自然降温对不同生长期甘蔗生理生化指标的影响

【目的】为研究甘蔗的抗寒、耐寒机理提供理论依据。【方法】以桂糖28号（GT28）和新台糖22号（ROC22）为材料,测定自然降温条件下,新植苗期、宿根苗期、新植伸长期和新植成熟期等不同生长期甘蔗叶片丙二醛（MDA）含量、过氧化物酶（POD）活性、脯氨酸（Pro）和可溶性蛋白（SP）含量等生理指标。【结果】自然降温条件下,相同的生长时期,两个品种POD活性、MDA和SP含量变化基本一致,均为新植苗期>宿根苗期>新植伸长期>新植成熟期;相同生长时期,GT28叶片MDA含量低于ROC22,ROC22叶片POD活性比GT28高,GT28的Pro和SP含量均高于ROC22。【结论】通过分析甘蔗新植苗期生理指标,可以在很大程度上评价甘蔗成熟期的抗寒性。     

干旱胁迫对甘蔗生长生理的影响及品种抗旱性评价

[目的]综合分析甘蔗不同时期及品种的抗旱性差别,为甘蔗抗旱性评价和品种选育提供依据.[方法]以GT28、GT21及ROC22 3个甘蔗品种为材料,在桶栽自然干旱胁迫条件下,测定株高和其他7个生理生化指标,并采用模糊数学隶属函数法综合评价供试品种的抗旱性.[结果]在反复干旱胁迫处理下,不同甘蔗品种的生长势、叶片水势及叶绿素含量均有不同程度降低,叶片脯氨酸和丙二醛含量升高,叶片细胞质膜透性增大;生长势、叶片水势、脯氨酸含量以及POD活性在苗期变化幅度较大,而丙二醛含量、叶片细胞质膜透性、可溶性蛋白和叶绿素含量在伸长期变化较明显.不同品种中,以GT21叶片水势、丙二醛和可溶性蛋白含量、叶绿素含量相对较高,细胞质膜透性、游离脯氨酸和POD活性相对较低,而ROC22株高、细胞质膜透性、脯氨酸含量、POD活性较高,丙二醛和可溶性蛋白稍低于GT21,叶片水势较低.供试3个甘蔗品种的整体抗旱性强弱的排序为GT21>ROC22>GT28.[结论]干旱胁迫下不同甘蔗品种间的农艺性状及生理指标变化差异明显,苗期与伸长期反复两次干旱胁迫处理没有表现出一致明显的累积影响效应,应用隶属函数法能更加准确全面评价甘蔗品种的抗旱特性.     

干旱胁迫下Si对甘蔗叶片相对水含量和抗氧化物酶活性的影响

【目的】研究干旱胁迫下不同Si（硅）水平对不同耐旱性甘蔗品种的抗氧化物酶活性的影响,为探索Si提高甘蔗抗旱性的生理基础提供依据。【方法】采用水培法,设置3个施Si浓度（0、0.2、1.7 mmol/L）,经不同PEG-6000胁迫时间（0、18、26、30、40 h）后,测定两个耐旱性甘蔗品种（ROC16和ROC22）甘蔗叶片的相对水含量（RWC）及超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）和过氧化氢酶（CAT）等保护酶活性。【结果】与对照处理（Si浓度0 mmol/L,PEC-6000胁迫时间0 h）相比,随着胁迫时间的延长不同浓度Si处理的叶片RWC持续下降,POD活性先降后升,CAT活性先升后降,SOD活性则表现为先降后升再降的抛物线式变化趋势。ROC22的抗氧化物酶活性均高于ROC16。【结论】施Si能提高甘蔗叶片RWC及SOD、POD和CAT的活性,且高Si浓度（1.7 mmol/L）比低Si浓度（0.2 mmol/L）效果好。     

