粳稻品种Dongjin在干旱胁迫下苗期生理反应

为了明确苗期水稻对干旱胁迫的生理反应,笔者从光合作用、水分生理、植株体内的氧化逆境、渗透调节物质代谢以及细胞膜的完整性等几个方面分析了粳稻品种Dongjin（Oryza sativa L. subsp. japonica）在干旱胁迫处理下的生理变化。结果表明：干旱胁迫过程中,叶片的净光合速率与植株地上部相对含水量在处理5d内均已显著降低,5d后大幅度下降;植株地上部丙二醛含量的显著增加以及相对电导率的快速上升发生在处理5d以后,并且二者的变化趋势相类似;脯氨酸含量在处理6d时有所增加,处理6d后快速上升;叶片的活性氧含量在处理6d时略微下降,6d后逐渐上升,处理8d时显著升高。光合速率与相对含水量最先响应旱胁迫信号,与活性氧、丙二醛、脯氨酸含量和相对电导率一起可用作综合评价水稻苗期耐旱性的指标。     

外源硫化氢对盐胁迫下加工番茄幼苗生理生化特性的影响

为明确盐胁迫下外源硫化氢(H2S)对加工番茄幼苗的缓解作用,以耐盐性不同的2个加工番茄KT-7和KT-32为材料,采用盆栽法,研究了不同浓度(20,50,100,150μmol/L)的H2S供体硫氢化钠(Na HS)对250 mmol/L Na Cl胁迫下加工番茄幼苗生物量、叶片光合色素含量、相对含水量、根系活力、游离脯氨酸含量、抗氧化酶活性及膜质过氧化水平和丙二醛含量的影响。结果表明:低浓度的Na HS处理在一定程度上提高了盐胁迫下加工番茄幼苗的生物量、光合色素含量、相对含水量、根系活力、脯氨酸含量以及抗氧化物酶(SOD、POD、CAT)活性,而降低了电解质渗出率和丙二醛含量,其中以50μmol/L的Na HS处理效果最佳,与单独盐胁迫处理相比50μmol/L的Na HS使KT-7的生物量、叶绿素a、叶绿素b、类胡萝卜素含量、SOD活性分别增加30.8%~66.7%,61.8%,56.3%,57.0%,9.1%,而使电解质渗出率和丙二醛含量分别下降15.0个百分点和23.7%;使KT-32的生物量、叶绿素a、叶绿素b、类胡萝卜素含量、SOD活性,分别增加24.0%~96.4%,49.8%,52.0%,46.7%,10.2%,而使电解质渗出率和丙二醛含量分别下降12个百分点和24.2%。综上,外源H2S处理通过提高幼苗的抗氧化水平,减少盐胁迫对加工番茄幼苗造成的氧化损伤,在一定程度上提高了加工番茄幼苗对盐胁迫的适应能力。为进一步探索H2S缓解加工番茄盐胁迫的机理提供了理论依据。     

香蕉幼苗对PEG模拟水分胁迫下氮钾营养的生理响应

为了探索香蕉作物抗旱生理对适宜的水、氮、钾组合互作效应的响应特征,水培试验中利用PEG模拟水分胁迫,研究香蕉幼苗在不同浓度的氮钾肥交互效应下,叶片相对含水量、根系活力、脯氨酸酶含量、过氧化物活性的变化,进行多重比较分析最佳抗旱效果的氮钾浓度组合。结果表明,水分胁迫对香蕉幼苗叶片POD酶活性和Pro含量的影响来说,均表现为PEG 30%>PEG 20%>PEG 10%>CK (0%)。对试验因子间的交互作用进行分析表明：（1）叶片含水量的大小顺序：PEG 5%与N 50 mg/L>PEG 15%与N 150 mg/L≈PEG 10%与N 100 mg/L;K 150 mg/L>K 200 mg/L>K 100 mg/L,且相互之间差异达到极显著。（2）香蕉幼苗根系活力大小顺序为：处理6(PEG 10%、N 150 mg/L、K 150 mg/L)>处理5(PEG 10%、N 100 mg/L、K 100 mg/L)>处理7(PEG 15%、N 50 mg/L、K150 mg/L),此3个处理的根系活力显著高于其他处理的根系活力,但三者之间差异不显著;（3）香蕉幼苗脯氨酸含量表现为处理9(PEG 15%、N 150 mg/L、K 100 mg/L)比处理1（PEG 5%、N 50 mg/L、K 100 mg/L）的脯氨酸含量高出2.16倍。处理9极显著高于其他处理的脯氨酸含量;（4）香蕉幼苗过氧化物酶活性表现为：处理9(PEG 15%、N 150 mg/L、K 100 mg/L)比处理1(PEG 5%、N 50 mg/L、K 100 mg/L)的过氧化物酶活性高出1.46倍。处理9极显著高于其他处理的过氧化物酶活性。适当的氮、钾浓度可提高香蕉幼苗叶片相对含水量、根系活力、脯氨酸含量和过氧化物酶活性,从而减轻水分胁迫的不利影响。本试验中处理6(PEG 10%、N 150 mg/L、K 150 mg/L)为最佳的水、氮、钾的处理。     

