河南主推小麦品种对低温胁迫的生理响应及耐寒性分析

为探讨不同小麦品种对春季低温胁迫的响应,以郑麦366、郑麦7698、矮抗58等12个河南省主推小麦品种为试验材料,研究了拔节期低温(-6℃)和孕穗期低温(0℃)处理对不同小麦品种叶片生理指标、产量及其构成要素的影响,分析了寒害级别与各生理指标增幅之间的相关性。结果表明,幼穗发育进程慢的强耐寒性小麦品种的叶片中可溶性糖含量、可溶性蛋白含量、脯氨酸含量、超氧化物歧化酶(SOD)活性、过氧化物酶(POD)活性、过氧化氢酶(CAT)活性在低温条件下的增幅大于幼穗发育进程快的弱耐寒性品种,丙二醛(MDA)含量的增幅表现出相反的趋势。拔节期和孕穗期低温处理,使供试小麦品种的有效穗数、穗粒数、千粒重以及产量均下降,拔节期低温对有效穗数和千粒重的影响更为严重,孕穗期低温对穗粒数和产量的影响更为严重。拔节期低温引起的小麦叶片可溶性蛋白含量、脯氨酸含量、SOD活性、CAT活性和MDA含量的增幅与小麦所受寒害级别呈显著或极显著相关;孕穗期低温引起的小麦叶片可溶性糖含量、可溶性蛋白含量、SOD活性、POD活性、CAT活性和MDA含量的增幅与小麦所受寒害级别呈显著或极显著相关。这些结果说明,不同小麦品种的耐寒性强弱在拔节期和孕穗期的表现并不一致,与寒害水平显著相关的生理指标也有差异,应结合两个时期的综合表现评价小麦品种春季的耐寒性。     

不同小麦品种苗期抗氧化特性及根系活力对盐胁迫的响应

为探讨不同耐盐性小麦品种苗期的生理差异,以小麦品种济麦22、青麦6号、德抗961、青丰1号为材料,在Hoagland营养液培养条件下,分析了NaCl胁迫对小麦幼苗叶片抗氧化酶活性、渗透调节物质含量及根系活力的影响。结果表明,随盐浓度及胁迫时间的增加,叶片SOD活性、可溶性蛋白含量不同程度地减小;POD活性及根系活力呈先增后减趋势,且均在胁迫1 d时出现最大值;MDA含量、游离脯氨酸含量不同程度地升高。品种间6个指标因盐胁迫浓度及胁迫天数的不同表现出不同的差异性,其中根系活力对于品种耐盐性有较强的鉴定价值;耐盐性高的青麦6号、德抗961各指标均显著高于耐盐性弱的济麦22和青丰1号。     

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.     

孕穗期低温对小麦生理抗寒性的影响

为了解孕穗期小麦的生理抗寒性,以参加黄淮海麦区区试的24个小麦品种(系)为材料,采用盆栽试验,在人工气候室内模拟孕穗期低温胁迫,测定和分析了低温处理后小麦叶片相对电导率、丙二醛(MDA)含量、可溶性糖含量、可溶性蛋白含量、游离脯氨酸含量及超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)活性的变化。结果表明,孕穗期低温胁迫后,小麦叶片相对电导率、MDA含量、可溶性糖含量、SOD活性显著高于对照,POD活性显著低于对照,可溶性蛋白和游离脯氨酸含量的变化在品种(系)间存在差异。从7个性状的相对值来看,相对电导率最高,POD活性最低。通过隶属函数法和极点排序法计算得到的参试小麦平均隶属度值和综合排序值分别为0.17~0.64和1.93~4.02,二者与叶片可溶性糖含量、可溶性蛋白含量、SOD活性呈显著正相关,与相对电导率和MDA含量呈负相关。根据平均隶属度值和综合排序值,将参试小麦品种(系)抗寒性聚为5类,其中冀麦585和石B05-7388的孕穗期抗寒性最强,山农055843和C-44抗寒性最弱。     

