油棕新品种对干旱胁迫的生理响应及其抗旱性评价

在不同程度的人工干旱胁迫下，测定10个油棕品种的叶绿素、游离脯氨酸、可溶性蛋白、可溶性糖、丙二醛含量、相对电导率、SOD与POD酶活性等，并利用SAS8.1统计主成分分析法，对10个油棕品种的抗旱能力进行综合评价。结果表明：(1)在干旱胁迫初期(0～5 d)，油棕各生理指标向着有利于适应抗旱的方向变化；随着干旱时间的延长(5～30 d)和胁迫程度的加剧(trt1～trt3)，各指标反映出油棕植株受害；当胁迫达50 d时，各生理指标几乎都向着抗旱有利的方向转变，表明油棕对干旱有较强的耐受性；(2)主成分分析表明，叶绿素含量、相对电导率、可溶性糖含量和SOD酶活性是反映油棕干旱胁迫的最重要的生理指标，可作为油棕品种抗旱性评价的依据；(3)10个油棕品种的综合抗旱力排序为：RYL34＞RYL39＞RYL38＞RYL32＞RYL37＞RYL31＞RYL36＞RYL40＞RYL33＞RYL35。     

前期干旱锻炼对木薯根系内源激素及可溶性糖含量的影响

干旱胁迫前,对木薯进行前期干旱锻炼,胁迫期间测定干旱锻炼和未干旱锻炼木薯根系中内源激素(ABA、IAA、GA、ZR)及可溶性糖(葡萄糖、果糖、蔗糖)含量,根据其含量变化阐明前期干旱锻炼对木薯激素调节和渗透调节的影响.实验结果表明,经前期干旱锻炼的木薯再次受水分胁迫时,抗旱品种SC 124和KU50根系中内源ABA在短时期内大量积累,其积累速率与积累量均高于对照(未干旱锻炼);而体内与植物生长发育相关激素IAA、GA和ZR的变化与对照相比在短时间内含量急剧下降,下降幅度增大.内源激素的变化结果说明前期的干旱锻炼改变了木薯再次受胁迫时内源激素的响应速度,提升了其响应程度,使植物在生理、生化等各方面发生相应变化,以提高自身的抗旱力,从而减轻干旱造成的伤害.不抗旱品种SC8的根系激素变化趋势不同于其他品种,变化幅度也明显小于抗旱品种,进一步说明了激素调节对木薯适应干旱的重要性.干旱锻炼的木薯根系中葡萄糖、果糖、蔗糖含量在不同的干旱胁迫时期(除少数几个时间点外)均高于未干旱锻炼情况,前期干旱锻炼增加了可溶性糖的积累,提高了植株的抗旱性能.本研究为深入研究木薯的抗逆性和人为提高木薯抗旱性能提供理论基础.     

干旱胁迫下不同甘蔗品种叶片抗氧化酶活性和渗透调节物质含量的变化

我国80%以上的甘蔗种植在旱地,干旱缺水是影响甘蔗生产的主要因子。研究不同甘蔗品种的抗旱生理生化特性对于抗旱甘蔗品种选育和抗旱栽培技术研发具有重要意义。本研究采用桶栽方式,对抗旱性有差异的F172(抗旱性强)和YL6(不抗旱)2个甘蔗品种在苗期及伸长期分别进行不同程度的干旱胁迫及复水处理,探讨了不同甘蔗品种抗旱性与叶片抗氧化酶活性和渗透调节物质含量的关系。结果表明:抗旱性较强的甘蔗品种F172在干旱胁迫条件下叶片中氧自由基清除酶系中的超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和抗氧化保护酶过氧化氢酶(CAT)活性及非可溶性蛋白(ISP)、可溶性糖(SS)含量显著提高;与不抗旱甘蔗品种YL6相比,甘蔗品种F172叶片中丙二醛(MDA)、非可溶性糖(ISS)含量相对比较稳定;而不抗旱甘蔗品种YL6在干旱胁迫条件下叶片中氧自由基清除酶反应较迟钝,MDA和ISS含量上升幅度相对较大,而可溶性蛋白(SP)、ISP含量下降。说明甘蔗叶片抗氧化酶活性和渗透调节物质含量的差异是品种耐干旱胁迫存在差异的生理基础。      

