入侵植物长刺蒺藜草对不同程度干旱胁迫的适应对策

研究长刺蒺藜草在逆境条件下的生理适应机制，明确其抗旱能力，对防治长刺蒺藜草有重要意义。本研究选择内蒙古自治区通辽市科尔沁沙地长刺蒺藜草的成熟期刺苞中的种子为材料，模拟不同程度的干旱胁迫，通过室内盆栽试验方法进行处理，设置3个水分处理梯度，土壤含水量分别控制在田间饱和持水量的80%、55%和35%，分别研究恒定的充分供水处理（CK）、中度干旱胁迫处理（MD）、重度干旱胁迫处理（SD）对长刺蒺藜草各器官生物量、保护酶活性及丙二醛含量的影响。结果表明：（1）随着干旱胁迫程度增强，长刺蒺藜草的茎、叶生物量以及地上总生物量均逐渐减少，果实生物量呈现先增长后减少的趋势。（2）随干旱胁迫程度的加强，长刺蒺藜草的过氧化物酶（POD）活性、丙二醛（MDA）含量迅速上升；超氧化物歧化酶（SOD）活性平缓上升；过氧化氢酶（CAT）活性呈先上升后下降。（3）中度干旱胁迫下长刺蒺藜草的生育期与充分供水的无显著差异且显著长于重度干旱胁迫下的。综上所述长刺蒺藜草在中等干旱胁迫下采用耐旱的适应策略，降低营养体的生物量分配，增加繁殖体的生物量分配并且延长生长发育时间从而获得更大的结实量；而在重度干旱胁迫下采用逃旱的适应...     

不同品种藜麦幼苗对干旱胁迫的生理响应及耐旱性评价

为研究干旱胁迫对不同品种藜麦幼苗生长和生理特性的影响并评价不同品种耐旱性,本试验以4个陇藜系列藜麦品种（即‘陇藜1号’、‘陇藜2号’、‘陇藜3号’和‘陇藜4号’）为材料,设置正常灌水（CK）、轻度水分胁迫（LD,土壤含水量为田间持水量的60%~50%）、中度水分胁迫（MD,土壤含水量为田间持水量的40%~30%）和重度水分胁迫（SD,土壤含水量为田间持水量的20%~10%）4个处理,通过测定幼苗生物量指标和生理生化指标,运用数学分析方法明确测定指标与干旱胁迫的关系,并进行耐旱性评价。结果表明：SD处理各品种幼苗株高分别较CK降低了30.64%、28.36%、32.76%和37.88%,根长分别较CK增加了37.54%、81.46%、43.33%和74.85%,根冠比较CK分别升高了42.86%、33.33%、40.00%和40.00%;‘陇藜1号’ 幼苗叶片叶绿素含量分别较CK处理升高了29.40%,其余3个品种分别较CK 处理降低了33.22%、36.20%和15.99%;各供试品种幼苗叶片可溶性糖含量较CK处理分别升高了0.51%、1.67%、1.19%和2.07%;脯氨酸含量较CK处理分别升高了116.84%、268.07%、798.01%和208.70%;‘陇藜3号’幼苗叶片SOD活性较CK处理升高了6.67%;各供试品种幼苗叶片POD活性较正常处理分别升高了163.96%、62.83%、73.27%和169.50%;幼苗叶片CAT活性较CK处理分别升高了16.87%、11.44%、10.79%和4.30%。说明干旱胁迫下,藜麦幼苗通过增加渗透调节物质含量、增强抗氧化酶活性、清除体内活性氧物质,从而使幼苗适应干旱环境;但当干旱胁迫严重到一定程度时,抗氧化酶活性减弱,植株体内ROS积累,叶片叶绿素合成和干物质积累受到抑制,表现为植株生长受到影响。通过隶属函数法分析可知,供试材料抗旱性表现为‘陇藜1号’=‘陇藜3号’>‘陇藜2号’>‘陇藜4号’。     

