土壤水分胁迫对冬小麦叶片渗透调节及叶绿体超微结构的影响

土壤水分胁迫下 ,抗旱性强的小麦品种昌乐 5号、北农 2号与抗旱性弱的济南 13、鲁麦 5号相比 ,渗透调节能力高 0 4 1～ 0 60MPa ,相对含水量少降 6 39～ 10 74个百分点 ,叶水势少降 0 19～ 0 63MPa。水分胁迫使小麦叶片光合能力下降 ,水分胁迫全过程下降平均百分数 ,抗旱性强的品种比抗旱性弱的品种光合速率少降 17 7%～ 2 2 5% ;气孔导度少降 2 1 0 6%～2 3 75%。小麦叶肉细胞叶绿体的超微结构发生变化且随水分胁迫的加重而加剧 ,但变化程度与小麦的抗旱性及渗透调节能力成负相关。胁迫导致叶绿体外形变圆 ,类囊体肿胀 ,片层间距加大 ,基质片层模糊 ,最终叶绿体解体     

土壤水分胁迫下小麦叶片渗透调节与光合作用

在土壤水分胁迫过程中,抗旱性强的小麦品种昌乐5号、北农2号与抗旱性弱的品种济南13,鲁麦5号相比,渗透调节能力高0.41Mpa~0.604Mpa;相对含水量少降7%~8%;叶片水势少降0.40Mpa~0.41MPa。水分胁迫使叶片光合能力下降,抗早性强的品种与抗早性弱的品种相比,其下降的平均百分数为;光合速率前者比后者少降17%~22%;气孔导度     

外源ABA对渗透胁迫下玉米幼苗根系渗透调节的影响

用ABA处理不同抗旱性的两个玉米品种幼苗根系, 测定了根系的水势、渗透势、渗透调节能力及4种渗透调节物质的变化, 结果表明: 渗透胁迫条件下, ABA能提高根系的水势、降低渗透势、增加渗透调节能力, 且对抗旱性强的鲁玉14号的作用大于抗旱性弱的掖单13号. 正常供水条件下, ABA处理对根系水势的提高有一定的作用, 但对渗透势及     

干旱胁迫下不同燕麦品种光合荧光特性及其抗旱性评价

为研究水分胁迫下不同燕麦品种的抗旱性差异,明确不同燕麦品种在水分胁迫下的光合、荧光生理响应机制及其与燕麦抗旱性的相关性,设置干旱胁迫和充分灌水两种处理,分别在抽穗和开花两个时期对6个燕麦品种的光合、荧光等生理指标进行测定,在成熟期对6个燕麦品种的经济性状和产量性状进行测定,并对不同生理指标和抗旱性间的相关性进行分析。结果表明,在抽穗期和开花期,干旱胁迫导致胞间CO_2浓度、蒸腾速率、气孔导度、光合速率下降,且开花期受影响较为严重。水分胁迫导致Fo增加,Fm、Fv、Fv/Fm、Fv/Fo下降;隶属函数综合分析结果表明,0905-12-14为强抗旱型品种,张莜14号为抗旱型品种,张燕1号、张燕4号为中抗型品种,张燕3号、张莜7号为弱抗型品种;抽穗和开花期干旱胁迫下,产量性状和光合参数间的相关性较强,且光合速率和品种抗旱性间的相关性较强。充分灌溉条件下,产量性状和品种抗旱性与叶绿素荧光参数间有较强的相关性。综合分析表明,抗旱性强的品种对干旱胁迫的适应调节能力强,0905-12-14抗旱性最强,张燕3号、张莜7号抗旱性最弱,利用光合指标、抗旱系数、抗旱指数、敏感指数可作为燕麦抗旱性初步鉴定的指标。     

不同抗旱性绿豆突变体水分胁迫下的生理响应

在人工模拟水分胁迫情况下,对抗旱性不同的3个绿豆突变体即172-3(高抗)、159-1(中抗)、145-1(弱抗)和原材料中绿2号(不抗)在不同生育期不同程度水分胁迫下的抗旱生理响应进行了研究,旨在探明其不同的抗性机理。研究发现:随着水分胁迫的加剧,抗旱性强的突变体叶绿素含量减小幅度小,SOD活性、POD活性和NR活性明显高于抗性低的品种,表明水分胁迫对这些生理特性的影响程度与绿豆的抗旱性有关。     

