干旱胁迫对华北落叶松和油松幼苗叶绿素含量与根系活力的影响

为研究干旱胁迫对针叶树种幼苗生长的影响,以华北落叶松和油松的2年生幼苗为材料进行大田干旱胁迫模拟试验,通过对比干旱胁迫下针叶中叶绿素a、叶绿素b、叶绿素a+b的含量、叶绿素a/b值以及根系活力的变化,探究不同干旱胁迫强度对华北落叶松和油松幼苗生长的影响。结果表明:(1)华北落叶松的叶绿素a、叶绿素b以及叶绿素a+b的含量在干旱胁迫下呈现出先增加后下降的趋势,叶绿素a/b的值在干旱胁迫下不断减小;而油松的叶绿素a、叶绿素b以及叶绿素a+b的含量呈现缓慢下降的趋势,叶绿素a/b的值在较小范围内波动。(2)华北落叶松和油松的根系含水率在干旱胁迫下不断下降,根系活力先增强后减弱。(3)在干旱胁迫下,华北落叶松的叶绿素a+b含量与其根系活力之间表现出极显著的正相关关系,而油松的叶绿素a+b含量随根系活力增大而呈现增加趋势,但并没有达到显著水平。经过综合分析并结合植物的抗旱性表现,得出华北落叶松幼苗对干旱胁迫的敏感程度远大于油松,其适应性和抗旱性相比于油松较弱。     

干旱及重金属胁迫对油松和侧柏光合指标的影响

以朝阳地区抗旱造林树种油松和侧柏为试验材料,在干旱和重金属铅的逆境胁迫条件下,探讨其叶绿素含量和净光合速率的变化。结果表明:不同的干旱胁迫显著影响侧柏的叶绿素含量和油松的净光合速率。重金属铅的胁迫对油松和侧柏的叶绿素含量和净光合速率影响变化不一致,但是叶绿素含量在土壤铅含量为1 500 mg/kg时是2种树的低代谢调整浓度,油松的净光合速率最高值出现在土壤铅含量为1 000 mg/kg的处理。     

土壤干旱对油松生长及水分利用的影响

在适宜土壤水分(田间持水量的70%)、中度干旱(田间持水量的55%)和严重干旱(田间持水量的40%)3种土壤水分条件下,研究了油松(PinustabulaeformisCarr.)苗木生长及水分利用特征。结果表明,随着土壤含水量的降低,油松叶水势、叶含水量、生长速率显著下降。油松枝条的快速生长和干物质迅速积累时期主要集中在4～5月;总耗水量和总生物量的大小顺序为:适宜水分>中度干旱>严重干旱;水分利用率(WUE)则表现为中度干旱最高,严重干旱最低;在适宜水分条件下油松的日、旬、月耗水量明显高于中度干旱和严重干旱处理;3种土壤水分处理下,油松耗水高峰期均为5～8月,最高旬耗水量均在7月上旬,最高耗水日均在7月5日,但在不同土壤水分条件下其耗水日进程存在差异;在中度干旱和严重干旱条件下,SOD活性呈现先升后降的规律,在严重干旱条件下,SOD活性高峰期维持时间较短;3种处理下的K+含量在胁迫后期均高于胁迫初期,表明K+含量与油松抗旱性有一定的相关性。     

3个树种对不同程度土壤干旱的生理生化响应

利用盆栽试验和采用人工浇水后持续自然耗水的方法,研究了3年生山杏(Prunus sibirica)、沙棘(Hippophae rhamnoides)、油松(Pinus tabulaeformis)对土壤干旱胁迫的生理生化响应过程.结果表明:随着干旱程度加剧,3个树种叶片相对含水量(LRWC)及叶绿素(Chl)含量持续下降,细胞膜透性逐渐增大;其中,以山杏和沙棘变化幅度较大,油松最小;3个指标发生显著变化的土壤相对含水量(RWC)临界值,油松为54.7％、山杏和沙棘分别为46.7％和48.4％.3个树种超氧化物歧化酶(SOD)与过氧化物酶(POD)两种抗氧化酶活性,随RWC降低先升高后降低;维持较高抗氧化酶活性的RWC范围,油松为32.9％-76.4％、山杏和沙棘分别为46.7％-77.9％和35.8％-78.2％;在不同土壤干旱程度下,油松的抗氧化酶活性水平高于沙棘和山杏.3个树种两种渗透调节物质脯氨酸(Pro)与可溶性糖(Ss)的含量随RWC降低而增加,油松的增加幅度大于山杏和沙棘;Pro含量的增加速度大于Ss含量.结论:3个树种可通过渗透调节、抗氧化酶活性升高等途径增强对干旱逆境的耐受性和适应性;3个树种的抗旱能力为油松＞沙棘＞山杏.     

