黄瓜耐热材料的筛选与鉴定

黄瓜作为消费量巨大的世界性蔬菜,高温是影响其生产和品质的重要逆境因素。如何攻克黄瓜生产上的难题、选育耐热的黄瓜品种,亟需筛选耐热的黄瓜材料。目前表现耐热的黄瓜资源比较缺乏,本实验通过对收集到的11个性状稳定的黄瓜自交系幼苗进行40℃高温胁迫处理,旨在筛选耐热材料,建立快速的耐热筛选体系。研究表明:黄瓜幼苗经受高温胁迫后,不耐热材料首先叶片表现卷曲萎蔫,持续热害后,全株萎蔫乃至死亡,10 d的持续高温胁迫可以明显区分材料间的耐热性;另一方面,黄瓜幼苗的生理生化指标也随胁迫发生改变,幼苗体内的抗氧化酶活性均提高,丙二醛(MDA)含量增加,抗坏血酸(As A)含量降低、谷胱甘肽(GSH)含量提升,相对电导率值增大,但是耐热性强的材料相较于不耐热材料,高温胁迫后,丙二醛含量低,抗坏血酸和谷胱甘肽含量高,相对电导率低。在叶片解剖结构上,耐热性弱的黄瓜幼苗,叶片海绵组织降解程度大,茎部木质素沉积量少,气孔开张度大,耐热性强的材料表现相反;研究表明,黄瓜幼苗在高温胁迫下的死亡率、相对电导率和谷胱甘肽含量与植株的耐热性有较大相关性,本试验筛选获得2个耐热性强的材料,为02-4和05-41。本研究为黄瓜耐热育种筛选了耐热资源,观测了黄瓜经受高温后的生理指标和形态结构变化,方便快速初筛耐热材料,为后期更深入的理论研究奠定了基础。     

高温胁迫对月季品种部分生理指标的影响研究

在正常温度和高温条件下研究月季耐热品种和不耐热品种的生理生化指标的变化趋势,结果表明,耐热月季品种在高温下自由水／束缚水比值、电导率上升明显小于不耐热品种,而脯氨酸含量、可溶性蛋白含量、抗氧化酶活性均比不耐热品种高。上述生理指标均可作为月季品种耐热性筛选指标体系,也可为其它园林植物的耐热筛选提供参考。     

抽穗扬花期高温胁迫对不同耐热性水稻生理指标的影响

高温热害对水稻生产造成了巨大的损失,其危害机理研究刚刚起步。为了研究不同耐热性水稻在高温胁迫下主要生理指标的变化情况,对其生理指标与耐热性的关系进行分析。结果表明:不同品种的水稻,耐热性存在差异,可以通过耐热系数筛选不同的耐热品种;高温胁迫对不同耐热性水稻的生理指标有较大的影响,绝大多数的生理指标随高温处理时间延长,表现出先增大,达到峰值后下降的趋势;耐热性强的水稻品种,各个生理指标的峰值出现的较晚,耐热性差的品种,较早达到峰值;耐热系数和生理指标相关分析表明耐热系数除与MDA含量呈正相关关系外,与各生理指标上呈负相关关系,其中与CAT酶活性相关系数到达了-0.75222**。高温胁迫下,水稻水稻生理指标会发生很大的变化;每个生理指标基本都有峰值出现,表明生物体高温热害是应激物质等调节存在反馈机制;高温胁迫时生理指标变化与耐热性有一定的相关性。     

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。     

高温对玉簪品种部分生理指标的影响研究

本研究进行了正常温度和高温条件下，6个不同耐热性玉簪品种的生理生化指标变化趋势研究，结果表明：高温下其电导率和自由水／束缚水比值的上升与其耐热性呈负相关，而脯氨酸含量、抗氧化酶活性、可溶性蛋白含量的变化与其耐热性呈正相关。上述生理指标均可作为玉簪品种耐热性筛选指标，也为其它园林植物的耐热筛选提供理论指导。     