不同施氮方式对甘蔗生理生化性状的影响

【目的】探讨不同氮肥施用方式对甘蔗若干生理生化性状的影响。【方法】以新台糖22号（ROC22）为试验材料,设（T1）不施氮肥,（1、2）氮肥作基肥一次性施用,（T3）氮肥分基肥和分蘖肥施用,（T4）氮肥分基肥、分蘖肥和攻茎肥施用,比较不同施氮方式对甘蔗叶片若干生理生化性状的影响。【结果】氮肥仅作基肥一次性施用的甘蔗叶片叶绿素含量、可溶性蛋白质含量、硝酸还原酶活性及根系活力在甘蔗苗期均较高,但到了生长中后期均较低;而氮肥按基肥、分蘖肥、攻茎肥3次施用时,在甘蔗生长中期及后期的上述各项生理生化指标均较高。【结论】甘蔗氮肥施用按基肥、分蘖肥、攻茎肥分3次施用对甘蔗生理生化性状有积极的影响,能持久保持较强的生理优势。     

低温胁迫对不同抗寒性甘蔗品种节间几种酶活性的影响

选用耐冷型品种桂糖28号(GT28)和冷敏感型品种新台糖22号(ROC22)为材料,利用人工气候模拟低温逆境,研究了低温胁迫对甘蔗节间可溶性蛋白质含量(SP)、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和Mg2+-ATP酶活性的影响.结果显示:低温胁迫条件下,两个甘蔗品种的节间可溶性蛋白质含量先升高后下降;低温与正常条件下相比,SOD和POD活性均上升,且GT28活性要显著高于ROC22,随着胁迫时间的延长,酶活性持续下降;而Mg2+-ATP酶活性逐渐下降,GT28能保持比ROC22更高水平的ATP酶活性.低温逆境下GT28保持较高酶活性,可能是其抗寒力强的原因之一.     

野鸦椿和圆齿野鸦椿对低温胁迫的生理响应及抗寒性评价

【目的】评价野鸦椿与圆齿野鸦椿抗寒性的强弱,为野鸦椿属植物抗寒性育种研究提供科学依据。【方法】采取野鸦椿和圆齿野鸦椿当年生实生苗枝梢,在4℃条件下处理0、5、10和15 d,采摘定型叶测定可溶性蛋白（Pro）、可溶性糖（SP）、丙二醛（MDA）含量和过氧化氢酶（CAT）、过氧化物酶（POD）、超氧化物歧化酶（SOD）活性,以及相对电导率（REC）。利用主成分分析和隶属函数法进行抗寒生理生化指标筛选及野鸦椿与圆齿野鸭椿的抗寒性评价。【结果】野鸦椿和圆齿野鸦椿2个树种的叶片POD、CAT及SOD活性在低温胁迫下均表现为先升后降的变化趋势。野鸦椿的叶片SP含量变化幅度比圆齿野鸦椿小;圆齿野鸦椿和野鸦椿的叶片Pro含量均表现为先升后降,但野鸦椿的叶片Pro含量在试验后期（5 d后）下降不明显;圆齿野鸦椿的叶片MDA含量及变化幅度均高于野鸦椿。2个树种的叶片REC均随低温处理时间的延长而上升。各指标之间,除MDA含量与SP含量呈显著正相关外（P<0.05）,其他指标间相关均不显著（P>0.05）。判别野鸦椿和圆齿野鸦椿抗寒性强弱的生理生化指标依其重要性排序依次为POD=REC>Pro>MDA>SP>CAT。【结论】 POD、REC、Pro和MDA可用于野鸦椿和圆齿野鸦椿抗寒育种筛选,其中POD和REC对2个树种抗寒性强弱影响较大。此外,野鸦椿幼苗抗寒性远强于圆齿野鸦椿,可考虑将野鸦椿作为砧木对圆齿野鸦椿进行嫁接,提高圆齿野鸦椿的抗寒性。     

