新疆不同生境狗牙根种质抗旱性综合评价

以2份国外品种(对照)和41份来自不同生境的新疆狗牙根种质为供试材料,设置干旱处理和对照处理,在30 d干旱处理后测定叶绿素含量、绿叶率、相对电导率、叶片相对含水量、脯氨酸含量、丙二醛含量、生长速度和地上生物量的基础上,采用相关分析、主成分分析构建综合评价指标,进一步结合隶属函数分析、聚类分析、灰色关联度分析及判别分析方法对其抗旱性进行综合评价,筛选抗旱鉴定关键指标,明确种质抗旱性与其生境气候带间关系。结果表明,干旱胁迫后供试种质的相对电导率、脯氨酸及丙二醛含量呈显著增加,叶片相对含水量、叶绿素含量、地上生物量、生长速度和绿叶率显著降低,各指标对抗旱性的响应存在一定差异。主成分分析将8个指标转换为6个综合指标,代表种质抗旱性87.34%的数据信息;依据抗旱性度量值(D)、综合抗旱系数(CDC)、加权抗旱系数(WDC)的隶属函数分析及聚类分析结果,认为C_(118)、C_(138)、C_(24)抗旱性较强,C_(10)、C_(134)、C_(32)抗旱性较弱。灰色关联度分析认为相对电导率、叶绿素含量及丙二醛含量可作为狗牙根种质抗旱评价的关键指标,且判别分析认为新疆狗牙根种质抗旱性与其生境气候带间无明显相关性。综合分析发现C_(118)、C_(138)、C_(24)等种质抗旱性优于Tifway,其为狗牙根抗旱新品种选育提供可用优异种质,也为进一步研究狗牙根抗旱生理及分子机制提供可用材料。     

水分胁迫下两种抗旱类型狗牙根种质的生理生态响应差异

为探讨狗牙根对干旱胁迫的响应规律及其差异,对不同水分胁迫(土壤相对含水量分别为70%~75%、50%~55%、30%~35%、10%~15%)下抗旱(Cd047,Cd016)和不抗旱(Cd013,Cd034)狗牙根种质的株高、生物量、渗透调节物质、绿叶率、叶绿素SPAD值、光化学效率及相对电导率进行了测定。结果表明,随水分胁迫增加,狗牙根叶片相对电导率呈上升趋势,可溶性糖、脯氨酸含量呈先升后降趋势,而株高、生物量、叶片绿叶率、光化学效率及叶绿素SPAD均呈下降趋势。与不抗旱狗牙根比,水分胁迫后抗旱狗牙根叶片相对电导率增加缓慢,脯氨酸和可溶性糖含量积累速度快,株高、生物量、绿叶率、SPAD值、光化学效率降低幅度小,其中可溶性糖含量增加,叶绿素含量及光化学效率的维持可能是狗牙根抗旱性强的原因之一。     

10份新疆狗牙根种质抗旱性评价

以新疆南北疆10份狗牙根为材料,测定其在干旱胁迫下的再生速度、叶绿素含量、相对电导率、叶片相对含水量、枯黄率,了解新疆南北疆狗牙根种质资源的抗旱性差异,筛选抗旱种质。结果表明,随干旱持续时间延长,供试狗牙根叶片枯黄率、相对电导率均呈增加趋势,而再生速度、叶绿素含量及叶片相对含水量均呈降低趋势。不同材料响应干旱胁迫存在一定差异,材料C138、C7在干旱条件下维持较低的枯黄率和相对电导率、较高的叶片相对含水量,为抗旱种质;而材料C17、C20则呈相反趋势,表明这两份材料抗旱性较差。初步分析认为新疆狗牙根抗旱性与其来源地气候条件无明显相关性。     

