫条件下甘薯减产的幅度（P＜0.05）,喷施6-BA效果最佳,其次分别是喷施ABA和NAA。干旱胁迫下喷施生长调节剂可显著提高功能叶光合效率,从而促进薯块膨大期光合产物的合成。其中,喷施6-BA与喷清水处理相比,叶片净光合速率（Pn）提高了10.93%,最大光化学效率（Fv/Fm）增加了20.00%。干旱喷施不同生长调节剂均能显著提高甘薯瞬时 ¹³C积累量和向块根的分配率,6-BA处理分别提高了75.68%和27.68%,促进了光合产物（ ¹³C）由叶片向块根中的转移和分配。此外,喷施生长调节剂可提高叶片碳代谢酶活性,喷施6-BA、NAA和ABA与喷清水处理相比,SS酶活性分别提高29.59%、19.25%和13.03%。喷施生长调节剂可以缓解因干旱引起的ZR和IAA含量下降,喷施6-BA与喷清水处理相比,ZR和IAA分别增加了18.72%和10.97%。逐步回归分析表明,光合特性、叶绿素荧光特性、碳代谢酶活性和内源激素是调控薯块膨大高峰期光合产物（ ¹³C）分配的关键指标（R=0.997）;通径分析表明,对甘薯光合产物（ ¹³C）由叶片向块根中转移与分配的影响直接作用系数较大的是Pn、SPS、ABA、ZR、SS和Fv/Fm。RDA分析表明,喷施6-BA与甘薯 ¹³C总积累量、块根 ¹³C分配率、ZR、Pn、Fv/Fm、SS和SPS具有很好的相关性。【结论】干旱胁迫下,喷施生长调节剂能提高内源激素含量和SPS、ADPGase为主的碳代谢酶活性,改善叶片光合特性,促进薯块膨大期光合产物（ ¹³C）由叶片向块根转运,缓解干旱胁迫的影响。     

6个甘薯品种抗旱性的比较筛选与综合评价

[目的]研究徐薯22号等6个甘薯品种(系)的抗旱性,为甘薯的抗旱育种和栽培提供理论依据。[方法]采用田间人工间隔灌水的方法施加干旱胁迫,测定干旱胁迫下的叶片丙二醛含量、游离脯氨酸含量、过氧化物酶活性,并应用隶属函数方法对测定的指标进行抗旱性分析和综合评价。[结果]6个不同抗旱性甘薯品种叶片丙二醛含量、游离脯氨酸含量、过氧化物酶活性在干旱胁迫下有显著变化。隶属函数法结果显示,不同品种抗旱性由强到弱排序依次为蜂蜜罐、韩国紫薯、商薯6号、徐067715、桂粉2号、徐薯22号。[结论]蜂蜜罐、韩国紫薯的抗旱性较好,而徐薯22号、桂粉2号的抗旱性相对较差。     

不同种类肥料对甘薯生长发育动态和产量的影响

以淀粉型甘薯品种济薯25和鲜食型甘薯品种济薯26为试验材料,研究了不同种类肥料对甘薯生长发育动态和产量的影响。结果表明,氨基酸水溶肥可显著提高甘薯的鲜薯和薯干产量、干物率和大中薯率。淀粉型甘薯品种,氨基酸水溶肥处理的鲜薯和薯干产量分别比对照提高9.19%和13.61%,比腐植酸活性肥提高11.21%和15.44%,比氮磷钾复合肥提高29.93%和35.95%;鲜食型甘薯品种,氨基酸水溶肥处理的鲜薯和薯干产量分别比对照提高5.22%和13.74%,比腐植酸活性肥处理提高37.52%和44.06%,比氮磷钾复合肥处理提高48.00%和53.20%。氨基酸水溶肥促进了甘薯地上部生长,栽后40 d,氨基酸水溶肥处理的地上部鲜重和干重均高于其它3个处理;生育中后期生长中心转移到地下,栽后60 d至100 d,氨基酸水溶肥处理的地下部鲜重和干重均高于其它3个处理,形成了合理的源库关系,促进了甘薯产量的提高,而腐植酸活性肥和氮磷钾复合肥则由于地上部徒长,抑制了中后期块根的膨大,最终导致减产。     

