干旱胁迫及复水处理对白羊草抗旱生理特性的影响

以白羊草(Bothriochloa ischaemum)为材料,采用盆栽试验设计,在干旱胁迫和复水后,研究了其栽培种和野生种叶片相对含水量(RWC)、细胞外渗率、丙二醛(MDA)、超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)等抗性指标的变化,探讨白羊草在干旱胁迫和复水后的生理生化特征.结果表明,随干旱胁迫时间的延长,...     

不同土壤水分条件下铅胁迫对白羊草种子和幼苗的影响

针对我国西北地区铅锌矿区存在的干旱和铅污染交互胁迫的情况,以白羊草（Bothriochloa ischaemum）为研究对象,通过试验模拟方法分析不同土壤水分条件下铅胁迫对白羊草种子发芽率、发芽势以及幼苗根长、苗长、超氧化物歧化酶（SOD）活性、过氧化物酶（POD）活性、过氧化氢酶（CAT）活性和丙二醛（MDA）含量的影响。结果表明：单一的土壤水分条件和铅胁迫处理对白羊草种子萌发和幼苗生长均存在抑制作用,发芽率、根长和苗长的抑制效应顺序为根长 >苗长 >发芽率。水分和铅交互胁迫对白羊草SOD、POD和CAT活性的影响规律不明显,表现出一定的协同或拮抗效应;而MDA含量与对照组相比则显著增加（P<0.05）,表明交互胁迫对白羊草生物膜系统造成了一定的伤害。综合分析说明,白羊草对水分和铅交互胁迫具有一定的耐受性（土壤相对含水量70%,铅含量700 mg·L^-1的条件下仍能存活并生长）,而且适当的交互胁迫（土壤相对含水量92.6%,铅含量100 mg·L^-1）可以促进白羊草种子的萌发和幼苗的生长。因此,白羊草可以作为西北地区铅锌矿区生态系统修复的先锋草本植物。     

干旱胁迫和复水对草地早熟禾3个品种生理特性的影响

为探究干旱和复水对草坪草生理特性的影响,研究草地早熟禾(Poa pratensis L.)3个品种在干旱胁迫及干旱后复水条件下草坪质量(TQ)、叶片相对含水量(RWC)、光化学效率(Fv/Fm)、超氧化物歧化酶(SOD)活性、过氧化氢酶(CAT)活性和丙二醛(MDA)含量的变化。试验结果表明,干旱胁迫引起3个品种的TQ,RWC,Fv/Fm,SOD活性,CAT活性明显下降和MDA含量明显升高;复水后,3个品种的TQ,RWC,Fv/Fm,SOD活性,CAT活性和MDA含量不同程度地得以恢复,但3个品种的大部分指标都没能完全恢复到干旱胁迫前水平。Merit的各项指标较其他两个品种在干旱胁迫期间降幅小,复水后各指标恢复相对明显。     

白羊草根系形态特征对土壤水分阶段变化的响应

根系形态特征是评价植物适应胁迫环境的重要指标。以黄土丘陵半干旱区天然草地群落优势种白羊草为材料,研究了其根系生长和形态特征与水分供应条件的关系。采用盆栽控制试验,设置3个水分处理:高水(HW,80%田间持水量)、中水(MW,60%田间持水量)和低水(LW,40%田间持水量),分别在拔节期、开花期、结实期改善水分供应水平,在生育期末测定了白羊草根系生物量和各项形态指标。结果表明:白羊草根系生长与水分供应条件密切相关,持续高水处理有利于白羊草根系生长,其根系生物量、总根长和根表面积均显著提高(P<0.05);水分胁迫抑制了白羊草根系生长,但对白羊草根系平均直径影响不显著;根系生物量、总根长和根表面积间存在显著的正相关关系(P<0.01);不同生育期阶段胁迫后复水,白羊草根系表现出较强的可塑性,在拔节期复水且高的复水幅度能够显著提高白羊草根系生物量、总根长和根表面积(P<0.05)。这些说明白羊草根系对干旱胁迫有较强的耐受能力,其对阶段干旱胁迫后复水的响应与生育期及复水前干旱胁迫程度密切相关。     

Effects of salt stress on the activity of PM-ATPase and 5'-AMPase of Saussurea runcinata at seedling stage

