不同生育期灌水处理对小粒型花生光合生理特性的影响

为揭示不同生育时期灌水处理对花生叶片光合生理特性的影响,确定花生水分效率最大时期,采用防雨棚池栽法,对2个小粒型花生品种"花育20号"和"花育27号"分别设置全生育期灌水(CK)、全生育期干旱胁迫处理(T1)、苗期灌水(T2)、花针期灌水(T3)和结荚期灌水(T4)5个处理,对比分析各处理花生叶片光合色素含量和叶绿素荧光动力学参数变化。结果表明,土壤水分状况并未使叶绿素a含量明显变化,但两品种叶绿素a含量升高或降低幅度受不同处理影响。叶片类胡萝卜素含量对土壤水分状况的响应因品种而异,两品种全生育期干旱胁迫处理下到达峰值的时间不一致。两品种结荚期灌水处理均能增加叶绿素b和类胡萝卜素含量。"花育27号"整个生育期内Fv/Fm值高于"花育20号",表明其具有较强的光能转换效率。两个花生品种在结荚期灌水处理均能提高Fv/Fm和Fv/Fo值,提高其光能转换效率,有效避免或减轻了光合机构受损的程度。花针期、结荚期灌水及对照处理能够保持较高的表观光合电子传递速率(ETR)和非光化学淬灭系数(QN)值,保持较高的光合反应总量,但苗期灌水处理对生育后期净光合速率没有促进作用。各生育期不同灌水处理中净光合速率(Pn)和气孔导度(Gs)下降的同时,胞间CO2浓度(Ci)亦下降,表明气孔限制是土壤水分不足状况下花生光合速率下降的主要原因。总体而言,花针期和结荚期灌水处理能提高花生叶片的光合能力,表明花生开花以后进行灌水处理是经济有效的灌水方式。     

沸石对NaCl胁迫下番茄幼苗酶活性、渗透调节物质及离子含量的影响

试验研究了沸石对NaCl胁迫下番茄幼苗的保护酶活性、渗透调节物质及离子的含量的影响。结果表明,在相同浓度的NaCl溶液下,随沸石量的增加,幼苗的超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）活性和可溶性蛋白质（Pr）含量增加;叶片中渗透调节物质脯氨酸（Pro）含量减少,可溶性糖含量增加。根茎叶中K含量,叶中Ca含量,呈增加趋势;根茎中Ca、Mg及叶中Mg含量下降;Na在根、茎、叶中的含量明显下降。上述结果表明,沸石可以在一定程度上缓解NaCl胁迫对番茄幼苗造成的伤害。     

不同甘薯品种抗UV-B辐射增强的效应分析

用比色法研究人工增强UV-B辐射对盆栽‘滇紫甘薯24’（‘DZS24’）和‘徽薯’（‘HS’）成熟叶片渗透调节物质含量和抗氧化酶比活力的影响及其种间差异。结果表明：增强UV-B辐射下2品种的可溶性糖含量（SSC）均随辐射强度的增加而显著降低,可溶性蛋白质含量（SPC）均为前期随辐射强度的增加而降低,后期随辐射强度的增加而升高,但‘HS’的变化幅度均大于‘DZS24’,‘DZS24’的游离脯氨酸含量（FPC）随辐射强度的增加而增加,‘HS’则与其相反;2品种的超氧化物歧化酶（SOD）和过氧化氢酶（CAT）比活力随辐射强度的增加而升高,POD（过氧化物酶）比活力随辐射强度的增加而降低,但相同辐射下‘DZS24’的SOD比活力的增幅大于‘HS’,POD和CAT比活力的变幅小于‘HS’。因此‘DZS24’具有比‘HS’更强的渗透调节和抗氧化能力,更适于在UV-B辐射强烈的低纬高原地区种植。     