狐米草低能重离子诱变株系的抗旱能力比较

在分析室外模拟沿海滩涂环境下生长的狐米草各株系生物量、光合能力和营养成分的基础上,模拟干旱高盐环境处理狐米草各株系,检测干旱胁迫相关的生理指标.结果显示:干旱胁迫后,狐米草各株系的叶绿素含量、抗氧化酶系活性和MDA含量等在各株系间均有一定差别;其中N7、N8和N10株系的叶绿素含量高于干旱胁迫前,且高于对照株系,SOD、POD和CAT等抗氧化酶活性较高,MDA含量较低,显示这3个株系适应干旱逆境胁迫的能力较强;N3、N4和N5等株系抗氧化酶活性、MDA含量较对照株系高,但叶绿素含量较干旱前低,显示其抗干旱胁迫能力相对较弱.综合生物量、光合能力和营养成分的结果分析,适合东部沿海滩涂生长的是N5和N3株系.     

外源多胺对油松幼苗生长及抗旱性的影响

采用盆栽PEG处理的方法摸拟干旱条件,研究了干旱条件下外源多胺对油松幼苗生长和抗旱性的影响.结果表明,在正常和干旱条件下,外源多胺均能促进油松幼苗的生长,且干旱条件下的促进效果更为显著.干旱条件下外源多胺能提高光合速率和水分利用效率,促进有机渗透调节物质的积累,维持或提高SOD和CAT活性,降低膜相对透性和MDA含量,防止或降低了膜脂过氧化作用对膜的伤害.这些结果表明干旱条件下外源多胺能恢复或维持植物的正常代谢水平,提高植物的抗旱性.     

干旱胁迫对烤烟幼苗生长及抗性生理的影响

利用大型活动式防雨旱棚,人工控水研究了干旱胁迫对烤烟幼苗生长和抗性生理的影响。结果表明,在干旱胁迫下,烤烟幼苗植株的生长和光合作用均受到明显的抑制。植株的生长势消弱．植株干物质积累量减少,根冠比增大。干旱胁迫期间,叶绿素a含量均低于对照．而叶绿素b含量和总叶绿素含量在胁迫初期较对照有所增加,而后又低于对照,叶绿素a/b值的变化则相反。在土壤干旱进程中,烤烟叶片相对含水量下降迅速,叶片离体保水力随干旱诱导时间的延长降低速率减慢．烟叶可溶性糖和可溶性蛋白质含量呈上升趋势。     

化感作用物对油松幼苗生长及光合作用的影响

为进一步了解油松 (PinustabulaeformisCarr.)辽东栎 (QuercusliaotungensisKoidz.)混交林中化感作用的作用机理 ,该文作者于 1998年用生物测定的方法研究了该混交林中部分化感作用物对油松 1年生幼苗生长和光合作用的影响 .结果表明 ,油松、辽东栎纯林及混交林中枯落叶、半分解枯落叶及表层土壤水浸液对油松幼苗高生长、叶绿素含量 (尤其是叶绿素a含量 )及净光合速率均有显著影响 .一般表现为高浓度抑制或降低 (气孔阻力为增强 ) ,低浓度无作用或起促进或增强作用 (气孔阻力为减弱 ) ;同林分下 ,一般以枯落叶高浓度水浸液的抑制或降低 (增强 )作用为最强 ,半分解枯落叶及表层土壤的作用较弱 ;辽东栎枯落叶高浓度水浸液使油松幼苗停止光合 ,混交林枯落叶高浓度水浸液的作用较两个纯林为弱 .说明影响油松光合作用是油松辽东栎混交林中化感作用的生理机制之一 .     