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。     

甘蔗幼苗根系形态结构及保护系统对低温胁迫的响应

为探明低温对甘蔗根系的影响,本研究采取水培试验的方法,选用不抗寒品种ROC22和抗寒品种GT28的完整根系为供试材料,测定常温(25℃)与低温(4℃)条件下甘蔗幼苗根系的根长、根体积、根细胞排列、根系活力、丙二醛(MDA)、脯氨酸、可溶性糖与可溶性蛋白质含量以及过氧化物酶(POD)和超氧化物歧化酶(SOD)活性相关指标。结果表明:在低温胁迫下,GT28根长、根体积均大于ROC22,但都显著低于常温生长;低温胁迫3d后,根系细胞膨大变形,细胞结构散乱,以ROC22更为明显;随着低温时间的延长,2个品种根系活力均显著降低,而ROC22的降幅更大;在低温持续胁迫下,根系MDA、脯氨酸、可溶性糖、可溶性蛋白含量以及POD和SOD活性等指标均高于常温生长,呈先上升后降低趋势,抗寒品种GT28的可溶性糖含量、脯氨酸含量、POD和SOD酶活性均高于不抗寒品种ROC22。结论:在低温胁迫下根系生长和生理生化代谢的差异是不同品种抗寒能力的生理基础。     

定量施用糖蜜酒精废液对甘蔗苗期3种酶活性和农艺性状的影响

选用ROC16、ROC22两个甘蔗品种,分别施用45、75、105 t/hm2糖蜜酒精废液。在甘蔗苗期分3次取样测定叶片多酚氧化酶(PPO)、过氧化物酶(POD)以及过氧化氢酶(CAT)的活性。结果表明:45和75 t/hm2浓度糖蜜酒精废液处理极显著提高了ROC16新植蔗多酚氧化酶活性,75和105 t/hm2处理则显著提高了ROC22宿根蔗的多酚氧化酶活性;45 t/hm2处理显著提高了ROC22宿根蔗苗期后期(5月22日)的过氧化物酶活性;3种浓度酒精废液都极显著提高了ROC16新植蔗的过氧化氢酶活性,45和75 t/hm2处理极显著提高了ROC22宿根蔗的过氧化氢酶活性。而处理105 t/hm2极显著提高了甘蔗的分蘖率。定量施用糖蜜酒精废液对甘蔗苗期的生长发育有一定促进作用,在一些方面甚至超过了常规施肥处理的效果,而且还能大大降低甘蔗的生产成本。糖蜜酒精废液在甘蔗生产中的利用前景是广阔的,但在国内还只是起步阶段,很多问题还需进一步研究。     

甜瓜幼苗对KNO_3+K_2SO_4混合盐胁迫的生理响应

【目的】探明甜瓜幼苗对盐胁迫的生理响应机制,为耐盐性生理指标的筛选和盐胁迫的合理调控提供理论依据。【方法】以耐盐性甜瓜品种众云20和盐敏感甜瓜品种瑞雪8号为试材,比较了50、100、150、200 mmol·L~(-1)的KNO_3+K_2SO_4混合盐胁迫对甜瓜幼苗水分吸收、质膜透性、渗透调节物质及保护酶的影响。【结果】随混合盐浓度的增加,甜瓜幼苗地上部含水量逐渐降低;地下部分含水量及叶片超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)活性先上升后下降;叶片丙二醛(MDA)、可溶性糖(SS)和可溶性蛋白(SP)含量逐渐上升;电导率(EC)和脯氨酸(Pro)含量先下降后上升。在低浓度盐胁迫下,甜瓜幼苗体内的SOD、CAT、POD等酶活性升高并积累大量的Pro、SS和SP,但随浓度的增加,细胞膜过氧化程度加重。与盐敏感品种相比,耐盐性品种叶片具有较高的SOD、CAT、POD活性和较低的MDA含量,并合成较多的Pro、SS和SP。通过相关性分析可知,甜瓜幼苗叶片SS、SP、MDA和地上部含水量与盐浓度呈显著相关性。【结论】甜瓜幼苗叶片SS、SP、MDA含量和地上部含水量对盐胁迫的响应起关键作用,可作为筛选耐盐性指标和调控混合盐分胁迫的重要因子。     