不同小麦品种对灌浆期高温的响应差异

为探究小麦对花后高温的生理响应,以黄淮海地区的16个小麦品种为材料,测定灌浆期高温对小麦旗叶可溶性蛋白质含量、可溶性糖含量、丙二醛(MDA)含量及超氧化物歧化酶(SOD)活性的影响,分析千粒重和产量的变化,并比较品种灌浆后期抗高温能力的差异。结果表明,高温处理7d后小麦旗叶可溶性蛋白质含量、可溶性糖含量和SOD活性均高于田间自然生长小麦(对照),而MDA含量则低于对照;高温处理15d后小麦旗叶可溶性蛋白质含量、MDA含量和SOD活性较对照明显升高,而可溶性糖含量则下降。高温处理后各品种千粒重和产量均降低,豫麦49-198和郑麦366产量显著降低。相关分析、主成分分析、隶属函数法和聚类分析结果表明,济麦22和石麦19灌浆期耐热性均较高;旗叶可溶性蛋白质含量、可溶性糖含量和籽粒千粒重3项指标可作为小麦耐热性评价指标。     

外源海藻糖对冬小麦低温下胚芽长及幼苗抗寒性的影响

为了解外源海藻糖对小麦抗寒性的影响与作用机理,通过室内盆栽,模拟低温(冷冻)条件,研究外源海藻糖处理下抗寒品种东农冬麦1和弱抗寒品种济麦22的胚芽长、抗寒性相关指标及返青率。结果表明,在4℃条件下,抗寒品种东农冬麦1号在10mmol·L-1海藻糖处理下胚芽生长最快,弱抗寒品种济麦22在50mmol·L-1海藻糖处理下胚芽生长相对较快。在-5~-25℃冷冻处理后,东农冬麦1号和济麦22分别在10mmol·L-1和50mmol·L-1海藻糖处理下,分蘖节相对含水量、脯氨酸含量、可溶性糖含量及返青率相对较高,MDA含量较低。结果说明,外源施加一定浓度的海藻糖可以在一定程度上提高冬小麦对低温(冷冻)的抵抗能力。     

低温和UV-B复合胁迫对小麦幼苗抗氧化酶和渗透调节物质的影响

为揭示UV-B辐射与早春低温复合环境对小麦生理生化的影响,以小麦品种龙麦26为材料,分析了低温、UV-B及二者复合胁迫下小麦幼苗抗氧化酶活性和渗透调节物质含量。结果表明,与对照(正常生长条件)相比,低温下小麦丙二醛(MDA)和可溶性糖含量及过氧化氢酶(CAT)、超氧化物歧化酶(SOD)、苯丙氨酸解氨酶(PAL)活性显著升高,过氧化物酶(POD)活性显著降低,原初光能转化效率(F_v/F_m)、脯氨酸含量未发生显著性变化;UV-B处理诱导MDA和脯氨酸含量及POD、PAL活性显著增加,但显著降低F_v/F_m和可溶性糖含量,CAT和SOD活性没有发生显著的变化;低温和UV-B复合处理后SOD和PAL活性显著增加,而F_v/F_m、CAT和POD活性及可溶性糖含量显著下降,MDA和脯氨酸含量却没有显著变化。以上结果说明,小麦幼苗不同代谢生理指标对低温、UV-B及二者复合胁迫响应程度和方式不同。     

外源ABA及其合成抑制剂对冬小麦叶片抗寒指标的影响

为了研究外源ABA及其抑制剂对低温下冬小麦生理生化指标的影响,以冬小麦东农冬麦1号为试验材料,于三叶期分别叶面喷施10 μmol·L^-1 ABA、5 mmol·L^-1 钨酸钠和50 μmol·L^-1 氟啶酮,田间自然降温条件下,分别于10 d平均最低温度达到4、0、-10、-25 ℃时取叶片测定相关生理生化指标。结果显示,随着温度的降低,各处理组小麦叶片的可溶性糖、可溶性蛋白含量先升后降,在0 ℃达到峰值;脯氨酸、丙二醛（MDA）含量和超氧化物歧化酶（SOD）活性逐渐升高。经ABA处理后,小麦叶片的可溶性糖、可溶性蛋白、脯氨酸含量及SOD活性显著高于对照组,但不同温度下的变化水平有所差异;MDA含量低于对照组,在0 ℃时差异显著,说明外源ABA可提高冬小麦抗寒能力。两种合成抑制剂处理后,小麦叶片的可溶性糖、可溶性蛋白、脯氨酸含量和SOD活性（除0 ℃）均显著低于对照组,MDA含量（除4 ℃）显著高于对照组,说明其对小麦的效应与ABA处理相反,可降低冬小麦抗寒性。钨酸钠处理组各项指标与ABA处理相比变化差异显著,氟啶酮处理组各项指标与ABA处理相比差异极显著,说明ABA在参与冬小麦抗寒性的调控过程中起着重要作用,且氟啶酮对冬小麦抗寒能力影响更大。     

