小麦苗期和孕穗期涝渍的某些生理特性比较研究

对两个不同耐涝性的小麦品种华麦 8号和鄂恩 1号在苗期和孕穗期遭受涝渍后的生理变化进行研究 ,结果表明 :叶片叶绿素 ( chl)含量、超氧化物岐化酶 ( SOD)、过氧化氢酶( CAT)活性和根系活力均下降 ,而丙二醛 ( MDA)含量上升 ,变化幅度为耐涝的华麦 8号低于不耐涝的鄂恩 1号 ,差异达显著或极显著水平 ;叶片脯氨酸 ( pro)含量上升 ,但华麦 8号的上升幅度极显著地高于鄂恩 1号 ;两个品种的过氧化物酶 ( POD)活性变化的差异也较大 ,其中华麦8号稳定而缓慢上升 ,而鄂恩 1号则先急剧上升后又逐步下降     

盐分胁迫下控释尿素配施腐植酸对棉花幼苗生长和抗氧化系统的影响

为探究盐分胁迫下,控释尿素配施腐植酸对棉花幼苗生长特性和植株体内抗氧化系统的影响,以滨海盐化潮土(全盐含量4.5 g/kg)为供试土壤,设置普通尿素、控释尿素、普通尿素+腐植酸、控释尿素+腐植酸4个施肥处理,以不施氮肥处理为对照进行棉花盆栽试验,测定棉花植株生物产量、叶片叶绿素含量、叶片及根系抗氧化酶(SOD、POD、CAT)活性和过氧化物质(MDA、O2·-)含量。结果表明:盐分胁迫下,控释尿素+腐植酸配施处理有利于促进棉花幼苗期生物量的累积,较其他处理地上部鲜、干物质量分别提高13.46%~69.46%和12.64%~82.23%,差异显著(P<0.05);控释尿素+腐植酸配施处理植株叶片叶绿素a含量提高11.84%,显著高于控释尿素处理;较普通尿素和控释尿素处理,其配施腐植酸的处理棉花叶片和根系SOD活性提高了3.41%~42.84%,POD活性提高了4.376%~37.87%,CAT活性提高了5.53%~64.61%,其中控释尿素+腐植酸配施处理的SOD、POD以及CAT活性显著高于未施用腐植酸处理。可见,盐分胁迫下,控释尿素与腐植酸配施提高棉花的抗盐能力,其主要通过提高棉花叶片叶绿素含量及叶片和根系的抗氧化酶活性,来提高植株对盐分的耐受能力。     

酸雨对勋章菊保护酶活性及叶绿素荧光参数的影响

采用盆栽方法,以不同pH值(5.6、4.5、3.5、2.5)的模拟酸雨胁迫试验,探讨其对勋章菊(Gazania Hybrids)叶片质膜透性、MDA含量、保护酶活性、叶绿素含量及叶绿素荧光参数的影响.结果表明,随pH值的降低,勋章菊叶片质膜透性和MDA含量呈逐渐升高的趋势,且二者呈显著正相关;SOD、CAT和POD活性呈先升高后下降的单峰曲线变化,其中SOD、CAT和POD活性最大值均出现在pH4.5处理;叶绿素a、叶绿素b、叶绿素a+b的含量、叶绿素a/b、PSⅡ最大光化学效率(Fv/Fm)、PSⅡ的潜在活性(Fv/Fo)、PSⅡ实际光化学量子产量(Φps.Ⅱ)、光化学淬灭系数(qP)均随pH值的降低而下降,非光化学淬灭系数(qN)随pH值的降低而升高.模拟酸雨对勋章菊叶片隐形伤害的阈值为pH≤3.5,表明勋章菊对酸雨具有较强的耐受性,可作为酸雨危害较严重地区的园林绿化地被植物之一.     