外源活性氧清除剂对油松幼苗的抗旱性效应

采用盆栽PEG处理的方法，研究了水分胁迫条件下外源活性氧清除剂（Vc、VE、MT、a-SA）对油松幼苗生长和抗旱性的影响。结果表明，在水分胁迫条件下，油松幼苗SOD和CAT活性降低，O2^-积累，由此引起膜脂过氧化，MDA含量增高，质膜相对透性增大。外源活性氧清除剂处理后，可提高SOD和CAT活性，明显降低O2^-和MDA含量，提高叶绿素含量、光合速率和水分利用效率，促进油松幼苗的生长和干物质的积累。这些结果表明，干旱条件外源活性氧清除剂能有效地清除活性氧，降低膜脂过氧化程度，恢复或维持植物的正常代谢水平，提高植物的抗旱性。     

干旱胁迫下玉米幼苗对外源壳寡糖处理的生理响应

为明确干旱胁迫下玉米幼苗对外源壳寡糖处理的生理响应,以先玉335为供试材料,研究干旱胁迫下叶面喷施壳寡糖对玉米幼苗生长、抗氧化系统及渗透调节物质的影响.结果表明,干旱胁迫显著影响玉米植株的生长,显著降低叶片叶绿素的含量;而喷施壳寡糖能有效地缓解干旱带来的生长抑制作用,增加叶绿素含量.干旱胁迫下喷施壳寡糖,能显著地降低过氧化氢、MDA含量,增强抗氧化酶活性(SOD、POD、CAT、APX),缓解干旱胁迫对细胞膜的伤害.同时,喷施壳寡糖能显著提高叶片内脯氨酸、可溶性糖、可溶性蛋白含量,从而提高叶片的保水能力.因此,壳寡糖可通过降低植株的氧化损伤和提高保水能力来改善玉米幼苗对干旱胁迫的适应,从而提高其抗旱能力.     

云南旱地小麦品种的抗旱性研究

 研究表明,小麦的抗旱性是整体的表现。采用几个抗旱性生理指标如水势、保水力、叶绿素含量、游离脯氨酸含量以及生物学产量等,研究了云南近期育成和大面积推广的几个旱地小麦品种的苗期抗旱性,旨在为云南小麦抗旱育种提供参考。通过叶片保水力、叶片水势、叶片叶绿素含量的测定表明： 云麦42,云麦50,靖麦11都比对照云麦47（田麦品种）抗旱性强,游离脯氨酸则表现为：云麦42抗旱性最强、云麦50次之,对照云麦47第3,靖麦11最差。地上部生物学产量表现为：靖麦11抗旱性最强,云麦47次之,云麦42第3,云麦50最差。     

干旱和铅胁迫对生长初期的国槐和侧柏叶绿素的影响

以长势一致的1年生国槐和侧柏幼苗为供试材料,采用盆栽控水试验,测定不同水分条件下(土壤相对含水量分别为田间持水量的100%、80%、60%、40%)和铅胁迫下(土壤铅含量为0、300、500、1 000、2 000、4 000、6 000、8 000、10 000、12 000mg.kg-1)国槐和侧柏叶绿素含量和叶绿素a/b的变化。结果表明:在生长初期铅胁迫下的国槐和侧柏的叶绿素含量总体呈下降趋势,中间有一个波峰,分别出现在4 000和1 000mg.kg-1,国槐叶绿素含量下降的幅度大于侧柏的;水分胁迫下国槐叶绿素含量成下降趋势,侧柏略有上升;干旱和铅双重胁迫下土壤相对含水量为40%土壤铅含量为500mg.kg-1的国槐全部死亡,叶绿素a/b呈下降趋势且波动较大,而侧柏无一死亡,波动幅度较小;土壤相对含水量为100%,60%和40%时侧柏叶绿素a/b的值随铅含量变化不大且一直高于国槐。国槐和侧柏叶绿素含量对干旱和铅胁迫有一个适应和自我补偿机制,表现为低浓度的促进和高浓度的抑制;在生长初期国槐较之侧柏对铅更敏感,水分比铅对两种植物的影响更大,侧柏比国槐的耐旱性和抗铅性更强。     