干旱复水对春玉米幼苗生长和生理特性的影响及其根源ABA调控效应

为了探明根源ABA对春玉米干旱后复水补偿生长的调控效应，采用盆栽试验以春玉米酒单2号为材料，设CK（正常供水，保持最大持水量的75%~80%）、MS（中度干旱，保持最大持水量的50%~55%）、SS（重度干旱，保持最大持水量的35%~40%）、MS-CK（中度干旱再复水）、SS-CK（重度干旱再复水）等5个处理，研究苗期干旱及复水条件下春玉米生物量积累、光合特性、抗氧化酶活性、根源ABA含量的变化。结果表明：重度干旱胁迫具有较高的根源ABA含量，诱导叶片抗氧化酶SOD、POD、CAT活性显著提高，增幅分别为85.48%、72.67%、22.58%，并导致其叶片气孔导度(Gs)和光合速率(Pn)降低51.56%、12.16%，同时最大电子传递速率（J_max）、最大羧化速率(V_Cmax)、磷酸丙糖利用率(TPU)及RuBP羧化酶的羧化效率(CE)降低，使其单株生物量较正常供水降低46.56%；复水后，较高的根源ABA含量影响其细胞膜修复和光合功能恢复的速度，使单株生物量较未复水重度干旱胁迫增加90.36%，较正常供水增加1.73%，表现出补偿效应。中度干旱胁迫具有相对较低的根源ABA含量，诱导叶片抗氧化酶SOD、POD、CAT活性提高幅度较小，增幅分别为64.72%、41.72%、11.62%，并使Gs和Pn分别降低15.01%和6.42%，同时J_max、V_Cmax、TPU及CE稍有降低，其单株生物量较正常供水仅降低13.64%；复水后，相对较低的根源ABA含量最终使单株生物量较未复水的中度干旱胁迫增加30.71%，较正常供水增加12.88%，表现出超补偿效应。综上，干旱胁迫产生的根源ABA主要对旱后复水春玉米光能吸收、光合碳同化及抗氧化保护功能起积极调节作用。     

干旱胁迫对藜麦幼苗生长和叶绿素 荧光特性的影响

以甘肃省农业科学院自育品种陇藜1号（L-1）、2号（L-2）、3号（L-3）和4号（L-4）及外引品种白藜（BL）幼苗为试验材料，采用盆栽人工控水法，共设置轻度干旱胁迫（LD，土壤含水量为田间持水量的50%~60%）、中度干旱胁迫（MD，土壤含水量为田间持水量的30%~40%）和重度干旱胁迫（SD，土壤含水量为田间持水量的10%~20%）3个水分梯度，以正常浇水为对照（CK，土壤含水量为田间持水量的70%~80%），干旱胁迫15 d后，通过测定幼苗株高、根长、生物量及叶片叶绿素含量、初始荧光（Fo）、最大荧光（Fm）、PSⅡ最大光化学效率（Fv/Fm）、PSⅡ潜在活性（Fv/Fo）及非光化学猝灭系数（NPQ），研究干旱胁迫对藜麦幼苗生长和叶绿素荧光特性的影响。结果表明：（1）随干旱胁迫程度的加剧，参试藜麦品种幼苗株高、地上部分鲜重和地上部分干重呈逐渐降低的变化趋势，SD处理下，各供试品种株高分别降低了30.64%、28.36%、32.67%、37.88%和38.09%，地上部分鲜重分别下降了63.60%、6073%、59.74%、55.92%和61.74%，地上部分干重分别下降了62.96%、52.63%、29.41%、35.71%和60.00%；（2）5个藜麦品种幼苗叶片叶绿素a、叶绿素b、总叶绿素及叶绿素a/b随着干旱胁迫程度的加剧而呈现先升高后降低的趋势,SD处理下，品种L-2、L-3和L-4叶绿素a分别比CK降低了28.48%、33.66%和17.99%,叶绿素b分别比CK降低了47.80%、45.08%和13.90%，总叶绿素含量分别比CK降低了33.22%、36.20%和15.99%;（3）随干旱胁迫程度的加剧，各供试藜麦品种Fo、Fm、Fv/Fm和Fv/Fo均呈下降趋势，SD处理下，各供试品种Fo分别较CK下降了30.61%、14.56%、31.28%、24.39%、24.16%，Fm下降了19.11%、16.56%、16.76%、17.67%、22.19%，Fv/Fm分别下降了5.73%、4.29%、7.81%、4.58%和3.85%，Fv/Fo分别下降了19.40%、14.93%、24.02%、11.34%和12.11%;（4）5个供试品种叶片NPQ随干旱胁迫程度的加剧呈升高趋势，SD处理下，各供试品种NPQ较CK升高了74.79%、161.54%、104.55%、200.00%和196.00%。综上所述说明中度和重度干旱胁迫下，植物细胞失水，叶绿体遭到破坏，光合作用降低，叶绿素合成受到抑制，光合产物减少，从而抑制幼苗生长，地上部分生物量下降。在幼苗生长和叶绿素荧光特性等方面，藜麦品种L-2表现优于其他品种，表明其在干旱胁迫下较其他供试品种具有更强的适应能力。     