干旱胁迫下胶质苜蓿苗期生理生化特性的研究

研究了水分胁迫下抗旱性不同的胶质苜蓿苗期生理生化特征的变化及其相互关系。结果表明:随着干旱胁迫的加重,叶片的相对电导率、丙二醛含量(MDA)、水分饱和亏缺(WSD)、脯氨酸含量(Pro)、可溶性糖含量(WSS)均有明显增加,其含量的变化与胶质苜蓿抗旱性密切相关,抗旱性强的材料Pro、WSS积累强度大于抗旱性弱的材料,电导率、MDA含量和WSD含量变化则是抗旱性弱的大于抗旱性强的材料;而相对含水量和叶水势均呈下降的趋势,抗旱性强的材料相对含水量下降幅度小于抗旱性弱的材料,叶水势变化趋势则与之相反。     

干旱胁迫对甘蔗新品种桂热2号生理指标的影响

为探讨甘蔗桂热2号（GR2）对干旱胁迫及外源脱落酸（ABA）的响应机制,以ROC22（抗旱性强）为对照（CK）,采用自然干旱的方式,分析GR2在干旱胁迫不同天数时生理指标的变化特点。结果表明,GR2在干旱胁迫下叶片内源激素含量、抗氧化酶活性及渗透调节物质含量显著提高。与CK相比,GR2在胁迫前期（0~5d）可溶性蛋白和可溶性糖含量增幅相对较大,丙二醛含量相对稳定,胁迫中期（7~9d）ABA、超氧化物歧化酶（SOD）和抗坏血酸过氧化物酶（APX）活性增幅相对较大。外源ABA处理能增强GR2内源激素含量的积累能力,提高其抗氧化酶SOD、APX及过氧化物酶活性,有效缓解渗透物质的积累,使其含量处于较低水平。综合表明,GR2是一个抗旱性较强的品种,外源ABA能提高其抗旱能力。     

新疆春小麦品种萌发期抗旱性评价

研究干旱胁迫条件下新疆春小麦不同品种间抗旱性的差异。以20% PEG-6000 作为水分胁迫剂,对10个新疆春小麦品种的发芽率、发芽势、相对芽长、相对根长、相对发芽率、萌发抗旱指数进行研究分析,并通过加权隶属函数法对供试材料的抗旱性进行了综合评价。结果表明：1)与对照相比,20%浓度的PEG胁迫后,发芽率、发芽势、相对芽长、相对根长、相对发芽率均受到抑制,不同品种降幅不同;2) 通过隶属函数法对上述指标进行综合评价分析,10份春小麦的综合评价值(D值)在0.01~0.82之间,中国春为强抗旱品种(1级),新春3号、新春6号、新旱688等3个品种为中抗品种(2级),新春2号、新春26号等2个品种为弱抗旱品种(3级),新春7号、新春17号、新春20号、新春21号等4个品种为不抗旱品种(4级)。因此,新旱688、新春3号、新春6号可作为新疆小麦抗旱育种的种质资源。     

PEG胁迫对小豆苗期抗旱生理指标的影响及抗旱鉴定体系建立

本研究致力于筛选出小豆苗期抗旱性的生理指标并据此鉴定品种抗旱性。以白红3号、白红4号、白红6号、冀红352等小豆品种为材料,对各品种苗期进行不同浓度(5%、10%、20%)PEG模拟水分胁迫处理,在处理后的3、6、9d取样(功能叶片),测定各抗旱生理指标。结果表明:5%PEG处理后6d的超氧化物歧化酶(SOD)活性、5%PEG处理后6d的脱落酸(ABA)含量、10%PEG处理后6d的可溶性糖含量、5%PEG处理后3d的相对电导率、5%PEG处理后6d的超氧阴离子(O_2~-·)产生速率,均可作为鉴定小豆苗期抗旱性生理指标。利用上述抗旱生理指标,初步确定白红6号和白红4号为较抗旱品种,白红3号和冀红352的抗旱性较弱。     

冬小麦抗旱生理特性的研究

试验结果表明，干旱胁迫下抗旱性不同的冬小麦品种的抗旱系数为：昌乐5号＞秦麦3号＞山农587＞济南13＞鲁麦5号＞烟农15。五个生育期的叶片渗透调节能力为抗旱性强的品种大于抗旱性弱的品种，抗旱系数和渗透调节能力是反映冬小麦抗旱特性的两个最好指标。拔节、孕穗和开花期抗旱性强的品种气孔阻力比抗旱性弱的品种大，灌浆和     

