不同抗旱性甘薯品种叶片生理性状差异及抗旱指标筛选

在人工控水条件下,以15个甘薯品种为试验材料,设置正常灌水和干旱胁迫2个土壤水分处理,研究了干旱胁迫条件下不同甘薯品种叶片生理特性的差异。结果表明,干旱胁迫条件下,叶面积系数均不同程度下降,反映了品种抗旱性的差异。通过抗旱系数聚类分析,将15个甘薯品种分为3个抗旱类型,抗旱品种:济薯21、济薯25、济徐23、济薯15、烟薯25;中等抗旱品种:徐薯18、济薯26、北京553、济紫薯2号、济薯18;不抗旱品种:郑薯20、济紫薯3号、济薯22、济紫薯1号、凌紫。叶面积系数与抗旱系数的相关性分析表明,干旱胁迫条件下抗旱性强的甘薯品种可维持较高的叶面积系数;而正常灌水条件下的叶面积系数不能反映甘薯品种抗旱性。干旱胁迫导致功能叶叶绿素含量和相对含水量下降,叶片相对电导率升高。干旱胁迫条件下,功能叶叶绿素含量和相对含水量与甘薯品种的抗旱性呈显著正相关关系,而功能叶相对电导率则与甘薯品种抗旱性呈显著的负相关关系。因此,叶面积系数以及功能叶叶绿素含量、相对含水量和相对电导率等指标可作为甘薯品种抗旱性鉴定的评价指标。     

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。     

拔节期干旱对不同玉米品种叶片生理特性的影响及抗旱性分析

为筛选玉米抗旱品种及探究抗旱机制。本研究以目前主推的6个玉米品种为试验材料,在拔节期进行水分中度胁迫试验,分析干旱胁迫下6个玉米品种的丙二醛含量、叶绿素含量、可溶性蛋白含量、脯氨酸含量、超氧化物歧化酶和过氧化物酶活性。发现6个玉米品种在干旱胁迫下表现出了不同的生理响应机制,6个玉米品种叶片的丙二醛含量、叶绿素含量均不同幅度的显著下降,脯氨酸含量、可溶性蛋白含量、超氧化物歧化酶和过氧化物酶活性均不同程度的显著升高。干旱胁迫下,尤其‘郑单988’和‘郑单6386’的MDA含量升高幅度较低,叶绿素含量下降幅度较小,抗氧化酶活性升高幅度较大,可溶性蛋白和脯氨酸含量较高;相反‘郑单958’相对于‘郑单6386’和‘郑单988’,生理生化层面表现出较弱的抗旱性。结果表明拔节期‘郑单988’和‘郑单6386’的抗旱性较‘郑单958’强。本研究结果对揭示玉米耐旱机理有一定的重要意义,并可以为玉米耐旱种质筛选、改良和分子育种提供有效的指导和参考。     

干旱胁迫对内蒙古草原多根葱生理生化指标的影响

为了探明内蒙古草原多根葱抗旱性能,采用盆栽控水法研究干旱胁迫对多根葱植物叶片生理生化指标的影响。结果表明,随着干旱胁迫时间的延长,内蒙古草原3个样地(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ)多根葱叶片相对含水量呈显著下降的趋势,叶绿素含量、SOD、POD、CAT活性均呈先上升后下降的趋势,水分饱和亏、相对电导率、脯氨酸、丙二醛含量呈上升的趋势。多根葱干旱性程度与水分饱和亏、相对电导率、膜脂过氧化作用呈正相关,与叶绿素含量、相对含水量、保护性酶活性呈负相关。隶属函数法抗旱性综合评价耐旱性强弱顺序为ⅠⅢⅡ。     

干旱胁迫对不同大豆品种苗期叶片渗透调节物质含量和细胞膜透性的影响

研究了苗期大豆在干旱胁迫下叶片渗透调节能力与大豆抗旱性的关系.结果表明:随着干旱胁迫的加强,渗透调节物质中可溶性糖(WSS)、游离脯氨酸(Pro)含量累积显著增加,质膜透性也不断增大.且耐旱性强的品种可溶性糖(WSS)和游离脯氨酸(Pro)含量增加的幅度大于耐旱性弱的品种,而MDA含量和相对电导率则是耐旱性强的品种增幅小于耐旱性弱的品种.     

