干旱及盐胁迫对2种耧斗菜种子萌发的影响

以耧斗菜(Aquilegia viridiflora)中的2个品种(矮重品种和矮化品种)作为试验材料,通过研究不同温度、干旱胁迫及不同盐胁迫对2种耧斗菜的影响,分析其发芽率、叶面积、胚芽、胚根长度等指标,探究温度、PEG处理及盐胁迫对2种耧斗菜种子的萌发以及幼苗生长的影响。结果表明:(1)耧斗菜矮重品种的种子在常温和5%PEG-6000的干旱处理下发芽率最高为92%,其矮化品种在同等条件下发芽率仅为40%。(2)在2种耧斗菜种子中,矮重品种种子表现出较强的抗旱性,在20%的PEG-6000干旱胁迫下依然可以发芽,而矮化品种种子在同等干旱胁迫下被抑制发芽和生长。(3)Na_2SO_4表现为0.3%浓度的溶液对种子萌发具有促进作用,与CK组相比发芽率提高了14%,其他盐溶液则表现为抑制,且随浓度的增加抑制作用增强。     

干旱及盐胁迫对两种耧斗菜种子萌发的影响

以耧斗菜(Aquilegia viridiflora Pall.)中的两个品种(矮重品种和矮化品种)作为试验材料,通过研究不同温度、干旱胁迫及不同盐胁迫对两种耧斗菜的影响,分析其发芽率、叶面积、胚芽、胚根长度等指标,探究温度、PEG处理及盐胁迫对2种耧斗菜种子的萌发以及幼苗生长的影响。具体结果如下：(1)耧斗菜矮重品种的种子在常温和5%PEG-6000的干旱处理下发芽率最高,为92%,其矮化品种在同等条件下发芽率仅为40%。(2)在两种耧斗菜种子中,耧斗菜矮重品种种子表现出较强的抗旱性,在20%的PEG-6000干旱胁迫下依然可以发芽,而耧斗菜矮化品种种子在同等干旱胁迫下被抑制发芽和生长。(3)Na2SO4表现为0.3%浓度的溶液对种子萌发具有促进作用,与CK组相比发芽率提高了14%,其他盐溶液则表现为抑制,且随浓度的增加抑制作用增强。     

衍生于大麦的LEA基因（HVA1）通过细胞膜片保护授予转基因水稻的脱水耐性

干旱在世界范围都是限制作物产量的非常主要的环境胁迫。遗传工程技术对培育耐旱作物品种具有广阔的前景。目前采用遗传工程技术已经育成了转基因水稻植株。研究了解这些转基因植株在栽培中实际胁迫条件下的胁迫耐性机制，将会进一步促进水稻耐旱育种。本研究用表达大麦HVA1基因的转基因水稻品系在延长干旱胁迫周期条件下试验，以了解脱水耐性机制。在干旱胁迫环境与非转基因植株比较，转基因植株保持了较高的叶片相对水分含量，并且植株生长速度下降较少。与非转基因植株比较，转基因植株保持较高的水势，从而推迟枯萎2周以上。干旱胁迫后28天，转基因品系比非转基因品系具有相当好的细胞膜片保护作用。在干旱胁迫条件下，这两类品系都具有相似而较低水平的渗透调节作用（QA）。本研究的结果表明，HVA1蛋白质的生产也许可以保护细胞膜片免受干旱胁迫损伤，从而有助于转基因水稻植株的更好表现。     