干旱胁迫对云烟87不同生育期叶绿素含量影响的研究

通过盆栽、控雨试验,研究了干旱胁迫对烤烟云烟87不同生育期叶片叶绿素含量的影响。结果表明:随着干旱时间的延长,各生育期的叶绿素含量均呈逐渐下降趋势;与对照相比,团棵期干旱16 d处理和长期干旱处理的叶绿素含量分别下降了38.62%、41.27%,旺长期干旱13 d处理的下降了47.61%,现蕾期干旱16 d处理及长期干旱处理的几乎下降了一半;在干旱结束、恢复正常管理后,叶绿素含量逐步增加,其中干旱7 d处理的叶绿素含量恢复最快,干旱13 d以上各处理的恢复得慢。     

PV技术在油松侧柏苗木抗旱特性研究中的应用

在人工气候室内,模拟大气干旱和土壤干旱,应用PV曲线研究了两年生油松苗和侧柏苗的水分参数(ψ_π~(100)、ψ_0、Va、Tw/Dw、ε~(max)、RWD~0等)及其在抗旱中的意义。结果表明,油松和侧柏具有相类似的水分生理特点,但在干旱条件下,油松具有高水势耐旱特征:较高的束缚水含量和比较坚硬厚实的细胞壁有利于保持体内水分,维持较高的水势和膨压;侧柏则具有低水势耐旱特征:细胞壁较大的弹性和一定的渗透调节能力有利于在水势降低时保持膨压,其原生质具有很强的耐脱水能力使之能在负膨压条件下生存。     

Evaluation of Chlorophyll Content and Fluorescence Parameters as Indicators of Drought Tolerance in Barley

Drought is a major abiotic stress that severely affects food production worldwide. Agronomic and physiological traits associated with drought tolerance are suitable indicators for selection of drought tolerance genotypes to reduce the impact of water deficit on crop yield in breeding program. The objective of this study was to identify indicators related to drought tolerance through analysis of photosynthetic traits in barley （Hordeum vulgare L.）. These traits included chlorophyll content, initial fluorescence （Fo）, maximum primary yield of photochemistry of photosystem Ⅱ （Fv /Fo） and maximum quantum yield of photosystem Ⅱ （Fv/Fm）. Four genotypes （Tadmor, Arta, Morocco9-75 and WI2291） variable in drought tolerance were used to investigate the correlation between these traits and drought tolerance. The results reflected that all of these traits were affected negatively in the four genotypes at different levels of post-anthesis drought stress, but the decrease in drought tolerant genotypes was much less than that of drought sensitive genotypes. The results further revealed that the components of the photosynthetic apparatus could be damaged significantly in drought sensitive genotypes, while drought tolerant genotypes were relatively less affected. On the other hand, the values of chlorophyll content, Fo, Fv/Fo and Fv/Fm in drought tolerance genotypes were significantly higher than those in drought sensitive genotypes under drought stress. It was concluded that chlorophyll content, Fo, Fv/Fo and Fv/Fm could be considered as reliable indicators in screening barley germplasm for drought tolerance.     