PEG模拟干旱胁迫对不同抗旱性玉米品种苗期形态与生理特性的影响

为探讨玉米（Zea mays L.）苗期对水分亏缺的响应机制,以抗旱性具有显著差异的2个玉米品种为材料,使用PEG-6000溶液模拟不同强度的干旱胁迫,对逆境中玉米苗期的形态及生理生化特性进行分析。结果表明：干旱胁迫后抗旱性强的成单30的株高、叶面积、根长及根重呈上升趋势,抗旱性弱的金玉306呈下降趋势;干旱胁迫使成单30的地上部干重、根重和干物重等生物产量增加,而金玉306的各生物产量逐渐下降;干旱胁迫导致玉米的丙二醛含量升高,细胞膜稳定性下降,成单30的变化幅度比金玉306小;干旱胁迫使玉米的叶绿素a/b比值及叶绿素含量下降,类胡萝卜素含量增加;成单30的可溶性糖及可溶性蛋白含量在干旱胁迫后变化不显著,而金玉306在后期才出现显著变化;干旱胁迫后,成单30与金玉306的脯氨酸含量均极显著增加;干旱胁迫使玉米的超氧化物歧化酶、过氧化物酶及过氧化氢酶活性提高。这些结果说明不同抗旱性玉米品种的抗旱机制存在一定差异。     

六个烤烟品种苗期抗旱性与抗寒性的比较鉴定与综合评价

干旱和低温是影响烟叶产量和品质的重要逆境因素。为给烟草育种和栽培提供理论依据,本研究通过干旱和低温胁迫处理,以叶片含水量、相对电导率、脯氨酸、可溶性糖和丙二醛(MDA)含量为生理指标,综合比较了6个烤烟品种的抗旱性和抗寒性。研究表明,在干旱和低温胁迫下,6个烤烟品种叶片含水量显著下降,而相对电导率、脯氨酸、可溶性糖和丙二醛(MDA)含量明显上升,但不同品种之间各指标变化有显著差异。通过隶属函数方法计算各指标的隶属函数值,对这6个烤烟品种的抗旱性和抗寒性强弱进行了排序。总体而言,单育2号同时具有较强的抗旱性与抗寒性。     

‘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。     

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。     

干旱胁迫下不同大豆品系生理指标变化与抗旱性关系的研究

选用同一大豆杂交组合亲本产生的4个品系为试验材料,于营养生长期干旱胁迫条件下,测定叶片相对含水量、脯氨酸含量、叶绿素含量、相对电导率、渗透势等生理指标,并结合株重、粒数、粒重等农艺性状,通过抗旱隶属函数值对各品系的抗旱性级别进行了划分,进而对各品系生理指标与其抗旱隶属函数值做了相关和回归分析.结果表明:相对含水量、叶绿素含量、脯氨酸含量与抗旱性呈正相关:而相对电导率、渗透势与抗旱性呈负相关.综合分析得出4个品系抗旱性从强到弱的次序为:73-2(圆叶紫花)、73-1(尖叶白花)、73-3(圆叶白花)、73-4(尖叶紫花).     

