马铃薯不同品种抗寒性综合评价

研究不同品种马铃薯幼苗的抗寒特性,为抗寒种质创新及抗寒品种选育提供依据。以10个马铃薯品种为材料,采用人工模拟低温环境的方法,分析了苗期低温胁迫对叶片相对电导率、丙二醛含量(MDA)、超氧化物歧化酶活性(SOD)、过氧化物酶活性(POD),可溶性蛋白含量的影响。结果表明:低温胁迫后,叶片相对电导率、MDA含量、SOD活性和POD活性均高于对照,可溶性蛋白含量低于对照。马铃薯品种间叶片各指标存在极显著差异。以马铃薯叶片各项指标的抗寒系数作为衡量抗寒性的指标,采用主成分分析法、隶属函数法和聚类分析法对马铃薯品种的抗寒性进行综合评价。其强弱排序依次为:‘丽薯6号’‘中薯20号’‘滇薯701’‘冀张薯12号’‘青薯9号’‘合作88’‘中薯18号’‘滇同薯1号’‘师大6号’‘宣薯2号’。本研究将10个马铃薯品种聚为3类:‘丽薯6号’、‘滇薯701’、‘中薯20号’等3个品种抗寒性最强;‘滇同薯1号’、‘冀张薯12号’、‘青薯9号’、‘中薯18号’、‘合作88’等5个品种抗寒性中等;‘宣薯2号’和‘师大6号’这2个品种抗寒性最弱。综合评价结果与低温胁迫后植株霜冻损伤评分结果基本一致。本研究通过对马铃薯抗寒性进行研究,并探讨各抗寒指标之间的关系,建立可靠的马铃薯抗寒性评价方法,为马铃薯抗寒性新品种选育及大规模马铃薯品种的抗寒评价提供一定的理论依据。     

多效唑对两个菜用甘薯品种生理生化特性影响的研究

为探索多效唑对菜用甘薯越冬期间生理生化特性的影响,以福薯18及CH-2-C4为试验材料,在越冬期间以150 mg·L^-1、300 mg·L^-1、450 mg·L^-1的多效唑喷施叶面,以清水作对照,对菜用甘薯POD、SOD、CAT活性、MDA、可溶性蛋白质及可溶性总糖含量进行了测定。结果表明,喷施多效唑可以增加菜用甘薯叶片的POD、SOD、CAT活性、增加可溶性蛋白质和可溶性总糖含量,降低MDA含量,从而增强抗逆能力。模糊数学隶属函数分析表明,福薯10号及CH-2-C4喷施多效唑的最佳浓度分别为150 mg·L^-1和300 mg·L^-1。     

低温下寒地冬小麦抗氧化生理指标的比较分析

为了明确低温下品种间差异的抗氧化物酶或者活性氧清除物,为低温下鉴定冬小麦品种抗寒性提供理论依据,以抗寒性不同的‘东农冬麦1号’和‘济麦22’为材料,在低温驯化期和封冻期进行取样,通过测定冬小麦品种间活性氧清除物还原型谷胱甘肽(GSH)和抗坏血酸(ASA)含量以及抗氧化酶类中超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)的活性。结果表明,封冻后抗寒品种的相对电导率低于不抗寒品种;丙二醛含量只有在深度封冻期1月14日抗寒品种显著低于不抗寒品种。封冻后15天不抗寒品种SOD酶活性逐渐降低,而抗寒品种SOD酶活性仍在增加;封冻后30天抗寒品种的ASA含量显著高于不抗寒品种,SOD酶活性和ASA含量可以用于冬麦品种抗寒性的评价。     