铅胁迫对紫穗槐光合作用及生理生化特征的影响

以紫穗槐幼苗为材料,通过盆栽试验,研究不同浓度(0、100、300、600 mg·kg~(-1))铅(Pb)胁迫条件下,紫穗槐叶片中的丙二醛(MDA)含量、抗氧化酶(SOD、POD、CAT)活性等生理指标和光合作用参数以及叶绿素荧光参数对Pb胁迫的响应。结果表明:紫穗槐叶片中MDA含量和电解质外渗率随着Pb胁迫程度的增加呈升高趋势,Pb胁迫提高了紫穗槐叶片中抗氧化酶SOD、POD的活性;100 mg·kg~(-1)Pb胁迫处理下,紫穗槐净光合速率(Pn)显著高于对照组;Pb胁迫浓度达到300 mg·kg~(-1)时,紫穗槐抗氧化酶活性、相对叶绿素含量(SPAD值)显著升高;600 mg·kg~(-1)Pb胁迫下CAT活性开始有所降低,光合作用降低主要受非气孔限制因素的影响,对紫穗槐叶绿素荧光特性未造成严重损伤。说明紫穗槐对环境中Pb(600 mg·kg~(-1))污染的耐受能力较强。     

土壤含水量对狗牙根叶片生理生态指标的影响

采用盆栽控水试验,研究了不同土壤含水量(水淹,23%,18%,13%,8%)对我国雅砻江库区重要植物物种狗牙根叶片光合色素、SOD活性、POD活性、脯氨酸和MDA含量变化的影响.结果表明:与对照(23%)相比,狗牙根受到淹水胁迫时叶绿素a,b的含量和光合效率有所下降,丙二醛含量有所升高,但是抗氧化酶活性以及脯氨酸含量的增大提高了植物对淹水胁迫的抵抗力.随着土壤含水量的减少,叶绿素a和b的含量、光合速率、SOD、POD活性和丙二醛含量先升高,随后逐渐降低.SOD和POD活性在8%时存在最低值,分别为33.10 U/gFW和3.87 U/gFW.Carot-enoid/Chlorophyll(Car/Chl)比值在18%时达到最低值0.22.然后增大.脯氨酸(Pro)含量随胁迫程度呈明显的增大趋势,并在8%达到最大值0.31 μg/gFW,说明干旱条件时狗牙根通过提高类胡萝卜素和脯氨酸含量来改善渗透调节能力,增强对干旱胁迫的抵抗能力和适应力.但严重的干旱胁迫(8%)导致了植物叶片的损伤.     

拔节期淹水玉米的生理性状和产量形成

为了探明夏玉米拔节期对淹水历时的响应规律,采用大田环境下无底测坑试验,在玉米拔节期设置不同的淹水天数(1、2、3、5、7 d),分析了淹水历时对夏玉米生长发育、灌浆过程、物质分配及产量性状的影响。结果表明,玉米拔节期淹水抑制玉米的营养期发育,淹水1、2、3、5、7d的平均株高分别比非涝渍环境下玉米(CK)降低2.26%、2.26%、2.45%、11.36%和10.17%;平均叶面积指数LAI分别降低23.79%、18.93%、13.04%、32.74%和34.27%;玉米拔节期淹水5 d以上,植株矮而黄。在植株生理反应方面,淹水3 d后测定结果表明,淹水1、2、3 d的叶绿素质量分数比CK高,根系活力增强,而淹水5d和7d叶绿素质量分数和根系活力下降。玉米灌浆至乳熟期叶绿素测定结果表明,淹水5 d以上处理的叶绿素质量分数仍较CK降低10.87%,表明受淹5 d以上,叶绿素质量分数降低并无法恢复。玉米拔节期受淹影响其后期灌浆过程中的籽粒质量,同一时间的淹水1、2和3 d与对照籽粒质量比较接近,淹水5 d较低,淹水7 d为最低。玉米穗长和穗粗随淹水历时呈减小的趋势,但各处理间无显著差异(P0.05)。淹水使玉米出现较长的秃尖,淹水1、2、3、5 d的秃尖长度为CK的2倍左右,淹水7 d的秃尖长度为CK的5倍;淹水历时越长,玉米穗长、穗粒质量、穗质量和百粒质量的减幅就越大,淹水1、2、3、5、7的玉米产量分别降低16.58%、16.65%、26.11%、34.32%和39.01%。玉米拔节期淹水5 d以上,严重影响玉米正常生长,造成产量显著降低。研究结果为涝渍灾害监测和灾损快速评估以及涝渍排水标准确定提供参考。     