盐胁迫是影响植物生长、发育以至产量的重要因素,试验通过对碱地风毛菊苗期分别以NaCl和Na2CO3进行胁迫,Na+浓度为0(CK),60,120,180,240,300,360 mmol/L,测定其丙二醛、PM-ATPase活性及5'-AMPase活性,以探讨盐胁迫对其膜系统的影响及其苗期耐盐性.结果表明,盐胁迫下,碱地风毛菊丙二醛含量增大,Na2CO胁迫下,碱地风毛菊根系和叶片中MDA含量在Na+浓度为360 mmol/L时达到最大值,分别为对照的2.15和1.94倍;在NaCl胁迫下,碱地风毛菊叶片中MDA含量最大为对照的1.22倍.同一盐胁迫下,碱地风毛菊根系中PM-ATPase活性和5’-AMPase活性显著高于叶片(P＜0.05),碱地风毛菊根系中PM-ATPase活性最大为56.29μg磷酸/(mg蛋白·h),而5'-AMPase活性最大为53.91 μg磷酸/(mg蛋白·h).2种盐胁迫下PM-ATPase和5’-AMPase活性差异显著.总之,盐胁迫下,碱地风毛菊根系比叶片受到的损害小,碱地风毛菊更耐NaCl胁迫.     

盐胁迫对芨芨草苗期质膜H~+-ATP酶活性及5′-核苷酸酶活性的影响

以芨芨草(Achnatherum splendens)为试验材料,在不同浓度NaCl和Na2SO4胁迫下,对芨芨草叶片与根系的质膜H+-ATPase和5′-AMPase的活性进行测定。结果表明:在NaCl和Na2SO4胁迫下,芨芨草根系的质膜H+-ATPase活性呈"先升后降"的趋势,当浓度小于300mmol/L时,根系的质膜H+-ATPase和5′-AMPase活性均高于对照。同一盐胁迫下,芨芨草根系中质膜H+-ATPase活性和5′-核苷酸酶活性均显著高于叶片。在Na2SO4胁迫下,芨芨草根系和叶片的质膜H+-ATPase和5′-AMPase活性分别显著高于相同浓度的NaCl胁迫组,芨芨草在Na2SO4胁迫下有更强的抗性。     

水分胁迫和组合比例对白羊草与达乌里胡枝子叶绿素荧光参数的影响

通过盆栽控制试验,采用生态替代法,按照白羊草(Bothriochloa ischaemum)(B)和达乌里胡枝子(Lespedeza dauurica)(L)株数比设置7种组合比例(12∶0,10:2,8∶4,6:6,4∶8,2∶10,0∶12)和2种水分处理(正常供水和水分胁迫,分别为田间持水量的80%和40%),测定和比较了不同水分和组合比例下2草种的叶绿素荧光动力学参数。结果表明:短期水分胁迫对白羊草和达乌里胡枝子的F_o,F_m和F_v/F_m影响不显著,但显著降低了单播白羊草和除B81L4外其余混播比例中达乌里胡枝子的φ_(PSⅡ)和qP,说明白羊草和达乌里胡枝子均具有较强的抗旱性,其中白羊草对水分胁迫更为敏感;二者混播时白羊草抗旱性增强,达乌里胡枝子的降低。正常供水下B10L2中白羊草的φ_(PSⅡ)和qP大于单播;水分胁迫下B8L4中白羊草和达乌里胡枝子的φ_(PSⅡ)均大于单播,表明正常供水下B10L2比例有利于提高白羊草PSⅡ活性,水分胁迫下B8L4比例有利于改善白羊草和达乌里胡枝子的PSⅡ活性。     

盐胁迫对芨芨草苗期质膜H+-ATP酶活性及5''-核苷酸酶活性的影响

以芨芨草（Achnatherum splendens）为试验材料,在不同浓度NaCl和Na2SO4胁迫下,对芨芨草叶片与根系的质膜H＋-ATPase和5′-AMPase的活性进行测定。结果表明：在NaCl和Na2SO4胁迫下,芨芨草根系的质膜H＋-ATPase活性呈＂先升后降＂的趋势,当浓度小于300mmol/L时,根系的质膜H＋-ATPase和5′-AMPase活性均高于对照。同一盐胁迫下,芨芨草根系中质膜H＋-ATPase活性和5′-核苷酸酶活性均显著高于叶片。在Na2SO4胁迫下,芨芨草根系和叶片的质膜H＋-ATPase和5′-AMPase活性分别显著高于相同浓度的NaCl胁迫组,芨芨草在Na2SO4胁迫下有更强的抗性。     