外源一氧化氮对NaCl胁迫下番茄幼苗活性氧代谢的影响

研究了在100 mmol/L NaCl胁迫下,外源NO供体硝普钠（SNP）处理对耐盐性不同的2个番茄品种（沪番‘1480’和沪番‘2496’）幼苗叶片活性氧（ROS）水平和保护酶活性的影响。结果表明,外源NO提高了盐胁迫下SOD、POD、CAT和APX活性,AsA和GSH含量以及脯氨酸和可溶性糖含量,降低了MDA含量和O2- 产生速率;与耐盐品种‘1480’相比,NO处理对盐敏感品种‘2496’效果更明显。表明外源NO通过促进盐胁迫下保护酶活性、抗氧化剂和渗透调节物质的提高,降低ROS水平,缓解NaCl胁迫对番茄幼苗生长的抑制作用,增强植株的耐盐能力。     

两花生品种对镉胁迫的生理响应及其差异

根据本实验室前期的水培实验,利用盆栽培养,研究了外加土壤Cd处理浓度为12 mg kg-1时花生植株的生理毒害反应及其品种间差异。以两个不同的花生品种花育22和花育20为实验材料进行对比研究,分别测定三个不同时期花生叶片叶绿素含量和细胞膜透性、根系和叶片丙二醛含量、抗氧化酶体系活力及花生产量。结果表明:在外加土壤Cd处理浓度为12mg kg-1时,叶片叶绿素含量和抗氧化酶体系活力随着处理时间的增加而降低,Cd处理组相对于对照组都有所下降,且花育20下降幅度要远大于花育22,尤其在成熟期,镉处理组中花育20的SOD、POD和CAT活力显著低于对照组;而细胞膜透性和丙二醛含量则是随着处理时间的增加而增加,且Cd处理组相对于对照组都有所增加,花育20增加幅度要大于花育22。产量测定结果显示,花育22下降13.14%,花育20下降26.98%。结合各指标的变化情况分析可知,花生对Cd污染存在着较大的品种间差异;其中过氧化物岐化酶(SOD)、丙二醛(MDA)和叶绿素三个指标变化幅度较大,为初步筛选选育抗Cd花生品种的参考指标和花生Cd污染的诊断指标提供依据。     

不同耐湿基因型芝麻响应湿害胁迫的生理指标变化的研究

为探究湿害胁迫对不同湿害敏感性芝麻生理指标的影响,本研究以耐湿基因型湖北竹山白和湿害敏感基因型鄂芝2号为试验材料,于盛花期进行湿害处理,以湿害处理前材料为对照(CK),分别测定芝麻叶片渗透调节物质[游离脯氨酸(Pro)、可溶性蛋白(SP)及可溶性糖(SS)]相对含量,保护酶[抗坏血酸过氧化物酶(APX)、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)]相对活性和丙二醛(MDA)相对含量。结果表明,湖北竹山白与鄂芝2号的SS相对含量和SOD相对活性的变化情况相似,二者均分别呈"W型"和"M型"变化趋势。湖北竹山白的SP相对含量和APX、CAT、POD相对活性始终明显高于或稍高于鄂芝2号,但鄂芝2号的Pro和MDA相对含量始终明显高于湖北竹山白,上述指标的变化趋势无明显规律。综上,对湿害胁迫的耐受程度湖北竹山白强于鄂芝2号。本研究为芝麻耐湿生理响应机理的深入研究及耐湿相关基因的挖掘提供了理论依据。     

单粒精播对夏直播花生生育生理特性和产量的影响

为探明单粒精播对夏直播花生的个体发育和群体结构以及产量的影响,以‘花育22号’花生为试验材料,研究了麦茬夏直播花生单粒精播(SS)和双粒穴播(DS)在相同密度条件下的植株发育动态、叶片生理特性和产量及其构成因素的差异。结果表明:夏直播花生单粒精播在生育前期的主茎高和侧枝长均高于双粒穴播,而在生育后期则低于双粒穴播,但差异不显著。单粒精播在各个生育期的主茎节数、主茎绿叶数、分枝数和叶面积指数均高于双粒穴播,尤其是分枝数差异显著。夏直播花生单粒精播在饱果期和成熟期的叶片SOD、POD、CAT活性和叶绿素含量以及净光合速率均高于双粒穴播,而其MDA含量低于双粒穴播,其中在成熟期除了CAT活性差异不显著外,其余指标均显著差异。夏直播花生单粒精播的单株饱果数增多,单株果重增加,荚果产量显著高于双粒穴播。夏直播花生荚果产量与单株果重和叶片净光合速率极显著正相关,与经济系数、主茎绿叶数、叶面积指数和叶绿素含量呈显著正相关。     

