干旱胁迫下紫花苜蓿叶片水分代谢与两种渗透调节物质的变化

以陇东(耐旱)、公农1号(耐旱性中等)、BL-02-329(不耐旱)3种抗旱性强弱差异较大的紫花苜蓿为试验材料,对干旱胁迫下其叶片水分代谢与两种渗透调节物质的变化进行研究,结果表明:干旱胁迫下苜蓿叶片水势、叶片相对含水量降低,水分饱和亏缺增加,总体上3种紫花苜蓿叶片抗旱性强的材料其叶片水势降低的幅度较大,水分饱和亏缺上升幅度及叶片相对含水量下降幅度较低.干旱胁迫下,可溶性糖及脯氨酸含量上升,2种渗透物质对3种紫花苜蓿均有渗透调节作用.脯氨酸是三种紫花苜蓿主要渗透调节物质,脯氮酸含量的多少及增加的幅度能反映苜蓿的耐旱性.     

苗期不同水分处理对菜心部分生理指标的影响

以油青60天为供试材料研究苗期不同水分处理对菜心相对含水量、叶绿素、脯氨酸、可溶性糖和丙二醛等生理指标的影响,以期为菜心土壤水分胁迫研究和提高菜心的抗旱能力提供参考。结果表明:在处理的第0～8天,各处理间菜心叶片的相对含水量、叶绿素、脯氨酸、可溶性糖和丙二醛的含量并无显著变化;随着胁迫时间的延长,叶片相对含水量迅速下降,与对照相比差异达显著或极显著水平;在处理第14天时,完全不浇水处理的叶绿素含量增加,与对照相比达显著水平;脯氨酸含量急剧增加,比对照增加了6.24倍,而可溶性糖含量和丙二醛含量与对照相比,分别增加了24.4%和49.6%。     

水肥耦合对快速生长期北沙参生长及品质的影响

为探讨滨海盐碱地种植北沙参适宜的施肥量与灌溉量,减少氮素损失,提高水肥利用效率,研究水肥耦合对快速生长期北沙参株高、抗氧化酶活性指标、渗透调节物质及活性成分的影响,并通过大田试验验证。结果显示,在北沙参整个生育过程中,株高在6月中旬—8月上旬增高最快;水肥耦合对北沙参植株生长具有显著影响,水分充足条件下,增施肥料能显著增加北沙参植株株高。在水分胁迫条件下,适当的增施氮肥,北沙参叶片中SOD、CAT、POD活性均呈升高的趋势;在施肥量相同时,北沙参叶片中SOD、CAT、POD活性随土壤水分含量的增加呈降低趋势;其中,SOD、CAT、POD活性分别在处理40天(W2F3)、处理40天(W2F3)、处理60天(W3F2)处理组最高,分别为38.246、89.761、85.222 U/(g·FW)。在相同水分条件下,叶片可溶性糖、可溶性蛋白、游离脯氨酸含量均随施肥量的增加而增加;在相同施肥条件下,叶片可溶性糖、可溶性蛋白、游离脯氨酸含量均随土壤水分含量的增加呈下降的趋势;其中,W2F3（土壤相对含水量为60%~70%,施肥量240~360 kg/hm²）处理组叶片中可溶性糖含量较W2F1（土壤相对含水量为60%~70%,施肥量120~180 kg/hm²）处理组提高了26.6%,W2F2（土壤相对含水量为60%~70%,施肥量180~270 kg/hm²）处理组叶片中可溶性蛋白质含量较W2F1处理组提高了47.11%~90.47%,W2F3处理组叶片中游离脯氨酸含量比W2F1处理组提高了11.93%~36.95%。中度和轻度水分胁迫耦合适量氮钾营养极大地刺激了北沙参内香豆素类成分的合成,其中,W2F2处理组中内香豆素类总量最高(0.011%)。综上,在轻度和中度水分胁迫条件下,增施氮/钾肥有利于北沙参中抗氧化酶活性的提高以及渗透调节物质和香豆素类成分的积累,对于植物在非生物胁迫下生长具有重要意义。     