干旱胁迫和复水对锡金微孔草抗氧化酶系统的影响(简报)

用盆栽法研究了干旱胁迫和复水对锡金微孔草抗氧化酶系统的影响。结果显示,锡金微孔草暂时萎焉期和永久萎焉期土壤含水量分别为7.06%和6.20%;处于暂时萎焉期的锡金微孔草复水后吸水迅速,萎焉状态逐渐消除,复水6 h后处理组外貌与对照基本一致;SOD活性在胁迫处理期间与对照相比无显著变化,复水后有一定幅度的上升;CAT和POD活性在胁迫期间先上升后下降,均显著高于对照水平,且复水后仍然保持较高的活性;MDA含量随着干旱胁迫处理时间的延长而迅速增加,到胁迫第8天时达到最大值,复水后叶片中MDA含量迅速下降,到复水后第5天,胁迫组叶片中MDA含量已接近对照水平。综合各生理生化指标的变化情况来看,锡金微孔草具有较强的抗旱能力。     

盐碱胁迫对华蒲公英质膜ATP酶和5'-核苷酸酶的影响

研究华蒲公英(Taraxacum sinicum Kitag.)分别在4种盐碱(NaCl、Na2SO4、Na2CO3、NaHCO3)胁迫下,PM-ATPase活性和质膜5′-AMPase活性变化,探讨华蒲公英在不同盐碱胁迫下生理生化的变化,并对其耐盐碱性进行评价.结果表明:华蒲公英体内PM-ATPase和质膜5′-AMPase活性都随着盐浓度的增加先升高后降低,但不同种类盐碱胁迫下存在差异;在盐碱胁迫下,华蒲公英根系首先对逆境作出了积极地反映,而叶片对盐碱胁迫的调节能力强于根系;华蒲公英耐盐碱顺序为NaCl＞Na2SO4＞NaHCO3＞Na2CO3.     

土壤干旱对黄土高原4个乡土禾草生长及水分利用特性的影响

应用盆栽试验,人工控制土壤水分含量对黄土高原4个乡土禾草长芒草、冰草、无芒隐子草、白羊草的生长及水分利用特性进行了研究。结果表明,随干旱胁迫程度加剧,各草种耗水量明显减少;不同草种单株耗水量差异明显,表现为:白羊草>冰草>无芒隐子草>长芒草,最高日、旬、月耗水量差异明显,中度和重度水分亏缺下的最高耗水日比适宜水分下的提前10d左右。1d中的最大耗水高峰随着土壤含水量的降低有提前的趋势。4个草种株高生长和单叶叶面积明显受土壤水分含量影响,均表现为:适宜水分>中度干旱>重度干旱,土壤干旱下长芒草和无芒隐子草受抑制程度显著大于冰草和白羊草;随干旱胁迫程度的加剧和干旱时间的延长,长芒草和无芒隐子草的叶片组织含水量和叶片相对含水量明显降低,冰草和白羊草则一直能维持较高含水量,且下降幅度小,稳定性好;长芒草和无芒隐子草的水分利用效率(wateruseefficiency,WUE)随干旱加剧而降低,两者属于低耗水、低WUE草种,冰草和白羊草在中度干旱下WUE最高,相比白羊草,冰草属于低耗水、高WUE草种,白羊草属于高耗水、高WUE草种。     

白羊草BiMYB52基因的克隆及转基因拟南芥抗旱性表达分析

白羊草(Bothriochloa ischaemum)是一种耐旱的优良乡土草种。为了探索白羊草转录因子MYB的结构和功能,本研究以白羊草转录组测序中筛选出的一段对干旱胁迫响应表达量变化显著的MYB序列为基础,采用基于拓扑异构酶快速克隆法从白羊草中克隆了一个R2R3-MYB基因BiMYB52,该基因编码237个氨基酸。为了深入研究BiMYB52基因的抗旱性,利用染色体步移技术扩增出了BiMYB52启动子序列,构建了pCAMBIA1301-BiMYB52过表达载体,采用农杆菌介导的花序侵染法对拟南芥(Arabidopsis thaliana)进行遗传转化,然后对野生拟南芥和转基因拟南芥进行干旱胁迫处理。结果表明,干旱胁迫复水后,转基因拟南芥的存活率显著高于野生拟南芥,丙二醛(Malondialdehyde, MDA)含量是干旱胁迫后转基因拟南芥的显著低于对照,脯氨酸(Proline, Pro)含量则显著高于对照。由此推测BiMYB52基因可能增加了拟南芥对干旱胁迫的抵抗能力。这为白羊草抗旱育种提供候选基因和理论基础。     