除草剂对不同玉米品种生长发育和产量的影响

化学除草为作物田间管理带来方便的同时,药害问题也越来越突出,特别是苗后除草剂对作物造成的药害频繁发生。为此,本文以我国玉米主栽品种‘郑单958’、‘先玉335’、‘京科968’和‘京农科728’为试验材料,采用2,4-D丁酯和烟嘧磺隆2种苗后除草剂,每种除草剂设置0倍(人工除草,CK)、1倍(最适浓度,T1)和2倍最适浓度(T2)共3个喷施浓度处理,于玉米幼苗4展叶期喷施。研究苗后除草剂对不同基因型玉米品种生育进程、形态特征、保护酶活性和产量等性状指标的影响,旨在为玉米安全生产提供参考和指导。研究结果表明:1)喷施除草剂后,参试玉米品种的生育期呈延长趋势,‘郑单958’和‘先玉335’的生育期延长程度大于‘京科968’和‘京农科728’;2,4-D丁酯对参试品种的生育期延长幅度大于烟嘧磺隆。喷施除草剂后,参试玉米品种的叶面积、根系长度、表面积和体积呈降低趋势,且随除草剂浓度增加,降低幅度加大;品种间的反应也存在较大差异,‘郑单958’和‘先玉335’降低程度大于‘京科968’和‘京农科728’。2)喷施苗后除草剂后,参试玉米品种的叶片SOD活性、CAT活性和MDA含量在品种、除草剂和剂量间均存在极显著差异;参试玉米品种的SOD和CAT活性呈降低趋势、MDA含量呈升高趋势,且随喷施浓度增加影响加剧;不同品种间,随喷施浓度增加,‘郑单958’和‘先玉335’的SOD和CAT活性降幅高于‘京科968’和‘京农科728’;不同除草剂间,2,4-D丁酯处理的影响程度大于烟嘧磺隆。3)苗后除草剂对参试品种的穗粒数、百粒重和产量影响显著,均呈降低趋势;随除草剂浓度增加降幅增大;不同品种间,‘郑单958’和‘先玉335’的降幅大于‘京科968’和‘京农科728’。由此可见,2种苗后除草剂对参试玉米品种的生长发育和产量存在显著影响,表现在延长了生育期,抑制了根系和叶片的生长,降低了保护酶活性,并且加重了叶片的膜质过氧化程度,从而导致玉米减产显著,且随除草剂浓度增加,影响进一步加大。不同品种间,‘京科968’和‘京农科728’对苗后除草剂的耐受性好于‘郑单958’和‘先玉335’。     

干旱逆境下不同品种水稻叶片有机渗透调节物质变化研究

通过聚乙二醇 (PEG)模拟水稻短期干旱胁迫研究表明 ,干旱胁迫条件下 4个水、陆稻品种叶片中可溶性有机渗透调节物质如游离氨基酸总量 (TFA)、脯氨酸 (Pro)和可溶性糖 (SS)含量及Pro/TFA比值变化上具有种间一致性 ,均呈显著上升趋势 ,且巴西陆稻的变化较为明显 ;可溶性渗透调节物质适宜作为水稻抗旱能力筛选的参考指标。     