干旱胁迫条件下几种胡枝子渗透物质变化的研究

以胡枝子属中的6个种为材料,研究了干旱胁迫条件下脯氨酸、可溶性糖、可溶性蛋白质及热稳定蛋白质的变化.结果表明,干旱胁迫对胡枝子脯氨酸含量变化有较大的影响.在土壤相对含水量从75%～80%下降到55%～60%时可溶性糖的含量增加较少,而当土壤相对含水量下降到35%～40%时则迅速增加.随着土壤相对含水量的下降,各种可溶性蛋白质含量均呈逐渐下降趋势.热稳定蛋白质含量在土壤相对含水量从75%～80%下降到55%～60%时增加,而当土壤相对含水量下降到35%～40%时则迅速减少.认为在脯氨酸、热稳定蛋白质与可溶性糖之间可能存在着互为补偿的作用.     

盐胁迫对冬小麦花后抗氧化酶、渗透调节物质的影响

探究小麦花后遭遇盐胁迫下,小麦抗氧化酶、渗透调节物质的变化。本试验以‘青麦6号’、‘济麦22’为材料,以普通土壤为对照,设置2‰、4‰2个NaCl浓度盐胁迫梯度。利用土壤水分用时域水分测定仪(TDR)严格控制0~40 cm土层灌水量,获取冬小麦花后0、7、14、21、28天的小麦旗叶,测定旗叶中超氧化物酶(SOD)活性、过氧化物酶(POD)活性、可溶性蛋白含量、丙二醛(MDA)含量、可溶性糖含量、游离脯氨酸含量的变化。结果表明,随盐浓度及胁迫时间的增加,叶片SOD活性、POD活性、可溶性蛋白含量不同程度的减小;MDA含量、可溶性糖含量、游离脯氨酸含量不同程度地升高。‘青麦6号’具有较好的抗盐性,游离脯氨酸含量与小麦耐盐性呈正相关关系,SOD、POD、MDA能够作为作物抗逆性的衡量标准。     

长期土壤干旱对豫麦54扬花期生理特性的影响

为揭示豫麦54扬花期对长期干旱胁迫的生理响应机制,采用盆栽试验对不同土壤干旱条件下豫麦54扬花期生理特性进行了研究.结果表明,长期干旱胁迫下,豫麦54扬花期叶水势、叶相对含水率、根系活力和根系可溶性糖含量均随土壤水分的减少而显著降低;叶饱和亏、叶片可溶性糖和脯氨酸含量、质膜透性、SOD和POD活性及根系脯氨酸含量均显著增加.这说明,在长期干旱胁迫下,豫麦54通过降低叶片相对含水率、根系活力,增加叶片渗透调节物质可溶性糖和脯氨酸含量、根系脯氨酸含量,增强SOD和POD活性等生理上的变化以提高抗旱性,从而使其适应长期干旱胁迫造成的伤害.     

外源一氧化氮对海水胁迫下玉米幼苗根系渗透调节效应的影响

为了探讨渗透调节在盐渍环境下减轻或避免胁迫损伤中的作用,以抗性玉米品种农大108为材料,研究了在不同比例海水处理过程中NO供体硝普钠(Sodium nitroprusside,SNP)对玉米幼苗根系渗透调节相关指标的影响.结果表明:随着海水浓度的增加,幼苗根系中的游离脯氨酸含量、相对电导率和相对含水量明显升高,丙二醛含量增加,而可溶性糖含量下降;当海水浓度不高于25%时,随着SNP浓度的增加,脯氨酸、相对电导率、丙二醛和相对含水量升高,而可溶性糖含量降低;当海水浓度超过25%时,高浓度SNP处理使脯氨酸、可溶性糖和相对含水量明显减少,相对电导率下降,而丙二醛含量显著增加.说明一氧化氮对根系的渗透调节与胁迫程度有关,一般较高浓度的一氧化氮能显著缓解轻度海水胁迫,而较低浓度的一氧化氮有利于减轻严重海水胁迫.     