不同品种甜高粱苗期耐寒性分析研究

低温胁迫是影响甜高粱产量和品质的主要非生物因素之一,为更好地了解低温胁迫下苗期甜高粱耐低温的机制,并服务于甜高粱耐低温品种的选育,本研究以6 个甜高粱品种为材料,对其在低温胁迫及恢复处理后苗期叶片中的各项生理指标进行测定,并以各项指标的抗冻系数作为衡量抗冻性的指标,采用主成分分析法以及聚类分析对抗寒性做出综合评价。研究表明,低温胁迫后,6 个甜高粱品种Pro 含量均不同程度上升;而SOD、POD、CAT活性以及可溶性糖含量却呈现不同的变化趋势,部分品种表现为下降趋势。通过主成分分析以及聚类分析最终将6 个品种分为3 类,‘BJ0603’和‘EN-11’为强抗寒类型,‘EN-12’、‘IMP-2’和‘KFJT-1’为中度抗寒类型,‘BJ0602’为弱抗寒类型。本研究结果为甜高粱抗寒品种的选育提供了一定的理论依据。     

不同低温下核桃枝条抗寒性生理生化指标分析

为了加快山西省核桃抗寒育种的进程,深入挖掘核桃抗寒资源,为核桃生产育种提供理论依据,以山西省主要推广的核桃品种‘礼品1号’、‘礼品2号’、‘中林1号’、‘中林5号’、‘辽核1号’、‘辽核3号’和‘晋龙1号’7个品种为试材,对其被迫休眠期1年生枝条在不同低温条件下的可溶性糖、可溶性蛋白、脯氨酸含量、超氧化物歧化酶(SOD)及过氧化物酶(POD)酶活性等部分抗寒性生理生化进行了测定比较。结果表明：随处理温度的降低,所测指标中可溶性蛋白含量和POD酶活性呈现“降—升—降”的变化。可溶性糖、脯氨酸含量、SOD酶活性的变化幅度不大。‘礼品1号’和‘礼品2号’在可溶性糖、脯氨酸含量变化幅度较大。综合分析各品种抗寒性生理生化指标,可推测其抗寒性强弱顺序：‘礼品2号’最强,‘礼品1号’次之,‘辽核3号’和‘中林5号’抗寒性居中,‘晋龙1号’、‘中林1号’、‘辽核1号’依次降低。     

隶属函数法对伊犁地区‘树上干’杏不同株系抗寒性的评价

研究不同品种‘树上干’杏的抗寒特性,为‘树上干’杏抗寒种质创新及抗寒品种选育提供依据。以伊犁地区杏品种‘树上干’杏6个不同株系的一年生枝条为材料,采用人工模拟低温环境的方法,以4℃为对照组,设置-15℃、-20℃、-25℃、-30℃、-35℃共5个温度梯度,分析了低温胁迫对一年生枝条相对电导率、丙二醛含量(MDA)、超氧化物歧化酶活性(SOD)、脯氨酸、可溶性蛋白含量的影响。应用隶属函数法分析和评价6个不同株系的抗寒能力。结果表明,6个不同株系的‘树上干’杏抗寒性强弱依次为S6S3S1S5S2S4。本研究通过对‘树上干’杏抗寒性进行研究,并探讨各抗寒指标之间的关系,建立可靠的‘树上干’杏抗寒性评价方法,为‘树上干’杏抗寒性新品种选育及推广提供一定的理论依据。     

低温贮藏对水稻种子活力及种胚显微结构的影响

为探明种子贮藏期间的劣变机理,以耐贮水稻品种‘望两优361’种子与不耐贮水稻品种‘黄两优091’种子为材料,通过对室温与低温贮藏条件下的种子活力、保护酶活性、膜透性及种胚显微结构的对比分析。结果表明,随着贮藏时间延长,种子活力、SOD、POD、CAT活性、可溶性糖含量和可溶性蛋白质含量下降,MDA含量和相对电导率增加,低温贮藏下的种子活力、SOD、POD、CAT活性、可溶性糖含量和可溶性蛋白质含量高于室温贮藏,而低温贮藏下的MDA含量和相对电导率则低于室温贮藏,‘望两优361’的种子活力、SOD、POD、CAT活性、可溶性糖含量和可溶性蛋白质含量的下降幅度与MDA含量、相对电导率的增加幅度小于‘黄两优091’,相关分析表明,SOD、POD、CAT活性与种子活力呈显著正相关,MDA含量、相对电导率与种子活力呈显著负相关。‘望两优361’种子在常温贮藏一年后胚部细胞排列紧密,细胞间隙小,胚细胞膜完整,而‘黄两优091’种子在常温贮藏下胚芽与胚根形态受到了影响,种胚与胚乳连接处的细胞排列较为紊乱,胚细胞膜不完整,部分细胞膜断裂。综上所述,低温贮藏下种子中能保持较高的保护酶活性,较低的MDA含量及相对电导率,有利于维持细胞膜结构的稳定,保持种子活力。本研究为水稻种子的安全贮藏提供理论依据。     