不同玉米自交系萌发期抗旱性鉴定

以35份玉米自交系为试验材料,采用渗透压为0.4 MPa的PEG-6000溶液模拟干旱胁迫,以发芽势、发芽率、萌发抗旱指数、贮藏物质转运率、胚根数、胚根长、胚芽长作为测定指标,利用抗旱系数(DC值)、主成分分析和聚类分析对玉米自交系的抗旱能力进行综合评价和分类。结果表明,干旱胁迫对玉米各项指标均产生不同程度影响,结合主成分分析和聚类分析,鉴定出抗旱型材料4份,分别为1153、1245、1246和PHT11;干旱敏感型材料3份,分别为PHJR5、LH284和A14242;其他28份分别为较抗旱型和干旱较敏感型材料。     

干旱胁迫对不同种源半夏农艺性状的影响

为筛选出抗旱性较好的半夏种质资源,以来自四川资阳、湖南沅陵、贵州毕节、湖南常德、湖北京山的5种种源半夏为材料,通过盆栽试验分析了半夏在不同干旱胁迫(轻度和重度干旱)条件下的农艺性状及器官生物量差异。结果表明:在干旱胁迫条件下,不同种源半夏的农艺性状、器官生物量、抗旱系数和抗旱指数存在明显的差异。资阳种源半夏农艺性状及器官生物量积累整体表现优良,在干旱胁迫处理下表现稳定,生长发育优势明显,其综合抗旱指数与抗旱系数较高;而京山种源半夏和沅陵种源半夏的综合抗旱性较弱,特别是京山种源半夏农艺性状及各器官生物量积累表现一般,生长发育呈劣势。     

干旱胁迫对木薯苗生理特性影响研究

为探明木薯苗在干旱胁迫下的生理特性,以木薯品种新选048为材料,用桶栽方法人工模拟土壤干旱条件,设置供水量为土壤田间最大持水量的20%、40%、60%和80%4个水分处理水平,以不供水为对照,研究不同程度干旱胁迫对木薯苗生理特性的影响。结果表明:木薯株高、茎粗、叶片的总含水量、自由水的含量、自由水和束缚水的比值均随着供水量的增加而升高;叶片脯氨酸含量、可溶性糖含量、可溶性蛋白质含量、细胞膜透性、SOD酶活性、POD酶活性均随着供水量的增加而降低。可见,干旱胁迫越严重对木薯生长越不利,土壤含水量占田间最大持水量的80%时最有利于木薯苗的生长。     

低温胁迫对木薯组培苗叶片若干代谢生理指标的影响

以木薯SC8和MS5供试材料,研究5℃低温处理0、7、10、12和15 d对木薯组培苗叶片若干生理代谢指标的影响。结果表明:木薯种质SC8和MS5在5℃低温胁迫下,随着胁迫时间的延长,叶片的相对电导率、可溶性糖、丙二醛含量呈不断上升趋势,而可溶性蛋白、脯氨酸含量、超氧化物歧化酶活性、过氧化物酶活性呈先上升后下降的变化趋势;低温胁迫下,叶片的相对电导率与丙二醛含量和可溶性糖含量呈极显著正相关,与超氧化物歧化酶活性和可溶性蛋白含量呈极显著负相关;可溶性蛋白含量与丙二醛含量呈显著负相关,与游离脯氨酸含量、超氧化物歧化酶活性、过氧化物酶活性呈极显著正相关;超氧化物歧化酶活性与可溶性糖含量呈极显著负相关,与过氧化物酶活性呈极显著正相关;主成分分析显示超氧化物歧化酶活性、可溶性蛋白、可溶性糖和相对电导率在第1主成分中占有最大的信息量,与木薯耐寒性关系密切,可作为评价木薯耐寒性强弱的主要生理指标,其次是可溶性蛋白、丙二醛含量和过氧化物酶活性。综合分析生理数据认为木薯MS5的耐寒性高于SC8,这为下一步从离体保存库中直接采用组培苗方式进行大规模筛选耐寒种质提供参考方法。     