田间低温胁迫对大白菜某些理化特性的影响研究

田间试验研究低温胁迫对大白菜叶片中主要渗透调节物质和丙二醛含量及保护酶活性的变化规律结果表明,随温度的降低大白菜叶片中可溶性蛋白质、可溶性糖及游离脯氨酸等渗透调节物质含量明显上升,保护酶超氧化物歧化酶、过氧化物酶和过氧化氢酶活性则先升后降,且各品种间存在明显差异。低温胁迫下渗透调节物质含量升高和保持较高的酶活性与大白菜提高其抗低温性密切相关。与其他品种相比“秋珍白16号”和“春大王”随温度降低其渗透调节物质升速快且含量较高,保护酶活性也较高,表现出较强的抗寒性     

控释肥料对不同品种花生(Arachis hypogaea L.)叶片生理的影响

大田栽培条件下,以"花育22"和"花育20"品种为材料,以不施肥为对照,设控释肥675 kg hm-2、控释肥506 kg hm-2和普通肥料3个处理,研究了控释肥料对不同品种花生叶片衰老的影响。结果表明:相比普通肥料,控释肥可以提高花生生育后期叶面积系数、叶绿素含量以及有关保护酶的活性,降低叶片膜脂过氧化程度,有效延缓花生的衰老速率,提高生育后期光合产物积累,为花生产量的提高奠定基础。因此,控释肥是花生较为理想的肥料。     

不同水分条件下沙漠豆生理指标的变化

运用常规的植物生理抗旱性测定方法,对引种植物沙漠豆在不同土壤水分梯度下叶片中的可溶性糖、可溶性蛋白质、脯氨酸以及过氧化氢酶（CAT）活性,超氧化物歧化酶（SOD）活性和过氧化物酶（POD）3种保护酶等指标的变化进行研究。结果表明：1）脯氨酸含量随干旱胁迫程度的增强逐渐升高,可溶性蛋白质先降低后升高,二者之间存在相互补偿关系,可溶性糖含量呈现先升高再降低的变化趋势,表现出渗透调节物质对干旱的调节作用;2）3种保护酶活性在不同水分处理过程中变化不同,CAT活性表现为升高,SOD在中度干旱水分条件下升高,至重度干旱水分条件下则降低,POD活性的变化与SOD活性变化相反,保护酶之间相互配合协同作用维持了沙漠豆叶片细胞膜的完整性;3）丙二醛浓度随干旱胁迫程度的增强而升高,表明沙漠豆随水分不足可以通过增加渗透调节物质含量、增强保护酶活性、提高抗氧化能力,来减轻干旱胁迫的伤害。     

羊草对盐碱胁迫的生理生化响应特征

研究羊草对盐碱胁迫生理响应特征,旨在找出羊草耐盐碱范围及其对盐碱地改良的应用潜力。通过模拟5组不同盐碱梯度土壤胁迫试验(p H值为7.61、8.05、8.33、8.73、9.37,电导率为0.109、0.301、0.437、0.486、0.591 m S/cm),研究了羊草体内离子含量和运输能力、有机小分子渗透调节和保护酶活性变化。结果表明,盐碱胁迫由低到高,超氧化物歧化酶和甜菜碱在中度盐碱胁迫(p H值8.33,电导率0.437 m S/cm)积累最多,其他测定的耐盐碱物质,钠离子、脯氨酸、丙二醛、有机酸(草酸、柠檬酸、酒石酸)、过氧化物酶、过氧化氢酶、可溶性总糖、可溶性蛋白均呈直线增加。在盐碱胁迫条件下,羊草叶片中积累的钾离子、甜菜碱、有机酸、可溶性蛋白高于根茎,而脯氨酸、丙二醛、保护酶(超氧化物歧化酶、过氧化物酶、过氧化氢酶)、可溶性总糖叶片中含量低于根茎。根茎大量积累保护酶、脯氨酸及丙二醛有助于防止盐碱环境下根茎中膜过氧化,并保持根茎正常的渗透调节能力,从而有利于将K+等养分运送到叶片。在盐碱胁迫下,羊草叶片主要积累甜菜碱和有机酸进行渗透调节。该试验结果表明,羊草根茎和叶片在不同盐碱胁迫条件下各耐盐碱生理指标均产生一系列适应性反应,使其在盐碱环境正常生长,进而降低土壤盐碱性。该研究可为耐盐碱饲草选育及根茎型禾草改良盐碱化草地提供理论和实践依据。     