干旱胁迫对小黑麦生物量及淀粉特性影响的研究

以3个小黑麦品种AC Certa、AC Ultima和Blue Alta为实验材料,通过测定轻度、中度及重度干旱胁迫下小黑麦的生物量、淀粉组成及淀粉颗粒形态的变化,探讨干旱胁迫对小黑麦生物量及淀粉特性影响的研究。结果表明:小黑麦生物量及淀粉特性在不同程度的干旱胁迫下变化不一,其中小黑麦的干重在中度及重度干旱胁迫下显著下降,单粒重和总淀粉含量(P<0.05)在重度干旱胁迫下分别显著下降35-46.8%和9.6-18.3%;而直链淀粉含量在中度干旱胁迫下显著(P<0.05)增加5.5-16.5%。小黑麦A、B型淀粉颗粒的比例和淀粉颗粒表面蜂窝状小孔的密度随干旱胁迫程度的加强显著增加(P<0.05),C型淀粉颗粒的比例显著下降(P<0.05)。     

三十烷醇纳米制剂对冬小麦抗旱生理特性的影响

以‘XR4347’品种冬小麦为供试作物，在步入式气候室内开展盆栽试验，设置3种叶面喷施剂型和3个灌溉水平，剂型为市售三十烷醇微乳剂（TRIA，T1）、水滑石负载三十烷醇纳米制剂（TRIA-LDH，T2）和助剂条件对照（T3）；灌溉水平分别设置为土壤田间持水量的90%（充分灌溉，W1）、60%（中度水分胁迫，W2）和40%（重度水分胁迫，W3）。结果表明：（1）在相同水分处理下，喷施TRIA和TRIA-LDH对小麦叶片光合速率有促进作用。中度水分胁迫下，喷施TRIA和TRIA-LDH的小麦地上部干质量较对照处理分别增加69.9%和32.7%，水分利用效率分别增加32.2%和16.4%；重度水分胁迫下，喷施TRIA-LDH的小麦耗水量比喷施TRIA显著降低24.0%，地上部干物质积累量增加，因此水分利用效率显著提高13.6%。（2）中度水分胁迫下喷施TRIA-LDH的小麦叶片过氧化氢酶（CAT）和超氧化物歧化酶（SOD）活性比喷施TRIA处理显著增加2倍，重度水分胁迫下喷施TRIA-LDH的小麦叶片SOD活性比喷施TRIA处理显著增加1倍，表明喷施TRIA-LDH比喷施TRIA对抗氧化酶活性的促进效果更好。（3）重度水分胁迫下，喷施TRIA-LDH与TRIA的小麦叶片ABA含量分别比对照处理显著降低21.8%和30.9%，表明重度水分胁迫下外源施用三十烷醇可通过降低叶片ABA含量有效缓解水分胁迫对于植株生长的抑制。（4）重度水分胁迫下，喷施TRIA的小麦叶片保卫细胞Ca²⁺大量外流，而喷施TRIA-LDH的叶片保卫细胞Ca²⁺内流，可见植物对TRIA-LDH的吸收利用效果更好。在水分胁迫下，三十烷醇纳米制剂增强了植株的抗旱能力，提高了植株的水分利用效率。因此，水滑石纳米载体可用于负载三十烷醇，实现三十烷醇对植物高效、可持续的调控。     