铅胁迫对杨梅生理特性的影响

通过水培试验,研究了不同浓度的铅胁迫对杨梅（Myrica rubra Sieb. et Zucc.）叶片的叶绿素含量、可溶性蛋白质含量、可溶性糖含量、超氧化物歧化酶（SOD）活性、过氧化物酶（POD）活性、丙二醛（MDA）含量以及根系活力的影响。结果表明,在2 mmol·L^-1低铅条件下,杨梅叶片叶绿素含量和可溶性蛋白质含量在30 d内与对照相比无显著性差异;叶片可溶性糖和MDA含量在2 mmol·L^-1低铅处理第10 d即比对照显著增加;根系活力在2 mmol·L^-1低铅胁迫处理20 d后比对照显著降低;叶片SOD和POD活性在2 mmol·L^-1低铅胁迫下活性随着处理时间的延长而呈先升后降的变化趋势,在低铅处理第20 d SOD 和POD活性达到最大。在6 mmol·L^-1高铅胁迫下,杨梅叶片的叶绿素含量、可溶性蛋白质含量、SOD活性、POD活性、MDA含量以及根系活力均随着处理时间的延长而不断降低;而叶片可溶性糖含量在高铅处理30 d时比对照有所增加。综上所述,杨梅在低铅条件下可诱导活性氧清除系统以及叶片可溶性糖含量增加以减少由于铅胁迫带来的活性氧代谢失衡和缺水对植株的伤害。     

镁对厚皮甜瓜坐果节位叶片叶绿素荧光特性和活性氧清除系统的影响

【目的】厚皮甜瓜坐果节位叶片在果实生长过程中早衰现象严重,对果实生长会造成不利影响。本试验采用外源喷施硫酸镁的方法,研究了镁对坐果节位叶片叶绿素荧光特性、活性氧清除系统及果实的影响,以期延缓坐果节位叶片衰老,提高厚皮甜瓜产量和品质。【方法】以厚皮甜瓜品种‘迎春(F1)’为试材,于坐果节位雌花开放授粉当天对植株叶片喷施不同浓度(0、2、4、6 mmol/L)的硫酸镁溶液,每7天喷1次,共喷3次,采用随机区组试验设计,重复3次。在第一次处理后每隔7 d对坐果节位叶片进行各项生理指标测定。叶片叶绿素荧光参数采用成像荧光仪MINI-IMAGING-PAM测定,光合特性采用Li-6400光合仪测定,叶片镁元素含量采用电感耦合等离子体发射光谱(ICP-OES)法测定,酶含量、果实可溶性糖及可溶性蛋白测定参照李合生的方法测定,可溶性固形物采用手持糖度计测定,Vc采用2,6-二氯酚靛酚滴定法。【结果】对坐果节位叶片及果实生理指标进行分析,结果显示2mmol/L和4 mmol/L镁处理能够显著增加坐果节位叶片的镁含量,延缓叶片衰老过程中叶绿素的降解速率;明显降低坐果节位叶片初始荧光Fo值,增强PSⅡ最大光化学效率(Fv/Fm)、PSⅡ实际光化学量子效率(ФPSⅡ)及表观光合电子传递速率(ETR),提高坐果节位叶片的净光合速率;明显提高叶片过氧化物酶(POD)、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)等抗氧化酶活性,降低活性氧和MDA含量;显著提高了厚皮甜瓜果实的可溶性糖、可溶性固形物、可溶性蛋白及Vc含量,但对单果重影响不显著。【结论】适宜浓度的镁处理能够提高厚皮甜瓜坐果节位叶片的叶绿素和镁元素含量,改善其叶绿素荧光参数和净光合效率,增强POD、SOD和CAT活性,减少H2O2、O-·2和MDA的累积,从而延缓其衰老,并能提高果实可溶性糖、可溶性固形物、Vc及可溶性蛋白等品质指标,但对果实产量影响不显著。     

高温处理对结果期草莓叶片衰老特征的影响

以‘日本丰香’(Fragaria ananassa Duch.cv Toyonaka)草莓品种为试材,于2010-12-2011-02在人工气候箱进行环境控制试验,以25℃为对照,设30、32、34、36、38℃共5个高温处理,分别在处理1、3、5d后,测定与叶片衰老特征密切相关的生理指标,包括叶片中超氧化岐化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性以及丙二醛(MDA)含量、可溶性蛋白质和叶绿素含量.结果表明,在30 ～ 38℃范围内,随着温度升高及处理时间的延长,草莓叶片中MDA含量呈持续增加趋势;经30 ～ 34℃高温处理后,可溶性蛋白质含量、SOD、POD、CAT酶活性值均高于对照,其中SOD、POD酶活性在34℃处理3d后达到最高,可溶性蛋白质含量、CAT酶活性在34℃处理5d后达到最高.36℃及38℃高温处理后,可溶性蛋白质含量、SOD、POD、CAT酶活性明显低于对照(P＜0.05);高温处理中叶片的叶绿素a、b和类胡萝卜素含量均低于对照,而且随着高温时间的延长,草莓叶片叶绿素a、b及类胡萝卜素含量都呈持续下降趋势.表明高温胁迫降低了草莓叶片保护酶活性,导致体内活性氧大量积累,抗氧化能力降低,加速了草莓叶片的衰老,研究结果为设施草莓高温气象灾害的防御提供了依据.     