甜菜碱对干旱胁迫下棉花幼苗生理特性的影响

以新疆广泛种植的棉花品种新陆早18号为试材,通过测定棉花幼苗体内脯氨酸、可溶性糖和丙二醛（MDA）的含量及抗氧化酶包括超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）和过氧化物酶（POD）的活性,研究叶面喷施不同浓度甜菜碱（Glycine betaine,GB）对干旱胁迫下棉花幼苗生理特性的影响。结果表明,干旱胁迫下,与对照相比,脯氨酸、可溶性糖、MDA含量及SOD和POD活性都显著提高,喷施甜菜碱后促进脯氨酸和可溶性糖含量进一步提高,酶活也显著升高,同时有效抑制了丙二醛含量的增加,CAT活性受干旱胁迫及甜菜碱的影响较小。研究表明喷施低浓度甜菜碱在一定程度上可以缓解干旱胁迫对棉花幼苗的伤害。     

干旱处理下不同烤烟品系的生理差异研究

为培育抗性优良的烤烟品种,探究烤烟的耐旱特性及机理,以烤烟品系LY1306、中烟100和红花大金元为试验材料,研究在聚乙二醇6000(PEG-6000)模拟干旱胁迫和水分控制的干旱处理下,各烤烟品系叶片抗氧化酶类活性,丙二醛(MDA)和脯氨酸含量变化,以及光合生理特性和叶片细胞超微结构的差异。结果表明,25%PEG-6000胁迫下,LY1306能保持较好的生理状态,具有较高的SOD活性和较强的脯氨酸渗透调节能力;中烟100的个别叶片出现萎蔫,SOD活性较LY1306低,较对照组POD和CAT活性显著降低,MDA含量较高;红花大金元叶片出现严重萎蔫,CAT活性降低幅度最大,脯氨酸积累量较高。在反复缺水干旱条件下,LY1306能够维持较高的CAT活性,MDA积累量少,水分利用率较高,蒸腾速率较低,细胞中叶绿体数量和叶绿体形态维持正常。红花大金元的POD活性增长明显,脯氨酸含量显著增长,但MDA积累量较大,叶绿体变形且数量明显减少。中烟100的POD活性较高,脯氨酸积累量较大,叶绿体结构较完整。综上,LY1306在干旱胁迫下具有较强的清除活性氧和脯氨酸渗透调节能力,综合抗旱能力较好。本研究结果为培育抗旱烤烟品种提供了理论依据。     

不同桃自根砧对干旱胁迫的生理响应及抗逆机理研究

砧木的抗旱能力直接影响桃品种生长发育,选择适宜抗旱性桃砧木对桃产业发展有积极的促进作用。为阐明不同桃砧木对干旱胁迫生理响应机制,以5种桃砧木扦插苗为试材,通过盆栽控水方式,研究不同程度干旱胁迫下5种桃自根砧的叶片水分特性、渗透调节物质、抗氧化物酶及叶绿素含量变化。结果表明,随着干旱程度加重,5种砧木相对含水量、临界含水量下降,自然饱和亏、临界饱和亏及需水程度上升,组织密度和自由水含量逐渐减少,束缚水含量则增大,持水能力、组织水势和耐旱系数下降。各干旱胁迫处理的丙二醛(MDA)含量、 游离脯氨酸(Pro)含量、可溶性糖含量和叶绿素含量均增加;过氧化物酶(POD)、超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)活性提高,其中随干旱程度加重,丙二醛(MDA)含量、游离脯氨酸(Pro)含量均呈增加趋势,SOD活性、CAT活性也均呈提升趋势,可溶性糖含量、叶绿素含量、POD活性变化不尽相同。综合隶属函数分析可知,桃自根砧品种间抗旱性由强到弱依次为樱桃李5号、RA、樱桃李3号、GF677、樱桃李1号。     