水分胁迫下紫花苜蓿根系特征与ABA含量的变化

研究通过温室盆栽试验探讨了干旱胁迫对‘三得利’、‘敖汉’和‘中苜1 号’3 个紫花苜蓿品种根系ABA浓度和根系特征的影响。按照田间持水量的100%（对照）、85%（轻度干旱）、70%（中度干旱）和55%（重度干旱）设置4 个梯度的水分胁迫处理,分别对3 个紫花苜蓿品种进行处理,并对根系ABA含量和根系性状进行测量。结果显示：水分胁迫可以显著影响不同生长时期的紫花苜蓿根系ABA的含量。随着处理时间的延长,不同水分胁迫处理的紫花苜蓿根系ABA含量均呈先升高后下降再升高的趋势。在移栽后的第75 天,根系ABA含量达到首个峰值,然后开始下降,到第105 天的时候将至最低,然后开始回升直至处理结束。移栽105 天以后,4 个水分胁迫处理（W1、W2、W3 和W4）紫花苜蓿根系ABA含量分别为44、56.6、64.6、94.4 ng/g FW。同时,不同紫花苜蓿品种根系ABA含量存在差异。移栽105 天以后,‘敖汉’、‘三得利’和‘中苜1 号’根系ABA含量均达到最低,分别为83.2 ng/g FW、61.7 ng/g.FW 和49.9 ng/g FW;之后,根系ABA含量开始回升。与对照相比,重度水分胁迫使根系长度降低了20.92%,使侧根数降低了20.71%,使根鲜重降低了43.79%,使根干重降低了37.96%。重度水分胁迫下植株根冠比是对照的1.9倍,这说明水分胁迫对地上部茎叶的影响要大于地下部的根系。水分胁迫降低了紫花苜蓿根长、侧根数、根鲜重和根干重,增加了紫花苜蓿根冠比,促使根系ABA含量升高。不同紫花苜蓿品种根系ABA含量存在差异。     

海水胁迫下外源生长素对小麦萌发期幼苗生理特性的影响

以海水处理小麦萌发期幼苗的方式,探讨了不同浓度海水胁迫条件下外源生长素(IAA)对小麦幼苗期生理特性的影响。结果表明:与NaCl盐胁迫不同,低浓度海水处理诱导幼苗根系和胚芽中的可溶性糖、可溶性蛋白及游离脯氨酸的积累,生长素可以调节根系和胚芽中的物质合成和海水胁迫诱导的渗透调节作用。海水胁迫下在根系和胚芽中生长素对小麦萌发期生理代谢物质的影响存在差异,根冠比的变化说明生长素可以在某种程度上提高小麦萌发幼苗对海水胁迫的适应性。     

CaM对渗透胁迫下小麦幼苗ABA合成的介导作用研究

ABA作为干旱信号物质在植物抗逆生理反应过程中起着至关重要的作用,揭示ABA合成及其信号转导机制对于探明植物干旱信息的感受机制尤为重要。通过外使CaM拮抗剂TFP、ABA以及分根试验,研究了渗透胁迫下小麦幼苗根系和叶片中ABA和CaM含量和时间的变化。渗透胁迫均促进根系和叶片ABA和CaM含量不同程度地提高,根系ABA含量峰值出现的时间早于叶片,而CaM峰值出现的时间晚于叶片。但根系和叶片ABA峰值均不晚于CaM。不同浓度TFP和ABA处理都能提高根系和叶片ABA和CaM含量,与渗透胁迫相比,ABA呈现先升高后降低趋势,且最大值出现的时间类似,但CaM呈持续上升趋势。TFP处理抑制根系CaM含量增加,而对叶片有促进效应。ABA处理呈现浓度效应。与全根胁迫相比,分根胁迫对胁迫根系ABA含量影响不明显,但与正常对照相比,显著提高了未胁迫部分根系ABA含量,但二者峰值出现的时间分别滞后6和18 h;叶片ABA和CaM含量也相应提高,且最大值滞后12 h。CaM可能未参与渗透胁迫下ABA的合成过程,渗透胁迫引起ABA合成后,调控胞内CaM水平。     