干旱胁迫对转IrrE基因甘蓝型油菜生理生化指标的影响

以转IrrE基因与非转基因甘蓝型油菜为材料,用10%(W/V)PEG6000(聚乙二醇)进行了干旱胁迫实验,比较研究了转IrrE基因与非转基因甘蓝型油菜幼苗的耐受性应答情况。结果表明:转基因油菜植株含水量下降趋势小于非转基因油菜植株;转基因油菜植株叶绿素含量和荧光参数F0的上升趋势均明显大于非转基因油菜植株;转基因油菜植株的Fv/Fm值和可溶性蛋白含量均大于非转基因油菜植株,但丙二醛(MDA)含量小于非转基因油菜植株。以上结果从侧面证实了:在干旱胁迫下,转IrrE基因油菜植株较非转基因植株有更强的耐受能力;IrrE基因作为一种转录调节因子,广泛参与了油菜幼苗对干旱胁迫的耐受性应答过程,增强了植株的耐旱能力。     

‘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。     

低磷胁迫下光质对番茄幼苗生长及生理抗性的影响

为研究低磷胁迫下不同光质对番茄幼苗生长及生理抗性的影响,以番茄品种‘中杂9号’为试材,采用水培法,设置2种不同光质（蓝紫光、白光）与3个磷素水平（0.22、0.44、0.66 mmol/L）共6个组合处理。结果表明,与正常供磷水平相比,轻度、重度低磷胁迫下番茄叶绿素含量、叶片相对含水量、生物量均显著降低,总根长、丙二醛含量、超氧化物歧化酶、过氧化物酶、过氧化氢酶活性和可溶性糖、可溶性蛋白、脯氨酸含量均显著增加。同时,低磷胁迫下,相较于白光处理,蓝紫光处理明显增加了番茄幼苗叶绿素含量、叶片相对含水量、总根长、总表面积、平均直径;同时降低了叶片和根系中的MDA含量,提高了可溶性糖、可溶性蛋白、脯氨酸含量和抗氧化酶活性,进而促进了植株生物量的积累。综上,蓝紫光处理能够增强番茄植株对低磷胁迫的适应能力。     

干旱胁迫和复水对扁蓿豆幼苗生理特性的影响

采用温室模拟干旱胁迫-复水法,研究不同干旱程度对6份扁蓿豆种质材料幼苗生理特性的影响,分别于连续干旱胁迫1,4,7,10 d以及复水2 d后,对其叶片相对含水量、细胞膜透性、丙二醛含量、脯氨酸含量、可溶性蛋白含量5个抗旱生理指标进行测定分析,结果表明:扁蓿豆叶片相对含水量随干旱胁迫程度增强而降低,在复水后快速恢复;细胞膜透性、丙二醛含量及可溶性蛋白含量随干旱程度的增加而升高,而脯氨酸含量则呈先下降后上升的趋势;5个生理指标中脯氨酸含量对干旱胁迫最敏感。采用欧氏距离法对5个生理指标进行综合聚类分析,将6份扁蓿豆种质材料划分为3个抗旱等级,即相对抗旱的包括MR4和MR5;中等抗旱的包括MR1、MR2和MR3;对干旱胁迫最敏感的是MR6。     