不同高产玉米品种抗旱性的比较研究

为了有效筛选出适合鲁东半干旱区应用的夏玉米品种,以山东省目前主推的9个玉米品种为试材,通过2010-2011年连续2年防雨棚控水干旱试验,以抗旱隶属度、抗旱指数为评价参数,对各品种进行抗旱性综合评价。结果表明,干旱胁迫导致各品种玉米株高、穗位高、穗长、穗粒重均不同程度地降低,茎秆变细,秃尖变长,产量降低。年份间比较,2011年夏玉米植株性状、穗部性状、地上部干物重、产量均显著高于2010年。以茎秆性状、穗部性状、地上部干物重及产量指标隶属度的平均值为综合评价标准,‘登海701’为典型抗旱性品种;‘莱农14’、‘农大108’、‘金海5号’为抗旱性较强的品种;‘登海662’、‘郑单958’、‘中科11’、‘浚单20’为抗旱性弱的品种;‘青农105’在2年内的隶属度值差异较大,其抗旱性有待进一步研究。     

水分胁迫对水稻结实期一些生理性状的影响

选用抗旱性不同的3个杂交水稻品种，在干旱棚内分别在正常供水和水分胁迫条件下，研究了水稻结实期丙二醛（MDA）含量、光合速率、气孔导度、渗透调节物质及保护性酶活性等生理性状变化。结果表明，结实期随土壤水分胁迫加剧和时间延长细胞膜脂过氧化加剧，抗旱性弱的品种膜脂过氧化更为严重；剑叶光合速率、气孔导度和叶绿素含量迅速下降，抗旱性弱的品种比抗旱性强的品种降速快、幅度大。抽穗后0～14 d随胁迫时间的延长叶片内可溶性糖、氨基酸含量增加，超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）和过氧化物酶（POD）3种酶活性升高，抗旱性强的品种增加或升高的幅度大。抽穗14 d后叶片内可溶性糖、氨基酸含量下降，SOD、CAT和POD酶活性降低。试验表明，水稻叶片MDA含量、光合作用、渗透调节物质及保护性酶活性的变化幅度与品种的抗旱性密切相关。     

9种轻型屋顶绿化景天属植物的抗旱性研究

为了筛选适宜无养护轻型屋顶绿化的抗旱植物,以胭脂红景天(Sedum spurium ‘Coccineum’)、佛甲草(S. lineare)、金叶佛甲草(S. lineare ‘JinYe’)、八宝景天(S. spectabile ‘Borea’)、松塔景天(S. nicaeense)等9种景天属植物为试验材料,通过光照培养箱模拟屋顶绿化环境进行控水试验,研究干旱胁迫下不同品种叶片含水量、超氧化物歧化酶,(SOD)活性、丙二醛(MDA)含量等抗旱相关生理指标的变化情况,同时观察景天的外部形态变化。结果表明：随着干旱胁迫时间的增加,抗旱性强的品种叶片含水量下降幅度较小,脯氨酸反应不剧烈;除胭脂红景天外,大部分景天品种膜脂过氧化程度较轻,说明景天属植物总体上抗旱性较强。通过隶属函数法综合分析,9种轻型屋顶绿化景天属植物的抗旱性由强至弱的顺序为：佛甲草>八宝景天>垂盆草>宽叶佛甲草>费菜>德景天>松塔景天>金叶佛甲草>胭脂红景天。     

干旱对不同品种小麦幼苗的生理生化胁迫以及外源5-氨基乙酰丙酸的缓解作用

黄淮主产区冬小麦生育期干旱灾害发生频繁,造成小麦苗期严重光合生理伤害。为探讨不同小麦品种光合特性对干旱胁迫的响应,以百农207,周麦18以及小麦新品种郑麦1860为材料,研究了干旱胁迫对不同品种小麦幼苗光合生理、抗氧化物酶、相关基因表达水平的影响以及外源ALA的干旱缓解作用。研究结果表明,干旱胁迫下郑麦1860具有较高的根干重和根冠比,与周麦18相比,抗旱能力较强的郑麦1860和百农207叶绿素含量的下降幅度、MDA含量的增加幅度、叶绿素荧光参数和光合作用参数的下降幅度相对较低,但SOD和CAT酶活性的增加幅度相对较大。同时,干旱胁迫显著增加了CAT、SOD-Cu/Zn、MnSOD和FeSOD抗氧化酶相关基因的转录表达水平,且增加程度与小麦的抗旱能力密切相关。外源ALA预处理能够通过对CAT、SOD-Cu/Zn和MnSOD的转录诱导,进一步提高干旱胁迫下SOD和CAT酶的活性,降低膜脂过氧化损伤程度,同时提高ATP酶的活性,缓解干旱对小麦光合生理的伤害。此外,本研究首次发现,小麦叶绿体光合机构相关psb28基因转录表达的维持也与不同品种的抗旱能力有一定联系,且受外源ALA预处理的显著诱...     