IBA对兔眼蓝浆果嫩枝扦插生根及内源激素变化的影响

以兔眼蓝浆果品种‘粉蓝’为试材,研究不同质量浓度(0、3000、5000、7000、9000 mg/L)吲哚丁酸(IBA)处理对‘粉蓝’嫩枝扦插生根及内源激素变化动态的影响。结果表明：兔眼蓝浆果品种‘粉蓝’嫩枝插条生根能力随外源IBA浓度增加而增强;扦插过程中适宜浓度内源IAA及IAA/GA有利于插条愈伤组织和根原基分化形成,高浓度内源GA抑制‘粉蓝’插条不定根的形成;在愈伤组织及根原基形成期ZT含量降低、IAA/ZT升高促进根原基分化形成,而在生根中后期高浓度ZT、低IAA/ZT有利于细胞分裂和不定根伸长生长。ABA及IAA/ABA在生根过程中没有明显变化。     

不同降水年型节水小麦产量构成与效益分析

于2003~2006年间3个不同降水年型,以28个小麦品种为材料,采用只浇冻水一水的节水措施,比较品种间产量构成因素和农艺性状等方面的差异性,并与常规灌溉管理小麦在产量水平、产量相关性状和效益等方面进行比较分析。结果表明：（1）从产量水平看,参试品种间抗旱性存在显著差异。节水栽培条件下,各品种产量水平与不同降水年型生长期降水量有着密切的关系。（2）初步认为“京农02-2”、“中麦326”、“北农9580”、“中麦12”、“京农04-133”和“京冬8”六个品种在参试品种中具有较好的抗旱性,其中“中麦326”在丰水年和平水年2个不同年度表现出较好的对不同水分条件的适应性。（3）干旱条件下,小麦分蘖成穗过程受影响最大,分蘖成穗率可以作为小麦抗旱性筛选鉴定的较早期指标。（4）在丰水年和平水年大面积推广抗旱性好的小麦品种和节水型栽培技术,可以明显改善本区水资源亏空的状况。但枯水年只灌溉一次冻水难以满足小麦正常生长需要,比正常灌溉小麦产量降低48.89%以上。     

Drought and heat stress reduce yield and alter carbon rhizodeposition of different wheat genotypes

Drought and high temperature are major environmental stress factors threatening wheat production during grain filling stage resulting in substantial yield losses. Four wheat genotypes (Suntop, IAW2013, Scout and 249) were planted under two temperature levels (25 and 30°C) and two water levels (15% and 25% soil moisture content). Wheat yield, leaf δ¹³C, plant rhizodeposition, shoot biomass and root traits were examined. Low moisture (drought stress) and high temperature (heat stress) decreased the grain yield of all wheat genotypes, in particular 249, while combined drought and temperature stresses had the most pronounced negative effect on plant biomass and grain yield. Decreasing soil water availability decreased the allocation of plant‐derived C to soil organic carbon (SOC) and to microbial biomass through rhizodeposition. Leaf δ¹³C decreased with increased yield, suggesting that higher yielding genotypes were less water stressed and allocated less C to SOC and microbial biomass through rhizodeposition. Wheat genotypes with lower root/shoot ratios and thinner roots were more efficient at assimilating C to the grain, while genotypes with higher root/shoot ratios and thicker roots allocated more C belowground through rhizodeposition at the expense of producing higher yield. Therefore, improving these traits for enhanced C allocation to wheat grain under variable environmental conditions needs to be considered.     

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。     

Growth and Distribution of Dry Matter in a Drought Tolerant and a Susceptible Potato Cultivar under Normal and Water Deficit Condition

The growth behaviour of Dekama (drought tolerant) and Kufri Jyoti (drought susceptible) was studied using potted plants maintained at well watered condition and water deficit condition respectively. Periodic harvestings were done starting from 50 days after planting till maturity. Recordings of plant height, leaf area, dry weights of different plant parts, the proportion of thinner and thicker roots, stomatal conductance and water saturation deficit were obtained. The plant height, leaf area and dry weight of shoot decreased to nearly the same extent in both the cultivars under stress. The stomatal conductance decreased by 61.7 % in Dekama and by 64 % in Kufri Jyoti due to water stress. Water saturation deficit increased by about 80 % in both the cultivars. The ratios of root to shoot and that of thinner to thicker root increased due to stress in both cultivars and this increase was 85 % and 71 % in Dekama and 64 % and 19 % in Kufri Jyoti respectively. The distribution of dry matter to leaf, stem, root were more at the expense of tuber under stress conditions in both cultivars. However, the tolerant cultivar Dekama got adjusted to the stress condition, with more dry matter partitioned to tubers in the last two samplings. The study points out the factors responsible for better drought tolerance of Dekama compared to Kufri Jyoti and the possible physiological traits useful for selecting drought tolerant cultivars.     