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。     

披碱草与老芒麦苗期抗旱性综合评价

盆栽模拟土壤干旱条件,对采自我国不同生境的披碱草(Elymus dahuricus Turcz.)与老芒麦(Elymus sibiricus L.)10份野生种质材料苗期形态学和生理生化指标进行研究,旨在了解干旱胁迫下苗期抗旱特征及其抗旱能力,为披碱草属种质材料抗旱新品种选育、种质资源的开发利用提供理论依据。结果表明,随干旱胁迫日数增加,植株高度、叶面积、相对含水量和叶绿素都明显下降,而电导率、脯氨酸、SOD和POD都明显上升。经抗旱隶属度分析,10份材料抗旱性可分为3类:第一类为相对抗旱,包括SXD1、XJD2、NMD3、NMD4、GSD5、GSS1和JLS2共7份材料;第二类为中等抗旱,包括NMD6和SXS3共两份材料;第三类NMS4为相对易感。经相关分析筛选出对抗旱性影响显著的指标为:相对含水量、叶面积、相对电导率和叶绿素含量。     

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...     

6份川西北短芒披碱草种质苗期的抗旱性综合评价

为了探明来自川西北的6份短芒披碱草(Elymus breviaristatus)种质材料的苗期抗旱性差异,采用室内盆栽法对种质进行为期21d的干旱处理,分别于停止浇水第0、7、14和21天取植株叶片,研究了不同水分胁迫条件下各种质的相对含水量(RWC)、相对电导率(REC)、脯氨酸(Pro)含量、叶绿素(Chl)含量、丙二醛(MDA)含量和超氧化物歧化酶(SOD)活性、过氧化物酶(POD)活性7个生理特征指标的变化,并采用隶属函数法对6份短芒披碱草种质材料的抗旱性进行综合评价。结果表明,干旱胁迫对不同抗旱短芒披碱草种质材料的各生理指标有显著的影响(P0.05),其各表型值与对照差异显著(P0.05),且各种质间差异显著(P0.05)。随着干旱胁迫时间的延长,6份短芒披碱草材料的相对含水量和叶绿素含量呈显著下降趋势(P0.05),而丙二醛含量、相对电导率、脯氨酸含量和POD活性表现出上升趋势,SOD活性呈现先上升后下降的趋势。由隶属函数分析7个生理指标得到供试材料苗期抗旱性强弱顺序依次为205176205133红10-5204290红6-5205104。     

干旱胁迫对草地早熟禾抗旱生理的影响

以国内常用的6个草地早熟禾品种为材料,研究了干旱胁迫条件下叶片相对含水量、电导率、游离脯氨酸、丙二醛含量和叶绿素含量等生理指标对干旱胁迫的响应,探讨了各种生理变化与抗旱性的关系,并利用隶属函数法对抗旱性进行了综合评价.结果表明,6个草地早熟禾的相对含水量、叶绿素含量随水分胁迫时间的延长呈减少趋势,而相对电导率、游离脯氨酸和丙二醛含量呈增加趋势.通过隶属函数分析,6个草地早熟禾的抗旱性大小顺序为蓝鸟＞解放者＞午夜＞优异＞优美＞肯塔基.     

15份马蔺材料苗期抗旱性比较

采用温室模拟旱境胁迫-复水方法,对采自我国北方不同生境条件下的15份野生马蔺(Iris lactea Pall.var.chinensis(Fisch.))种质材料苗期的形态学和生理生化指标进行测定与分析,综合比较其抗旱性能。结果显示:随干旱胁迫时间延长,其叶片相对含水量、叶绿素含量、植株相对生长率均呈下降趋势,相对电导率、丙二醛含量与游离脯氨酸的含量则有增加趋势,复水后均有不同程度恢复。采用欧氏距离法进行数学聚类分析,可将15份马蔺种质材料的抗旱性划分为3个抗旱级别,即相对抗旱包括ML008、ML007、ML015、ML009和ML006;中度抗旱包括ML014、ML012、ML011、ML013、ML010、ML005、ML004和ML003;相对旱敏感包括ML002和ML001。各种质材料抗旱生理指标间显著相关(P<0.05)。     