抗旱性不同的春小麦品种籽粒萌发期α-淀粉酶活性及其同工酶分析

为了解春小麦萌发期生理生化变化对干旱胁迫的响应及为早期抗旱筛选鉴定提供科学依据,选用抗旱性不同的9个春小麦品种为材料,在20%聚乙二醇(PEG6000)干旱胁迫下和非干旱胁迫下进行萌发试验,研究了α-淀粉酶活性及其同工酶的表达.结果表明:1)在两种胁迫处理下,α-淀粉酶活性在品种间都存在着差异,但干旱胁迫下抗旱品种α-淀粉酶活性显著高于干旱敏感品种;2)α-淀粉酶活性与胚芽鞘长度之间呈显著正相关;3)在20%PEG6000胁迫下,抗旱品种α-淀粉酶同工酶受抑制较小,条带较多,胚芽鞘长度与主胚根长度受抑制较小.因此认为,抗旱品种在干旱胁迫下有着较高的萌发势,可能与具有表达α-淀粉酶同工酶的强势基因型有关;干旱胁迫下α-淀粉酶活性和r淀粉酶同工酶可以作为春小麦抗旱性筛选和鉴定的指标.     

干旱胁迫对中粒种咖啡幼苗膜脂过氧化、抗氧化酶活性和渗透调节物质含量的影响

以苗龄约8个月的中粒种咖啡袋育苗为材料,测定3种干旱胁迫强度下咖啡幼苗叶片的生理指标变化,旨在了解其对干旱胁迫的生理响应。结果表明:在轻度干旱胁迫下(土壤相对含水量为55%~60%),与对照相比,中粒种咖啡幼苗叶片的可溶性蛋白、可溶性糖、脯氨酸含量、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性极显著增加,而丙二醛(MDA)含量和相对电导率没有显著变化。但在中度干旱或重度干旱胁迫下(土壤相对含水量为40%~45%或25%~30%),可溶性蛋白含量、SOD、POD、CAT活性显著或极显著减少,而可溶性糖、脯氨酸的积累减缓,MDA含量和相对电导率迅速上升。在适度干旱胁迫下,中粒种咖啡幼苗可通过提高抗氧化酶活性和渗透调节能力来增强其对干旱胁迫的耐性。     

干旱胁迫下水杨酸和油菜素内酯对木薯苗生理特性的影响

采用盆栽试验,以木薯品种华南205(SC205)和华南8号(SC8)为试材,研究干旱胁迫下叶片分别喷施清水,40、60、100 mg/L的水杨酸(SA),0.1、0.2、0.5 mg/L的油菜素内酯(BR)对木薯苗生长和生理特性的影响。结果表明,干旱胁迫下木薯苗的电解质渗透率和丙二醛(MDA)含量升高,可溶性蛋白含量先升高后降低;复水后,木薯苗电解质渗透率和MDA基本恢复正常;与对照相比,干旱胁迫下喷施SA或BR能显著促进木薯苗的生长,显著降低细胞膜透性和质膜伤害程度,并显著提高可溶性蛋白含量;不同浓度处理中,以喷施100 mg/L SA或0.2 mg/L BR效果最好。     

不同小麦品种对干旱锻炼响应的综合评价

为明确不同小麦品种对干旱锻炼响应的差异,采用PEG6000模拟干旱胁迫,选取江苏、山东、河南、河北等地大面积种植的110个小麦品种进行水培试验,分析了不同小麦品种叶片相对含水量、叶面积、地上部干鲜重、根干鲜重、植株干物质积累量、根系形态、脯氨酸含量、可溶性总糖含量和蔗糖含量等14个指标的锻炼系数,通过主成分分析、聚类分析方法对这些品种的锻炼响应进行综合评价。结果表明,干旱胁迫下经锻炼处理的植株各指标总体均值大于未经锻炼处理的植株。小麦不同指标的锻炼系数存在差异,其中,可溶性糖、脯氨酸等渗透物质含量的锻炼系数较大。采用主成分分析将14个形态及生理指标综合成4个相互独立的综合指标,其累计贡献率为77.178%;根据主成分综合得分评价值进行系统聚类,可将110个小麦品种分为锻炼敏感型和锻炼不敏感型两大类,前者包括扬麦158、晋麦33、济麦22、豫麦47、洛旱11等81个品种;后者包括淮麦20、淮麦28、泗水38、苏麦188等29个品种。     