HSP70可提高干旱高温复合胁迫诱导的玉米叶片抗氧化防护能力

为确定热休克蛋白70 (HSP70)提高作物耐干旱高温复合胁迫的机制,对干旱、高温反应不同的4个玉米品种的生理特性进行了研究。结果显示：(1) 在干旱、高温、干旱高温复合胁迫条件下,叶片丙二醛(MDA)增加量以隆玉602最低,驻玉309最高;在干旱胁迫条件下,郑单958叶片MDA含量低于浚单20,而在高温胁迫条件下,浚单20叶片MDA含量低于郑单958。(2) 在干旱、高温、干旱高温复合胁迫条件下,隆玉602、郑单958、浚单20三个品种叶片抗氧化防护系统如抗坏血酸过氧化物酶(APX)、谷胱苷肽还原酶(GR)、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)活性增加量均高于驻玉309;在干旱条件下,郑单958叶片APX、GR、SOD、CAT活性增加量显著高于浚单20,在高温条件下,两个品种的表现则相反;在干旱高温复合胁迫条件下,隆玉602 叶片APX、GR、SOD活性增加量显著高于郑单958和浚单20。(3) HSP70抑制剂斛皮素(Quercetin, Q)预处理显著抑制了3种胁迫诱导的4个品种叶片抗氧化酶活性的增加。这些研究结果暗示HSP70提高了干旱、高温、干旱高温复合胁迫诱导的抗氧化防护酶活性,且APX、GR、SOD 这3个抗氧化防护酶活性可以作为评价作物耐干旱、高温和干旱高温复合胁迫的生化指标。     

不同干旱胁迫对胡麻种子萌发特性的影响

以胡麻种子为试验材料,渗透剂选用PEG-6000模拟干旱胁迫,探讨了5种干旱胁迫条件(10%、15%、20%、22%、25%m/v)对胡麻种子萌发特性的影响。结果表明,胁迫浓度达到22%时,各品种的发芽势、发芽率、种子萌发指数、种子活力指数均降低,坝亚7号、坝亚12号表现最好,坝亚13号、1062品种表现最差;同一胁迫条件下,不同品种的萌发特性对干旱胁迫的敏感性表现不同,初步分析了不同胡麻品种的抗旱性。     

不同茶树品种干旱胁迫下抗氧化能力的比较研究

通过对重庆市茶叶研究所基地种植的7个茶叶品种干旱胁迫下叶片中的超氧化物歧化酶（SOD）酶活性、过氧化物酶（POD）酶活性及体内羟自由基含量的对比试验和动态分析,表明SOD和POD在干旱胁迫下,均表现出“先升后降”的变化趋势,茶树体内羟自由基含量则随干旱胁迫的进程而增加。发现初始的SOD活性高和高温干旱胁迫诱导的SOD活性高的茶树品种,在轻度高温干旱胁迫下具有较低的POD活性,而在严重高温干旱胁迫下,则具有较高的POD活性,且体内的羟自由基含量相对其它品种较低;反之亦然。     

水分胁迫对不同根型小麦幼苗水分利用率和导水率的影响

以旱地小麦晋麦47和高水肥小麦石4185为试材,比较分析了充分供水和模拟干旱胁迫条件下小麦幼苗水分利用效率(WUE)和根系导水率(Lpr)的差异。结果表明:正常供水条件下,晋麦47单株耗水量、根系干质量和单株干质量皆低于石4185,但根系水分利用率(WUEr)、茎叶水分利用率(WUEs)、单株水分利用率(WUE)以及根系导水率均高于石4185。轻度干旱胁迫下,石4185根系干质量稍有增加,晋麦47变化不明显,两者单株干质量均降低;两品种根系、茎叶和单株水分利用效率均显著提高,石4185根系水分利用效率反而高于晋麦47;但两品种根系导水率呈显著下降趋势,晋麦47下降幅度大于石4185并最终低于石4185。以上说明:水分充足条件下,晋麦47表现出“奢侈”利用水分,干旱条件下,表现出以降低水分消耗而维持地上部生长的耐旱节水机制;石4185在水分充足条件下耗水量大,表现出水地品种特点,胁迫条件下,水分利用率均升高且根系水分利用率升高相对更大,体现出干旱胁迫下依赖根系进一步发展增大吸收水分表面积来适应缺水环境。两者相比较,体现了不同根型小麦品种根系在干旱胁迫调节中的重要性和差异性。     