水稻开花期抗旱性鉴定指标的筛选

水稻抗旱性鉴定指标的筛选已成为水稻抗旱性研究课题的热点之一。本文利用10个水、旱稻品种（组合）,在开花期水分胁迫条件下,测定了剑叶叶绿素、脯氨酸、丙二醛、可溶性糖含量,叶片相对含水量,株高,叶面积及光合速率等10项与抗旱性有关的形态和生理指标,进行了主成分分析和逐步回归分析。结果表明,水稻开花期叶片脯氨酸含量、叶片相对含水量、气孔导度、叶面积等4项指标对水稻的抗旱性有显著影响,可作为水稻开花期抗旱性鉴定指标。利用所建立的最优回归方程对供试品种（组合）进行了抗旱性预测,结果与它们在田间表现基本一致, 表明用这4个指标在开花期对水稻抗旱性进行鉴定是可行的。     

普通菜豆抗旱生理特性

采用盆栽试验,以抗旱性较好的品种跃进豆、260205和敏感品种奶花芸豆为试材,设置干旱和正常供水2种处理,测定产量、产量构成因素及相关生理生化指标,分析干旱胁迫下参试品种各性状及生理指标的变化及对干旱胁迫的生理响应。结果表明,干旱处理36 d,跃进豆和260205的根干重为总生物量的20.2%和20.6%,荚干重为总生物量的30.0% 和28.9%,而奶花芸豆的根干重和荚干重仅为总生物量的10.6%和17.1%,光合产物向根系和籽粒的有效分配与普通菜豆抗旱性关系密切;跃进豆在干旱胁迫后期的水分利用效率较对照增加 230.5%,而奶花芸豆的增幅仅为84.3%,较高的水分利用效率有利于CO₂的有效扩散和高效固定;其他生理特性分析表明,抗氧化酶与光呼吸共同作用有效降低了膜脂过氧化程度,减少了叶片的损伤;脯氨酸和可溶性糖是普通菜豆主要的渗透调节物质,能够较好地保持自身叶片的水分平衡。普通菜豆抗旱性是多种生理调节机制协同作用的结果,主要包括形态调节、气孔调节、渗透调节以及抗氧化能力的调节等。     

干旱胁迫下大豆种质资源的生理响应及抗旱性评价

为丰富贵州大豆抗旱种质资源,为大豆抗旱育种和栽培提供理论依据,本研究采用人工控水盆栽试验,研究20份贵州春大豆种质资源的叶片光合速率、水分相对含量、保护酶活性和叶片组织伤害程度4大类共10个生理指标对干旱胁迫的响应,并通过隶属函数法对20份大豆种质资源进行生理抗旱性综合评价。结果表明,干旱胁迫下不同大豆种质资源叶片光合速率降低5.84%~71.46%、叶绿素相对含量损失0.40%?37.33%、叶片相对含水量损失12.49%?41.09%、叶片水分利用效率增加11.42%?99.66%;过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)、超氧化物歧化酶(SOD)活性分别增加11.06%?98.94%、6.12%?332.14%、0.14%?302.90%;脯氨酸大量积累59.36%~359.18%、丙二醛含量增加0.49%?63.44%,膜脂过氧化作用明显,干旱胁迫对不同大豆种质资源叶片组织细胞膜透性的伤害度为4.27%?94.36%。20份大豆种质资源中,黔豆08014的平均隶属函数值最高,为0.6096,其次是黔豆2014-36(0.5416)和黔豆2014-10(0.5157),表现出较强的抗旱性:黔豆2014-155、黔豆2014-198的平均隶属函数值最低,均低于0.3000,表现出较弱的抗旱性。筛选出黔豆08014、黔豆2014-36、黔豆2014-107三份抗旱性较强的大豆种质资源,可为大豆抗旱育种及栽培工作提供理论依据,对贵州大豆抗旱育种具有一定的指导意义。     