干旱胁迫对不同类型红花品种（系） 苗期生理生化特性的影响

为筛选抗旱品种提供依据,本试验从14份红花品种中筛选出2个抗旱品种（PI401470和PI401477 ）和2个干旱敏感型品种（系）（PI560169和川红1号）,并以此4份品种（系）为材料,研究干旱胁迫对红花幼苗光合、渗透调节物质和抗氧化物保护酶等生理生化特性的影响。结果表明,干旱胁迫下,4个红花品种（系）叶片净光合速率（Pn）、气孔导度（Gs）、胞间CO2浓度（Ci）和蒸腾速率（Tr）均呈不同程度的下降趋势,且品种间差异显著（P﹤0.05）;抗旱红花品（系）的各光合特性指标降幅均低于敏感型红花品种（系）。干旱胁迫条件下,渗透调节物质可溶性糖、可溶性蛋白质、脯氨酸含量均上升,保护性酶SOD、POD和CAT活性也均呈升高趋势,且抗旱型红花品种（系）的增长率高于敏感型品种（系）;抗旱型品种（系）MDA含量增长率低于敏感型品种。对11项指标进行主成分分析,提取了2个主成分,以净光合速率、气孔导度、胞间CO2 浓度、蒸腾速率、SOD活性和CAT活性为第一主成分,以可溶性蛋白质和脯氨酸为第二主成分的抗旱性鉴定指标,累计贡献率达89.50％。     

20个甘蔗品种（系）的抗旱性比较

干旱是限制我国甘蔗产量提高的主要原因。采用桶栽和人工控水的方法,对云南省甘蔗主产区临沧市选取的20个甘蔗品种（系）进行抗旱性分析,通过测定苗期和分蘖期的8个抗逆生理指标,以及分蘖率、成活率和株高3个生长指标,采用模糊隶属函数、主成分分析和系统聚类分析方法对各甘蔗品种（系）的抗旱性进行综合评价。结果表明,干旱胁迫后,甘蔗叶片相对含水量、叶绿素含量、甘蔗分蘖率、株高和成活率呈下降趋势,而甘蔗叶片丙二醛、脯氨酸和可溶性糖含量、质膜透性、SOD和POD酶活性则呈上升趋势。通过模糊隶属函数、主成分分析和系统聚类分析可将20份甘蔗品种（系）材料分为3类,其中7个为抗旱品种（系）,6个为中等抗旱品种（系）,7个为不抗旱品种（系）;根据抗旱综合值,7个抗旱品种（系）的抗旱能力排名为：‘桂糖06-2081’>‘柳城05-136’>‘福农38’>‘柳城03-1137’>‘德蔗03-83’>‘云蔗05-49’>‘福农40’。相关分析表明,与甘蔗抗旱性呈显著正相关的指标分别为成活率、株高和叶片相对含水量,呈显著负相关的指标分别为质膜透性、脯氨酸和可溶性糖含量。     

江淮大豆育种种质苗期耐旱性鉴定

江淮地区是我国大豆重要产区,季节性干旱时有发生,发掘适合本地区种植的耐旱新材料十分必要。选用210份江淮大豆育成新品种(系)及其部分亲本为材料,于2015和2016两年进行旱棚盆栽试验,以地上部干重、株高、主根长和根干重4个性状的耐旱系数为指标,通过主成分分析、隶属函数值法和聚类分析对其苗期耐旱性进行综合评价。结果表明:与正常供水相比,干旱胁迫下4个性状均显著降低,其中地上部干重、根干重、株高和主根长平均分别减小54%、42%、39%和15%;方差分析显示各性状在水分处理间和材料间均存在极显著差异,而株高和根干重性状上基因型、水分处理和年份三因子间一级互作和二级互作效应均为极显著。地上部干重与株高、根干重间以及主根长与根干重间的耐旱系数存在显著正相关,反映指标间有内在联系;主成分分析提取的前3个相互独立的主成分的累积贡献率达83.61%,能较好地替代原有4个信息部分重叠的性状;进一步获得耐旱性综合评价D值,结合聚类分析将所有材料分为强耐旱、耐旱、中度耐旱、干旱敏感、干旱强敏感5类。共鉴定出强耐旱材料5份(包括IA2077、YC4H/NN88-31//NN73-935、蒙8108、NN88-48/NN86-4和NN88-48/D76-1609)、耐旱材料57份。来自淮南和淮北地区的强耐旱或耐旱材料分别为27份(占该地区83份材料的32.53%)和19份(占该地区76份材料的25.00%)。所得结果可为大豆耐旱遗传育种提供材料。     