烯效唑浸种对干旱胁迫下工业大麻幼苗形态、渗透调节物质及内源激素的影响

选用0.4 mg·L~(-1)的烯效唑(S_(3307))浸种工业大麻"火麻一号"种子,采用盆栽试验方法,于大麻三叶期设置清水浸种后正常供水(CK)、清水浸种后干旱胁迫(D)和烯效唑浸种后干旱胁迫(D+S)3个处理,探讨烯效唑浸种对干旱胁迫下工业大麻幼苗形态、渗透调节物质及内源激素的影响。结果表明:与D处理的植株相比,D+S处理显著提高了根系干、鲜重,分别提高46.67%～61.54%和16.46%～25.53%;恢复了胁迫后期的地上部干、鲜重,复水4 d后地上部干、鲜重较D处理分别提高了4.38%和2.23%;促进了根系生长的能力,干旱胁迫8 d后,D+S处理较D处理根长、根表面积、根体积、根总投影面积、分枝数、交叉数和根尖数分别增加了34.48%、34.77%、69.10%、70.00%、29.62%、54.28%和33.07%;提高了幼苗叶片SPAD值,降低了细胞膜透性,增加了可溶性糖和可溶性蛋白含量,干旱胁迫8 d后D+S处理较D处理SPAD值增加了28.30%,细胞膜透性减少了17.22%,可溶性糖和可溶性蛋白含量分别增加了17.32%～36.78%和5.07%～7.94%。干旱胁迫8 d后,D+S处理使工业大麻叶片中脱落酸(ABA)含量增加了1.02倍,水杨酸(SA)和茉莉酸(JA)含量分别降低了17.79%和14.40%。可见,烯效唑浸种能通过调控工业大麻幼苗生长及生理指标来增强其抗旱能力,缓解干旱胁迫对幼苗造成的伤害。     

不同扁蓿豆种质孕蕾期抗旱性综合评价

采用盆栽反复干旱法,在适度、中度和重度水分胁迫(土壤含水量分别为75%~80%、50%~55%和30%~35%)条件下,研究了12份不同生境扁蓿豆(Medicago ruthenica)种质孕蕾期的抗旱性。结果表明:随着干旱胁迫程度的加剧,12份扁蓿豆的绝对株高、茎粗、地上生物量、地下生物量、叶片相对含水量和叶绿素含量均呈下降趋势,而丙二醛(MDA)含量呈上升趋势;与对照相比,中度水分胁迫下,12份扁蓿豆叶片相对含水量的降幅均在11%以下,重度水分胁迫严重抑制了扁蓿豆的生长;中度和重度胁迫下,陇县扁蓿豆绝对株高降幅较小,分别下降了1.8%和22.1%;而渭源扁蓿豆叶片MDA含量在中度和重度水分胁迫下均比其他材料的含量高,分别为26.172μmol·g-1和31.149μmol·g-1。以中度和重度水分胁迫处理下绝对株高、茎粗、地上生物量、地下生物量、叶片相对含水量、MDA含量和叶绿素含量的相对值为评价指标,应用隶属函数法对12份扁蓿豆孕蕾期抗旱性进行综合评价,抗旱性强弱依次为:陕西陇县榆中永昌陇西天水渭源土默特自选8号景泰临夏镇原夏河。     

黑果枸杞幼苗对干旱胁迫的生理响应

以黑果枸杞（Lycium ruthenicum Murr.）幼苗为试验材料,采用称重控水的方法,设置4个水分处理水平（对照CK、轻度胁迫D1、中度胁迫D2、重度胁迫D3）,研究黑果枸杞幼苗对不同程度干旱胁迫的生理生化响应。结果显示：① 随着干旱胁迫的加剧,黑果枸杞幼苗株高、基径生长量、生物量积累和叶重比在轻度胁迫下升高,中、重度胁迫下降低;根重比、根冠比在轻、中度胁迫下升高,重度胁迫下降低。② 随着胁迫时间的延长,各处理组脯氨酸（Pro）、可溶性糖含量逐渐升高,可溶性蛋白含量先降后升;丙二醛（MDA）含量先增后减再逐渐增加。③ 随胁迫时间的延长,各处理组超氧化物歧化酶（SOD）活性逐渐升高,过氧化物酶（POD）、过氧化氢酶（CAT）活性呈先升后降的趋势。综合分析认为,干旱胁迫下,黑果枸杞幼苗通过调整生长和生物量分配,减少地上部分水分散失,增加根系物质的积累,以吸收更多的水分,利用渗透调节物的积累来改变细胞渗透势,以便减少胞内水分流失。同时,通过提高保护酶活性来减弱膜脂过氧化对自身的伤害,表现出较强的耐旱性。     