烤烟伸根期生理特性对干旱胁迫的响应及其抗旱性评价

针对西南地区春末夏初干旱频发的现状,以抗旱性不同的烤烟品种红花大金元（红大,抗旱性强）和云烟87（云87,抗旱性弱）为材料,采用防雨旱棚池栽的方式,对烤烟伸根期进行相同灌溉定额不同灌溉时间处理,分析不同干旱胁迫对烤烟抗逆基因表达、抗旱生理生化、烟叶色素含量、烟叶光合特征等的影响。结果表明：受干旱胁迫影响,烤烟叶绿素a、叶绿素b、叶绿素a+b、叶绿素a/b、类胡萝卜素、叶片含水量、蒸腾速率、气孔导度和净光合速率均呈下降趋势,SOD活性、胞间CO2浓度、脯氨酸含量、可溶性糖含量、丙二醛含量与NtSOD、NtPOD、NtCAT、NtP5CS、NtLEA5、NtNCED1相对表达量呈上升趋势。烤烟伸根期干旱胁迫破坏叶绿体脂膜结构,降低烟叶光合色素含量,进而由非气孔因素限制导致烤烟净光合速率下降。烤烟通过渗透调节和自由氧清除两种方式减缓干旱胁迫对烤烟伸根期生长发育的影响。干旱胁迫下NtP5CS、NtLEA5和NtNCED1等控制ABA、脯氨酸合成的基因上调表达,增加烟叶脯氨酸含量,降低液泡渗透势,减少烟叶失水。同时干旱胁迫使NtSOD、NtPOD、NtCAT基因上调表达,增强抗氧化酶活性,消除烤烟体内因干旱胁迫产生的自由氧。主成分分析得到三个主成分,累计贡献率达到91.3%,其中脯氨酸、SOD活性、可溶性糖、NtSOD、NtPOD、NtCAT、NtP5CS和NtLEA5被划分为第一主成分,叶绿素a、叶绿素b、叶绿素a+b、叶绿素a/b和类胡萝卜素被划分为第二主成分,净光合速率和叶片含水量被划分为第三主成分。红大抗旱性主成分得分4.608,比云87高40.8%。第一主成分“烤烟抗旱生理生化与基因表达因子”的变化与烤烟品种抗旱性密切相关,在烤烟抗旱育种时可作为烤烟伸根期抗旱性鉴定的主要鉴选指标,第二主成分“烟叶光合色素因子”和第三主成分“烤烟光合速率与叶片水势因子”可作为次要鉴选指标。     

断根对冬小麦光合特性及耐旱性的影响

[目的]采用叶绿素荧光分析技术探讨断根对冬小麦光合特性的影响,并对不同断根程度冬小麦的耐旱性进行比较。[方法]在对水分敏感的冬小麦花期开展试验。断根处理分小断根(A1)与大断根(A2)两种。小断根为单面刀在距小麦主茎一侧2 cm处垂直切下,深度为10 cm。大断根为单面刀在距小麦主茎两侧2 cm处垂直切下,深度为10 cm。于花期(2013年4月19日)给予各处理冬小麦一次性充分供水(土壤含水量占田间持水量的80%),此后不再供水任其水分胁迫自然加重并避免降水影响,测定供水后1、4、7、10、13 d各处理冬小麦旗叶叶绿素荧光参数。[结果]冬小麦叶绿素荧光对水分胁迫非常敏感,其参数的变化与水分胁迫的加剧密切相关。通过叶绿素荧光数据对比,在胁迫加剧的过程中断根处理小麦比对照小麦具有更强的耐旱能力,而双侧断根处理较单侧断根具有更强的耐旱力。[结论]该研究可为旱地节水农业的持续发展提供理论及实践依据。     

香蕉对水分胁迫的生理反应

在水分胁迫下香蕉叶片质膜透性增加,叶绿素含量和可溶性蛋白质含量下降,过氧化物酶（ＰＯＤ）活性则先升后降,抗旱性较强的类型相对含水量和叶绿素含量下降幅度较小,过氧化物酶活性上升幅度大,抗旱性较经弱的类型则相反;香蕉的遗传基础与抗旱性密切相关,ＡＢＢ类抗旱性强,ＡＡＢ类次之,ＡＡＡ类最弱。     

干旱锻炼对小麦幼苗期形态指标的影响

为了探讨干旱锻炼对小麦幼苗期形态指标的影响,对经过干旱锻炼的小麦在不同程度干旱胁迫下小麦的苗高、苗鲜质量、叶相对含水量、叶干质量以及叶绿素含量等形态指标进行动态研究。结果表明,与对照相比,经过干旱锻炼的小麦幼苗在干旱胁迫条件下的苗高、苗鲜质量和叶干质量都相对较高,叶片的相对含水量减少程度显著降低。叶绿素含量均呈现先升高后降低的趋势,但在较低胁迫下经过干旱锻炼的叶片叶绿素含量降低较少。由此得出小麦幼苗期干旱锻炼能显著提高小麦的耐旱性。