PEG干旱胁迫对红三叶抗性生理生化指标的影响研究

为快速比较红三叶(Trifolium pretense)植株抗旱性,采用不同浓度PEG-6000溶液对4个野生红三叶材料和1个红三叶品种进行不同程度的水分胁迫处理,研究不同水分胁迫对各材料叶片中生理生化指标的影响。结果表明：不同PEG干旱胁迫处理下,巫溪红三叶叶片含水量降幅较低,20% PEG处理下与对照相比下降幅度为28.49%,叶片电导率均最低,为对照的2.78倍,MDA含量增幅较小,为对照的2.84倍,叶片细胞膜系统有较强的抗旱能力;而红三叶06-4叶片含水量降幅最大,在强度渗透胁迫下与对照相比下降幅度为35.32%,叶片电导率在20% PEG处理时为对照5.01倍,MDA含量增幅最大,为对照的4.24倍,其忍耐干旱的性能相对较弱。渗透胁迫下各品种叶片游离脯氨酸含量显著增加,当PEG浓度为20%时,巫溪红三叶脯氨酸含量急剧上升,为对照的30.84倍。红三叶各材料的SOD活性在轻度干旱胁迫时均提高,胁迫程度增强时SOD活性下降。PEG胁迫导致红三叶各材料叶片相对含水量下降、细胞膜透性增大、MDA含量上升、脯氨酸含量增加而SOD活性下降,但4个材料和1个红三叶品种对应指标的变化幅度存在差异,巫溪红三叶表现出较强的抗旱性,而‘红三叶06-4’抗旱性较弱。     

白刺对干旱胁迫的生理生化反应

研究白刺幼苗抗旱特性的生理学机制,期望为干旱农业生产提供理论依据。实验采用盆栽,用控制浇水的方法对不同强度的干旱胁迫梯度上对白刺幼苗叶片相对含水量、丙二醛、脯氨酸、可溶性蛋白质、叶绿素含量、超氧离子自由基产生速率和抗氧化酶活性的变化特点进行了研究。试验结果表明：在干旱胁迫下,白刺叶片相对含水量降低、脯氨酸含量呈增加趋势;可溶性蛋白质、叶绿素含量在轻度和中度干旱胁迫时上升,在重度干旱胁迫时显著下降;随着干旱胁迫的加剧,膜透性上升,丙二醛含量和超氧离子自由基产生速率增加。抗氧化系统酶活性测定结果表明,SOD、POD、CAT 3个酶能配合协同作用,降低膜脂过氧化程度,减少水分胁迫造成的伤害。     

干旱胁迫对厚朴幼苗生理生化影响的研究

以1年生厚朴幼苗为材料,研究在聚乙二醇(PEG 6000)胁迫下厚朴幼苗的生理生化特性。结果表明:随着干旱胁迫时间的延长,厚朴叶片相对含水量(RWC)和叶绿素含量明显减少,叶片的相对电导率和丙二醛(MDA)含量呈上升趋势;其中MDA含量在处理36 h后增幅较大,超氧化物歧化酶(SOD)活性先上升后下降,胁迫期间其活性高于对照,说明厚朴幼苗在干旱胁迫下可以保持一定的抗渗透胁迫能力和清除活性氧能力。     