小冠花抗氧化保护系统对干旱胁迫及复水的动态响应

采用盆栽控水法对小冠花(Coronilla varia)持续干旱胁迫18 d后复水,以土壤相对含水量保持在70％～75％的小冠花为对照,在持续控水干旱胁迫第3,6,9,12,15,18 d及复水后第3d分别采集小冠花叶片,研究叶片相对含水量(RWC)、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性及抗坏血酸(AsA)、超氧阴离子(O2-·)含量对干旱及复水处理的动态响应.结果表明:小冠花叶片RWC及SOD,POD,CAT活性在干旱处理的前6d内,APX活性、AsA和O2·含量在干旱处理的前9d内,均和对照无显著差异;此后,叶片RWC直线下降,在干旱处理第12d时,降至49％,而后又缓慢下降;SOD活性呈上升(9 d)下降(12～15 d)-上升(18 d)的趋势;POD活性先升(9 d)后降(12～18 d);CAT活性和O2-·含量增加;APX活性和AsA含量变化一致,呈先升(12～15 d)后降(18 d)的趋势.但复水后,各指标均能很快恢复至对照水平.说明干旱胁迫对小冠花抗氧化保护系统有重要影响,但此作用和干旱进程密切相关;同时,小冠花对干旱胁迫适应性较强,复水后能很快恢复至正常水平.     

干旱胁迫对4种观赏草枯叶率及生理指标的影响

为了解观赏草的抗旱机制,在盆栽控水条件下,对红叶白茅(Imperata cylindrical‘Red Baron’)、花叶芒(Miscanthus sinensis‘Variegatus’)、斑叶芒(Miscanthus sinensis‘Zebrinus’)和花叶虉草(Phalaris arundinaceavar.picta)4种观赏草进行了外观形态及生理生化响应研究。结果表明:随着干旱胁迫的加剧,4个草种的土壤含水量、叶片相对含水量(RWC)均呈下降趋势,枯叶率、叶片细胞质膜透性(REC)、丙二醛(MDA)含量、脯氨酸(Pro)含量均呈上升趋势;超氧化物歧化酶(SOD)活性和可溶性蛋白含量均呈先上升后下降的变化趋势。抗旱性强的草种RWC下降最慢,枯叶率、REC,以及MDA和Pro含量上升幅度低于抗旱性弱的草种。综合评价4种观赏草的抗旱性顺序为斑叶芒>花叶芒>红叶白茅>花叶虉草。     

羊草与灰色赖草及其杂交种的耐盐生理特性比较

用不同浓度的复盐(NaCl 60%,Na2SO4 40%)进行根际盐分胁迫处理,研究了羊草(Leymus chinensis)、灰色赖草(Leymus cinereus)及其杂交种的耐盐生理特性.结果表明,在0.2%、1.0%和2.0%盐浓度胁迫处理下,两亲本及其杂交种叶片均表现相对含水量(RWC)逐渐降低,相对电导率、丙二醛(MDA)含量、超氧化物歧化酶(SOD)活性逐渐增加,但亲本羊草和杂交种的SOD酶活性在2.0%盐浓度胁迫下,酶活性开始降低.而且杂交种对盐胁迫的敏感性与亲本灰色赖草接近,小于另一亲本羊草.     