盐胁迫及外源Ca2+调控对甘薯生理特性的影响

甘薯耐盐性较强,可作为开发利用盐渍地的作物,对其耐盐机理的研究具有一定的意义。对‘徐薯18’、‘栗子香’、‘胜利百号’3个甘薯品种进行盐胁迫及外源Ca2＋调控试验。盐胁迫下,甘薯叶片的总氮含量、叶绿素含量、DNA含量、RNA含量和RNA/DNA值都降低,游离氨基酸含量增加,脯氨酸迅速累积。外源Ca2＋处理后,同工酶种类和相对活性均较非钙处理有所增加,降低了叶片中的Na＋积累,延缓了质膜的损伤,提高了甘薯的耐盐性,且不同品种表现一致。为深入研究甘薯耐盐机理奠定了基础,同时为耐盐品种甘薯的选育及高产种植提供了理论依据。     

低温驯化及封冻后不同抗寒性小麦品种的形态建成及生理基础分析

为比较抗寒性不同的冬麦品种对低温胁迫的适应性,在低温驯化及封冻阶段对东农冬麦1号(抗寒)、东农705 (较抗寒)和济麦22 (不抗寒) 3个品种的植株形态和叶、叶鞘、分蘖节的若干生理指标进行了调查。结果表明,东农冬麦1号在封冻前形成的分蘖数、分蘖叶数显著高于其他两个品种;低温胁迫下3个品种各个部位的含水量均降低,东农冬麦1号地上部含水量降低较快,分蘖节含水量降低较慢且保持较高水平,而济麦22地上部含水量降低较慢,分蘖节含水量降低较快。电导率变化表明,东农冬麦1号、东农705品系和济麦22叶片分别在封冻后30、20和0 d死亡。东农冬麦1号叶片、叶鞘的可溶性总糖含量最高,济麦22最低;封冻期东农冬麦1号分蘖节可溶性总糖含量最高,济麦22最低。封冻后20 d东农705品系和济麦22叶片SOD失活,封冻后40 d东农冬麦1号叶片SOD仍有活性,调查期内济麦22各个部位SOD活性显著低于其他两个品种;封冻期东农冬麦1号叶鞘和分蘖节POD活性保持较高水平,东农705品系分蘖节POD活性较高,而叶鞘POD活性迅速降低,济麦22叶鞘和分蘖节POD活性均处于较低水平。     

盐胁迫下不同小麦品种(系)旗叶衰老特性分析

为明确盐胁迫对不同小麦品种(系)的旗叶衰老特性的影响,笔者选取了7个小麦品种(系),进行了盐碱地条件下旗叶衰老指标的研究。结果表明,随着花后小麦生育期的推移,不同小麦品种(系)在盐碱胁迫下旗叶中的SOD、POD、MDA、游离脯氨酸含量均存在显著差异,但其变化幅度不一致,MDA含量、脯氨酸含量呈现不同程度的增加,‘青麦w04’、‘青麦6号’、‘德抗911’旗叶中的MDA含量增加幅度较小,但脯氨酸含量增加幅度较大。SOD活性呈现不同幅度的下降,‘青麦w04’、‘青麦6号’、‘德抗911’花后旗叶中的SOD活性下降幅度较小。POD活性呈现先上升后下降趋势,开花14天后‘青麦w04’、‘青麦6号’、‘德抗961’旗叶中的POD活性下降速度较慢。可得出结论,盐碱胁迫下‘青麦w04’、‘青麦6号’、‘德抗961’的衰老程度相对较低,耐盐能力相对较强。     