外源褪黑素和脱落酸对干旱胁迫下猕猴桃幼苗生理特性的影响

以盆栽‘金实1号’猕猴桃幼苗为材料,在干旱条件下进行根灌100μmol·L~(-1)的褪黑素(MT)溶液和叶面喷施25μmol·L~(-1)的脱落酸(ABA)溶液及MT+ABA处理,探究外源MT与ABA对植物干旱胁迫的缓解作用及机理。结果表明:MT处理可使猕猴桃叶片相对含水量、叶片水势和SOD活性较干旱胁迫处理组分别提高9%、39%和134%,同时使丙二醛(MDA)与H_2O_2含量分别降低66%与7%;ABA处理可使叶绿素含量、净光合速率、干物质积累量和POD活性较干旱胁迫处理组分别提高7%、40%、52%和41%,使H_2O_2含量降低13.5%;MT+ABA处理的效果与ABA处理类似,可使净光合速率、干物质积累量与POD活性较干旱胁迫处理组分别增加29%、110%与35.5%,使MDA与H_2O_2含量分别降低44%、6.5%。表明MT利于提高植株的保水能力与抗氧化能力,ABA处理和MT+ABA处理提高了干旱胁迫下猕猴桃幼苗的光合作用,利于在水分限制下干物质的积累。     

干旱胁迫对玉米苗期植株生长和保护酶活性的影响

以2个不同抗旱性玉米品种云瑞47(抗旱性强)和云瑞88(抗旱性弱)为材料,采用盆栽控水试验,设置轻度干旱胁迫(LS)、中度干旱胁迫(MS)、重度干旱胁迫(SS)3个干旱处理和正常灌水(CK),研究了干旱胁迫对2个玉米品种苗期株高、叶面积、生物量、根冠比和保护酶活性的影响,以探讨干旱胁迫对玉米苗期生长发育及其生理过程的影响机制。结果表明:(1)干旱胁迫抑制2个玉米品种苗期植株生长,导致植株株高降低、叶面积减少、整株生物量显著下降,根冠比增加,且抗旱性弱的品种云瑞88对干旱胁迫的敏感性高于抗旱性强的品种云瑞47。(2)干旱胁迫下2个玉米品种叶片的超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性表现为先升高后降低趋势,在MS处理下达到最高。与CK相比,云瑞47叶片SOD、POD和CAT分别增加了27.04%、16.95%和19.13%;云瑞88叶片SOD、POD和CAT分别增加了22.55%、11.20%和12.64%;(3)干旱胁迫增加了2个品种叶片丙二醛(MDA)含量,随着干旱胁迫程度的加剧,云瑞47(耐旱性强)叶片MDA变化幅度小于云瑞88(耐旱性弱),尤其SS处理下云瑞88的MDA积累量是云瑞47的1.31倍。云瑞47的各生理参数比云瑞88受旱影响小,干旱胁迫下仍具有较强的保护酶活性和较低的MDA含量,是云瑞47适应干旱环境的主要生理原因。     

PEG胁迫下不同品系藜麦抗旱性评价

利用不同浓度PEG溶液模拟干旱胁迫，研究5种品系藜麦幼苗的形态、生理生化及光合特性，并对其进行耐旱性评价。结果表明：15%PEG处理下各品系藜麦株高增量、叶面积及生物量显著（P<0.05）低于对照，其中株高增量、叶面积、生物量下降幅度最小的品系分别是NK1、NK2和NK5，分别比对照下降了44.38%、25.39%和48.23%;随着干旱胁迫加剧, 各藜麦品系叶片内相对含水量显著（P<0.05）下降, 叶片的质膜透性、丙二醛（MDA）含量、脯氨酸（Pro）含量上升，15%PEG胁迫下NK2和NK3的Pro含量分别是对照的2.69和1.93倍, 超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）、过氧化氢酶（CAT）和抗坏血酸过氧化物酶（APX）活性均先升后降，SOD、CAT和APX活性在5%PEG处理下达到最大值, 而POD活性在10%PEG处理下达到最大; 随干旱胁迫增强，5种品系藜麦幼苗的净光合速率（P_n）、蒸腾速率（T_r）和气孔导度（G_s）降低，胞间CO₂浓度（C_i）先降后升，叶绿素（Chl）先升后降，其中NK5品系P_n下降幅度最小，比对照下降了51.15%。运用隶属函数法对藜麦抗旱能力进行综合评定，不同藜麦品系耐旱性为NK5>NK1>NK2>NK4>NK3。     