不同pH值对甘蔗幼苗生长和生理特性的影响

【目的】探讨不同pH值对甘蔗幼苗生长和生理特性的影响,为甘蔗育苗及生产提供参考。【方法】以桂糖21号（GT21）和新台糖22号（ROC22）甘蔗品种为材料,利用营养液培养法,研究不同pH值下甘蔗幼苗生长和生理特性的变化。【结果】在pH4.5~7.5范围内的培养液对甘蔗幼苗的生长和发育不会产生显著的不良影响,而在pH6.0时两个甘蔗品种幼苗株高最高,叶绿素、可溶性糖、可溶性蛋白含量最高,而相对电导率、丙二醛和脯氨酸含量最低,表明在此pH值下甘蔗蔗株各种生理代谢高度协调。【结论】甘蔗生长的pH值适应范围较广,pH6.0为甘蔗幼苗生长的最适pH值。     

广西28个区试甘蔗品种抗旱性分析

[目的]研究广西28个区试甘蔗品种的抗旱性。[方法]以叶片自然干旱症状和复水后恢复情况进行对比,采用7种不同生理指标系统聚类分析方法比较和分析了甘蔗生长前期广西28个进入区试的高产高糖品种抗旱性差异。[结果]广西28个区试品种中有6个表现高抗、8个中抗、13个不抗。7种不同生理指标系统聚类抗旱分析结果与自然干旱症状和复水后恢复情况基本吻合。[结论]该研究可以为甘蔗良种资源推广和应用提供参考依据。     

甘蔗试管苗瓶外生根技术的研究

[目的]优化甘蔗试管苗瓶外生根的环境条件,提高成活率,降低生产成本。[方法]研究外界环境因素对甘蔗无根试管苗瓶外生根及生长的影响,比较瓶内和瓶外生根试管苗的成活率及株高差异。[结果]高肥力基质(如商品基质)处理的无根试管苗成活率低,但成活植株生长快,植株高,而低肥力基质(如新鲜河沙)更有利于无根试管苗生根成活,但植株生长慢;利用遮阳网和盖膜等措施调节温度、湿度和光照可使试管苗的生长环境逐渐过渡到自然环境条件;另外,瓶内生根试管苗的成活率和株高均显著高于瓶外生根试管苗。[结论]试管苗瓶外生根技术的研究成功有利于简化传统甘蔗试管苗生根技术,降低生产成本,促进甘蔗健康种苗的大面积推广种植。     

土壤自然干旱胁迫对甘蔗幼苗根系保护酶系统的影响

[目的]研究干旱胁迫对甘蔗苗期根系保护酶系统及相关指标的影响,探讨甘蔗苗期根系对干旱胁迫的应答机制.[方法]以新台糖22号为材料,在甘蔗苗期进行土壤自然干旱胁迫,测定甘蔗根系保护酶系统及质膜过氧化产物相关指标的变化,并进行相关性分析.[结果]随着干旱胁迫程度的加强,根系中可溶性蛋白质、丙二醛(MDA)、过氧化氢(H2O2)含量逐渐增加,细胞膜脂过氧化保护酶系统的酶活性均呈先升后降的趋势,干旱胁迫处理15 d后SOD和POD活性达到峰值然后降低,CAT活性于11d到达峰值后下降.甘蔗苗期根系保护酶活性与膜脂过氧化作用呈显著或极显著正相关.[结论]甘蔗根系保护酶系统的干旱胁迫响应机制为:轻度干旱与中度干旱时表现为积极应对,重度干旱时则为被动忍耐.根系保护酶系统与甘蔗抗旱性的关系密切.     