低钾胁迫对甘薯块根淀粉理化特性的影响及其基因型差异

【目的】甘薯[Ipomoea batatas(L.)Lam]属块根类淀粉作物,同时也是较典型"喜钾"作物,而甘薯种植区土壤缺钾十分普遍。同时,甘薯块根淀粉用途与其理化特性密切相关,因此,必须加强研究钾缺乏对甘薯块根淀粉理化特性的影响。【方法】选用3个不同钾效率型甘薯徐薯32(耐低钾与钾高效型)、徐薯18(中间型)与宁紫薯1号(不耐低钾与钾低效型)为材料,利用1980年设置的长期肥料定位试验田低钾(LK,氮磷处理)与正常钾水平(CK,氮磷钾处理)两处理,分析甘薯块根淀粉粒径大小与分布、热焓特性、糊化特性、吸湿性及膨胀力等特征指标差异。【结果】与正常钾相比,低钾胁迫改变甘薯块根中直链淀粉、支链淀粉、总磷、总脂肪和氮等主要组分,不同钾效率型甘薯间变化存在差异。甘薯淀粉粒径存在≤2.50μm、2.50—5.00μm和5.00—30.00μm等明显的3峰分布,低钾胁迫下淀粉粒径及其分布均发生变化,淀粉平均粒径降低,其中在体积分布中,徐薯32平均粒径减幅最小,宁紫薯1号降幅达显著水平(P0.05),表面积与数目分布中差异不显著,而不同粒径的百分比、平均粒径与峰值(数目分布中无峰值)均有不同的变化,且这些变化在不同品种间也存在差异。淀粉糊化过程中的起始温度(T_0)、峰值温度(T_p)和热焓值(ΔH)普遍低于正常钾供应处理的相应指标,尤其宁紫薯1号在3个热特征值上的差异均达显著水平,其差异幅度大于徐薯32,3个甘薯品种最高粘度值、崩解值均明显下降,徐薯18与宁紫薯1号的最低粘度值、最终粘度值受低钾影响显著上升,而徐薯32的表现则相反。块根淀粉吸湿性均不同程度降低,徐薯18与宁紫薯1号降低达显著水平(P0.05),徐薯32淀粉吸湿性变化较小,但其吸湿性值最高。淀粉膨胀力不同程度上升,宁紫薯1号增幅达显著水平(P0.05),徐薯32淀粉颗粒膨胀力较高,受低钾胁迫影响效应小。相关分析表明,甘薯淀粉主要理化指标间密切相关,低钾胁迫改变甘薯块根淀粉组分及颗粒粒径大小,是导致不同程度影响甘薯块根淀粉的糊化特性、热特性等理化特性的主要因素。【结论】钾是影响甘薯块根淀粉理化特性的重要元素,低钾胁迫对甘薯块根淀粉组分及其品质理化特性产生较明显影响,不同钾效率型甘薯块根淀粉特性对低钾胁迫响应不同。     

高花青素甘薯新品种比较试验

选用7个高花青素品种同普通甘薯徐薯18进行比较试验,结果表明:高花青素品种济薯18、烟薯337、徐紫薯1号、广薯104等4个品种鲜薯、薯干产量均超过徐薯18,且增产幅度大,综合性状好。     