抽穗和灌浆早期高温对耐热性不同籼稻品种产量的影响及其生理原因

选用4个耐热性不同的籼稻品种,分别于抽穗(始穗后0~10 d)和灌浆早期(始穗后11~20 d)进行高温(白天温度>33℃)处理,以同期自然温度(白天温度<30℃)为对照,研究高温对产量的影响及其生理机制。结果表明,与对照相比,高温处理显著降低热敏感品种的花粉可育率、受精率,而耐热品种与对照无显著差异。高温胁迫明显降低热敏感品种的结实率,导致产量显著下降,且抽穗期高温处理影响大于灌浆早期处理。高温胁迫显著增加耐热品种黄华占叶片的抗氧化酶活性,对热敏感品种影响不大。高温胁迫显著降低热敏感品种籽粒ATP酶活性,耐热品种结果则相反。高温处理增加两类品种叶片温度和丙二醛(MDA)含量,降低根系活力和叶片光合速率,耐热品种增降的幅度显著小于热敏感品种。在高温胁迫下较低的叶片温度,较强的根系活力和抗氧化保护系统能力及较高的籽粒ATP酶活性是耐热性品种保持较高产量的重要生理原因,也是耐热品种的重要生理特征。     

干旱胁迫下常春藤响应的生理生化机制

为了给优化种质资源改良提供理论依据,选用不同常春藤品种作为供试材料,研究不同程度干旱胁迫处理对叶片生理生化指标的影响,并探寻逆境条件下常春藤生理生化指标的变化规律。结果表明,随着干旱胁迫的加剧,常春藤叶片中叶绿素a、叶绿素b和类胡萝卜素含量表现为上升趋势;相对电导率和丙二醛含量表现为升高的趋势;气孔孔径长度表现为先变小后变大的趋势;相对含水量和水分饱和亏分别表现为上升和下降趋势;过氧化物酶活性表现出现了分化,在轻度胁迫(10% PEG)条件下,表现为过氧化物酶活性上升的趋势,在重度胁迫(30% PEG)条件下,过氧化物酶活性上升和下降2种趋势。在供试的10个常春藤品种中,‘蝴蝶叶’和‘白尖刺叶’在多项指标上均表现出较强的抗旱性。     

温度胁迫下甘蓝型油菜苗期生理生化指标的研究

以不同来源的16个甘蓝型油菜骨干系亲本为材料,对温度胁迫处理前后超氧化物歧化酶(SOD)活性、过氧化氢酶(CAT)活性、丙二醛(MDA)含量、可溶性蛋白含量、脯氨酸(Pro)含量、电导率和叶绿素含量的变化进行了研究.结果表明:电导率、可溶性蛋白、MDA含量和Pro含量变化在材料间存在显著差异,在一定程度上反映了甘蓝型油菜品种的抗逆性强弱,可作为甘蓝型油菜苗期鉴定抗逆性强弱筛选的生理指标,叶绿素、SOD活性和CAT活性变化趋势不明显,不宜作为抗逆性鉴定的生理指标.对多个生理指标综合分析后证明单一生理指标对材料抗逆性筛选比较困难.通过对温度胁迫下材料的电导率、可溶性蛋白、Pro含量及MDA含量比较得知,15号材料在温度胁迫条件下表现出较强的耐热性与抗寒性,14号材料表现出较好的耐热性,2号材料表现出较好的抗寒性,可以作为育种材料加以利用.     

5种香草植物抗旱生理特性的研究

为了鉴别大叶迷迭香、小叶迷迭香、匍匐迷迭香、阔叶薰衣草和香叶万寿菊的抗旱性,研究了不同程度干旱胁迫对5种香草植物叶片的相对含水量(RWC)、质膜透性、丙二醛(MDA)、叶绿素总量、叶绿素a与叶绿素b的比值(Ca/Cb)、脯氨酸、可溶性糖(SS)含量和过氧化物酶(POD)、超氧化物岐化酶(SOD)活性的影响.结果表明5种香草的抗旱生理指标的变化趋势不尽相同,RWC、叶绿素总量、Ca/Cb呈下降的趋势,质膜透性、MDA、脯氨酸、SS含量呈上升趋势,而POD、SOD变化复杂.采用隶属函数法对其抗旱性进行综合评价,抗旱能力强弱顺序为:大叶迷迭香＞匍匐迷迭香＞阔叶薰衣草＞小叶迷迭香＞香叶万寿菊.     