水钾耦合对花生生理性状及产量的影响

为明确不同水钾耦合对花生生理性状及生殖生长的影响,以‘花育25’为试验材料,采用水分[土壤含水量为35%(水分胁迫,W1)、50%(轻度水分胁迫,W2)、65%(水分适中,W3)、80%(水分过量,W4)田间持水量]和钾肥[0 g(K2O)·kg~(-1)(土)(缺钾,K0)、0.15 g(K2O)·kg~(-1)(土)(低钾,K1)、0.30 g(K2O)·kg~(-1)(土)(中钾,K2)、0.45 g(K2O)·kg~(-1)(土)(高钾,K3)]2因素4水平随机区组设计,通过遮雨棚盆栽试验探讨不同水钾耦合下花生叶片保护酶活性在结荚期后期的差异,以及生殖生长的差异,为干旱半干旱地区花生的高效水肥管理技术提供一定的理论依据。结果表明,水分对花生叶片相对含水量和叶绿素含量的影响极显著,叶片含水量对叶绿素有明显的稀释作用,随灌水量的增加叶片相对含水量(RWC)和叶绿素含量呈现出相反的变化趋势,两者为极显著负相关。水分和钾肥对超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性均存在显著或极显著的正交互效应。3种酶对不同的逆境响应不同,SOD活性在缺钾(K0)或高钾(K3)条件下升高明显,POD酶在水分胁迫(W1)或K3时升高极显著,CAT酶在W1或K0时升高显著。随土壤含水量的升高,叶片CAT活性迅速下降,且与叶绿素含量呈极显著正相关,说明CAT在花生结荚期后期可减缓叶绿素降解,延长叶片功能期。钾肥和灌水对单株开花总量的影响分别达显著和极显著水平,施钾肥能显著推迟始花时间,而减少灌水量能提前终花时间。在中钾(K2)时各水分处理有效花量和有效花率均处于较高水平。在水分适中(W3)时,钾肥对单粒仁重有促进作用,水分轻度胁迫(W2)也有利于单粒仁重的增加。单株荚果数显著增加和双仁果率提高是水分效应增产的重要原因。以中水中钾W3K2处理花期最短(25 d)、有效花率最大,达51.0%,籽仁产量最高。     

干旱胁迫与复水条件下高粱、玉米苗期渗透调节及抗氧化比较研究

盆栽试验结果表明,高粱和玉米2种作物均存在渗透调节和抗氧化耐旱途径。高粱耐旱性较强,干旱条件下叶片相对含水量较高,水势亦较大。高粱以可溶性糖和蛋白质为主要渗透调节物质,以过氧化氢酶(CAT)为主要抗氧化酶。玉米以K 和脯氨酸为主要渗透调节物质,以超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)为主要抗氧化酶。     

调亏灌溉和施氮对玉米叶片保护系统的影响

通过盆栽试验,研究了不同生育期亏水和氮肥处理对春玉米叶片丙二醛(MDA)含量、可溶性糖(SS)含量、过氧化物酶(POD)和超氧化物歧化酶(SOD)活性的影响.结果表明,调亏灌溉可使玉米叶片MDA和SS含量明显升高,而使POD和SOD活性有所降低.施氮处理能保证叶片在抽雄期前SS含量、SOD和POD活性处于较高水平.MDA含量与灌水和施氮水平呈负相关,拔节后期达最大值,之后减小.从苗期到拔节后期,调亏灌溉施氮处理的可溶性糖含量较高,而高氮持续亏水处理可导致可溶性糖含量降低.POD活性到拔节后期达到最大,抽雄期有所降低.亏水处理明显降低了叶片POD活性,复水后补偿效应明显.施氮可适当提高POD活性,但抽穗亏水和全生育期亏水高氮处理在抽雄期的酶活性降低.SOD活性的变化趋势和POD相似.苗期亏水处理在复水后各生理生化指标补偿效果较好,拔节期亏水处理次之.高氮处理不宜在抽雄期调亏灌溉.调亏灌溉和施氮的最佳处理组合为苗期调亏低氮处理.