嘧菌酯提高马铃薯耐旱性的生理基础研究

采用盆栽法,以抗旱性不同的3个马铃薯栽培种为研究对象,于播种前以25%嘧菌酯悬浮剂为沟施药剂处理(A),正常浇水为对照(CK,土壤体积含水量θw:60%~70%),干旱为水分处理(D,θw:30%~40%),以及干旱与药剂共同处理(A-D)。通过测定叶片光合参数、抗氧化酶活性、丙二醛(MDA)和脯氨酸含量及马铃薯单株产量与品质等指标,探讨施用嘧菌酯对改善马铃薯干旱胁迫耐受性的生理基础。结果表明:嘧菌酯可有效增强马铃薯叶片净光合速率和气孔导度;在正常水分条件下,施用嘧菌酯可引起叶片过氧化氢酶(CAT)和抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性的增强,具有延缓植株衰老的作用;在干旱胁迫条件下施用嘧菌酯可降低叶片MDA和脯氨酸含量,提高植株耐旱性。A较CK处理青薯9号、陇薯6号和大西洋单株产量分别增加30.74%、59.87%和5.90%,A-D较D处理分别增产15.17%、43.43%和16.49%;A处理青薯9号、陇薯6号和大西洋综合品质得分分别为1.184、2.856和0.621,A-D处理分别为-1.112、-0.240和-0.349。可见,嘧菌酯有利于干旱胁迫条件下马铃薯块茎品质的提高。     

外源5-ALA对干旱胁迫下玉米幼苗生长的缓解效应及抗氧化酶基因表达的影响

以抗旱玉米自交系郑58和干旱敏感自交系TS141为材料,研究了5-氨基乙酰丙酸（5-ALA）对15% PEG-6000模拟干旱胁迫下玉米幼苗生长的缓解效应及抗氧化酶基因表达的影响。结果表明：与对照相比,郑58及TS141在干旱胁迫下幼苗的苗长、鲜重、干重明显降低,郑58分别下降18.49%、29.06%和20.00%,TS141分别下降25.66%、23.97%和13.64%;叶片丙二醛（MDA）及过氧化氢（H₂O₂）含量明显增高,MDA含量分别提高了164.58%、263.53%,H₂O₂分别提高了134.95%、203.83%;超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)和抗坏血酸过氧化酶（APX）活性增加,郑58分别提高了65.61%、29.48%、68.49%、141.51%,TS141分别提高了63.01%、48.00%、85.68%、204.29%;叶绿素含量降低,分别降低33.46%、 42.26%;光合参数P_n、G_s、T_r下降,郑58的P_n、G_s、T_r分别下降48.78%、45.31%、52.39%,TS141的P_n、G_s、T_r分别下降57.66%、57.46%、65.14%;抗氧化酶基因SOD3、POD3、CAT1相对表达量提高,郑58分别提高54.58%、34.12%、69.70%,TS141分别提高54.95%、21.36%、59.34%。喷施25 mg·L^-1的5-ALA能明显缓解干旱胁迫对玉米幼苗造成的损伤,与PEG处理相比,玉米自交系郑58和 TS141的幼苗苗长、鲜重、干重明显增加,苗长分别增加了13.31%和11.21%,幼苗鲜重分别增加了22.29%和18.23%,幼苗干重分别增加了16.67%和10.53%;叶片中MDA含量分别降低了17.85%、25.39%,H₂O₂含量分别降低了23.26%、19.15%;SOD、POD、CAT和APX活性进一步增加,郑58分别增加16.49%、18.15%、36.98%和28.13%（P＜0.05）,TS141分别增加16.65%、16.54%、28.49%和26.76%（P＜0.05）;叶绿素含量和光合参数P_n、G_s、T_r增加,叶绿素含量分别增加18.29%、19.87%;光合参数P_n分别增加35.87%、42.12%,G_s分别增加36.63%、36.81%,T_r分别增加37.67%、67.88%;玉米幼苗叶片中抗氧化酶基因SOD3、POD3、CAT1相对表达量较干旱胁迫处理都有进一步提高,郑58分别提高20.99%、32.18%和23.51%,TS141分别提高25.97%、23.16%和40.94%。     