干旱胁迫对不同烤烟品种形态特征的影响

为了解贵州当前烤烟主栽品种抗旱性水平,通过盆栽控水处理在烤烟对水分最敏感的旺长期,模拟自然状态下的干旱胁迫环境,研究不同烤烟品种形态特征的变化。结果表明:不同烤烟品种在干旱胁迫下发生萎蔫时间不一致,吸水后恢复正常叶姿的能力存在差异;不同品种叶面积生长速率损失率为19%~47%,叶长生长速率损失19%~50%,株高生长速率损失率8.8%~46.9%,新叶发生速率降低程度18.8%~55%;不同品种单株平均叶片鲜重损失率为18.3%~42.5%,干重为21.2%~48.1%。不同品种不同部位叶片干、鲜重的影响程度大小分别为:中部叶>上部叶≥下部叶。不同烤烟品种在干旱胁迫下烟株形态特征抗旱能力表现有差异,各指标之间表现不尽一致。     

不同磷效率基因型大豆对干旱胁迫的反应

在控制水分的条件下,通过盆栽试验,研究了不同磷效率基因型大豆的根系面积、根系活力、净光合速率、渗透调节物质、产量等.结果表明:在磷和水分供应充足的情况下,两个基因型大豆生理活性表现极强;低磷和干旱胁迫下,磷高效基因型细胞膜稳定性较强,能较好地维持细胞膨压,保证其正常的生理过程.磷高效基因型在低磷和干旱胁迫下具有生长的优势,以较高的根系活力、光合作用、渗透调节物质等提高生理活性抑制和减少低磷胁迫所造成的不利影响,从而提高磷素营养和水分利用效率,启动自身的自我保护机制维持生长优势,表现出较强的抵御低磷和干旱胁迫的能力;磷低效基因型主要通过增加根系面积等形态变化来适应低磷和干旱胁迫,这就决定其适宜在供磷充分的条件下生长.     

不同烤烟品种在干旱胁迫下对体内生化指标的影响

为了解贵州当前主栽烤烟品种抗旱性水平,通过盆栽控水处理在烤烟对水分最敏感的旺长期,模拟自然状态下的干旱胁迫环境对不同烤烟品种生化指标的影响。结果表明:在干旱胁迫下不同烤烟品种体内POD、SOD、CAT等保护酶的活性发生了相应变化,一定程度上反映了烤烟的抗旱性能;干旱胁迫影响烤烟体内一些抗氧化酶活性,表现在叶片POD活性大幅度上升,较正常植株上升1.5~11个活力单位,增加幅度为10%~207%,SOD活性的变化与POD活性变化趋势相同,增加率为13.7%~80%,CAT活性也增加了2%~168%;干旱胁迫下不同烤烟品种叶片的脯氨酸含量都不同程度的增加,增幅为98%到383%;干旱胁迫下不同烤烟品种叶片MDA生成量较对照高,增加幅度20%~478%。干旱胁迫导致烤烟叶片电解质外渗值的增加,因而相对电导度增加,说明干旱胁迫破坏了生物膜的稳定性和完整性,各品种伤害度在35%~68%之间。不同烤烟品种在干旱干旱胁迫下烟株生化指标抗旱能力表现有差异,各指标之间表现不尽一致。     

抗旱性不同的甘薯品种对渗透胁迫的生理响应

用不同浓度的PEG对甘薯进行根际渗透胁迫处理,测定结果表明,质膜透性增大,MDA、总氨基酸和游离脯氨酸含量增加,CAT活性升高,POD活性下降,抗旱性不同的品种间的变化趋势相似,但变化幅度存在明显差异。SOD活性表现出品种抗旱适应特性。在相同的渗透胁迫条件下,抗旱性较强的渝薯20能维持较高的光合磷酸化活力。     

偃麦草和中间偃麦草种质材料苗期抗旱性鉴定研究

选用来自9个国家的17份偃麦草和中间偃麦草种质材料,在日光温室模拟旱境胁迫条件下,通过土壤干旱法,开展了苗期抗旱性鉴定研究,分析测定了植株叶片的相对含水量、细胞膜透性、脯氨酸含量、丙二醛含量等理化指标,综合评定了17份种质材料的抗旱性强弱,并针对上述4个理化指标变化率,通过赋分分级的办法将其划分为较强、中等、较弱3个抗旱性级别,抗旱性强的种质材料包括Ag-2,Greenar,AJC-320,Reliant,1;抗旱性中等的种质材料包括2,Clarke,D-2111,Slate,DT-3175,D-1483,X93035;抗旱性较弱的种质材料包括D-1987,699,D-939,D-3244,VIR103。     