不同来源的10个甘蔗品种的抗旱性评价

[目的]探讨不同来源甘蔗品种的抗旱性,为甘蔗抗旱种质资源的推广提供参考。[方法]以叶片自然干旱症状和复水后恢复情况进行对比,采用6种不同生理指标系统聚类分析方法,分析了甘蔗生长前期10个不同产地来源的甘蔗品种抗旱性差异。[结果]10个品种中,印度的NCo310和GT28品种表现为高抗;ROC22、赣蔗18号、柳城04-12、粤糖93-159品种表现中抗;台糖F172、园林6号、GT21和B8和表现低抗。[结论]重心法聚类抗旱分析结果与自然干旱症状和复水后恢复情况存在较高吻合度,适用于多个品种之间的比较。     

甘蔗脱毒健康种苗宿根矮化病的PCR检测

[目的]为甘蔗脱毒健康种苗宿根矮化病的检测提供好的方法。[方法]利用PCR技术对甘蔗脱毒健康种苗进行甘蔗宿根矮化病（RSD）病菌的检测研究。[结果]在甘蔗健康种苗生长的前几个不同时期（组培苗增殖、生根、丛苗沙培和单株假植阶段）,甘蔗宿根矮化病菌的检测结果均为阴性。对PCR检测灵敏度的研究表明,PCR能够检测到甘蔗宿根矮化病菌液浓度10-3。[结论]PCR检测特异性好、灵敏度高,适合甘蔗脱毒健康种苗生产中的大批量检测。     

甘蔗脱毒健康种苗蔗糖磷酸合成酶基因差异表达分析

[目的]探究甘蔗脱毒健康种苗中蔗糖磷酸合成酶(SPS)基因表达对产量和糖分积累影响的作用机理,为提高甘蔗产量和蔗糖含量提供理论参考.[方法]以甘蔗品种新台糖22号的脱毒健康种苗和未脱毒种苗(CK)为供试材料,分别在苗期、分蘖期、拔节期和成熟期进行混合取样,包括未成熟叶、成熟叶、幼茎和成熟茎,利用实时荧光定量PCR(qPCR)检测分析对不同类型SPS基因(SPSA、SPSB、SPSC、SPSD1和SPSD2)在不同生长时期不同组织中的表达情况.[结果]不同类型SPS基因在甘蔗脱毒健康种苗不同部位均有表达,SPSD1和SPSD2基因在未成熟叶和成熟叶中表达量差异明显,且与CK间也存在明显差异,SPSA、SPSB、SPSD1和SPSD2基因在脱毒健康种苗1~3茎节中的表达量高于CK.在拔节期10~23茎节中,SPSA基因在脱毒健康种苗中的表达量较CK低,SPSB基因的表达量较CK高,SPSD1和SPSD2基因的表达量与CK无明显差异.在成熟期10~37茎节中,SPSB基因在脱毒健康种苗中的表达量较CK低,SPSA、SPSD1和SPSD2基因的表达量与CK无明显差异.总体上,随茎秆节间成熟度的增加,SPSA、SPSB、SPSD1和SPSD2基因在脱毒健康种苗中的表达量与CK差异逐渐减小.[结论]不同类型SPS基因在甘蔗脱毒健康种苗不同生长时期不同组织中均差异表达,推测甘蔗脱毒处理能促进叶片和未成熟茎节中SPS基因的表达,有利于提高甘蔗产量和蔗糖含量.     

深色有隔内生真菌（DSE）对甘蔗苗生长影响初探

[目的]筛选出对甘蔗苗具有显著促生功能的菌株,为实现甘蔗生产节肥减耗、促进蔗地生态系统良性循环提供科学依据.[方法]将从日本引进的6个深色有隔内生真菌（DSE）菌株分别接种甘蔗组培苗和盆栽苗,评价其对甘蔗苗生长的影响.[结果]供试菌株能不同程度地提高甘蔗组培苗的株高和盆栽苗的干重,其中菌株LtVB3（Melin-iomyces variabilis）的促生作用较为突出,接种该菌株后甘蔗组培苗株高和干重分别较对照提高了68.69％和56.66％,与对照相比均达到显著差异水平,甘蔗盆栽苗干重较对照提高40.00％,促生效果较为稳定.[结论]DSE中存在对甘蔗具有较好促生作用的菌株,其中菌株LtVB3具有较好的开发利用潜能.