分蘖期干旱胁迫对水稻光合特性及产量的影响

采用测坑试验方式,设置3个水分梯度(相对田间持水量80%～85%、70%～75%、60%～65%),以相对田间持水量为90%～100%为对照,通过对滴灌水稻分蘖期进行干旱胁迫,测定不同处理叶绿素含量、光合特性、叶面积指数、分蘖动态、干物质积累量和产量等指标,分析不同干旱胁迫处理对滴灌水稻光合特性及产量的影响。结果表明:轻度和中度胁迫下水稻拔节期叶片总叶绿素含量分别较CK提高4.66%、17.62%,拔节期净光合速率分别较CK提高5.73%、10.98%,生育后期叶面积指数较CK分别提高21.41%、26.49%;轻度和中度干旱胁迫减少了拔节前干物质积累,提高了拔节后干物质积累量,优化干物质积累动态;轻度和中度干旱胁迫有利于控制水稻的分蘖数量,显著提高有效穗数,与CK相比提高了8.05%、23.29%;轻度和中度胁迫下水稻穗粒数和千粒重显著降低,各处理间结实率无显著差异,成穗率显著高于CK,与CK相比3种胁迫下成穗率分别提高了22.83%、32.50%、13.20%;轻度和中度胁迫下产量与CK相比分别增加2.73%、6.08%。滴灌水稻分蘖期水分调控时应考虑利用干旱胁迫的补偿效应,于分蘖期采用轻中度控水措施,有利于滴灌水稻光合作用和产量的提高。     

干旱条件下锰肥对玉米生长及光合色素含量的影响

通过盆栽试验,研究了干旱条件下施用微量元素锰对夏玉米生长及叶片光合色素含量的影响。在正常供水和土壤干旱条件下,锰肥的施用明显地改善了夏玉米的生长状况和叶片叶绿素含量。干旱情况下,施锰处理的玉米株高、地上部及地下部干物质分别比对照增加了12.6%、24.8%和29.5%。正常供水条件下,施锰处理的玉米株高、地上部及地下部干物质分别依次增加了9.0%、7.6%和21.6%。正常供水和土壤干旱条件下,施锰处理的叶绿素a、叶绿素b和总叶绿素含量增加了31.7%和16.3%、40.0%和11.7%、35.8%和12.6%。     

甘薯愈伤组织对干旱胁迫的生理反应研究

以"芦选一号"甘薯愈伤组织为材料,研究干旱胁迫对细胞水势、可溶性蛋白、可溶性糖、脯氨酸含量、SOD、POD、CAT活性等的影响,从而在细胞水平上探讨甘薯抵御干旱胁迫的生理机制.主要结果如下:干旱胁迫下,甘薯愈伤组织的膜透性显著增大,水势降低;可溶性蛋白含量在轻度胁迫下降低,而在重度胁迫下升高;SOD活性在中度和重度胁迫下升高;POD活性在不同胁迫程度处理下普遍下降;CAT活性在中度和重度胁迫下升高;脯氨酸和可溶性糖含量在不同胁迫程度处理下普遍升高.     