碱胁迫对水稻叶绿素及叶片脯氨酸和可溶性糖含量的影响

通过对沙培的4.5叶龄水稻幼苗进行5个浓度的Na₂CO₃+NaHCO₃碱胁迫处理,胁迫20d后,调查顶端叶片相对含水量、叶绿素、脯氨酸和可溶性糖含量。结果表明,随碱浓度增加叶片相对含水量先升后降;叶绿素a、b含量及叶绿素a/b为下降趋势;脯氨酸、可溶性糖含量先降后升;可溶性糖与脯氨酸含量二者具有显著相关性。碱胁迫后,对叶绿素a含量的影响较大,叶绿素b含量相对稳定;水稻通过可溶性糖含量的变化调节顶端叶片含水量及脯氨酸含量,以提高自身的抗逆性和保持新生叶片的活性。     

水分胁迫对豇豆幼苗水分状况、气孔变化及生理生化指标的影响

对四叶一心期的豇豆幼苗进行水分胁迫处理,结果表明随着胁迫时间的延长,叶片含水量逐渐降低,叶片气孔张开率变小,脯氨酸、可溶性糖含量均明显增加,叶片叶绿素含量逐渐减少,脯氨酸含量、可溶性糖含量与叶片含水量、土壤含水量呈负相关,气孔张开率与叶片含水量、土壤含水量呈正相关.     

顶果木抗旱生理特性研究

为了评价顶果木(Acrocarpus fraxinifolius)的耐旱性,采取模拟自然极度干旱条件方法,利用盆栽方式,研究顶果木在干旱胁迫期间的生理特性。结果表明,在水分胁迫期间,顶果木叶片的叶绿素a、b含量出现先升高后降低的趋势,而类胡萝卜素含量出现增加趋势,叶绿素a的含量明显高于叶绿素b和类胡萝卜素的含量;顶果木叶片的可溶性糖、可溶性蛋白质、游离脯氨酸含量出现先增加后降低的趋势;受水分胁迫的影响,顶果木叶片质膜透性越来越大。干旱胁迫开始在停止供水后的第11~16天的某一天,干旱胁迫的临界土壤含水量在20%左右;第21天顶果木各种生理机能开始丧失,已经达到顶果木的萎蔫系数(12.99%)。     

干旱胁迫对蒲公英渗透调节物质、酶保护系统及质膜水孔蛋白PIP2-3基因表达的影响

为了揭示蒲公英在干旱胁迫下渗透调节和酶保护系统的作用机理以及质膜水孔蛋白PIP2-3基因的表达特征,采用盆栽控水试验,研究了不同干旱胁迫RWC=(90±5)%、RWC=(75±5)%、RWC=(50±5)%下蒲公英渗透调节物质、酶保护系统以及质膜水孔蛋白基因的相关表达。结果表明:随着干旱胁迫的加重,蒲公英叶片中的可溶性糖、可溶性蛋白、游离脯氨酸的含量显著增加,超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)的活性显著提高,在轻度胁迫(MS)中呈持续上升的趋势,重度胁迫(SS)中则呈现先升高后下降的趋势(可溶性糖除外);质膜水孔蛋白PIP2-3基因的相对表达量上调,轻度胁迫(MS)显著高于重度胁迫(SS)。复水7 d后,渗透调节物质的积累以及SOD的含量下降,但仍显著高于CK,POD、CAT的含量以及质膜水孔蛋白PIP2-3基因的相对表达量恢复正常,说明在干旱胁迫条件下蒲公英通过增加渗透调节物质的积累,提高酶保护系统的活性来增强植株的抗逆性,上调质膜水孔蛋白基因的相对表达量来加强水分运输能力。     

茶树抗旱机理和抗旱育种研究进展

茶树原产于中国西南地区,喜温暖潮湿的气候条件,其中水分对茶树的生长十分重要。笔者对茶树在干旱胁迫条件下的抗旱机理研究以及抗旱育种的现状进行综述,针对当前研究中存在的问题并结合当前分子生物学的发展,提出今后在茶树抗旱研究的研究重点：一是利用现代功能基因组研究技术,发掘更多的抗旱基因,深入研究茶树的抗旱机制;二是加强茶树转基因工程的研究。     