高温胁迫下蝴蝶豆的生理响应和耐热性评价

以自然高温胁迫下的11份蝴蝶豆为材料,研究叶片厚度、叶绿素值、叶片含水量、电导率值和丙二醛(MDA)含量等外观和生理指标与对照的差异,隶属函数分析结果表明:在高温胁迫下,材料C4、C6、C11的生长表现较好,在叶绿素含量、质膜透性、叶片含水量、MDA含量中的综合反应均较好,相比其它8个材料具有较好的相对耐高温特性,C1和C5的综合反应较弱,为热敏材料.     

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。     

4个三角梅品种的耐寒性评价

本试验以4个三角梅品种(‘水红’三角梅(Bougainvillea glabra'Rosa'),‘重瓣红’三角梅(Bougainvillea×buttiana'Manila Magic Pink'),‘深红’三角梅(Bougainvillea spectabilis'Mrs. Butt'),‘小叶紫’三角梅(Bougainvillea glabra'Sanderiana'))的叶片为供试材料,进行低温胁迫(10℃, 5℃, 0℃,-5℃,-10℃,-15℃),测定相对电导率,并结合Logistics方程拟合半致死低温(LT50),然后进行组织褐变观察和丙二醛、游离脯氨酸、可溶性蛋白质、叶绿素生理指标的测定,最后结合隶属函数法进行综合评价,得出供试材料耐寒性强弱依次为:‘小叶紫’三角梅>‘水红’三角梅>‘重瓣红’三角梅>‘深红’三角梅的结论。本试验可为北方地区三角梅的耐寒栽培及应用提供一定的科学理论依据。     

报春花属植物耐热性生理指标研究初探

报春花属植物大多喜冷凉环境,高温成为限制报春花属植物人工栽培的关键因子之一。为研究报春属植物对高温的响应机制,筛选出能反映报春花属植物耐热性差异的生理指标及耐热性强的种质,本试验测定了灰岩皱叶报春、滇北球花报春、鄂报春、黄花九轮草、小报春及岩生报春6种报春花在42℃高温胁迫下不同时间的热害指数、叶绿素含量、电导率、丙二醛含量、游离脯氨酸及可溶性蛋白的含量。结果表明：热害指数、电导率、丙二醛含量、游离脯氨酸及可溶性蛋白含量均能作为评价报春花属植物耐热性的生理指标;综合分析各指标反映出的不同种报春花耐热性的差异,灰岩皱叶报春和小报春的耐热性较强,鄂报春、岩生报春及黄花九轮草的耐热性中等,滇北球花报春的耐热性较差。     

干旱胁迫对不同生态型大豆生理生化特征的影响

为了研究干旱胁迫对大豆生理生化特征和产量的影响,选用22份不同生态型大豆品种为研究材料,用盆栽称重法与大田试验结合的方法,研究花期不同生态型大豆抗旱生理生化特征。结果表明：干旱胁迫下,不同生态型大豆品种的叶片相对含水量、过氧化物酶(POD)、超氧化物歧化酶(SOD)活性、叶绿素a含量、总叶绿素含量和净光合速率都有一定程度的降低,与大豆品种的抗旱性均呈正相关,表现为抗旱性强的品种下降幅度较小,而抗旱性弱的品种下降幅度较大;而丙二醛含量、相对电导率和可溶性糖都有一定程度的增加,与抗旱性均呈极显著负相关,表现为抗旱性强的品种增加的幅度较小,而抗旱性弱的品种则相反;脯氨酸含量与抗旱性呈极显著正相关,表现为抗旱能力强的品种脯氨酸含量增加幅度大。这一结果说明,在干旱胁迫环境下,水分亏缺降低了大豆叶片相对含水量,膜脂过氧化伤害加重,引起丙二醛的累积,相对电导率升高,游离脯氨酸及可溶性糖含量升高,而丙二醛含量的升高导致保护酶活性降低,同时水分亏缺导致叶绿素含量降低,净光合速率下降,最终导致产量下降。     