暖季型草坪草狗牙根对酸铝胁迫的生理响应

本研究将前期研究筛选出的5份耐铝及5份铝敏感狗牙根[Cynodon dactylon(Linn.)Pers.]种植于酸铝土壤上,通过测定叶绿素、电导率、丙二醛、过氧化物酶、超氧化物歧化酶、游离脯氨酸、可溶性总糖含量等7个生理指标,研究其对酸铝胁迫的生理响应情况,结果表明:酸铝胁迫引起狗牙根叶绿素和可溶性糖含量降低,铝敏感种质降低幅度较大;电导率、丙二醛、过氧化物酶、超氧化物歧化酶及脯氨酸含量增加,耐铝种质增加幅度较大,说明狗牙根可以通过增加抗氧化酶的活性来降低所受酸铝胁迫的危害。     

两类新疆狗牙根抗旱基因型抗氧化酶保护系统及其基因表达差异分析

新疆狗牙根具发达的根状茎和细长的匍匐茎，在耐旱性方面表现出广泛的遗传变异特性，对抗旱型C138和不抗旱型C32狗牙根两个基因型进行自然干旱7 d后复水3 d处理，明确2个基因型在干旱胁迫及复水下抗氧化酶系统生理响应及基因表达水平上的差异。结果表明：干旱胁迫降低了狗牙根草坪表观质量、叶片相对含水量和叶绿素含量，电导率及丙二醛（malondialdehyde， MDA）含量升高，且C32较C138下降或升高更为明显。随干旱时间延长，狗牙根体内超氧阴离子自由基（O₂^·-）、过氧化氢（H₂O₂）、MDA含量均显著上升，且C32较C138升高更显著，而超氧化物歧化酶（superoxide dismutase， SOD）、过氧化物酶（peroxidase， POD）和过氧化氢酶（catalase， CAT）活性呈先升后降趋势，抗坏血酸过氧化物酶（ascorbate peroxidase， APX）活性呈增加趋势。抗旱型C138对比不抗旱型C32表现为SOD、POD、APX、DHAR和GPX等抗氧化基因高水平的表达，而不抗旱型C32较C138表现出高的脂质过氧化和低的抗氧化酶活性及基因表达水平；在复水过程中，POD活性在提高抗氧化能力及清除活性氧（reactive oxygen species， ROS）过程中起着至关重要的作用。干旱胁迫诱导抗氧化酶及其相关基因上调表达，增强了细胞内的抗氧化防御能力，有助于狗牙根维持细胞膜稳定性，延缓叶片的脱水，从而提高了狗牙根的抗旱能力。     

不同红豆草材料苗期抗旱性综合评价

探讨不同程度干旱胁迫对苗期红豆草(Onobrychis viciaefolia)的影响及抗旱性差异,为红豆草种质材料抗旱新品种选育、种质资源的开发利用提供理论依据。以7份红豆草材料(5份来自俄罗斯,2份源于中国)为研究对象,盆栽模拟土壤干旱条件,对不同程度干旱胁迫下各材料的株高、地上生物量、叶片相对含水量、叶绿素、MDA、可溶性糖、可溶性蛋白质及脯氨酸含量进行了测定。结果表明:随干旱胁迫程度的加剧,植株高度、叶片相对含水量和叶绿素含量都明显下降,重度胁迫下,蒙农红豆草的株高、地上生物量、叶绿素含量均显著低于其他红豆草材料,甘肃红豆草的叶片保水能力相对较好;MDA、可溶性糖、可溶性蛋白质和脯氨酸含量都明显上升,重度胁迫下,Ⅱ材料的MDA含量、甘肃红豆草的可溶性糖、可溶性蛋白质及脯氨酸含量均显著低于其他红豆草材料。经抗旱隶属函数分析,得出其抗旱性顺序为:ZXY2003p-147ZXY2003p-132=ZXY2005p-623ZXY2007p-3423ZXY2010p-7369甘肃红豆草蒙农红豆草。     