基质引发对粳稻种子发芽及幼苗抗寒性的生理效应

研究基质引发对粳稻种子发芽期和幼苗期抗寒能力的影响,采用沙作为引发剂,以南方粳稻品种‘南农粳3786’和北方粳稻品种‘空育131’为试验材料,设置2℃萌发环境和14℃幼苗生长环境模拟冷胁迫,研究沙引发种子与未引发种子冷胁迫后幼苗抗寒性变化。结果表明,沙引发不同程度地提高了冷胁迫后粳稻幼苗中脯氨酸、可溶性糖的含量,降低了丙二醛的含量;提高了发芽率和成苗率,减少幼苗根系电解质的外渗,促进叶绿素的合成;提高了SOD、POD的酶活性。沙引发能够提高粳稻种子生长早期的抗寒性。     

外源水杨酸对油桃雌蕊抗寒性的生理效应

在0℃低温下,用0、5、15、25、45和80mg/L的外源SA处理‘冀东1号’桃花,试验结果表明,0℃低温使‘冀东1号’桃花雌蕊形态恶变,电解质外渗率增强,SOD和POD活性下降,MDA含量增高。经5~80mg/L SA处理的桃花,雌蕊形态恶变减轻,电解质外渗率和MDA含量显著下降;5~25mg/L SA处理使SOD活性显著升高,但45~80mg/L SA处理使SOD活性显著下降;25mg/L SA处理使POD活性升高,其它处理使POD活性下降。试验研究认为,外源SA可以提高油桃花朵的抗寒性,以25mg/L外源SA处理的效果最佳。     

低温胁迫对番茄幼苗脯氨酸积累及其代谢关键酶活性的影响

以抗寒性不同的3个番茄品种‘耐运2000’、‘京乐502’和‘O-33-1’为试材,采用常规方法测定不同低温胁迫时间和不同低温胁迫温度下番茄幼苗叶片中脯氨酸含量、吡咯啉-5-羧酸合成酶(P5CS)活性、鸟氨酸转移酶(8-0AT)活性、脯氨酸脱氢酶(ProDH)活性的变化,以期探讨番茄的脯氨酸代谢对低温胁迫的响应机制及其与抗寒性的关系。结果表明：番茄幼苗叶片中的脯氨酸含量随低温胁迫时间的延长和温度的降低均呈先升高后降低的趋势,冷敏感品种‘耐运2000’的平均脯氨酸含量较低,抗寒性越强的品种的脯氨酸保护阈值越大;番茄幼苗叶片中P5CS和8-0AT活性随低温胁迫时间的变化均呈现先升后降的趋势,与脯氨酸积累正相关。在不同低温胁迫温度下,对低温越敏感的品种P5CS和8-0AT活性随温度的变化程度越大;当低温处理1天时,番茄叶片中脯氨酸含量下降,ProDH活性显著增加;随后ProDH活性呈现先降低后升高的趋势,这与脯氨酸的积累呈负相关。在不同低温胁迫下,番茄叶片中ProDH活性在一定低温范围内均出现降低以减少对脯氨酸的降解,增强植株的抗寒能力。     

盐胁迫对不同基因型甘薯光合、酶活和生物学特性的影响

通过对徐薯22、徐508、徐薯25、徐薯18、商薯19等5个不同基因型甘薯品种的盐胁迫研究,表明在盐胁迫下不同基因型甘薯品种的产量和干率均有所下降,产量的下降幅度在22.87%～56.35%,干率的下降幅度在2.33%～7.2%;当用20%盐水浇灌时,所有品种均不能生长。对盐胁迫后甘薯叶绿素含量测定结果表明,盐胁迫对甘薯苗期影响较大,但对甘薯中期和后期影响不大;对POD活性测定结果表明,甘薯品种在受到盐胁迫时,多数品种的POD活性是不升高的,甘薯品种对盐胁迫有自我保护。从品种的耐受度、产量、POD活性值等多因素结果表明,徐薯22和徐薯18对盐有较好的耐受性。     