花期干旱胁迫对不同夏玉米品种花后干物质积累运转及产量的影响

【目的】明确花期不同程度干旱胁迫对夏玉米花后干物质运转的影响机制,为夏玉米抗旱栽培提供理论依据。【方法】于2018—2019年在人工控水条件下,以干旱敏感型品种伟科702（WK702）和耐旱型品种郑单958（ZD958）为供试材料,于玉米花期设4个干旱胁迫处理,分别为CK（对照,全生育期正常灌水）、T1（花前干旱胁迫）、T2（花后干旱胁迫）和T3（花期连续干旱胁迫）,探究花期不同程度干旱胁迫对玉米植株形态、叶面积指数、花后干物质积累分配及运转和籽粒产量的影响。【结果】花前干旱胁迫能抑制株高、穗位高、茎粗和叶面积的生长,而花后干旱胁迫的影响较小,但生育后期叶面积指数下降幅度较大。花期干旱胁迫不仅显著降低夏玉米花后干物质积累量（P<0.05,下同）,还抑制茎叶等营养器官干物质向籽粒的运转,降低干物质运转量、运转率及其对籽粒产量的贡献率,使成熟期干物质在籽粒中的分配比例减少。花前干旱胁迫对夏玉米穗长、穗粗、穗粒数和百粒重等穗部性状的影响大于花后干旱胁迫。花期干旱胁迫导致夏玉米籽粒产量显著下降,其中花期连续干旱胁迫籽粒产量降幅最大,花前干旱胁迫籽粒产量降幅大于花后干旱胁迫;ZD958在T1、T2和T3处理下的籽粒产量分别比对照下降20.1%、15.6%和35.9%,WK702分别比对照降低32.3%、19.3%和51.3%。【结论】花期干旱胁迫在不同程度上影响夏玉米的植株形态、有效光合面积、花后干物质积累与运转等,导致夏玉米产量显著降低,对干旱敏感型品种WK702花后干物质积累与运转的抑制高于耐旱型品种ZD958。     

芝麻不同抗旱基因型对花期干旱胁迫的生理响应机理

【目的】研究干旱胁迫对不同抗旱性芝麻品种叶片和根系生理生化特性的影响,分析不同基因型芝麻对花期干旱胁迫的生理响应差异,为芝麻抗旱性研究和改良提供理论参考。【方法】采用盆栽法,以抗旱品种金黄麻和干旱敏感品种竹山白为试验材料,在花期进行轻度（T1）、中度（T2）和重度（T3）干旱胁迫处理,以正常浇水为对照（CK）,分别测定植株叶片和根系的丙二醛（MDA）、过氧化氢（H₂O₂）、脯氨酸（Pro）、可溶性糖（SS）、可溶性蛋白（SP）、游离氨基酸（AA）、还原型谷胱甘肽（GSH）、还原型抗坏血酸（AsA）等含量,超氧化歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）、过氧化氢酶（CAT）和苯丙氨酸解氨酶（PAL）活性,分析干旱胁迫下2个基因型间生理响应机理的差异。【结果】干旱胁迫后,芝麻叶片中MDA、H₂O₂、Pro、SS、SP、GSH含量和SOD、POD、PAL酶活性以及根系中MDA、SS、SP、AA、GSH、AsA含量和CAT、PAL活性随着胁迫程度的不断加剧呈不断上升趋势,叶片中的AA、AsA含量和CAT活性以及根系中H₂O₂、Pro含量和SOD、POD活性随着胁迫程度的加剧呈先升后降趋势。相关分析结果显示,叶片中各项指标测定值与根系中指标值均呈正相关,品种抗旱性与膜脂过氧化伤害物质（MDA和H₂O₂）含量呈负相关,与部分渗透调节物质、防御系统物质含量和保护酶活性呈正相关。【结论】在花期干旱胁迫下,对2个不同基因型芝麻测定的12个生理生化指标均出现不同程度上升,响应差异较大,叶片大于根系。抗旱品种较干旱敏感品种表现为细胞膜脂过氧化伤害较轻,渗透调节物质积累量较多,保护酶（SOD和CAT）活性较强,抗氧化物质（GSH和AsA）含量较高。芝麻抗旱性生理机理表现为多方面的综合防御。     