外源氯化钙对‘龙牧807’苜蓿幼苗干旱缓解效应分析

为探讨外源氯化钙对干旱胁迫下苜蓿（Medicago Sativa L.）幼苗生理生化指标的影响,本研究对20%聚乙二醇（Polyethylene glycol,PEG）模拟干旱胁迫下的苜蓿幼苗分别施加5,10,15,20 mmol·L^-1外源氯化钙,分析外源氯化钙对干旱胁迫下苜蓿幼苗叶片的渗透调节物质、叶绿素、细胞膜透性以及抗氧化酶活性的影响,并利用隶属函数法综合评价最佳外源氯化钙缓解浓度。研究结果表明：未施加外源氯化钙时,随着PEG胁迫浓度（10%,15%,20%,25%）的增加,苜蓿叶片的可溶性蛋白、可溶性糖和脯氨酸含量均呈先升后降的趋势,丙二醛含量和相对电导率逐渐增加,叶绿素含量逐渐降低,过氧化物酶、过氧化氢酶和超氧化物歧化酶活性均呈先升后降的趋势;综合分析显示,20% PEG胁迫浓度可以有效模拟苜蓿幼苗对干旱胁迫的反应;苜蓿幼苗在20% PEG胁迫下施加10 mmol·L^-1 CaCl₂后,幼苗叶片的可溶性蛋白含量、脯氨酸含量、叶绿素含量,过氧化物酶活性、过氧化氢酶活性最高分别增加了32.40%,31.10%,69.41%,21.39%和6.87%,相对电导率最低降低了27.37%;20% PEG胁迫下施加15 mmol·L^-1 CaCl₂后,可溶性糖含量最高增加了14.17%,丙二醛含量最低降低了36.36%;超氧化物歧化酶活性在20% PEG胁迫下施加5 mmol·L^-1 CaCl₂浓度为最高;隶属函数法综合评价显示,适宜CaCl₂浓度可以缓解干旱对苜蓿幼苗造成的伤害,本试验中以浓度为10 mmol·L^-1 CaCl₂缓解效果最佳。     

玉米素对高羊茅和多年生黑麦草抗旱性影响的研究

为研究干旱胁迫下玉米素对高羊茅(Festuca arundinacea)和多年生黑麦草(Lolium perenne)抗旱性的影响,试验在土壤含水量分别为90%、60%、40%、25%的干旱胁迫和土壤含水量始终为90%的充分浇水条件下,设4个玉米素浓度处理(0,10,50,100μmol/L),测定了两种草坪草的坪观质量、叶片相对含水量、叶片萎焉、电导率、脯氨酸、丙二醛(MDA)和地下生物量等指标变化。结果表明:与不施加玉米素处理相比,干旱胁迫下,施加玉米素能显著提高两种草坪草的草坪质量和相对含水量(P0.05),减轻草坪草叶片细胞电解质渗漏和萎蔫度(P0.05),降低脯氨酸和丙二醛(MDA)含量(P0.05),提高高羊茅和多年生黑麦草抗旱性。在干旱胁迫后期,高浓度玉米素处理(50μmol/L或100μmol/L)的高羊茅和多年生黑麦草各项指标均表现出更加显著的优势(P0.05),表明高浓度玉米素对草坪草抵御干旱胁迫的作用更大。     

干旱胁迫对草地早熟禾抗旱生理的影响

以国内常用的6个草地早熟禾品种为材料,研究了干旱胁迫条件下叶片相对含水量、电导率、游离脯氨酸、丙二醛含量和叶绿素含量等生理指标对干旱胁迫的响应,探讨了各种生理变化与抗旱性的关系,并利用隶属函数法对抗旱性进行了综合评价。结果表明,6个草地早熟禾的相对含水量、叶绿素含量随水分胁迫时间的延长呈减少趋势,而相对电导率、游离脯氨酸和丙二醛含量呈增加趋势。通过隶属函数分析,6个草地早熟禾的抗旱性大小顺序为蓝鸟>解放者>午夜>优异>优美>肯塔基。     