PEG胁迫对白羊草种子萌发的影响

以野生型和栽培型白羊草为材料,采用PEG模拟干旱法对其种子萌发期吸水规律及耐旱特性进行研究,结果表明:种子萌发时的吸水过程分为吸胀阶段(0~8h)和萌动阶段(8~22h),之后种子进入萌发状态。干旱胁迫下,白羊草种子的发芽率、发芽势、胚根长、胚芽长均随PEG浓度的增加先升高后降低,发芽指数和活力指数呈下降趋势。低浓度的PEG(-0.2Mpa)对种子萌发有引发作用,随着PEG浓度的继续升高有抑制作用。在干旱胁迫下,野生型白羊草种子比栽培型种子表现出更强的干旱耐受能力。     

氮引发对白羊草种子抗氧化性能的影响

为了探索白羊草(Bothriochloa ischaemum)种子抗氧化性能对氮引发的响应，试验用不同浓度(0,70,140,280和1 120 mmol·L^-1)的NH₄NO₃溶液引发白羊草种子0(CK),3,6,9,12 h后，分析其超氧化物歧化酶(Superoxide dismutase, SOD)、谷胱甘肽还原酶(Glutathione reductase, GR)、抗坏血酸过氧化物酶(Ascorbate peroxidase, APX)和过氧化氢酶(Catalase, CAT)活性，以及丙二醛(Malondialdehyde, MDA)含量的变化规律。结果表明：氮引发对白羊草种子抗氧化能力的影响与其浓度和引发时间有密切关系；白羊草种子SOD,GR,APX和CAT活性随氮引发浓度的增加先升高后降低，而MDA含量则先降低后升高，低浓度(≤140 mmol·L^-1)的氮引发提高了白羊草种子SOD,GR,APX和CAT活性，并降低了其MDA含量，而高浓度(≥280 mmol·L^-1     

贮藏年限对不同居群白羊草种胚线粒体抗氧化性能的影响

为探讨贮藏年限对不同居群白羊草(Bothriochloa ischaemum)种胚线粒体抗氧化功能的影响，试验以贮藏1～4年的代县、平鲁、平定、柳林及太谷居群白羊草种子为材料，分析其种胚线粒体丙二醛(Malondialdehyde, MDA)含量及超氧化物歧化酶(Superoxide dismutase, SOD)、过氧化氢酶(Catalase, CAT)、抗坏血酸过氧化物酶(Ascorbate peroxidase, APX)和谷胱甘肽还原酶(Glutathione reductase, GR)活性的变化规律。结果表明：各居群白羊草种胚线粒体的抗氧化能力与其贮藏年限关系密切。随着贮藏年限的延长，白羊草种胚线粒体SOD,CAT,APX及GR活性逐渐降低，而其MDA含量逐渐升高。不同居群白羊草种子的耐贮藏性存在差异，太谷居群白羊草种子的贮藏年限可为3年，而代县、平鲁、平定及柳林居群白羊草种子的贮藏年限最好为1年。     

干旱胁迫对苣荬菜抗氧化酶和渗透调节物质的影响

为探究野生苣荬菜(Sonchus brachyotus DC.)抗旱能力,用盆栽控制浇水模拟干旱的方法,研究了不同程度干旱胁迫下苣卖菜幼苗对干旱胁迫的响应。结果表明:随着干旱胁迫程度的加深,苣荬菜叶片相对含水量逐渐降低,质膜透性、丙二醛(MDA)含量升高,轻度干旱胁迫下以上3种指标与对照相比差异不显著(P<0.05)。超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性升高,SOD,POD活性在重度干旱条件下稍有下降,但仍高于对照。可溶性有机渗透调节物质脯氨酸、可溶性糖含量、可溶性蛋白含量持续上升,尤以脯氨酸上升幅度最大,重度干旱时达对照的11.06倍,表明苣荬菜有一定的抗旱能力。     

不同水肥条件下白羊草光合生理生态特征研究Ⅱ.光响应曲线

为揭示黄土丘陵区乡土草种白羊草(Bothriochloa ischaemum (L.) Keng.)在不同水肥供应条件下的光合生理特征,本研究采用盆栽控制实验,比较研究了白羊草在2种水分水平(HW-80%FC和LW-40FC%)和3种养分(CK,P和NP)处理下的光合光响应曲线特征。结果表明:非直角双曲线模型能很好的拟合白羊草光响应曲线。充分供水条件下(HW),土壤NP营养提高了白羊草最大净光合速率(P′_max),降低了暗呼吸消耗(R_d)并且保持较低的光合补偿点(LCP)和较高的光饱和点(LSP),表明NP营养有利于提高白羊草对光照的广幅适应能力和光合潜力。水分胁迫条件下(LW),P处理显著提高了白羊草P′_max,其表观量子效率(a)和LCP也相对较高,表明施磷将有利于提高干旱条件下白羊草的光合能力。