不同水分条件下不同抗旱性苦荞根系生长规律研究

为了探明不同抗旱性苦荞根系形态和生理特性与抗旱性的关系,为干旱胁迫下苦荞高产优质栽培管理及抗旱品种的筛选提供理论依据,采用人工控水的方法,研究并分析了正常供水、重度干旱条件下不同抗旱性苦荞品种迪庆苦荞（耐旱）、黑丰1号（旱敏感）根系生长形态和生理指标变化。结果表明,干旱胁迫显著增加了苦荞根冠比、根系丙二醛（MDA）和脯氨酸（Pro）含量,而最大根长、根体积、根表面积显著降低。随着生育期推进,各处理苦荞最大根长、根体积、根表面积、MDA含量等指标均呈现逐渐增加趋势,根冠比、Pro含量呈现先增后减趋势。品种之间方差分析结果表明,重度干旱胁迫条件下,各测定时期迪庆苦荞的根冠比、最大根长、根体积、根表面积、根系Pro含量均显著高于黑丰1号,MDA含量则显著低于黑丰1号。回归分析表明,不同处理苦荞根表面积、最大根长等指标在测定时期内随时间变化的数学模型均符合指数函数,根体积、MDA含量等指标均符合一元二次方程的规律。干旱胁迫下苦荞根系与地上部分的生长均受到抑制,且表现为对地上部的影响大于对根系;与黑丰1号相比,迪庆苦荞耐旱性更强。     

干旱胁迫对春大豆超氧化物歧化酶活性和丙二醛含量的影响

大豆是一种对水分最敏感的豆类作物,明确干旱对大豆叶片主要生理特性的影响,对于进行更好的水分管理具有重要的理论和实践意义。本试验选用耐旱型品种黑农44和敏感型品种黑农65为材料,测定了不同生育时期干旱及复水后大豆叶片SOD活性和MDA含量。结果表明：在干旱条件下,SOD活性随干旱程度增加呈先增加后降低的趋势,活性增加幅度花期>苗期>鼓粒期,且黑农44的SOD活性明显大于黑农65;MDA含量随干旱程度增加呈逐渐上升趋势,苗期>开花期>鼓粒期,且黑农44明显小于黑农65。复水后,SOD活性和MDA含量均逐渐降低;苗期干旱复水后MDA含量恢复较快,开花期干旱复水后恢复时间较长,鼓粒期干旱复水后不能恢复。     

不同灌溉条件下冠菌素对大豆光合特性与产量的调控效应

干旱是限制大豆丰产稳产的重要因素之一,利用生物调节剂提高大豆耐旱性是生产中一种新型的生物节水管理模式。本研究在常规灌溉与无灌溉条件下,采用生物调节剂冠菌素(COR)于大豆初花期进行叶面喷施处理,研究COR对植株农艺性状、叶片水势和光合特征、产量及其构成因素的调控效应。试验结果表明:在正常灌溉条件下, COR处理对大豆叶片水势、叶绿素含量、光合速率、叶绿素荧光参数、RuBP羧化酶和SPS活性等影响较小,与对照相比其产量和生物量差异不显著。但在生长季无灌溉的雨养条件下,COR处理会显著提高大豆开花后叶片水势、叶绿素含量、光合速率和叶绿素荧光参数,增加叶片RuBP羧化酶和SPS活性,改善大豆产量构成因素,最终导致籽粒产量增加。总之,在雨养条件下, COR对大豆光合特征和产量形成具有积极的调控效应。