不同生育期干旱对花生生长发育及产量的影响

【目的】 研究不同生长时期干旱胁迫下花生生长发育、光合特性及干物质分配间的关系,分析干旱胁迫对花生生长发育及产量的影响。【方法】 以花育25号、花育33号为材料,分析农艺性状、光合特性、抗旱特性等指标。【结果】 (1)干旱对开花期的开花量影响显著;(2)干旱胁迫过程中,参试品种叶片的主要光合特性均降低,其中胞间CO₂浓度下降达2倍以上;(3)干旱严重影响花生的干物质量,各个生育期花生根、果针、幼果的干物质量下降均超过50%;(4)抗旱指标中抗旱系数、抗旱指数均表现出苗期>结荚期>花针期>全生育期,干旱伤害指数与抗旱系数、抗旱指数相反。【结论】 花针期是干旱胁迫最敏感时期,其次为结荚期和全生育期干旱,而苗期对干旱最不敏感,栽培中应保证花针期和结荚期花生充足的土壤水分,及时采取灌溉措施,以保证花生产量的增加。     

PEG6000模拟干旱胁迫对大麦幼苗丙二醛含量及保护酶活性的影响

[目的]模拟干早胁迫下对不同大麦品种幼苗丙二醛(MDA)含量以及保护酶活性的影响.[方法]利用PEG6000溶液模拟干旱胁迫,测定了4个大麦品种地上部分及根系中丙二醛含量以及超氧化物歧化酶(SOD),过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性变化.[结果]参试大麦品种地上部分及根系中丙二醛含量随干早胁迫时间的延长均有不同程度增加,地上部分超氧化物歧化酶、过氧化物酶活性随胁迫时间的延长呈先升高后下降趋势,保护酶活性根系中与地上部分存在差异.品种间也存在差异,表现为抗早品种Tevoel和矮秆早的超氧化物歧化酶和过氧化物酶活性升高较快,进一步胁迫中各酶活性均有不同程度下降,且不抗早品种广麦7号和Cmebc下降幅度较大.[结论]干早胁迫下,超氧化物歧化酶、过氧化物酶和过氧化氢酶活性及丙二醛含量变化可作为大麦抗早筛选的依据.     

不同抗旱性棉花品种蜡质含量与水分利用效率的关系

【目的】在新疆自然生态条件下,研究不同抗旱性棉花品种蜡质含量变化及与水分利用效率(WUE)的关系。【方法】以抗旱性不同的棉花品种新陆早22号(抗旱性强)和新陆早17号(抗旱性弱)为试材,采用膜下滴灌技术设置正常灌溉和干旱处理,测定分析棉花产量形成期叶片蜡质含量、净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、相对含水量(RWC)及籽棉产量。【结果】与正常灌溉相比,干旱处理显著降低了棉花籽棉产量,但盛花至吐絮期叶片蜡质含量提高10.84%、叶片WUE则增加23.96%。不同品种对水分处理响应不同,正常灌溉下新陆早22号与新陆早17号的棉花籽棉产量、RWC、WUE和叶片蜡质含量均无明显差异,干旱条件下新陆早22号的籽棉产量、叶片蜡质、RWC和WUE分别比新陆早17号高41.38%、14.27%、13.1%和3.84%;。相关分析表明,棉花叶片表皮蜡质含量与Tr、Pn呈显著负相关关系,且Tr的负相关系数高于Pn;与RWC呈显著正相关关系。【结论】抗旱性强棉花品种主要通过增加盛花至吐絮期内叶片蜡质含量,降低叶片蒸腾耗水,提高WUE及籽棉产量。     