低温胁迫对不同品种果蔗膜脂过氧化及渗透调节物质的影响

以4个引种果蔗品种幼苗叶片为试验材料,采用人工模拟低温环境对其进行低温胁迫,测定各品种叶片的相对电导率,丙二醛（MDA）、可溶性糖、可溶性蛋白和脯氨酸含量。结果表明,随处理时间的延长,4个引种果蔗品种幼苗叶片的相对电导率一直保持升高的趋势;MDA含量呈先显著升高后降低的趋势,分别在第7天和第10天达到最大值,顺序均为川蔗26号>拔地拉>闽引黄皮果蔗>桂果蔗1号。低温胁迫下,可溶性糖、可溶性蛋白质、脯氨酸含量呈上升趋势。随着低温处理时间的延长,叶片中可溶性糖和可溶性蛋白质含量明显增加。低温处理初期,脯氨酸含量急剧上升,随着处理时间延长脯氨酸含量开始缓慢降低,但整个过程中脯氨酸含量始终保持在较高水平。各项指标测定结果显示,4个引种果蔗品种的耐寒性表现为桂果蔗1号>闽引黄皮果蔗>拔地拉>川蔗26号。     

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。     

5个小菊新品种耐热性综合评价与鉴定

盛夏高温期田间观察开花状况,结合苗期热害指数及相关的生理指标分析,对最新选育的5个小菊品种进行耐热性综合评价。结果表明,高温条件下耐热小菊品种的花芽分化、花蕾发育与开花状况正常;苗期热害指数小,外部形态变化不明显;叶绿素a、a＋b含量开始下降的时间晚(38℃、21h)、下降速度最小,而电导率上升最慢。经综合评价,A1、A8耐热性最强,A9、Y最差,A27耐热性居中。     

从产量和品质性状的变化分析北方冬麦区小麦品种抗热性

培育抗热性强的品种对应对气候变化,保障小麦稳产性具有重要意义。选用北方冬麦区53份主栽品种和苗头品系,于2008—2009年度分别种植在北京、石家庄、衡水、安阳和泰安5点,各点设正常温度和塑料棚热胁迫处理。结果表明,千粒重可作为抗热性筛选的简易指标。农大189、CA0518和京冬8号的产量和千粒重在正常和热处理环境中均较高,抗热性好;衡观33和CA0736的产量在正常和热处理环境中均较高,但千粒重均表现中等,抗热性较好;农大211、石麦15、济麦22、农大3432和山农2149在正常环境中的产量和千粒重均较高,但在热处理环境中产量和千粒重均较低,抗热性差。53份品种按和面时间和峰值曲线面积可分为强筋、中强筋、中筋、中弱筋和弱筋5大类。热处理使所有类型材料的蛋白质含量和籽粒硬度增加,峰值带高、8min带高和8min带宽降低,并降低强筋、中强筋和中筋类型材料的和面时间与峰值曲线面积,增加中弱筋和弱筋类型材料的和面时间与峰值曲线面积。     

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。     

高温胁迫对蝴蝶兰幼苗形态和生理特性的影响

在40℃/30℃(d/n)高温条件下分别进行0d、2d、4d、6d 的处理,观察了蝴蝶兰幼苗的形态变化,研究了蝴蝶兰兰幼苗叶片某些生理生化指标的变化。结果表明,随胁迫时间的延长,超氧阴离子自由基(O2-.)产生速率加快,丙二醛（MDA）含量增加,细胞膜脂过氧化作用明显加强;可溶性糖含量、脯氨酸含量逐渐增加;高温胁迫2d,可溶性蛋白质含量、超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）、过氧化氢酶（CAT）活性迅速上升,但相对电导率的增加并不大,叶绿素含量的下降也较小,与对照处理的相比差异不显著,说明蝴蝶兰幼苗可通过增加可溶性蛋白、可溶性糖、脯氨酸含量以及SOD、POD、CAT活性来提高其耐热性。之后可溶性蛋白含量、叶绿素含量以及SOD、POD、CAT活性显著下降,相对电导率急剧上升。