旱盐交叉胁迫对燕麦幼苗生长和渗透调节物质的影响

采用盆栽土培试验研究不同干旱条件下盐胁迫对燕麦幼苗生长和渗透调节物质含量的影响。结果表明,0.3%或0.6%的土壤含盐量可提高轻度(土壤相对含水量65%)和中度(土壤相对含水量50%)干旱胁迫下燕麦幼苗的生物量和植株含水量,同时叶片可溶性糖、脯氨酸和可溶性蛋白质含量增加,游离氨基酸含量下降,根系和地上部Na+含量增加、K+含量降低;而0.9%的土壤含盐量处理或在重度干旱(土壤相对含水量35%)胁迫下随土壤含盐量的增加,燕麦幼苗生物量和植株含水量降低,叶片可溶性糖和可溶性蛋白质含量下降,脯氨酸和游离氨基酸含量增加,根系和地上部Na+含量进一步提高,K+含量迅速降低。表明适量的土壤含盐量可通过提高渗透调节缓解轻、中度干旱胁迫对燕麦幼苗生长的抑制,而过量的盐分加重干旱胁迫对燕麦幼苗的伤害作用。     

中国沙棘和俄罗斯沙棘叶片在不同土壤水分条件下脯氨酸、可溶性糖及内源激素含量的变化

通过对中国沙棘(Hippophaerhamnoidessinensis)和俄罗斯沙棘(Hippophaerhamnoides)在野外不同生境和田间不同干旱胁迫条件下叶片脯氨酸、可溶性糖及内源激素含量的变化进行研究后发现:坡上土壤水分含量显著低于沟底的土壤水分含量,坡上中国沙棘叶片中的脯氨酸、可溶性糖含量比沟底明显增加,雌株的增加幅度大于雄株。在田间不同的干旱胁迫条件下,沙棘叶片内脯氨酸含量随着干旱胁迫程度和干旱胁迫时间的延长而增加,脯氨酸积累能力为中国沙棘>俄罗斯沙棘,雌、雄株之间的差异为雌株>雄株。沙棘叶片内可溶性糖含量随着干旱胁迫程度和干旱胁迫时间的延长而持续增加,沙棘叶片可溶性糖的积累能力因雌雄株和品种不同而出现一定差异,表现为俄罗斯沙棘>中国沙棘,雌株>雄株。随着土壤含水量的降低,沙棘叶片中的ABA显著增加,IAA和ZR的含量明显降低,GA的含量在胁迫初期升高,之后逐渐下降;中国沙棘叶片内源激素的变化幅度小于俄罗斯沙棘,雌株的变化幅度小于雄株。综合沙棘叶片中脯氨酸、可溶性糖、内源激素的变化,在干旱的适应性方面,中国沙棘和沙棘雌株更具有优势。     

干旱及复水条件下草甘膦对抗草甘膦大豆幼苗渗透调节物质和莽草酸含量的影响

为探明干旱胁迫及复水条件下不同剂量草甘膦对抗草甘膦大豆(RR1)幼苗叶片渗透调节物质、莽草酸(shikimic acid, SA)含量及根系活力的影响,采用盆栽试验,在大豆的第3复叶期进行水分胁迫5d和除草剂草甘膦处理,研究RR1幼苗叶片可溶性蛋白(soluble protein, SP)、可溶性糖(soluble sugar, SS)、游离脯氨酸(free praline, FP)、莽草酸(shikimic acid, SA)含量和根系活力(RA)的变化。结果表明,干旱胁迫前期RR1叶片的SP含量随草甘膦剂量的增加呈先升高后降低趋势,0.46kg/hm2叶片SP的含量最高,胁迫后期SP含量随草甘膦剂量的增加而降低;SS、FP和SA含量随草甘膦剂量的增加和胁迫时间的延长而增加,RA随草甘膦剂量的增加和胁迫时间的延长而降低。复水12d后,不同剂量草甘膦处理的各指标均有所恢复。干旱条件下,经草甘膦处理的RR1叶片的SP含量和RA低于草甘膦在正常水分条件下的处理,而SS、FP和SA含量相反。相关性分析表明,FP和SA含量与草甘膦剂量的相关关系最明显;而SS和SA含量与干旱胁迫时间的相关关系最明显。说明正常水分条件下,草甘膦对RR1幼苗造成的伤害经过一段时间后有所缓解;干旱胁迫加剧了草甘膦对RR1幼苗叶片渗透调节物质、莽草酸含量和根系活力的影响。抗草甘膦大豆主要通过积累FP、SS和SA对草甘膦和干旱胁迫做出响应。     