保水处理对橡胶树叶片生理特性及胶乳产量的影响初探

以橡胶树品种‘云研77-4’为试材,采用盖膜、盖草和添加保水剂的处理方式,以常规管理（不覆盖）为对照,通过田间比较试验研究3种保水处理对橡胶树全年中不同生长阶段叶片生理特性及胶乳产量的影响。方差分析结果表明：盖膜、盖草和添加保水剂在干季均显著提高了土壤含水量,并显著影响了橡胶树叶片的可溶性蛋白（SP）、脯氨酸（Pro）、可溶性糖（SS）和蔗糖（Suc）含量;3种保水处理处理均不同程度的提高了胶乳产量。主成分分析结果表明：提取3个主成分,累计贡献率为84.8%,说明前3个主成分可反映原始变量的绝大部分信息;根据综合得分,各保水处理优劣顺序依次为：添加保水剂、盖草、盖膜、对照;橡胶树全年中不同生长阶段叶片生理指标综合表现优劣顺序依次为：12月、3月、1—2月、11月、6月、7月、9—10月、8月、5月、4月。因此,从本研究结果可以推断,各保水处理均能有效缓解季节性干旱对橡胶树生长的不利影响,在生产上可以根据橡胶树全年中不同生长阶段叶片生理指标综合表现选择合理的割胶时期。     

干旱胁迫对燕麦叶片气孔和叶肉细胞超微结构的影响

为了解干旱后燕麦解剖结构的变化,以燕麦品种白燕2号为材料,通过盆栽控水试验,设置正常供水、轻度干旱和重度干旱三个不同水分处理(土壤含水量分别为田间持水量的75%、60%和45%),研究了干旱胁迫对燕麦叶片渗透调节物质含量、气孔和叶肉细胞超微结构的影响。结果表明,正常水分条件(对照)下,燕麦叶片脯氨酸和可溶性糖含量较低,表皮细胞皱褶,气孔关闭或微张,叶肉细胞内细胞器形状规则,结构清晰。与对照相比,轻度干旱胁迫下,燕麦叶片脯氨酸和可溶性糖含量增加,叶片表皮细胞饱满,气孔开启度较大,叶绿体形状变圆,近球状,线粒体外被膜膨胀,但结构未见明显损伤;重度干旱胁迫下,叶片脯氨酸和可溶性糖含量极显著增加,表皮细胞干瘪,气孔保卫细胞膨胀,气孔关闭,气孔器下陷。重度干旱胁迫下,燕麦叶绿体和线粒体受到的损伤较大,叶绿体内基粒、基质类囊体降解,出现较大的空腔;线粒体外被膜断裂,内含物流失;细胞核染色质凝聚,叶绿体之间出现嵌合现象。因此,干旱胁迫能诱导燕麦叶片渗透调节物质的积累和细胞超微结构的改变,渗透调节物质增幅和细胞超微结构的破坏程度随着土壤有效水分含量的降低而上升,但在细胞超微结构上也出现抗性反应,表明燕麦具有较强的抗旱性。     

基于相对生长率的大豆旱灾系统敏感性定量评估研究

针对大豆旱灾系统敏感性定量评估的复杂性与重要性,依托新马桥农水综合试验站开展大豆防雨棚盆栽受旱胁迫专项试验,分析了大豆不同生育期受旱胁迫对根(冠)干物质积累及根冠比的影响,运用作物生长解析法构建了基于相对生长率(RGR)的大豆旱灾系统敏感性函数,实现对大豆旱灾系统敏感性的定量评估。结果表明:大豆苗期受旱胁迫会出现相对生长率较大幅度的降低,但随着受旱胁迫度的增大对大豆生长和干物质积累的抑制作用增强不明显,且受旱胁迫会激发自身适应受旱胁迫的机制而可能对后期生长发育有利,宜根据时机控制该生育期水分供给,保证苗全即可;大豆分枝期旱灾系统敏感性较强,但该生育期内轻度受旱胁迫对大豆生长发育影响不明显,宜保证该生育期水分供给高于轻度受旱胁迫(土壤含水率田间持水含水率的55%),以保障大豆株壮、枝多;大豆花荚期是水分和养分需求最大的时期,该生育期旱灾系统较敏感,特别是重度受旱胁迫时系统敏感性最大,宜充分保证该生育期的水分供给(土壤含水率田间持水含水率的75%),以保障大豆花多、荚多、粒多;大豆鼓粒成熟期由于营养生长基本停止、干物质积累几乎停滞,导致基于总干物质相对生长率旱灾系统敏感性最小,但该期是产量形成的关键期,宜保证该生育期尤其鼓粒期的水分供给(土壤含水率田间持水含水率的75%),以保障完熟期粒多、粒重。     

