干旱胁迫下不同类型小麦灌浆期营养物质积累动态

为了解干旱对不同类型小麦籽粒灌浆期糖类、淀粉、蛋白质和微量元素的动态规律,明确干旱对营养物质在高产小麦、优质小麦和节水小麦灌浆过程中的差异,以黄淮北片麦区的小麦品种冀麦325、冀麦418、冀麦323为试验材料。选取同一天抽穗、开花的植株进行标记,于花后7～31 d每6 d取各品种籽粒样本,研究了灌浆期间干旱对籽粒中可溶性总糖、蔗糖、葡萄糖、果糖、蛋白质、Fe、Zn、Mn、Cu含量、直链和支链淀粉积累量、淀粉积累速率及淀粉合成关键酶活性的影响。结果表明,在灌浆过程中,干旱胁迫显著降低了小麦籽粒蔗糖和葡萄糖的含量,对果糖含量的影响相对较小,高产品种冀麦325的蔗糖和果糖受干旱影响较小。干旱胁迫降低了小麦籽粒支链淀粉和总淀粉含量,对直链淀粉含量的影响相对较小。干旱胁迫对高产品种和优质品种淀粉含量的影响明显大于耐旱品种冀麦418。干旱胁迫在灌浆初期和中期提高了淀粉合成酶的活性,中后期活性较灌溉对照迅速下降。随籽粒灌浆的进行,4种微量矿质元素的含量呈下降趋势,在小麦籽粒中的表现为MgFeZnMn。冀麦325籽粒的Fe、Zn和Mg积累量较高。研究干旱条件下不同类型小麦籽粒灌浆过程中营养物质积累差异,为优化栽培措施,实现专用小麦优质、高产、节水提供理论数据和参考依据。     

不同抗旱性甘薯品种叶片生理性状差异及抗旱指标筛选

在人工控水条件下,以15个甘薯品种为试验材料,设置正常灌水和干旱胁迫2个土壤水分处理,研究了干旱胁迫条件下不同甘薯品种叶片生理特性的差异。结果表明,干旱胁迫条件下,叶面积系数均不同程度下降,反映了品种抗旱性的差异。通过抗旱系数聚类分析,将15个甘薯品种分为3个抗旱类型,抗旱品种:济薯21、济薯25、济徐23、济薯15、烟薯25;中等抗旱品种:徐薯18、济薯26、北京553、济紫薯2号、济薯18;不抗旱品种:郑薯20、济紫薯3号、济薯22、济紫薯1号、凌紫。叶面积系数与抗旱系数的相关性分析表明,干旱胁迫条件下抗旱性强的甘薯品种可维持较高的叶面积系数;而正常灌水条件下的叶面积系数不能反映甘薯品种抗旱性。干旱胁迫导致功能叶叶绿素含量和相对含水量下降,叶片相对电导率升高。干旱胁迫条件下,功能叶叶绿素含量和相对含水量与甘薯品种的抗旱性呈显著正相关关系,而功能叶相对电导率则与甘薯品种抗旱性呈显著的负相关关系。因此,叶面积系数以及功能叶叶绿素含量、相对含水量和相对电导率等指标可作为甘薯品种抗旱性鉴定的评价指标。     

小麦干旱相关转录因子的基因表达与功能分析

明确小麦的抗旱特性，研究干旱胁迫对小麦生理生化指标的影响，对提高旱地小麦产量具有指导意义。本研究以9种抗旱性不同的小麦品种为材料，利用20%聚乙二醇(PEG)处理小麦72 h后，检测和分析3个转录因子基因TaNAC2、TabZIP15和TaSIM的表达水平和小麦抗旱性指标。结果表明，在干旱耐受型品种中TaNAC2、TabZIP15和TaSIM的基因表达量均高于干旱敏感型品种，并且在干旱胁迫下TaNAC2、TabZIP15和TaSIM的表达量与丙二醛含量极显著负相关，与相对含水量、可溶性蛋白和可溶性糖含量显著正相关，推测TaNAC2、TabZIP15和TaSIM的表达量可作为评估小麦抗旱性的参考指标。     