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。     

水分胁迫对黍子幼苗生长和生理特性的影响

以“晋黍8号”黍子幼苗为材料,在大棚内采用盆栽砂培法浇灌营养液,设置重旱、轻旱、正常灌溉、轻涝和重涝5个处理,植株二叶一心时开始胁迫处理,于处理后20d测定植株形态指标、生物量和含水量、叶片质膜透性、光合色素、丙二醛、抗坏血酸、脯氨酸、可溶性糖和可溶性蛋白含量等指标,研究水分胁迫对黍子幼苗生长、膜脂过氧化和渗透调节的影响。结果表明,正常灌溉下黍子幼苗生长最好,株高、茎粗、茎节数、叶片数、最大叶面积及根系、茎叶、穗的鲜质量、干质量均最大,干旱和涝害下幼苗各形态指标和生物量均明显降低,且重旱和重涝下比轻旱和轻涝下降低更明显;根系、茎叶和穗的含水量在干旱下均明显降低,涝害下表现各不相同。叶片光合色素含量在干旱下显著降低而涝害下无明显变化,质膜透性、丙二醛、抗坏血酸和脯氨酸含量在干旱和涝害下明显增加,且重旱和重涝下比轻旱和轻涝下增加更明显;可溶性糖含量在干旱下明显增加而在涝害下明显降低,可溶性蛋白含量在干旱下显著降低而在涝害下无显著变化。研究说明,干旱和涝害均对黍子幼苗造成过氧化伤害,抗氧化物质和渗透调节物质含量随之增加,但是抗氧化物质的增加并不能完全消除胁迫导致的过氧化伤害,加上光合能力降低,使黍子植株生长显著抑制。在本试验条件下,干旱胁迫对黍子幼苗的伤害比涝害严重。     

土壤干旱对冬小麦幼苗根系生长及生理特性的影响

盆栽试验研究了土壤干旱对冬小麦幼苗根系生长及生理特性的影响。结果表明,随干旱胁迫的加剧,幼苗总根数、根系总长、根系体积、根系干重、根水势、根相对含水率、根系脱水速率和根系活力均降低,根冠比、饱和亏、可溶性糖含量、脯氨酸含量、质膜透性、MDA含量以及SOD、POD活性均呈增加趋势。表明干旱胁迫下冬小麦幼苗可通过改变生物量分配策略而提高根比重,并通过改变根系内部的生理变化以提高其抗旱性。     

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。     

低温胁迫下早稻幼苗叶片和根系的生理指标变化及其品种间差异

为了探讨早稻幼苗叶片和根系对低温胁迫的生理响应,以低温胁迫(5℃,3d)下幼苗死苗率为评价指标筛选出的2个耐寒品种(株两优505、金优268)和2个冷敏感品种(中嘉早17、株两优819)为试验材料,研究低温胁迫(10℃,5d)下幼苗叶片和根系生理指标的变化.结果表明:1)低温处理期间,叶片SOD、CAT活性表现为先升后降的变化,在处理后1d达到最大值,根系表现为缓慢增加趋势,在处理后5d达到最大值.叶片MDA含量增加趋势相似,而根系中耐寒品种MDA含量缓慢增加,冷敏感品种则急剧增加.叶片和根系的可溶性蛋白含量变化不同,其中叶片为先增后降,根系则先降后增.2)常温恢复期间,耐寒品种叶片SOD、CAT活性可恢复到处理前水平,但根系和冷敏感品种叶片均不能恢复.叶片MDA含量先增加后减少,而根系中耐寒品种含量则相对稳定,冷敏感品种仍继续增加.耐寒品种叶片可溶性蛋白含量可恢复增加,但根系和冷敏感叶片不能恢复,甚至明显降低.由此可知,低温胁迫条件下,早稻幼苗叶片的生理响应较根系敏感,且在叶片和根系中耐寒品种生理变化较冷敏感品种均敏感.本文为进一步研究水稻幼苗叶片和根系抵御低温冷害的不同生理机制提供参考依据.     