干旱胁迫下两个玉米自交系雄穗花器官分化期的转录组分析

【目的】 运用现代分子生物学及高通量测序技术,在全基因组水平鉴定耐旱相关的基因,研究玉米雄穗花器官分化期对干旱胁迫的响应机理, 为抗旱育种将提供新的理论基础。【方法】 以干旱胁迫15 d和正常浇水的耐旱自交系“PHBA6”和干旱敏感自交系“吉63” 花器官分化期的雄穗进行Illumina HiSeq 2000高通量测序分析,将测序得到的Unigene与玉米参考基因组进行比对,利用 RPKM 来衡量样本间的基因表达丰度, 以|log₂foldchange|≥1,P<0.05,FDR≤0.001筛选出样本间的差异表达基因, 并通过 Gene Onto 1ogy (GO ) 数据库、 KEGG pathway 数据库对筛选出的差异表达基因的功能和参与的调控路径进行分析。【结果】 与正常水分处理相比,耐旱自交“PHBA6”和干旱敏感自交系“吉63”在干旱胁迫下分别有1 394个和1 300个显著差异表达基因,其中共有差异表达基因831个,包括上下调表达趋势是一致的822个基因和9个具有相反的表达模式基因。除这些基因外,各自分别还有563个和469个基因型特异的干旱响应基因,这些特异的干旱响应基因的G0 富集分析的条目并不完全相同,除共同富集在刺激响应,细胞壁改变外,耐旱自交“PHBA6”还富集在激素合成调控,机氮化合物代谢、蛋白结合上,特异的干旱响应基因的KEGG 显著性富集分析在2个自交系中也不完全相同,耐旱自交“PHBA6”还有部分差异基因富集在生物素代谢通路上,另外,筛选出耐旱自交“PHBA6”中在干旱胁迫下差异表达的3个脱水素基因和3个特有差异表达的bZIP、MYB和ERF转录因子。【结论】 胁迫相关基因的特异性响应可能是材料间耐旱性存在差异的主要原因,耐旱自交“PHBA6”中的3个脱水素基因和3个特有差异表达的bZIP、MYB和ERF转录因子基因在玉米耐旱育种中可能有重要的利用价值。     

干旱胁迫下大豆幼苗根系基因的表达谱分析

【目的】了解干旱胁迫下大豆幼苗根系的抗旱机制。【方法】利用基因芯片技术,分析在不同干旱胁迫时间下强抗旱品种晋豆23幼苗根部基因的表达情况。【结果】获得了61171个大豆根系基因的差异表达动态图谱。在不同干旱胁迫时间下根部基因的表达发生变化,3个时间点下,下调表达的基因数量均多于上调表达的基因数量。同时对杂交数据进行多种聚类分析。利用实时荧光定量PCR验证4个基因在干旱胁迫条件下的差异表达,其结果和芯片杂交分析的结果基本一致。【结论】初步建立了大豆幼苗根系干旱胁迫应答基因的动态表达谱,并通过其动态表达了解植物与逆境的互作机制,比较全面地获得了干旱胁迫应答基因,从而更完整地揭示了大豆干旱胁迫应答基因的表达情况。     

不同耐旱性棉花品种根系生长及水分利用效率对干旱的响应机制

【目的】研究耐旱性不同的棉花品种根系生长及水分利用效率对干旱的响应机制,为棉花抗逆栽培和耐旱性品种选育提供理论依据。【方法】以不耐旱性品种新陆早17号和耐旱型品种新陆早22号为试材,设常规灌溉(CK)、轻度干旱(W₁)和中度干旱(W₂)处理,测定不同处理下棉花产量形成期0~120 cm 土层根长密度、根体积密度、根重密度及水分利用效率。【结果】干旱处理下,0~20 cm土层内,2品种根重密度、根体积密度、根长密度均显著低于CK;80~120 cm土层内,新陆早22号随干旱胁迫程度的增强而增加,新陆早17号则降低。W₁、W₂处理的水分利用效率分别比CK高15.18%、21.91%。品种间,新陆早22号根长密度在40~80 cm土层的分布比例显著高于新陆早17号,80~120 cm土层的分布比例显著低于新陆早17号。新陆早22号耗水量比新陆早17号低6.30%,但水分利用效率比新陆早17号高40.95%,差异显著。新陆早22号在80~120 cm 土层根体积密度与生物学水分利用效率呈显著正相关。【结论】耐旱型棉花品种通过增加深土层根系分布比例延伸其在干旱下汲取水分空间,保证地上部生长,实现有限水分高效吸收与利用。     