核桃苗木对模拟降雨变化的生理响应

为选育适宜的核桃树种,做到适地适树,探究核桃树响应水分变化的生理机制,通过人工控制降雨量(-50%、-25%、CK、+25%、+50%),采用盆栽苗木法测定3个核桃品种苗木的叶片相对含水量(RWC)、水分饱和亏缺(WSD)以及可溶性糖(SS)、可溶性蛋白(SP)、脯氨酸(Pro)、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、叶绿素a、叶绿素b、总叶绿素和丙二醛(MDA)含量,并通过灰色关联度法分析各指标与核桃苗木水分适应性的关系。结果表明,模拟降雨导致核桃苗木的RWC、叶绿素a、叶绿素b和总叶绿素含量随着降雨量的增加逐步递增;WSD、SS、SP、Pro、MDA含量以及SOD、POD、CAT活性随着降雨量的增加逐步递减,且不同品种反应变化程度不同;灰色关联度分析结果显示,各项生理指标与核桃苗木水分适应性的关联顺序为SOD>MDA>叶绿素b>SP>叶绿素a >POD>RWC>WSD>Pro>SS>CAT。SOD的关联度大于0.70;MDA和叶绿素b的关联度在0.65以上;与降雨量+25%相比,降雨量+50%时香玲RWC及WSD并未发生变化,叶绿素a、叶绿素b和总叶绿素则递减,MDA含量有所上升;降雨-50%时,香玲中SOD和POD活性比降雨量-25%时有所降低。因此,核桃栽植时应注意,香玲不适于较干旱及较湿润地区,辽核1号对水分适应性较强,清香次之。本研究为核桃生产中合理栽植及水分管理提供了理论参考。     

水分胁迫对长序榆幼苗脂质过氧化及抗氧化系统的影响

以盆栽长序榆一年生幼苗为试验材料,分对照、轻度干旱、中度干旱、重度干旱、饱和状态、轻度水涝、中度水涝7个处理,研究不同土壤含水量对长序榆幼苗脂质过氧化及抗氧化系统的影响。结果表明:处理前期,随着处理时间的延长和胁迫程度的加深,长序榆幼苗体内SOD、POD活性上升,脯氨酸和可溶性糖含量逐渐升高,质膜透性变化趋势不明显,MDA含量、.OH等活性氧的含量呈先降低后升高趋势,水涝胁迫下长序榆叶绿素含量、Fo、Fm、Fv/Fm、ETR、同期光合量子产量(Yield)、非光化学荧光淬灭系数(NPQ)都有所上升。到处理后期,超氧阴离子产生速率继续增大,SOD、POD活性开始下降,使活性氧的增加超出了细胞的清除能力,导致活性氧积累增加,使得质膜透性增大,.OH和MDA含量持续升高,Fo、Fm、Fv/Fm、ETR、Yield、NPQ大幅降低。灰色关联度分析表明,在16个指标中,与土壤水关系最密切的是叶绿素b,其次是Fo、Fm、Fv/Fm和ETR。通过隶属函数分析可知,长序榆幼苗更耐涝,对不同土壤含水量的适应程度依次为饱和状态>对照组>轻度水涝>中度水涝>轻度干旱>中度干旱>重度干旱。     