小麦干旱相关转录因子的基因表达与功能分析

明确小麦的抗旱特性，研究干旱胁迫对小麦生理生化指标的影响，对提高旱地小麦产量具有指导意义。本研究以9种抗旱性不同的小麦品种为材料，利用20%聚乙二醇(PEG)处理小麦72 h后，检测和分析3个转录因子基因TaNAC2、TabZIP15和TaSIM的表达水平和小麦抗旱性指标。结果表明，在干旱耐受型品种中TaNAC2、TabZIP15和TaSIM的基因表达量均高于干旱敏感型品种，并且在干旱胁迫下TaNAC2、TabZIP15和TaSIM的表达量与丙二醛含量极显著负相关，与相对含水量、可溶性蛋白和可溶性糖含量显著正相关，推测TaNAC2、TabZIP15和TaSIM的表达量可作为评估小麦抗旱性的参考指标。     

小麦干旱相关转录因子的基因表达与功能分析

明确小麦的抗旱特性，研究干旱胁迫对小麦生理生化指标的影响，对提高旱地小麦产量具有指导意义。本研究以9种抗旱性不同的小麦品种为材料，利用20%聚乙二醇(PEG)处理小麦72 h后，检测和分析3个转录因子基因TaNAC2、TabZIP15和TaSIM的表达水平和小麦抗旱性指标。结果表明，在干旱耐受型品种中TaNAC2、TabZIP15和TaSIM的基因表达量均高于干旱敏感型品种，并且在干旱胁迫下TaNAC2、TabZIP15和TaSIM的表达量与丙二醛含量极显著负相关，与相对含水量、可溶性蛋白和可溶性糖含量显著正相关，推测TaNAC2、TabZIP15和TaSIM的表达量可作为评估小麦抗旱性的参考指标。     

小麦干旱相关转录因子的基因表达与功能分析

明确小麦的抗旱特性，研究干旱胁迫对小麦生理生化指标的影响，对提高旱地小麦产量具有指导意义。本研究以9种抗旱性不同的小麦品种为材料，利用20%聚乙二醇(PEG)处理小麦72 h后，检测和分析3个转录因子基因TaNAC2、TabZIP15和TaSIM的表达水平和小麦抗旱性指标。结果表明，在干旱耐受型品种中TaNAC2、TabZIP15和TaSIM的基因表达量均高于干旱敏感型品种，并且在干旱胁迫下TaNAC2、TabZIP15和TaSIM的表达量与丙二醛含量极显著负相关，与相对含水量、可溶性蛋白和可溶性糖含量显著正相关，推测TaNAC2、TabZIP15和TaSIM的表达量可作为评估小麦抗旱性的参考指标。     

干旱胁迫下不同燕麦品种光合荧光特性及其抗旱性评价

为研究水分胁迫下不同燕麦品种的抗旱性差异,明确不同燕麦品种在水分胁迫下的光合、荧光生理响应机制及其与燕麦抗旱性的相关性,设置干旱胁迫和充分灌水两种处理,分别在抽穗和开花两个时期对6个燕麦品种的光合、荧光等生理指标进行测定,在成熟期对6个燕麦品种的经济性状和产量性状进行测定,并对不同生理指标和抗旱性间的相关性进行分析。结果表明,在抽穗期和开花期,干旱胁迫导致胞间CO_2浓度、蒸腾速率、气孔导度、光合速率下降,且开花期受影响较为严重。水分胁迫导致Fo增加,Fm、Fv、Fv/Fm、Fv/Fo下降;隶属函数综合分析结果表明,0905-12-14为强抗旱型品种,张莜14号为抗旱型品种,张燕1号、张燕4号为中抗型品种,张燕3号、张莜7号为弱抗型品种;抽穗和开花期干旱胁迫下,产量性状和光合参数间的相关性较强,且光合速率和品种抗旱性间的相关性较强。充分灌溉条件下,产量性状和品种抗旱性与叶绿素荧光参数间有较强的相关性。综合分析表明,抗旱性强的品种对干旱胁迫的适应调节能力强,0905-12-14抗旱性最强,张燕3号、张莜7号抗旱性最弱,利用光合指标、抗旱系数、抗旱指数、敏感指数可作为燕麦抗旱性初步鉴定的指标。     