‘蓝箭’的抗旱动态特征研究

为了研究国外引进品种‘蓝箭’在中国北方较干旱地区的适应性,采用聚乙二醇6000(PEG-6000)在室内模拟干旱胁迫,测定不同程度干旱胁迫下‘蓝箭’幼苗相对含水量、质膜透性、可溶性蛋白、游离脯氨酸、可溶性糖和丙二醛含量的变化。结果表明：‘蓝箭’在PEG-6000处理下,各指标随时间变化出现相应的变化规律,相对含水量随处理时间的延长而降低,在第5天时,20%和30%浓度处理相对含水量明显下降,分别低于对照37.38%和56.60%,相对电导率、可溶性蛋白和丙二醛含量表现为先升高再降低,在处理15天时达到峰值,脯氨酸含量随处理时间延长升高,10天后升高变得缓慢,可溶性糖含量呈逐步上升趋势,20天时,3个处理浓度胁迫下的可溶性糖含量分别为对照的1.9倍、2.2倍、2.3倍。可见,‘蓝箭’在干旱胁迫下通过改变渗透调解物质含量和水势,进而增强保水力来提高其抗旱能力,忍受较强的干旱胁迫伤害。     

水分胁迫对冬小麦抗性物质可溶性糖与脯氨酸的影响

利用盆栽方法,通过人工调控土壤含水率,设置轻度T1（相对含水率65%~70%）、中度T2（相对含水率55%~60%）和重度T3（相对含水率45%~50%）三个水分胁迫水平,研究不同生育期水分胁迫对冬小麦脯氨酸和可溶性糖含量的变化。通过测定与分析,认为冬小麦旗叶可溶性糖和脯氨酸含量的变化与水分胁迫密切相关,是保障冬小麦在干旱条件下正常生长的抗性物质。轻度水分胁迫对可溶性糖的影响主要集中在生长前期,中度和重度水分胁迫全生育期可显著提高可溶性糖含量,特别是乳熟期,中度和重度水分处理分别比CK增加78.6%和144.0%,因此可溶性糖可能是对种子成熟有特别作用的抗性物质。水分胁迫加强游离脯氨酸含量显著增加,说明脯氨酸也是重要的抵抗干旱的活性物质。在冬小麦全生育期中,开花期脯氨酸含量比正常含量高1倍左右,说明脯氨酸可能是保障正常开花的活性物质。     

‘黄山种’自然杂交后代叶片解剖结构变异特性研究

为研究‘黄山种’自然杂交后代叶片的抗寒性变异,筛选抗寒茶树种质资源,对204份‘黄山种’自然杂交后代种质材料叶片解剖结构进行了系统的鉴定与评价。采用徒手切片法,观测叶片总厚度、角质层厚度、上、下表皮厚度、栅状组织层次和厚度、海绵组织松紧度和厚度等,并根据测定结果计算有关比值。结果表明,‘黄山种’自然杂交后代单株叶片的组织结构差异较大,平均遗传多样性指数达到1.69,平均变异系数达到23.69%,变异类型比较丰富,在很多成分上变异系数较高,且符合抗寒组织特征。通过叶片解剖结构指数进行聚类分析,发现前3类种质材料的抗寒性较强。因此,可以利用‘黄山种’自然杂交后代单株在叶片解剖结构上的变异特性,初步筛选茶树抗寒种质材料。     

茶树特异种质资源嫁接快繁研究

为探究茶树(Camellia sinensis)特异种质资源嫁接快繁技术,以‘贵绿1号’(C.sinensis cv.Guilv 1)、‘贵绿2号’(C.sinensis cv.Guilv 2)和‘贵绿3号’(C.sinensis cv.Guilv 3)等10份特异茶树资源作接穗,‘福鼎大白茶’(C.sinensis cv.Fudingdabaicha)作砧木,研究这些资源嫁接扩繁的成活率、树高、树幅、可剪穗数,并与其中3份资源扦插移栽后的生长势进行比较。结果表明,10份嫁接扩繁资源的成活率变幅为79.6%~97.9%,总平均值为88.3%,差异显著。其树高、树幅和可剪穗数差异明显,不同嫁接组合间的亲和性有一定差异。与扦插移栽3年后相比,3份资源嫁接扩繁第3年的树高、树幅和可剪穗分别高19.3~34.7 cm、14.4~17.4 cm和50.5~80.5个。总体上,相较于扦插移栽,茶树特异种质资源嫁接可加快扩繁进度2~3年,嫁接第3年每666.7 m2可剪穗64.3万个。     