不同熟性马铃薯各生育时期功能叶生理指标变化的研究

为了探讨不同熟性马铃薯各生育时期功能叶几种酶活性及脂质过氧化水平的变化情况,并为早熟马铃薯品种的选育提供参考。以马铃薯早熟品种‘东农303’和中晚熟品种‘延薯4号’为试验材料,测定了马铃薯功能叶的超氧物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)等三种酶的活性和丙二醛(MDA)含量。马铃薯功能叶的SOD活性在整个生育时期始终呈上升趋势;MDA含量在苗期最高,然后急剧下降,在块茎形成期略有上升;CAT活性在苗期最高,之后下降,在花期和块茎形成期间变化微弱;POD活性在现蕾期达到最高,之后下降,块茎形成期活性最低。‘东农303’的SOD、CAT及POD的酶活性在全生育期中都高于‘延薯4号’,说明尽管早熟品种生育时期较短,但其功能叶的生理生化功能仍很旺盛。     

低温胁迫下三七一年生紫、绿地上茎植株抗氧化能力的研究

旨在探究三七地上茎积累花色苷对其抗寒性的效应。研究了冰水模拟低温胁迫下三七一年生紫、绿地上茎植株叶片可溶性蛋白质和丙二醛(MDA)含量及抗氧化酶比活力。结果表明,在冰水模拟低温胁迫下,紫、绿地上茎植株叶片的可溶性蛋白质含量和过氧化氢酶(CAT)比活力及绿地上茎植株叶片的MDA含量均上升,紫、绿茎植株叶片的过氧化物酶(POD)和超氧化物歧化酶(SOD)比活力及紫茎植株叶片的MDA含量均下降,且紫茎叶片可溶性蛋白质含量和CAT比活力的升幅及绿茎叶片POD和SOD比活力的降幅均更大;在冰水处理结束时,紫茎植株叶片的可溶性蛋白质含量、POD和SOD的比活力均高于绿茎的,但CAT比活力和MDA含量略低于绿茎的。但是,紫、绿茎植株叶片的可溶性蛋白质和MDA含量及抗氧化酶比活力的差异均未达到显著水平。因此,三七地上茎积累花色苷利于其抗寒。     

马铃薯(Solanum tuberosum L.)干旱胁迫生理特性及耐旱性分析

干旱是一个世界性问题,也是造成中国作物产量低的重要原因。为探究干旱胁迫对马铃薯生理的影响和鉴定耐旱材料,本研究以‘青薯9号’和‘陇薯5号’两基因型马铃薯组培苗为试材,用0%、10%、20%、30%和40%浓度(m/V)的PEG-6000胁迫96 h模拟干旱筛选适宜的胁迫浓度,在含有适宜胁迫浓度的培养液中培养0、20、24、48、72和96 h后,测定抗氧化酶活性、可溶性物质和丙二醛(MDA)含量的变化,最后利用差异变化的生理指标的抗旱系数及主成分分析综合评价马铃薯耐旱能力。结果表明:20%浓度PEG-6000是适宜的胁迫浓度。干旱胁迫处理后,与对照相比,‘陇薯5号’超氧化物歧化酶(SOD)有显著增加,过氧化物酶(POD)和丙二醛(MDA)没有显著差异,可溶性糖在20 h开始显著增加;‘青薯9号’SOD没有显著变化,POD活性显著下降,可溶性糖72 h显著增加,MDA含量没有显著变化。7项生理指标可作为鉴定指标进行主成分分析综合评价,并提取出3个主成分,累积贡献率达79.2%,综合得分评价结果表明,‘陇薯5号’的综合耐旱能力强于‘青薯9号’。本研究对马铃薯干旱胁迫生理特性及耐旱性进行深入研究以及培育耐旱性马铃薯具有重要意义。     