适度土壤干旱对贪青小麦茎贮藏碳水化合物向籽粒运转的调节

以春性小麦品种扬麦158和扬麦11为材料,设置出穗后高氮(HN)和正常氮(NN)两个施肥水平,以正常浇水为对照(WW),研究适度土壤干旱(WS)对小麦茎贮藏性碳水化合物运转及有关酶活性的影响。结果表明,土壤干旱改变了小麦茎中碳水化合物的组成和流向,通过诱导小麦茎节间果聚糖外水解酶(FEH)活性的上升,促进了贮藏果聚糖的降解。     

不同基因型小麦对干旱胁迫响应的差异研究

采用PEG 6000模拟干旱试验和干旱棚试验,研究10个不同基因型小麦对干旱胁迫的响应。结果表明,不同基因型小麦的抗旱性表现时期有差异,同一基因型品种在不同抗旱指标上表现不完全一致。抗旱萌发较好的品种是济宁16和蘅观35,发芽势和发芽率均较高,发芽速度快。豫农949在幼苗生长期抗旱性表现比较突出,苗高、叶数、地上部分干重、根干重、叶绿素含量、脯氨酸含量等指标都比较高。干旱胁迫下单株产量最高的是南阳996,其次是豫农949。用综合抗旱系数评价小麦的抗旱性,南阳996的综合抗旱系数最高,与产量的表现吻合。     

外源亚精胺对干旱胁迫下谷子幼苗光合作用及碳水化合物积累的影响

以干旱敏感的谷子品种‘狼尾巴’为试验材料,在营养液栽培模式下,采用20%聚乙二醇(PEG-6000)模拟干旱,研究了外源亚精胺(Spd)对干旱胁迫下谷子幼苗光合特性、碳水化合物积累以及蔗糖、淀粉合成关键酶活性的影响。结果表明,干旱胁迫显著降低了谷子幼苗光合作用和碳水化合物积累,抑制植株的发育,而外源Spd处理能在一定程度上逆转这种效果,0.1mmol/L亚精胺处理后,谷子幼苗光合参数、叶绿素荧光参数均比干旱胁迫处理显著升高,同时蔗糖磷酸合成酶、淀粉合成酶等酶活性升高,并最终促进了蔗糖、可溶性总糖以及淀粉等破水化合物的积累,缓解了干旱胁迫对谷子幼苗生长发育的抑制。以上结果表明,干旱胁迫下,外源Spd能缓解叶片气孔的关闭,促进植株对CO2的吸收,提高植物的光合作用和碳水化合物积累能力,并最终提高了谷子幼苗的抗旱性。     

抗旱种衣剂对大豆抗旱性及产量性状的影响

为评价两种抗旱种衣剂在大豆上的抗旱与增产作用,开展田间试验,对两种制剂处理下大豆的种子萌发、生长、产量以及与抗旱性相关的指标进行观测。结果表明,两种抗旱种衣剂均有抗旱增产的功能。抗旱种衣剂1号处理下,与对照相比,大豆的种子出苗率提高4.8%,平均株高增加4cm,单株根瘤数量增加13个,产量增加7.3%,净光合速率增加1.4 μmolCO2/(m2·s)。种衣剂2号处理下,大豆的种子出苗率提高5.2%,平均株高增加5.6cm,单株根瘤数量增加65个,产量增加6.3%,蒸腾速率、叶片失水速率下降,根体积、根冠比增加。表明种衣剂2号的抗旱效果更强,种衣剂1号的增产效果更明显。     