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。     

干旱胁迫对银中杨生理生化特性的影响

以银中杨三年生苗木为试验材料,模拟不同程度的土壤干旱环境,研究了土壤干旱对银中杨生理生化特性的影响。结果表明,叶绿素含量在干旱初期降低,持续到干旱14天时,随着干旱程度的加剧,叶绿素含量增加。SOD在轻度干旱胁迫的初期,其活性提高,随着胁迫时间的延长、胁迫强度的加剧,其活性降低,但降低幅度较小;POD活性和可溶性蛋白含量显著降低;类胡萝卜素、脯氨酸含量和电解质含量略微增加,可溶性糖含量显著增加;丙二醛(M DA)含量无明显变化,银中杨叶片的电导率在干旱初期随着土壤含水量的降低而增加,干旱胁迫14天时,差异不显著。     

干旱胁迫对紫苏生长及品质的影响

为了明确适于紫苏种植的水分灌溉条件,以紫苏实生苗为材料,正常供水为对照(CK),研究干旱胁迫(轻度干旱、中度干旱、重度干旱)对紫苏生长及品质的影响。结果表明,轻度和中度干旱胁迫可显著提高紫苏叶片丙二醛(MDA)含量和相对电导率,并使其抗氧化酶活性、脯氨酸(Pro)、可溶性糖和可溶性蛋白含量维持在较高水平;重度干旱胁迫也显著提高了紫苏叶片MDA含量和相对电导率,但其抗氧化酶活性、Pro、可溶性糖和可溶性蛋白含量显著低于CK,且随着胁迫处理时间的延长,叶片MDA含量和相对电导率呈逐渐上升趋势,而抗氧化酶活性、脯氨酸、可溶性糖和可溶性蛋白含量则呈逐渐下降趋势。随着干旱胁迫程度的增加,紫苏地上部生物量显著下降;叶片中总挥发油含量呈先上升后下降的趋势。由此可见,干旱胁迫处理不利于紫苏的生长,但适当的干旱胁迫可促进紫苏叶片挥发油的合成,显著提高苏叶药材品质。本研究结果为紫苏规范化栽培提供了依据。     

干旱胁迫下钾素对甘薯碳水化合物及内源激素含量的影响

【目的】研究干旱胁迫下施钾量对不同生长时期甘薯碳水化合物及内源激素含量的影响,为甘薯的抗旱高产栽培提供理论依据。【方法】选用食用型甘薯品种‘泰中6号’为材料,以硫酸钾（K₂SO₄）为供试肥料,水分处理设土壤最大持水量的60%～70%和30%～40%,依次代表正常供水（W1）和干旱胁迫（W0）;钾肥设K0、K1、K2、K3四个水平,K₂O用量分别为0、120、240和360 kg/hm2。分析了不同生长时期甘薯干物质含量、淀粉和可溶性糖含量、内源激素含量及收获期块根产量。【结果】干旱胁迫下甘薯植株干物质含量、块根和淀粉产量显著降低,施钾有利于甘薯植株干物质含量的提高、块根的膨大和淀粉的生成和积累,甘薯植株和块根干物质含量、块根淀粉含量和积累量最大均为K2处理,较K0提高幅度最大分别达到31.7%、43.6%、10.6%和50.6%。相同钾用量条件下,干旱胁迫下块根单薯重显著高于正常灌水,单株结薯数显著低于正常灌水。正常灌水条件下施钾后甘薯叶片可溶性糖含量降低,而块根可溶性糖含量升高,干旱胁迫下施钾使甘薯叶片和块根可溶性糖含量增大,较K0提高幅度最高分别达到31.4%和36.0%。干旱胁迫下施钾后甘薯叶片和块根IAA、ABA、ZR和GA含量显著增大,较K0提高幅度最高分别达到12.7%、15.7%、12.0%、10.4%和21.4%、15.6%、65.7%、13.0%,促进了甘薯植株碳水化合物含量和干重的提高,块根淀粉积累速率增大。【结论】干旱胁迫下施钾促进了干物质向块根的分配,提高了甘薯块根单薯重,从而增加了单位面积甘薯块根产量。干旱胁迫下钾素提高甘薯块根和叶片内源激素（ABA、IAA、ZR、GA）含量,块根内源激素含量的增加促进了块根淀粉的合成和积累,叶片内源激素含量的增加促进了地上部茎叶生长、茎叶干物质积累和叶片可溶性糖含量的增加,增强了甘薯的抗旱性。     