干旱-复水条件下氮素对高粱光合特性及抗氧化代谢的影响

采用盆栽试验，以持绿性品系高粱B35和非持绿性高粱品系三尺三为试验材料，设置两个施氮处理（每盆0和6 g尿素），在灌浆期干旱-复水条件下测定光合特性及抗氧化代谢指标。结果表明，氮素显著提升B35和三尺三在干旱胁迫下净光合速率（Pn）、胞间CO₂浓度（Ci）和蒸腾速率（Tr），提高了光系统II（PSII）反应中心活性；干旱胁迫下，施氮显著提高磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶（PEPCase）活性，施氮使B35和三尺三PEP羧化酶分别提高了29.17%和25.66%, 而二磷酸核酮糖羧化酶（RuBPCase）活性对氮素不敏感。与三尺三相比，氮素对B35的光合能力的促进作用更加明显。干旱胁迫下氮素显著提升了超氧化物歧化酶（SOD）和过氧化物酶（POD）活性，B35和三尺三的SOD活性分别提高了25.56%和17.07%，POD活性分别提高了48.97%和76.62%。B35抗氧化酶的活性均高于三尺三。同时，氮素降低了B35和三尺三丙二醛（MDA）含量。复水后，氮素显著提升B35和三尺三Pn、Tr和PEP羧化酶活性，Pn升高幅度分别为33.66%和60.01%，Tr升高幅度分别为36.59%和41.57%，PEP羧化酶活性升高幅度分别为23.47%和18.64%，同时显著降低了初始荧光值（Fo），Fo降低幅度分别为18.50%、10.98%。施氮有利于提高复水后的B35和三尺三抗氧化酶活性，降低细胞膜脂过氧化程度。复水后，与三尺三相比，B35的光合特性和抗氧化酶活性较高。两个施氮处理的B35产量均高于三尺三，氮素使B35和三尺三生物产量分别增加9.73%和10.08%，籽粒产量分别增加24.47%和21.79%。氮素调节气孔导度及光系统Ⅱ活性，降低干旱对光合机构的损伤；复水后，氮素通过提高光系统Ⅱ活性，提高光合酶活性，光合性能提升。干旱及复水条件下，施氮提升抗氧化酶活性，减轻膜脂过氧化的损伤。氮素有利于干旱及复水条件下B35和三尺三光合特性及抗氧化酶系统能力的提升。     

冠菌素诱导水稻幼苗抗旱性的生理效应

以水稻日本晴为材料,在正常生长条件和用质量分数为17.5%的聚乙二醇(PEG)模拟干旱条件下,分析了0.1 μmoL/L冠菌素(coronatine,COR)处理对水稻幼苗生物量的积累、叶片中抗氧化酶[超氧化物岐化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)及过氧化物酶(POD) ]活性以及渗透调节物质(脯氨酸和可溶性糖)、可溶性蛋白、内源激素[脱落酸(ABA)、吲哚-3-乙酸(IAA)、茉莉酸甲酯(Me-JA)、玉米素核苷(ZR)和赤霉素(GA4)]含量的影响。结果表明:在正常条件下,COR处理对幼苗生物量的积累、抗氧化酶、渗透调节物质和可溶性蛋白的含量均无显著影响,但可增加其体内ZR和GA4 2种激素的含量;在模拟干旱胁迫条件下,COR处理可促进幼苗生物量的积累,维持较高的抗氧化酶活性,促进叶片中脯氨酸、可溶性糖和可溶性蛋白的积累,调节植物体内渗透势,维持[JP2]细胞膨压,同时促进ABA和ZR含量大量累积。研究结果表明,COR通过增强水稻叶片中抗氧化酶活性、调节体内渗透调节物质以及内源激素的含量,可改善水稻幼苗在干旱胁迫条件下的耐旱能力。     

接种丛枝菌根对玉米生长与抗旱性的影响

采用盆栽试验,研究了水分胁迫下接种丛枝菌根真菌对玉米生长及其抗旱性的影响。结果表明:玉米与丛枝菌根可形成良好的共生关系,接种丛枝菌根显著提高了玉米生物量、株高、地径。与未接菌相比,接菌提高了植株水分利用效率,水分胁迫和正常供水条件下,较对照分别提高117%和24.6%。接菌后玉米叶片SPAD值和可溶性蛋白含量增加,叶片过氧化氢酶活性增强。同时,接种菌根显著降低了植株叶片脯氨酸、丙二醛含量,干旱胁迫和正常供水条件下,较未接菌处理分别降低了14.1%、18.9%和59%、69%。由此可见,接种丛枝菌根真菌能够促进玉米的生长,缓解干旱胁迫对玉米生长造成的不利影响,提高了玉米的抗旱性。