马铃薯(Solanum tuberosum L.)干旱胁迫生理特性及耐旱性分析

干旱是一个世界性问题,也是造成中国作物产量低的重要原因。为探究干旱胁迫对马铃薯生理的影响和鉴定耐旱材料,本研究以‘青薯9号’和‘陇薯5号’两基因型马铃薯组培苗为试材,用0%、10%、20%、30%和40%浓度(m/V)的PEG-6000胁迫96 h模拟干旱筛选适宜的胁迫浓度,在含有适宜胁迫浓度的培养液中培养0、20、24、48、72和96 h后,测定抗氧化酶活性、可溶性物质和丙二醛(MDA)含量的变化,最后利用差异变化的生理指标的抗旱系数及主成分分析综合评价马铃薯耐旱能力。结果表明:20%浓度PEG-6000是适宜的胁迫浓度。干旱胁迫处理后,与对照相比,‘陇薯5号’超氧化物歧化酶(SOD)有显著增加,过氧化物酶(POD)和丙二醛(MDA)没有显著差异,可溶性糖在20 h开始显著增加;‘青薯9号’SOD没有显著变化,POD活性显著下降,可溶性糖72 h显著增加,MDA含量没有显著变化。7项生理指标可作为鉴定指标进行主成分分析综合评价,并提取出3个主成分,累积贡献率达79.2%,综合得分评价结果表明,‘陇薯5号’的综合耐旱能力强于‘青薯9号’。本研究对马铃薯干旱胁迫生理特性及耐旱性进行深入研究以及培育耐旱性马铃薯具有重要意义。     

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。     

植物抗旱机理研究进展

干旱严重影响植物的生长发育,从在干旱胁迫下,植物的根系结构;叶片的组织含水量、叶绿素及类胡萝卜素含量变化;渗透势和参与渗透调节的脯氨酸（Pro）、超氧化物歧化酶（SOD）、脱落酸（ABA）及甜菜碱活性和含量的变化;抗旱调节和功能蛋白的产生和作用及抗旱基因工程等方面,探讨了植物抗旱的机制及研究进展。     

拔节期干旱对春玉米产量性状及抗旱性的影响

在干旱区大田条件下,选用当前生产上主推密植型玉米品种,在拔节期不同干旱胁迫度下,对其产量性状及抗旱性进行研究,结果表明,不同旱胁迫度下百粒重与产量均呈极显著正相关;随干旱胁迫程度增加,穗粒数对产量所起的直接效应明显增加,而穗粒数则与行粒数呈极显著正相关,所以百粒重是决定产量的首要因子,其次是穗粒数,而行粒数则决定了穗粒数。品种抗旱性分析结果表明,大丰30丰产性较好,而抗旱性一般;富友968抗旱性最好,而丰产性较差;潞玉36则抗旱性和丰产性均较差。     

硅提高黄瓜幼苗抗旱性的研究

本文研究了硅对不同水分处理条件下黄瓜幼苗的叶片含水量、过氧化物酶（POD）活性、超氧化物歧化酶（SOD）活性、过氧化氢酶（CAT）活性、可溶性蛋白含量及可溶性糖含量的影响。研究结果表明：在充分供水条件下,供硅提高了黄瓜幼苗的叶片含水量、POD活性、SOD活性和CAT活性;在水分胁迫条件下,供硅提高了可溶性蛋白含量、POD活性、SOD活性和CAT活性,降低了含水量。说明硅可能是通过参与植物体内的生理代谢活动提高了黄瓜幼苗的抗旱性。     