不同成熟度茶树叶片抗逆性生理指标差异

茶树以收获芽叶为主,叶片的生理特性和抗逆能力直接决定着茶树生长势和品质成分的形成。为研究茶树不同成熟度叶片生理变化规律,以2 个茶树品种为研究对象,测定茶树新梢不同成熟度叶片丙二醛(MDA)、脱落酸(ABA)、水杨酸(SA)、脯氨酸(Pro)、可溶性糖(SS)含量和超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)活性,综合评价各成熟度叶片的生理特性和抗逆能力,并通过相关性分析、主成分分析简化茶树抗逆性评价指标。结果表明,不同成熟度叶片的MDA、SA、SOD和Pro 由1 芽2 叶至老叶基本呈现增加的趋势,老叶的含量均显著高于其他成熟度叶片;仅ABA含量随着叶片成熟度的增加而降低;SS 含量则呈现先增加后降低趋势,新梢3、4 叶达到峰值,老叶最低。相关性分析表明,MDA与SA、Pro之间存在极显著或显著正相关。ABA与MDA、SOD、Pro、SA、CAT 存在中度到高度负相关。7 个茶树叶片抗逆性评价指标可简化为5 个,即MDA、ABA、SA、SS和CAT,可应用于茶树抗逆性的鉴定,提高种质材料的筛选效率。     

茶园中以挥发物糖苷为载体的化感作用

以单萜烯醇和芳香族醇为主的挥发性物质在茶树叶片中以糖苷的形式大量积累,并在特定条件下（采摘、组织损伤、昆虫侵食、病菌侵染等）被内源酶水解,释放出挥发性苷元,从而表现出气味、抗虫、抗病等特征。茶树也有可能在外在物理或化学因素的诱导下强化挥发物糖苷的生物合成和积累。     

不同施肥处理对铅镉污染土壤中香椿品质的影响

本试验主要研究不同施肥处理对铅镉污染土壤中香椿品质的影响,为进一步探讨无公害蔬菜的栽培技术提供理论依据。以木本蔬菜香椿[Toona sinensis (A. Juss.) Roem.]为试材,以重金属铅镉复合污染土壤及背景土壤为栽培基质,进行了不施肥(CK)、单施无机肥(NPK)、单施有机肥(WM)及有机无机肥配施(1/2NPK+1/2WM)对香椿营养品质和安全品质影响的研究。香椿在叶片掉落前采集其顶端嫩芽,采用常规方法测定叶片可溶性糖、可溶性蛋白含量、维C含量、微量元素矿物质、硝酸盐含量以及重金属含量。结果表明：重金属铅镉污染基质下NPK、WM、1/2NPK+1/2WM处理可溶性蛋白含量分别为4.28、4.59、5.40 mg/g,均高于CK的3.56 mg/g且差异显著(P＜0.05);背景土壤基质下4种施肥处理可溶性蛋白含量分别为3.23、4.62、5.38、5.85 mg/g,均差异显著(P＜0.05)。重金属铅镉污染基质下3种施肥处理Vc含量依次是83.36、117.57、112.33 mg/100 g,均显著高于CK (P＜0.05);背景土壤基质下4种施肥处理的香椿叶片中的Vc含量依次为51.33、56.06、74.03、65.03 mg/100 g,WM和1/2NPK+1/2WM处理均显著高于CK (P＜0.05)。不管是在背景土壤或是在重金属铅镉污染土壤中,WM或1/2NPK+1/2WM处理均能显著提高香椿叶片中的可溶性糖含量和全Fe、全Mn的含量(P＜0.05),单施虫粪同时也能显著提高香椿叶片中全Cu、全Zn含量(P＜0.05)。在两种不同的栽培基质中,香椿叶片的Pb含量均表现为CK最低,其他处理均显著高于CK (P＜0.05),Cd含量则是NPK处理最低。该试验可得出以下结论：在2种栽培基质中,1/2NPK+1/2WM处理均能显著提高香椿叶片中可溶性蛋白质、维生素C、可溶性糖含量、有益微量元素矿物质含量等营养品质指标,并能在一定程度上降低硝酸盐和重金属铅镉含量,从而有效提高香椿品质。相同施肥处理下,重金属铅镉污染基质下的香椿叶片可溶性蛋白、可溶性糖含量、全Fe、全Mn、全Cu元素含量要比背景土壤中生长的低得多,但维生素C含量、全Zn含量和硝酸盐含量却是重金属污染基质中的香椿叶片高,说明重金属污染会明显降低香椿的品质。