干旱胁迫对台湾栾树幼苗生长和生理生化指标的影响

采用称量控水方法,设置正常供水（CK）、轻度干旱胁迫（LD）、中度干旱胁迫（MD）和重度干旱胁迫（SD）4种水分处理,研究不同程度干旱胁迫对1年生台湾栾树盆栽苗生长和生理生化指标的影响,探讨台湾栾树耐旱机制.研究发现：随干旱胁迫程度的加剧,台湾栾树幼苗高生长量和生物量逐渐降低,但根冠比显著提高;台湾栾树幼苗叶丙二醛浓度、可溶性糖及脯氨酸质量分数增加,K＋和Ca2质量分数在LD处理略有升高后缓慢下降,Mg2＋质量分数则只有轻微减少;而叶可溶性蛋白质质量分数及CAT、POD、SOD、APX等活性表现为先增加后降低的规律,且在MD处理均达到最大.结果表明：干旱胁迫下台湾栾树膜脂过氧化加剧和生长受到抑制,但其能通过提高抗氧化酶系统的活性和积累可溶性糖、脯氨酸及可溶性蛋白质等渗透调节物质来保护膜结构,使其保持正常的生理活动,从而表现出较强的抗旱能力.     

不同氮素形态对干旱胁迫杉木幼苗养分吸收及分配的影响

【目的】干旱胁迫是限制植物生长的重要非生物因素之一,而适宜的氮素营养可以提高植物的抗旱性。本文探讨了供应不同形态氮源对干旱条件下杉木[Cunninghamia lanceolata (Lamb.) Hook]幼苗养分吸收及分配的影响。【方法】采用水培试验,供试杉木材料为2个无性系幼苗(7–14号和8–8号),在营养液中添加10%(w/v)PEG-6000进行干旱胁迫。营养液中的氮源处理包括硝态氮、铵态氮、硝铵混合氮,氮素浓度均为4.571mmol/L,每个品种均设6个处理。培养20天后,测定了杉木幼苗根、茎、叶的养分含量及生物量。【结果】与正常水分供应相比较,干旱胁迫条件下供应铵态氮可促进叶片N、K以及茎叶P、K的吸收,供应混合氮可促进根部K的吸收;供应铵态氮可促进根、茎对Ca的吸收,对叶片Ca无明显作用。干旱胁迫对根部Fe、Mn、Cu、Zn吸收量影响显著,氮素供应不同程度地降低了干旱胁迫下各器官Mg、Fe、Mn和Cu吸收量,表现为抑制吸收,但添加铵态氮比硝态氮的降低幅度小。3个氮源处理均降低了干旱条件下根部Zn吸收量,但没有降低甚至增加了茎、叶中Zn的吸收量,说明氮营养可调节Zn在各器官间的分配,缓解干旱导致的缺锌现象。不同器官之间各养分吸收量差异显著,3个氮源处理中,N和P吸收量表现为叶>根>茎,K和Ca为叶>茎>根,Fe、Cu为根>叶>茎,Mg、Mn和Zn在各器官之间的分配规律不一。铵态氮吸收量均表现为叶>根>茎,且各器官铵态氮吸收量显著高于硝态氮,说明杉木具有明显的喜铵特性。【结论】在干旱胁迫下,氮素供应形态显著影响杉木幼苗对养分的吸收及在各器官中的分配,作用效果因家系品种和元素种类而异。总体来讲,铵态氮提高干旱胁迫下杉木幼苗养分吸收的效果好于硝态氮,杉木可以认为是喜铵植物。     