高温胁迫对不同热敏型玉米品种雌雄穗生理特性的影响

以郑单958(ZD958)和先玉335(XY335)为材料,模拟增温处理,探索玉米穗发育对高温逆境生理响应机制。结果表明,高温胁迫下,玉米雄穗、雌穗抗氧化生理在品种及处理间均有较大差异,雄穗细胞中超氧化物歧化酶(SOD)活性呈升-降-升的变化,ZD958雄穗上部小穗SOD活性低于下部小穗,XY335雄穗上部小穗SOD活性高于下部小穗。过氧化物酶(POD)活性在高温处理初期下降,而后持续升高;过氧化氢酶(CAT)活性在高温胁迫初期增加,而后下降甚至低于对照;丙二醛(MAD)含量均呈增加趋势。ZD958雄穗中可溶性糖和脯氨酸含量较高,XY335雄穗中可溶性蛋白含量较高。XY335雌穗SOD、POD和CAT酶活性降低或显著降低,MDA含量较高;ZD958雌穗SOD、POD和CAT酶活性升高或显著升高,MDA含量较低。随高温胁迫持续,ZD958和XY335雌穗中可溶性糖、可溶性蛋白和脯氨酸含量均呈增加趋势,ZD958雌穗具有较高的可溶性糖含量、较高的花丝水势和p H值。     

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。     

低温胁迫下不同浓度ABA对4个油棕新品种幼苗生理特性的影响

探讨低温胁迫下不同品种油棕幼苗ABA合成酶基因NCED3表达特性及不同浓度ABA对其幼苗生长和生理的影响,为提高不同品种油棕幼苗抗寒能力提供理论依据。以油棕新品种Ni、C×N、B×E、D×N为材料,对其进行低温胁迫处理（15、10、5 ℃,5 d）,利用实时荧光定量PCR（qPCR）检测4种油棕幼苗的NCED3基因表达特性;然后,10 ℃低温胁迫下对4种油棕幼苗外施不同浓度ABA（50~300 μmol/L ABA）,测定其可溶性蛋白、可溶性糖、脯氨酸含量和超氧化物歧化酶（SOD）及过氧化物酶（POD）活性等生理指标。结果表明,低温胁迫可触发4种油棕幼苗ABA合成酶基因NCED3的过量表达,外施50~300 μmol/L ABA均降低幼苗质膜透性和SOD酶活性,抑制MDA和H₂O₂含量上升,缓解低温胁迫引起的膜脂过氧化,提高可溶性蛋白、可溶性糖含量和POD活性,进而提高油棕幼苗抗寒性。4个品种中,B×E材料的耐寒能力较强。     

转α-微管蛋白基因SoTUA甘蔗T2代的生理生化特性分析

本研究对已获得的转α-微管蛋白基因SoTUA的T₂代甘蔗株系进行PCR扩增及测序,从检测阳性的转基因甘蔗中选6个转基因株系（T1、T2、T3、T4、T5、T6）与非转基因野生型甘蔗对照（WT）进行了低温胁迫（4 ℃）处理,在处理0、5、10 d测定甘蔗叶片丙二醛（MDA）和渗透调节物（可溶性糖、可溶性蛋白）含量以及过氧化物酶（POD）和超氧化物歧化酶（SOD）活性,并采用RT-qPCR法分析了低温处理下甘蔗叶片α-微管蛋白基因的表达情况。结果表明：在4 ℃低温处理下,6个转SoTUA基因甘蔗与WT中α-微管蛋白的转录因子表达量随着胁迫时间的延长上调表达。胁迫后5、10 d转基因株系的相对表达量始终高于WT甘蔗,低温处理10 d时转基因T1显著高于其他株系（P<0.05）。在低温胁迫下,甘蔗的MDA含量逐渐增高,而转基因甘蔗增幅显著低于WT甘蔗,10 d时转基因株系MDA的含量比WT低41.77%（P<0.05）;POD活性在不同株系之间变化趋势不同,但转基因甘蔗POD活性显著高于WT甘蔗（P< 0.05）;转基因T1、T2、T4、T6株系的SOD活性随着胁迫天数增加呈现先增加后减少的趋势,而WT与转基因T3、T5的SOD活性逐渐升高;甘蔗的可溶性糖含量逐渐上升,转基因甘蔗的可溶性蛋白含量在0 d显著高于野生型甘蔗,胁迫后变化趋势在株系之间有所差异;转基因甘蔗SoTUA相对表达量与可溶性糖含量呈极显著的正相关。利用隶属函数综合分析评价,抗寒性排序结果为：T3>T2>T1>T5>T6>T4>WT。在低温胁迫下,转基因甘蔗SoTUA基因的上调表达能提高甘蔗的抗寒性,且具有遗传稳定性。     