PEG模拟干旱胁迫对耐旱型与干旱敏感型甜菜种质形态指标的影响

探讨不同程度干旱胁迫对甜菜苗期生长状况的影响,旨在为耐旱甜菜种质选育与抗逆性研究提供理论依据。本研究以两种耐旱型BGRC16137(V₁)、依安一号(V₂)和两种干旱敏感型92011/1-6/1(V₃)、7412/823-3(V₄)的甜菜种质为材料,采用PEG模拟干旱,以差异显著性检验和逐步回归分析的方法来衡量干旱胁迫对甜菜的影响。随着干旱胁迫程度的增加,4个甜菜种质的幼苗地上部指标、地下部指标与叶片相对含水量都有显著的降低,根冠比逐渐升高。在各种浓度的干旱胁迫下,耐旱型V₁、V₂种质的叶鲜重、叶干重、叶饱和鲜重、根长和根鲜重的下降程度都低于旱敏感型V₃、V₄种质。重度干旱胁迫下,旱敏感型V₃、V₄种质的叶片相对含水量分别比对照组下降37.33%、43.90%,而耐旱型V₁、V₂种质仅下降14.94%、20.45%。结果表明耐旱型甜菜种质通过增加叶鲜重、叶干重、叶饱和鲜重、根长、根鲜重和叶片相对含水量来适应干旱胁迫。     

水分胁迫对陕产重楼保护酶活性和渗透调节物质的影响

为了考察水分胁迫对陕产重楼保护酶活性和渗透调节物质含量的影响,以基质栽培的重楼种苗作为试验材料,采用质量浓度分别为5%、10%、15%的PEG-6000溶液模拟不同程度的水分胁迫,在不同处理时间取样,测定重楼叶片中保护酶活性和渗透调节物质含量。结果显示：不同浓度PEG处理重楼植株,SOD、POD活性总体呈现降低—升高—降低趋势;脯氨酸含量在胁迫2 h显著提高,15% PEG处理5天时其含量为对照组的2.61倍。可溶性糖含量在胁迫12 h增加明显,处理后期仍保持在较高水平。不同水分胁迫处理2 h,MDA迅速积累,10% PEG处理5天的含量相比对照组提高229.9%。陕产重楼具有一定的抗旱性,通过提高体内保护酶活性和渗透调节物质含量,以适应轻度水分胁迫。     

水分胁迫下甜菜幼苗过氧化物酶cprx1基因的半定量表达模式分析

为明确甜菜过氧化物酶cprx1基因在抗旱节水中的功能,利用甜菜品种HI0466(抗旱性较强)、农大甜研4号(抗旱性较弱)为材料,通过已克隆的甜菜cprx1基因序列设计引物,利用半定量RT-PCR方法,对甜菜幼苗根系、叶片中cprx1基因在正常供水及PEG6000模拟水分胁迫1d、3d、5d及复水1d、2d时的表达模式进行分析。结果显示,2个甜菜品种幼苗根、叶中cprx1基因在正常供水情况下均有一定量的表达;在水分胁迫1d均诱导上调表达;水分胁迫至第3天HI0466根、叶中表达量显著增强,而农大甜研4号根、叶中该基因表达受到抑制;胁迫至第5天HI0466根、叶中该基因仍有微量表达,而农大甜研4号根、叶内该基因表达接近停止;复水2d后表达量均恢复至胁迫前水平。     

高铁胁迫对甜菜幼苗生长及保护系统的影响

为了探究高铁胁迫下甜菜幼苗生长和生理变化规律,本研究设置7个处理,即0.06、0.12、0.24、0.48、0.96、1.92、3.84 mmol/L,6次重复,并对甜菜进行水培试验。初步分析不同浓度Fe²⁺胁迫下甜菜幼苗中各项生理指标的变化。结果发现,随着Fe²⁺胁迫浓度的升高甜菜生长受抑制,地上部分叶面积变小,叶片相对电导率增大,相对含水量降低。地下部分表现出根系变短,面积变小,颜色变暗。与此同时高铁胁迫下甜菜植株抗氧化酶活性升高,参与渗透调节的可溶性糖和脯氨酸积累量均有不同程度的上升。变化趋势随着Fe²⁺的增加,先升高后降低,且在Fe²⁺胁迫浓度为0.96 mmol/L时达到最大值。说明甜菜植株抗氧化酶和渗透调节物质在高铁胁迫中起到了重要的调节作用,但当Fe²⁺超过一定浓度时,这种调节机制会明显受到抑制。     