Selection of wheat genotypes for biomass allocation to improve drought tolerance and carbon sequestration into soils

The biomass allocation pattern of plants to shoots and roots is a key in the cycle of elements such as carbon, water and nutrients with, for instance, the greatest allocations to roots fostering the transfer of atmospheric carbon to soils through photosynthesis. Several studies have investigated the root to shoot ratio (R:S) biomass of existing crops but variation within a crop species constitutes an important information gap for selecting genotypes aiming for increasing soil carbon stocks for climate change mitigation and food security. The objectives of this study were to evaluate agronomic performance and quantify biomass production and allocation between roots and shoots, in response to different soil water levels to select promising genotypes for breeding. Field and greenhouse experiments were carried out using 100 genotypes including wheat and Triticale under drought‐stressed and non‐stressed conditions. The experiments were set‐up using a 10 × 10 alpha lattice design with two replications under water stress and non‐stress conditions. The following phenotypic traits were collected: number of days to heading (DTH), number of productive tillers per plant (NPT), plant height (PH), days to maturity (DTM), spike length (SL), kernels per spike (KPS), thousand kernel weight (TKW), root biomass (RB), shoot biomass (SB), root to shoot ratio (R:S) and grain yield (GY). There was significant (p < 0.05) variation for grain yield and biomass production because of genotypic variation. The highest grain yield of 247.3 g/m² was recorded in the genotype LM52 and the least was in genotype Sossognon with 30 g/m². Shoot biomass ranged from 830 g/m² (genotype Arenza) to 437 g/m² (LM57), whilst root biomass ranged between 603 g/m² for Triticale and 140 g/m² for LM15 across testing sites and water regimes. Triticale also recorded the highest R:S of 1.2, whilst the least was 0.30 for wheat genotype LM18. Overall, drought stress reduced total biomass production by 35% and R:S by 14%. Genotypic variation existed for all measured traits useful for improving drought tolerance, whilst the calculated R:S values can improve accuracy in estimating C sequestration potential of wheat. Wheat genotypes LM26, LM47, BW140, LM70, LM48, BW152, LM75, BW162, LM71 and BW141 were selected for further development based on their high total biomass production, grain yield potential and genetic diversity under drought stress.     

不同时期干旱胁迫对甘薯内源激素的影响及其与块根产量的关系

在人工控水条件下, 以抗旱品种济薯21和不抗旱品种济紫薯1号为试验材料, 设置全生育期干旱胁迫(DS)、发根分枝期干旱胁迫(DS1)、蔓薯并长期干旱胁迫(DS2)、快速膨大期干旱胁迫(DS3) 4个处理, 全生育期正常灌水(WW)为对照, 研究其对甘薯内源激素及块根产量的影响。结果表明, 与对照相比, 2个品种不同年份的所有干旱胁迫处理的鲜薯和薯干产量均显著下降。其中, DS薯干产量减产幅度最大, 济薯21和济紫薯1号3年平均分别减产44.62%和56.21%; 其次是DS1, 减产32.03%和44.03%; 再次是DS2, 减产30.41%和39.39%; DS3的减产幅度最小, 为13.66%和17.88%。抗旱品种济薯21的减产幅度小于不抗旱品种济紫薯1号。干旱胁迫抑制了甘薯地上部生长及块根的形成和膨大, 两个品种的单株叶片数、蔓长、地上部干重、地下部干重和块根淀粉率, 与对照相比, 各时期均表现为, DS的减少幅度最大, 其次是DS1和DS2, DS3的减少幅度最小。不同时期干旱胁迫均引起叶片和块根中GA、IAA和ZR含量下降, ABA含量上升。地上部干重与叶片GA、IAA和ZR含量呈显著正相关, 与ABA含量呈显著负相关; 地下部干重与块根GA、IAA和ZR含量呈显著正相关, 与ABA含量呈显著负相关。总之, 不同时期干旱胁迫均导致甘薯产量下降, 且胁迫时间越早, 对甘薯内源激素和块根产量的影响越大, 发根分枝期是甘薯对水分最敏感的时期。