干旱对不同类型冬小麦根系可溶性物质、相关酶活性及地上部形态的影响

为研究干旱对不同类型冬小麦根系抗氧化酶和渗透物质的影响,以水肥型冬小麦品种‘济麦22’、抗旱节水型冬小麦品种‘青麦6号’为材料,通过PVC土柱试验,设置全生育期正常浇水和不浇水2个处理,观察拔节、挑旗、开花、灌浆期小麦的超氧化物歧化酶(SOD)、丙二醛(MDA)等渗透调节物质及地上部形态的变化。随着生育时期的进行,冬小麦的群体数量、根系内过氧化物酶(POD)活性、可溶性糖含量呈逐渐降低的趋势;根系内SOD活性、脯氨酸含量呈先增加后减少的趋势;MDA含量呈逐渐增加的趋势。2个冬小麦品种在不同控水条件下表现出不同的变化趋势,‘济麦22’在满足水分条件下根系内的SOD活性、POD活性以及可溶性糖含量显著大于‘青麦6号’。但在全生育期不浇水处理下,‘青麦6号’的群体数量、SOD活性、POD活性、可溶性糖含量以及脯氨酸含量均表现出显著增加的趋势。干旱胁迫下,‘青麦6号’在根系方面表现出较强的抗氧化能力与调节细胞渗透势的能力,以实现维持体内水分平衡、增强对干旱胁迫的适应性。     

16份薏苡种质苗期耐寒性鉴定

本研究旨在筛选出抗寒性较高的薏苡种质,为薏苡杂交育种和栽培提供重要依据。以16份薏苡种质为试验材料,在3℃低温胁迫下培养3天,测定与抗寒性相关的生理指标,并采用极点排序法进行耐寒性综合评价。结果表明：低温(3℃)胁迫下,叶片叶绿素含量和超氧化物歧化酶(SOD)活性下降,种质叶片电导率含量、丙二醛含量、可溶性糖含量、脯氨酸含量、可溶性蛋白含量不同程度上升;在低温和常温的处理下,这些生理指标的变化有明显的差异,说明其变化与薏苡抗寒性密切相关;通过极点排序法得到薏苡抗寒能力排序：‘云野-6’<‘YGL’<‘云野-10’<‘云野-8’<‘云野-12’<‘云野-1’<‘云野-4’<‘云野-3’<‘云野-5’<‘YLO’<‘YOL-12’<‘云野-7’<‘云野-9’<‘云野-11’<‘云野-2’<‘Y9-5’。16个供试种质中‘Y9-5’的抗寒能力最强,‘云野-2’次之,‘云野-6’最弱,可将‘Y9-5’和‘云野-2’作为薏苡抗寒杂交育种和栽培的良好材料。     

低温胁迫下外源ABA对玉米幼苗抗寒性的影响

为了探讨外源ABA对玉米苗期耐寒性的影响,选取了耐寒能力强的青农105和冷敏感的农华101为试验材料,对其进行低温和外施ABA处理后,测定2个玉米品种的MDA含量、相对电导率、可溶性糖含量、保护酶活性和激素含量,并通过荧光定量PCR对低温胁迫相关基因的表达量进行了比较。结果表明,外源ABA处理降低了低温胁迫下2个玉米品种的MDA含量和相对电导率,提高了可溶性糖含量。抗寒品种青农105的MDA含量和电导率下降幅度大,而可溶性糖含量上升幅度大,外源ABA对抗寒性强的青农105作用更明显。对植物体内保护酶活性和激素含量分析发现,外源ABA可以提高低温胁迫下2个品种的SOD、POD、CAT、APX活性,增强清除活性氧的能力,减少活性氧物质的积累,抗寒品种青农105的SOD、POD、CAT、APX活性增幅较大,外源ABA对抗寒品种青农105作用更明显。外源ABA处理明显提高了低温胁迫下2个玉米品种的内源ABA的含量,降低了GA3、ZR、IAA含量,低温及ABA处理对抗寒品种青农105作用更明显。分子水平的证据表明,外源ABA处理增强了低温条件下一些与逆境胁迫相关基因的表达。对青农105和农华101的抗寒基因分析表明,低温胁迫诱导2个品种的Apx1、Fad8、Lip15、Cat3基因及抗寒品种青农105的Dreb1和Asr1基因的表达,抑制冷敏感品种农华101的Dreb1和Asr1基因的表达,结果发现,外施ABA对耐寒性强的玉米品种作用明显。为我国北方地区春玉米的生产提供了一些抵御冷害的策略。