不同抗旱性花生品种根系形态及生理特性

以12个花生品种为试验材料, 在人工控水条件下, 通过苗期及结荚期干旱试验, 对比分析花生品种苗期根系性状与抗旱性的关系。结果表明, 花生苗期与结荚期抗旱性基本一致。利用产量抗旱系数可把12个花生品种的抗旱性划分为强、中、弱3级, 抗旱性强的品种为A596、山花11和如皋西洋生, 中度抗旱品种为花育20、农大818、海花1号、山花9号和79266, 抗旱性弱的品种有ICG6848、白沙1016、花17和蓬莱一窝猴。山花11可作为花生强抗旱性鉴定的标准品种, 79266可作为花生弱抗旱性鉴定的标准品种。山花9号、山花11、花育20的根系抗旱机制为较大的根量及根系吸收能力, 而A596、如皋西洋生、农大818、山花11为较强的根系抗氧化能力及膜稳定性。相关分析表明, 苗期重度干旱胁迫下的单株根系干重、体积、总吸收面积、超氧化物歧化酶(SOD)活性和丙二醛(MDA)含量与品种抗旱系数的相关性达极显著水平, 对照与重度干旱胁迫下的以上性状呈极显著正相关。因此, 在花生出苗后10 d进行40%土壤相对含水量的干旱胁迫, 持续胁迫至出苗24 d的单株根系干重、体积、总吸收面积、根尖SOD活性和MDA含量可鉴定花生品种的根系抗旱能力, 正常水分下的性状值也能反映根系性状的抗旱级别。山花11可作为花生根系形态及生理优异抗旱性状鉴定的标准品种。     

干旱胁迫对内蒙古草原多根葱生理生化指标的影响

为了探明内蒙古草原多根葱抗旱性能,采用盆栽控水法研究干旱胁迫对多根葱植物叶片生理生化指标的影响。结果表明,随着干旱胁迫时间的延长,内蒙古草原3个样地(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ)多根葱叶片相对含水量呈显著下降的趋势,叶绿素含量、SOD、POD、CAT活性均呈先上升后下降的趋势,水分饱和亏、相对电导率、脯氨酸、丙二醛含量呈上升的趋势。多根葱干旱性程度与水分饱和亏、相对电导率、膜脂过氧化作用呈正相关,与叶绿素含量、相对含水量、保护性酶活性呈负相关。隶属函数法抗旱性综合评价耐旱性强弱顺序为ⅠⅢⅡ。     

水稻抗旱性相关性状的QTLs定位研究进展

本文从水稻抗旱性、根系形态性状、生理性状等方面,介绍了近年来水稻抗旱性及相关性状的数量性状基因定位(Quantitative trait loci,QTLs)的研究进展,并比较了不同群体和环境条件下所定位的抗旱性相关性状的QTLs位点、标记及其在染色体上的分布和特点,同时对水稻抗旱性相关性状QTLs的比较基因组学研究及应用基因工程进行水稻抗旱性研究进行了阐述。旨为我国水稻抗旱性遗传育种及基因组研究提供信息和理论依据。     

植物抗旱研究工作中的问题与方法初探*

干旱是最常见的环境胁迫之一。在我国，尤其是北方，干旱是农业生产最严重的限制因素。多年来抗旱机理的研究也研究的热点之一，各种抗旱的形态生理指标被提出来，但至今对植物抗旱机理的认识并不深入，提出的抗旱指标也在实际运用中效果并不理想。本文对植物抗旱机理研究中的一些问题阐述了自己的观点。     