不同诺丽种质外观性状与营养成分的分析及评价

以4份诺丽种质资源为试验材料,对果实的外观性状、主要营养成分和矿质元素等进行分析,并利用主成分分析法对参试诺丽种质的品质表现进行综合评价。结果表明:从外观性状看,yitc-N2果实最大,具有较好的商品价值;从营养品质分析可看出,诺丽果实中含有丰富的能量和水分,不同的诺丽种质能量、蛋白质、碳水化合物、总膳食纤维含量差异明显,能量、碳水化合物、总膳食纤维、灰分均以yitc-N3含量最高;诺丽中各种矿质元素含量由高至低依次为:KCaMgPNaFeMnZn,不同种质的矿质养分含量差异较大,除Fe、Na、Zn外,yitc-N3中其他几种矿质元素的含量均明显高于其他种质。主成分分析结果表明,yitc-N1、yitc-N2、yitc-N3和yitc-N4果实品质的综合评分分别为-0.86、-2.14、3.98和-1.03,说明yitc-N3的营养品质较好。     

8份强筋小麦品种抗旱性评价

为给强筋冬小麦品种的抗旱性评价和抗旱指标筛选提供理论依据,以黄淮麦区种植的8个强筋小麦品种为材料,在水培条件下设置正常供水(对照)和20%聚乙二醇(PEG-6000)模拟干旱胁迫两个处理,测定了萌发期11个抗旱相关指标、幼苗期20个抗旱相关指标,计算各指标的抗旱系数,采用主成分分析法和隶属函数法求得综合抗旱能力评价值(D值),基于D值评价萌发期和幼苗期抗旱性;在旱棚池栽条件下,测定了2种水分处理下(适时一次灌溉、雨养)籽粒产量,基于产量抗旱系数评价全生育期抗旱性。结果表明：(1)干旱处理下,8个小麦品种萌发期发芽势、发芽率等10个抗旱指标显著低于对照,根冠比显著高于对照;幼苗期叶片净光合速率、气孔导度等13个抗旱指标不同程度地低于对照,胞间CO₂浓度、SOD活性等7个抗旱指标显著高于对照。(2)与适时一次灌溉相比,雨养条件下小麦籽粒产量显著降低,降幅18.70%～28.66%,产量抗旱系数为0.713～0.813。(3)8个强筋小麦品种在萌发期和幼苗期抗旱等级不尽相同。藁8901在2个生育时期均表现出抗旱性;科大1026、郑麦7698和丰德存麦5号在幼苗期表现出抗...     

植物生长物质冠菌素诱导旱稻、水稻幼苗抗旱性的效应及生理机制

以旱稻 297 和水稻越富幼苗为材料,在 20% PEG 模拟干旱条件下,研究了植物生长物质冠菌素处理对叶片水分状况、质膜透性、渗透调节物质（脯氨酸、可溶性糖和可溶性蛋白）及内源激素（ABA、IAA 和GA3）含量的影响。干旱胁迫下,冠菌素处理可以维持旱稻 297（0.01 μmol/L）和越富（0.1 μmol/L）较高的叶片相对含水量,促进幼苗叶片中脯氨酸、可溶性糖和可溶性蛋白的积累,降低质膜透性,维持细胞质膜的完整性;同时,冠菌素（0.01 和0.1 μmol/L）处理明显促进旱稻 297 和越富幼苗叶片中ABA的积累,并改变了 IAA 和GA3 的浓度及比例。冠菌素处理能改善旱稻和水稻幼苗耐干旱胁迫的能力,最适浓度分别为0.01 μmol/L和0.1 μmol/L。