不同浓度的钾处理对丝瓜幼苗抗寒性的影响

为探讨低温胁迫下不同浓度钾处理对丝瓜幼苗生理影响及其抗寒性的差异, 以 “翡翠二号” 丝瓜为试验材料, 在人工气候培养箱内采用基质培育丝瓜幼苗, 并分别用不同 K+浓度的营养液处理丝瓜幼苗, 研 究 低 温(夜晚 8 ℃, 白天 13 ℃)条件下其对丝瓜幼苗叶片相对电导率、 冷害指数、 叶绿素含量、 丙二醛含量、 可溶性糖含量、 脯氨酸含量等指标的影响。 结果表明： 随着 K+处理浓度增加, 壮苗指数先升后降, 处理浓度为 9.00 mmol/L壮苗指数显著高于对照; 随着低温处理时间的延长, 丝瓜幼苗的冷害指数上升、 叶绿素含量下降、 相对电导率上升、 MDA 含量增加、 可溶性糖和脯氨酸含量增加, 不同浓度 K+处理间差异显著性和变化幅度不同。 综合各项生理指标, 低温下 K+处理可显著降低丝瓜幼苗的冷害, 提高幼苗的抗寒性, 其适宜浓度为 9.00 mmol/L。     

花生萌发期对低温胁迫的生理生化响应机制

为探讨不同花生品种低温胁迫下的萌发差异成因,为花生耐低温种植及抗冷性研究提供理论依据,本研究以耐低温品种豫花22号和中间耐性品种漯花16号以及低温敏感型品种泉花6号、鲁花11号为材料,测定不同温度处理条件下萌发相关的生理指标.结果显示,与CK相比,低温处理显著降低了各花生品种的露白率、发芽率、相对发芽率,不同抗性品种存...     

6个枇杷品种对低温胁迫的生理响应及抗寒性评价

为探究枇杷对低温胁迫的生理响应,综合评价不同枇杷品种的抗寒能力,本研究以6个枇杷品种为试验材料,研究了低温胁迫对枇杷幼果种胚相对电导率、丙二醛、脯氨酸、可溶性糖和可溶性蛋白含量的变化。结果表明：随处理温度的降低,各枇杷品种幼果种胚相对电导率REC呈现“小-大-小”的“S”型曲线变化,结合Logistic方程得出不同枇杷品种种胚的半致死温度介于-4.759 ~ -2.73 ℃之间,其中,WT（白肉芽变）幼果种胚的半致死温度最低,大五星幼果种胚的半致死温度最高;6个枇杷品种的脯氨酸（Pro）含量、丙二醛（MDA）含量随低温胁迫均呈现出先升高后降低的倒“V”型变化趋势,但增幅和达到峰值的时间点不同;可溶性糖和可溶性蛋白含量呈逐渐增加的趋势,均在-5 ℃时达到最大值;通过隶属函数综合分析,得出6个枇杷品种材料的抗寒能力表现为WT（白肉芽变）>冠玉>宁海白>龙泉5号>早钟6号>大五星。综上所述,WT（白肉芽变）对低温的胁迫具有较强的适应性,抗寒能力强;半致死温度LT₅₀结合隶属函数法的综合评价能准确鉴定枇杷品种的抗寒性。本研究为枇杷抗寒种质的筛选及寻找提高抗寒性的新途径提供理论依据。     

磷钾对小麦幼苗抗寒性的影响

为了探索低温胁迫下磷钾元素对小麦幼苗抗寒性的影响机理,对不同磷钾处理的小麦幼苗进行低温胁迫,测定和分析了相对电导度、可溶性糖含量、丙二醛含量、叶绿素含量、脯氨酸含量和SOD酶活性的变化.结果表明,低温胁迫下,磷素和钾素处理与对照相比明显降低了小麦幼苗组织的相对电导度和丙二醛含量,增加了可溶性糖和脯氨酸含量,提高了SOD酶活性;其中多数指标的磷钾配合处理效果更好.说明磷钾处理可以明显地增强低温下小麦幼苗的抗寒性,减缓低温对小麦幼苗的胁迫伤害,尤其是磷钾的配合施用对增强小麦幼苗的抗寒效果更好.