饲草型小黑麦苗期抗旱指标的筛选

本试验采用高渗溶液聚乙二醇(PEG-6000)模拟生理干旱,通过测定饲草型小黑麦(×Triticale Wittmack)苗期叶片的含水量、相对含水量、相对电导率、丙二醛含量、叶绿素a和b含量、类胡萝卜素含量、可溶性糖及游离脯氨酸含量,研究干旱胁迫对饲草型小黑麦生理指标的影响,并筛选饲草型小黑麦苗期抗旱性鉴定的最佳模拟条件。结果表明,1)适宜于饲草型小黑麦苗期抗旱性鉴定的生理指标为叶片含水量、相对含水量、丙二醛含量、游离脯氨酸含量、叶绿素b含量;2)饲草型小黑麦苗期抗旱性鉴定的最佳模拟条件为:用30%PEG-6000胁迫28d,此时大部分生理生化指标与对照差异显著(P0.05);3)干旱胁迫处理后,饲草型小黑麦幼苗生长缓慢,叶片含水量、相对含水量、叶绿素含量降低,叶片的游离脯氨酸含量和丙二醛含量增加。饲草型小黑麦苗期抗旱性鉴定的最佳模拟条件为,30%PEG胁迫28d。适宜于饲草型小黑麦抗旱性评价的生理指标为叶片含水量、相对含水量、丙二醛、游离脯氨酸和叶绿素b。     

基于叶绿素荧光参数的紫花苜蓿种质苗期抗旱性评价

为筛选出干旱胁迫下抗旱高光效的紫花苜蓿（Medicago sativa L.）种质，本试验采用室内苗期抗旱评价方法，对109份（28个国家）紫花苜蓿种质在正常浇水（Water Treatment，WT）和干旱胁迫（Drought Treatment，DT）处理下的株高（Plant Height，PH）、地上生物量（Aboveground Biomass，AB）、叶片相对含水量（Relative Water Content，RWC）、相对叶绿素含量（Relative chlorophyll content，SPAD）以及叶绿素荧光参数（phi2，NPQt，RFd，qL，Fv/Fm）等9个指标进行测定，并利用方差分析、相关性分析、主成分分析、综合加权隶属函数法与聚类分析等方法进行综合评价。结果表明：通过对9个指标进行统计分析，在干旱胁迫下，各指标呈现不同程度变化，变异系数最大的为AB，DT组为0.61，WT组为0.59。相关性分析显示，除qL和RWC之外，其余指标均与综合度量D值显著相关，表明叶绿素荧光参数可作为干旱胁迫下筛选高光效紫花苜蓿的指标。通过聚类分析和综合加权隶属函数分析，筛选出抗旱高光效种质14份（CF048333，ZW1231，CF031987，ZW0810，ZW1005，CF049861，CF031979，CF034260，ZW0730，CF031946，ZW0793，CF049906，CF031986，CF031988），这些种质大部分来自干旱半干旱地区，如哈萨克斯坦、吉尔吉斯斯坦，摩洛哥、阿塞拜疆、北美、也门等。综上可得，本研究筛选出的抗旱种质可作为紫花苜蓿抗旱高光效育种的基础材料。     

3种早熟禾苗期的短期抗旱性研究

采用盆栽试验,在苗期进行水分胁迫下,对青海扁茎早熟禾Poa pratensisvar.anceps cv. Qinghai、波伐早熟禾P.poophangorum和巴润早熟禾P.pratensiscv.Baron相对含水量、电导率、游离脯氨酸含量和丙二醛含量变化进行了研究。结果表明,3种早熟禾的相对含水量随水分胁迫时间的延长呈下降趋势,而相对电导率、游离脯氨酸和丙二醛含量均呈增加趋势。综合分析认为,3种早熟禾苗期抗旱性强弱为青海扁茎早熟禾>巴润早熟禾>波伐早熟禾。