干旱胁迫对持绿性高粱光合特性和内源激素 ABA、CTK含量的影响

【目的】研究干旱胁迫对不同持绿性高粱光合特性以及叶片和根系中内源激素含量的影响,为高粱持绿性资源的发掘和应用提供理论依据。【方法】采用盆栽试验的方法,选用持绿性高粱B35和非持绿性高粱三尺三为试验材料,设置无干旱胁迫（土壤含水量为田间最大持水量的75%-80%）和干旱胁迫两种水分处理（土壤含水量为田间最大持水量的45%-50%）,分别在开花期和灌浆期进行干旱胁迫,研究干旱胁迫下不同持绿性高粱光合作用、叶绿素荧光特性以及叶片和根系中内源激素（脱落酸和细胞分裂素）含量的变化,并分析干旱胁迫下叶片和根系中内源激素含量的动态平衡以及叶片中内源激素含量与光合特性参数间的相关性。【结果】开花期和灌浆期干旱胁迫均抑制了不同持绿性高粱的光合作用,但干旱胁迫下B35的叶绿素含量（Chl）、光合速率（Pn）、气孔导度（Gs）、光系统Ⅱ（PSⅡ）的初始叶绿素荧光（Fo）、最大光化学效率（Fv/Fm）、光化学淬灭系数（qL）以及电子传递速率（ETR）的降低幅度均明显小于三尺三;且在灌浆期三尺三Chl的衰减程度更为明显,Pn的下降程度也更大。同时,干旱胁迫使三尺三在灌浆期PSⅡ反应中心结构受到了损害或失活。开花期和灌浆期干旱胁迫提高了不同持绿性高粱根系和叶片中脱落酸（ABA）的含量,B35叶片和根系中ABA含量的增幅显著高于三尺三,且在灌浆期的增幅更大;干旱胁迫降低了不同持绿性高粱根系和叶片中细胞分裂素（CTK）的含量,三尺三根系和叶片中CTK含量的降低程度明显高于B35,且在灌浆期减幅更大。B35和三尺三叶片中ABA的含量高于根系,CTK的含量低于根系;干旱胁迫降低了叶片和根系中CTK/ABA的比值,并且在开花期和灌浆期B35的降低程度均大于三尺三。ABA含量与Pn呈显著负相关,与ETR呈极显著负相关;除Fo外,CTK含量与Gs呈显著正相关,与Chl、Pn、Fv/Fm、qL和ETR呈极显著正相关。【结论】干旱胁迫下,持绿性高粱比非持绿性高粱具有较高的叶绿素含量和光合能力。ABA和CTK共同作用调控气孔的运动,并影响光合速率及光合电子传递等其它光合生理过程。     

PEG模拟干旱胁迫下藜麦萌发期抗旱性评价

【目的】研究与评价PEG模拟干旱胁迫下10个藜麦品种的萌芽期抗旱性。【方法】采用5%~30%不同浓度PEG-6000溶液模拟干旱胁迫条件。【结果】低浓度PEG-6000对藜麦种子萌发及根长具有促进作用,对茎长有一定的抑制作用。随着PEG-6000浓度增大,所有抗旱指标均下降。【结论】利用隶属函数分析得出,10个藜麦品种萌发期抗旱性强弱顺序为:YL2＞YL1＞YL7＞YL3＞YL9＞YL5＞YL10＞YL6＞YL8＞YL4。为较好的反映藜麦品种在不同胁迫程度的耐受能力,将10个藜麦品种划分为三个抗旱级别:YL1、YL2、YL7为强耐旱品种; YL3、YL9为中等耐旱品种;YL4、YL5、YL6、YL8、YL10为弱耐旱品种。