干旱对马尾松幼苗光合作用及相关生理的影响

为了解干旱胁迫对马尾松幼苗生长、生理及光合特性的影响,揭示不同抗旱时期马尾松幼苗中各种物质含量的变化规律及抗旱机制,以1年生马尾松幼苗为试材,采用温室土培盆栽进行干旱胁迫处理,对胁迫0、15、30、45、60天的马尾松幼苗分别测定相关生理生化及光合特性指标。结果表明,随干旱胁迫程度加剧和胁迫时间延长,马尾松幼苗根冠比略上升,严重胁迫下苗高生长量、地径生长量及干物质积累,比正常浇水(CK)分别降低了69.89%、70.73%、75.58%;马尾松幼苗中的过氧化物歧化酶、过氧化物酶的活性呈先升后降趋势,处理30天时中等和严重胁迫处理均达峰值699.81、817.82 U/g,比正常供水分别上升75.57%、104.01%;45天时过氧化物歧化酶的活性仍较高,而严重胁迫下过氧化物酶活性达峰值319.00 U/(g·min),比正常浇水分别高171.88%,与正常浇水呈显著性差异;丙二醛、脯氨酸含量逐渐上升;生长指标根冠比与生理指标丙二醛、蒸腾速率、茎生物量、气孔导度之间,气孔导度与根生物量均呈很强的正相关(r=1);但脯氨酸与净光合速率呈显著负相关(r=-1)。马尾松幼苗通过调整生长和生物量分配抵御干旱胁迫;水分亏缺引起马尾松幼苗蒸腾作用和光合作用减弱;干旱初期通过快速增加抗氧化性酶活性保护幼苗过氧化伤害,中后期则增加渗透调节物质,维持细胞内渗透压缓解膜质损伤;马尾松通过调整光合及相关生理机制,制约与协调不同组织应对干旱胁迫。     

外源供体硝普钠对干旱胁迫下大豆幼苗游离脯氨酸及抗氧化酶的影响

使用20％ PEG-6000进行干旱模拟,通过测量大豆幼苗中的游离脯氨酸含量、超氧化物歧化酶活力及过氧化氢酶活性的变化来分析硝普钠对大豆抗旱的影响.结果表明:当硝普钠浓度在0～90μmol/L之间时,游离脯氨酸含量、超氧化物歧化酶活力、过氧化氢酶活性等3项生理指标均随之升高,当硝普钠浓度为90 μmol/L时,3项生理指标达到最大值,当硝普钠浓度在90～150μ mol/L之间时,3项生理指标又随着硝普钠浓度的升高而降低.所以,当硝普钠浓度为90 μmol/L时,对大豆幼苗中游离脯氨酸含量、超氧化物歧化酶、过氧化氢酶影响最大,为促进作用.本实验以大豆为研究对象,探讨外源供体硝普钠对干旱胁迫下大豆幼苗生长的影响,旨在了解硝普钠缓解干旱胁迫的最佳浓度.     

不同缺硼处理对甜菜苗期叶片生长及光合性能的影响

探讨不同缺硼胁迫处理对甜菜叶片生长发育及光合性能的影响,为生产实践提供理论依据。以甜菜品种‘H004’为试验材料,采用水培试验方法,设定硼浓度0 (B1)、0.5 (B2)、5 (B3) μmol/L为缺硼处理,以硼浓度50 (B4) μmol/L为正常硼浓度对照,于胁迫后21天对甜菜幼苗叶片形态参数及光合性能进行测定和分析。结果表明：缺硼胁迫对甜菜叶片的生长发育具有显著的抑制作用,且缺硼胁迫程度越高抑制作用越明显。具体表现为：缺硼显著降低了叶片面积、叶片鲜重和干重,增加了叶片厚度、叶色值;使叶片叶绿素a和叶绿素b分别比对照降低了22.3%~51.5%、23.3%~42.3%;光合参数在缺硼处理时较对照下降了0.6%~28.4%。相关分析表明,缺硼胁迫下叶面积与光合色素、光合速率、蒸腾速率、胞间CO₂浓度的相关性均达到了极显著水平(P<0.01)。综上,缺硼胁迫影响了植株叶片形态、抑制了光合色素的形成,降低叶片光合特性,进而阻碍了甜菜幼苗叶片生物量积累,导致叶片的生长发育异常。