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。     

乙烯利处理下罂粟有机渗透调节物质的变化

本研究采用随机区组设计探明不同浓度乙烯利处理与罂粟渗透调节物质的关系。在罂粟苗期对植株喷施不同浓度的乙烯利,并测定其叶片中渗透调节物质可溶性糖、可溶性蛋白和脯氨酸相对含量的变化。测定分析结果表明：随着处理浓度的升高和时间的延长,可溶性糖含量和脯氨酸含量呈增长趋势。≥8000mg/L浓度处理的可溶性糖含量极显著地高于CK;≥4000mg/L浓度处理的脯氨酸含量极显著地高于CK;浓度为16000mg/L的处理对可溶性蛋白含量影响极显著地高于其余各处理,≤2000mg/L浓度处理与CK相比差异不显著。因此研究显示,低浓度乙烯利处理能使罂粟相对适应胁迫,但高浓度乙烯利处理会影响罂粟的生长发育。一定程度上为利用乙烯利防除毒品原植物罂粟提供了理论依据。     

不同氮素供应水平对菘蓝生长及药材质量的影响

为探究低氮营养对菘蓝生长及药材质量的影响,采用盆栽试验,研究不同氮素水平0(N0)、2.5(N1)、5.0(N2)、10.0(N3)、15.0 mmol·L^-1(CK)下菘蓝生物量积累、光合参数、根与叶中可溶性糖、游离氨基酸、硝态氮含量以及主要活性成分含量的响应。结果表明,不同供氮水平下菘蓝生长与药材质量的响应存在差异。随着氮素浓度的增加,叶与根的干重均逐渐增加,根冠比则先增加后减小,且在N1处理下达到最大值。叶中可溶性糖含量随着氮素浓度的增加呈先减少后增加的趋势,N0处理下达到最大值,根中可溶性糖含量的变化趋势与叶中存在差异,在2.5~15.0 mmol·L^-1氮水平下,根中可溶性糖含量呈先增加后减少的趋势,在N2处理下达到最大值。随着氮素浓度的增加,根与叶中游离氨基酸的含量均呈先增加后减少的趋势,且在N3处理下达到最大值,根和叶中硝态氮含量则呈先减少后增加的趋势,N3处理下硝态氮含量显著低于其他处理。净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)随着氮素浓度的增加均表现出先增加后减少的趋势,在N3处理下达到最大值,胞间二氧化碳浓度(Ci)呈逐渐降低的趋势。随着氮素浓度的增加,叶中靛蓝含量随之逐渐增加,靛玉红含量则表现出先减少后增加的趋势,N3处理下为最小值,总黄酮含量则呈逐渐减少的趋势。根中(R,S)-告依春含量随着氮浓度的增加呈先增加后减少的趋势,在N3处理下最高,表明适当的氮素供应有利于靛蓝与(R,S)-告依春的积累,而低氮条件有利于提高靛玉红与总黄酮含量。根中(R,S)-告依春单株产量在N3处理下最高,表明可以适当降低施氮量以获得活性成分含量较高的板蓝根。本研究结果为菘蓝规范化栽培中合理施氮提供了理论参考。     

淹涝胁迫和氮形态对苗期玉米糖、氮代谢底物量的影响

采用砂培培养方法,比较研究淹水和不同氮形态(铵态氮、硝态氮以及铵态氮︰硝态氮为1︰1)对苗期玉米根、茎鞘和叶的糖、氮代谢底物——可溶性糖、还原糖、硝态氮和游离氨基酸等物质含量的影响。结果表明,当淹涝胁迫持续7 d时,在非淹涝胁迫条件下,铵态氮处理的根、茎鞘和叶的可溶性糖和游离氨基酸含量均显著高于硝态氮处理(P<0.05);在淹涝胁迫条件下,硝态氮处理的根、茎鞘和叶的生物量干重显著低于铵态氮处理(P<0.05),其根和叶的生物量干重也显著低于铵态氮、硝态氮混合处理(P<0.05)。与非淹涝条件相比,在淹涝胁迫条件下,硝态氮处理的根系和叶的硝态氮含量显著降低(P<0.05),降低幅度分别高达62.6%和30.0%;此外,与非淹涝条件相比,在淹涝胁迫条件下,铵态氮处理的根的可溶性糖、还原糖以及游离氨基酸含量,茎鞘的可溶性糖和还原糖含量以及叶的可溶性糖和游离氨基酸含量均显著升高(P<0.05),而硝态氮处理仅根、茎鞘和叶的还原糖含量以及叶的游离氨基酸含量显著升高(P<0.05)。因此,在本试验条件下,由于糖、氮代谢底物含量充足,铵态氮处理的苗期玉米具有相对较强的耐淹涝胁迫能力。