涝害和高温下棉花苗期的生长生理代谢特征

雨涝和高温是长江中下游地区限制棉花生长的2种主要气象灾害,且夏季伴随发生概率大,目前尚不清楚高温胁迫下棉花苗期对涝害的响应特征。2013年利用桶栽试验,在棉花苗期设置不同涝害(受涝0、3、6、9 d)和高温(高温0、3 d)水平,分析棉株关键形态生长特征、倒4叶叶绿素荧光特性及膜脂保护性酶活性。结果表明,受涝天数不超过3 d进行连续高温处理对棉花形态生长特征无显著影响;受涝时间3 d遭遇高温胁迫,进一步限制了棉花株高和叶面积生长,干物质量减少,根/冠比降低,且这些参数在高温胁迫下低于不受涝处理的时间普遍比自然温度条件下提早3 d。受涝过程伴随高温加剧降低了根系活力,进一步减少了叶绿素a、叶绿素b含量及PS II最大光化学量子产量和潜在光化学转换效率,而对叶绿素a/叶绿素b影响普遍不明显。在自然温度条件下,叶片和根系超氧物歧化酶、过氧化物酶活性随受涝天数的延长而降低,丙二醛含量则变化相反。涝害和高温复合胁迫下,叶片超氧物歧化酶和过氧化物酶活性先升高后降低,在受涝3 d最高,受涝9 d最低;叶片和根系丙二醛含量急剧增加,表明受涝过程中遭遇高温天气加剧了棉株细胞膜的受损程度。从对棉花生长的影响程度来看,涝害居首位,高温胁迫次之,且二者交互作用在叶绿素、PS II潜在光化学转换效率及叶片超氧物歧化酶、过氧化物酶和丙二醛上表现显著。研究可为长江中下游平原湖区棉苗抗逆栽培及棉田排水管理提供科学参考。     

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。     

磷钾营养对渍水条件下大麦若干生理生化性状的影响

通过盆栽试验研究了磷钾营养对渍水条件下大麦若干生理生化性状的影响。结果表明 ,淹水后各处理大麦叶片叶绿素含量、光合作用强度、叶片和根系SOD活性、根系活力都有较大幅度的下降 ;叶片游离脯氨酸含量、根系质膜透性以及叶片和根系MDA含量明显增加。施用磷肥或钾肥可在一定程度上缓解上述的变化 ,磷钾肥配施则效果更佳。施用磷、钾肥可以减缓渍水对大麦生长的不良影响。     

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。     

高温胁迫对扬稻6号剑叶生理特性的影响

以扬稻6号为试验对象,通过在人工气候箱中进行高温处理,研究抽穗期高温胁迫对水稻剑叶生理特性的影响,旨在深入探讨高温对水稻的伤害机理。研究表明：高温胁迫加速剑叶叶绿素丧失,使超氧化物歧化酶（SOD）活性以及抗坏血酸（ASA）、还原型谷胱甘肽（GSH）、脯氨酸（Pro）、可溶性蛋白质和可溶性糖含量明显降低,并使细胞膜透性和丙二醛（MDA）含量显著增加。说明高温可加速叶片衰老,并影响植物体其他内源物质的变化,且有可能进一步降低作物光合能力。     

花铃期棉花对地下水埋深和高温的响应及排渍指标确定

为了探究高温胁迫下棉花对不同地下水埋深的响应差异,并在此基础上提出适宜的排渍指标,2012-2013年利用自动调控地下水位的测坑,在花铃期设置地下水埋深0、30、50 cm(持续受渍10 d),同时进行连续6 d的高温处理,观测棉花主要表观形态特征、生理代谢指标及产量。结果表明:地下水埋深0和30 cm降低了棉花株高,增加了主茎复合红绿比,而高温胁迫对二者影响不明显。高温胁迫下,地下水埋深越浅,倒4叶叶绿素含量和光系统II潜在光化学转换效率越低,其关系可用线性关系模型描述,且地下水埋深80 cm的累计值对二者的影响居首,高温胁迫次之。地下水埋深处理过程中,倒4叶超氧物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)、过氧化物酶(peroxidase,POD)活性先升高后降低,过氧化氢酶(catalase,CAT)活性持续降低,丙二醛(malonaldehyde,MDA)含量急剧增加。地下水埋深处于0和30 cm时,高温胁迫加剧了棉花膜脂过氧化反应程度,叶片SOD和POD活性更低,MDA含量更高,但增强了棉花在地下水埋深50 cm的抗逆能力。地下水埋深处理、高温胁迫及其复胁迫主要通过减少单株成铃数、单铃质量使棉花产量降低,而对衣分含量影响普遍不明显。从整体减产程度来看,地下水埋深处理+高温胁迫(33.7%)地下水埋深处理(26.2%)高温胁迫(7.5%)。若以允许棉花产量减少15%~20%为排渍标准,假设在地下水埋深处理过程中连续出现6 d、每天近6 h的高温天气,则棉花花铃期地下水埋深80 cm的累计值为216.0~321.2 cm·d。研究可为湖北平原湖区及类似地区棉田排水管理提供科学参考。