水热胁迫对紫花苜蓿叶表皮蜡质组分及生理指标的影响

选用2个抗旱性不同的紫花苜蓿品种,敖汉(强抗旱)和三得利(弱抗旱),在水热胁迫条件下,调查其叶表皮蜡质含量及组分变化规律、蜡质含量与气体交换参数、脯氨酸及叶片相对含水量之间的关系。结果表明,紫花苜蓿叶表皮存在致密的蜡质层,蜡质晶体结构呈片状,无特殊的晶格方向。叶表皮蜡质主要由烷(1.98%~3.38%)、醇(79.97%~84.98%)、酯类(0.08%~0.24%)及其他少量未知物质组成(7.77%~13.38%)。品种类型、环境条件共同影响叶表皮蜡质的沉积。敖汉叶表皮蜡质含量显著高于三得利。水分胁迫后烷类比例增加(81.22%~108.16%),醇类比例下降(3.32%~12.54%),强抗旱品种叶表皮蜡质含量和气体交换参数无显著变化(除胞间二氧化碳浓度显著下降外),而弱抗旱品种蜡质含量和叶片光合速率、蒸腾速率、气孔导度及胞间二氧化碳浓度均显著下降。说明表皮蜡质限制水分散失,蜡质组分中烷类物质可能主要具限制水分散失的功能。高温及水热互作胁迫处理下,紫花苜蓿叶片光合速率和蒸腾速率下降,水分利用效率提高,叶片脯氨酸含量增加,相对含水量下降,敖汉蜡质含量下降,三得利蜡质含量无显著变化。表明在严重胁迫条件下紫花苜蓿主要通过关闭气孔和渗透调节来限制水分散失。     

夏玉米的干旱适应性及其生理机制的研究

1987～1988年,分别在大田和遮雨塑料棚条件下,测定并分析了三个抗性不同的夏玉米杂交种与干旱适应性有关的一些生理特性.结果表明,夏玉米杂交种受旱后,对干旱均表现出了程度不同的适应性;高抗杂交种以较强的根系活力、气孔调节能力和广泛的水分适应性体现其抗旱性,在耐旱性上则主要表现为受害后叶绿素含量较稳定,膜损伤小,游离脯氨酸积累量大.二者综合作用的结果、使其抗旱系数大,经济产量高.此外,还对夏玉米抗旱机理以及气孔扩散阻力、游离脯氨酸积累与抗旱性的关系进行了初步探讨.     

中国北方主栽花生品种抗旱性鉴定与评价

人工控水条件下,通过盆栽试验,在花生植株的结荚期和饱果期, 测定29个品种(系)的株高、分枝数、生物累积量、叶片含水量和光合色素含量等与抗旱性有关的13个表型性状和生理生化指标,采用抗旱系数法和隶属函数值法,鉴定各性状指标水分胁迫下的抗旱性。结果表明,相同指标评价不同花生品种抗旱性时得出的结果不同,依此可将供试品种(系)划分为抗旱性强、中、弱和不抗旱4类,即供试品种中唐科8号、冀花2号、冀花4号、花育25、花育17、花育22、大唐油、花育21具有较强的抗旱能力;花育20、花育24、潍花6号、花育27、鲁花11、阜花11、阜花13、唐油4号、丰花1号和G2具有中等抗旱能力;具有较弱抗旱能力的品种(系)有16-8、阜花10号、M5、花育16和鲁花14;而花育19、花育23、丰花6号、潍花8号、M7和TE-2在结荚期和饱果期均无抗旱能力。水分胁迫至结荚期,除分枝数和类胡萝卜素外,其余各形态型状和生理生化指标及其综合D值均可作为鉴定品种(系)抗旱性的依据;水分胁迫至饱果期,只有叶面积与抗旱系数间的相关极显著。无论在结荚期或饱果期,综合D值可作为鉴定品种抗旱性的指标,单一指标均不能准确判定某品种(系)的抗旱性。     

甘蓝型油菜抗旱性鉴定研究进展

甘蓝型油菜抗旱育种的最终目的是培育干旱条件下节水、高产的新品种。笔者通过形态及生长发育指标、生理生化指标(光合作用、渗透调节、抗氧化酶活性、内源激素、水分利用率等)、产量和品质指标、综合评价指标等对油菜抗旱性鉴定研究进行了回顾式分析,认为水分胁迫对油菜不同时期形态及生长发育具有重要影响。通过回顾式研究,对甘蓝型油菜抗旱性鉴定研究的现存问题进行分析,并对相关指标与技术展开讨论,以期为油菜抗旱性研究和生产提供参考。同时甘蓝型油菜抗旱性分子机制的阐明必然将油菜抗旱育种研究带入一个崭新的阶段。