干旱胁迫下大豆种质资源的生理响应及抗旱性评价

为丰富贵州大豆抗旱种质资源,为大豆抗旱育种和栽培提供理论依据,本研究采用人工控水盆栽试验,研究20份贵州春大豆种质资源的叶片光合速率、水分相对含量、保护酶活性和叶片组织伤害程度4大类共10个生理指标对干旱胁迫的响应,并通过隶属函数法对20份大豆种质资源进行生理抗旱性综合评价。结果表明,干旱胁迫下不同大豆种质资源叶片光合速率降低5.84%~71.46%、叶绿素相对含量损失0.40%?37.33%、叶片相对含水量损失12.49%?41.09%、叶片水分利用效率增加11.42%?99.66%;过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)、超氧化物歧化酶(SOD)活性分别增加11.06%?98.94%、6.12%?332.14%、0.14%?302.90%;脯氨酸大量积累59.36%~359.18%、丙二醛含量增加0.49%?63.44%,膜脂过氧化作用明显,干旱胁迫对不同大豆种质资源叶片组织细胞膜透性的伤害度为4.27%?94.36%。20份大豆种质资源中,黔豆08014的平均隶属函数值最高,为0.6096,其次是黔豆2014-36(0.5416)和黔豆2014-10(0.5157),表现出较强的抗旱性:黔豆2014-155、黔豆2014-198的平均隶属函数值最低,均低于0.3000,表现出较弱的抗旱性。筛选出黔豆08014、黔豆2014-36、黔豆2014-107三份抗旱性较强的大豆种质资源,可为大豆抗旱育种及栽培工作提供理论依据,对贵州大豆抗旱育种具有一定的指导意义。     

不同棉花品种对干旱胁迫的生理响应及抗旱性评价

旨在研究干旱胁迫对不同棉花品种脯氨酸、可溶性糖、丙二醛、过氧化氢酶等生理生化指标的影响。采用田间人工模拟干旱法,设置干旱胁迫和正常浇水2个处理,运用隶属函数法综合评价品种抗旱性强弱。结果表明,干旱胁迫下,棉花叶片脯氨酸、可溶性糖等渗透调节物质的含量增加,过氧化氢酶、超氧化物歧化酶、过氧化物酶保护酶活性提高,抵御干旱的能力增强;棉花的抗旱性是一个复杂的生理生化机制,依据隶属函数综合评价法得出,4份棉花品种的抗旱性强弱依次为‘衡优12’＞‘冀棉958’＞‘中177’＞‘邯杂306’。     

水稻干旱诱导型启动子的研究进展

目前在水稻转基因技术中使用的启动子多为组成型启动子,其表达不受植物体内外环境变化的影响,逆境诱导型启动子能够响应于逆境变化而灵活调控转录,因此比组成型启动子更适合控制抗逆基因的表达。筛选一定数量有实际应用价值的干旱诱导型启动子,有利于推动植物转基因技术的发展,满足抗性品种培育的实际需求,也有助于深入了解干旱等逆境条件对植物生长、发育的影响及植物对胁迫的响应机制。本综述结合目前的研究现状,对水稻干旱诱导型启动子的来源、上游元件特点和研究方法进行介绍,为水稻诱导型启动子的筛选、应用和胁迫响应研究提供参考。     

干旱胁迫下枯草芽孢杆菌对玉米种子抗旱性及生理指标的影响

为了寻找有助于增强玉米种子萌发期抗旱性的菌种,研究了干旱胁迫下枯草芽孢杆菌菌种对玉米种子萌发的生理调控作用。以4种来自贵州省不同地点且不同植物根际的枯草芽孢杆菌菌种（R29-1、R9-1、R59、R60）为材料,运用隶属函数和标准差系数赋予权重法分析干旱胁迫下玉米种子发芽指标以及生理生化指标。结果表明,接种4种枯草芽孢杆菌均增强了玉米萌发过程中的抗旱性,抗旱性评价为R60>R9-1>R59>R29-1>CK2（15% PEG）,尤其接种枯草芽孢杆菌R60与R9-1能够更好地提升玉米抗旱性。接种枯草芽孢杆菌能同时提升玉米萌发过程抗逆性与叶片游离脯氨酸含量,降低叶片超氧化物歧化酶、过氧化氢酶和过氧化物酶的活性,从而减轻细胞膜受到的伤害,因此接种枯草芽孢杆菌R60能有效促进玉米的萌发及萌发期的生长。