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     

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。     

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     

土壤水分胁迫下小麦叶片的渗透调节与膨压维持

两年的试验结果表明,在土壤缓慢脱水和长期水分胁迫下,四个小麦品种叶片均产生渗透调节,孕穗期和灌浆期渗透调节能力较强,渗透调节的幅度为0.40～0.64MPa,抗旱性强的品种大于抗旱性弱的品种.由于渗透调节在土壤含水量60%左右或轻度胁迫下,叶片膨压基本不变.五个生育期四个处理水平叶水势与膨压回归分析,从水势每下降一个单位,膨压降低的单位数看,昌乐5号(0.146)<山农587(0.151)<烟农15(0.162)<济南13(0.240),抗旱性强的品种由于渗透调节能力强,膨压降低的单位数小,维持膨压的程度高.     

水热胁迫对紫花苜蓿叶表皮蜡质组分及生理指标的影响

选用2个抗旱性不同的紫花苜蓿品种,敖汉(强抗旱)和三得利(弱抗旱),在水热胁迫条件下,调查其叶表皮蜡质含量及组分变化规律、蜡质含量与气体交换参数、脯氨酸及叶片相对含水量之间的关系。结果表明,紫花苜蓿叶表皮存在致密的蜡质层,蜡质晶体结构呈片状,无特殊的晶格方向。叶表皮蜡质主要由烷(1.98%~3.38%)、醇(79.97%~84.98%)、酯类(0.08%~0.24%)及其他少量未知物质组成(7.77%~13.38%)。品种类型、环境条件共同影响叶表皮蜡质的沉积。敖汉叶表皮蜡质含量显著高于三得利。水分胁迫后烷类比例增加(81.22%~108.16%),醇类比例下降(3.32%~12.54%),强抗旱品种叶表皮蜡质含量和气体交换参数无显著变化(除胞间二氧化碳浓度显著下降外),而弱抗旱品种蜡质含量和叶片光合速率、蒸腾速率、气孔导度及胞间二氧化碳浓度均显著下降。说明表皮蜡质限制水分散失,蜡质组分中烷类物质可能主要具限制水分散失的功能。高温及水热互作胁迫处理下,紫花苜蓿叶片光合速率和蒸腾速率下降,水分利用效率提高,叶片脯氨酸含量增加,相对含水量下降,敖汉蜡质含量下降,三得利蜡质含量无显著变化。表明在严重胁迫条件下紫花苜蓿主要通过关闭气孔和渗透调节来限制水分散失。     

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。     

干旱胁迫对不同马铃薯品种苗期生理生化指标的影响

通过盆栽试验,研究干旱胁迫下不同马铃薯品种苗期生理生化指标的变化,分析品种间生理生化反应差异,以揭示马铃薯苗期杭旱性机制。结果表明,7个马铃薯品种苗期轻度(相对含水量50%~60%)、重度(30%~40%)干旱胁迫与正常供水相比超氧化物歧化酶(SOD)活性分别增加了一13.67%~76.89%和一10.83%~120.09%;丙二醛( MDA)含量分别增加了一5.76%~19.O5%和-10.28%~44.79%;脯氨酸含量分别增加了一21.23%~547.70%和140.00%~1187.39%;根系活力分别增加了一63.91%~184.97%和一50.92%~126.26%。通过聚类分析可见,杭旱性强的品种随着干旱胁迫强度的增加SOD活性呈先升后降的趋势,MDA含量呈下降趋势,脯氨酸含量和根系活力呈上升趋势。生产上杭旱性较强的马铃薯品种(坝薯10号、冀张薯8号)SOD活性、脯氨酸含量、MDA含量和根系活力较高,随着干旱胁迫强度的增加变幅较小,表现出综合杭旱性的特征。杭旱性弱的品种在渗透调节物质、保护酶系统和根系活力方面表现出不同的杭旱特征。     

不同抗旱类型胡麻幼苗对干旱胁迫的生理响应

旨为阐明不同抗旱类型胡麻对干旱胁迫的生理响应规律,以抗旱性由强到弱4个不同抗旱类型的胡麻品种晋亚7号、晋亚10号、晋亚11号、E051-20为材料,采用盆栽控水法,研究了干旱胁迫对不同抗性胡麻生长、膜质过氧化及渗透调节物质含量及过氧化物酶活性的影响。结果表明,随着干旱胁迫程度的加深及时间的延长,幼苗的株高、茎粗及植株的生物量和叶片相对含水量均显著降低;抗旱性强的品种下降幅度明显低于抗旱性弱的品种,依次为晋亚7号晋亚10号晋亚11号E051-20。同时,质膜相对透性、MDA和Pro含量显著升高,并且抗性强的品种Pro含量积累的幅度明显高于抗性弱的品种,增加幅度依次为晋亚7号晋亚10号晋亚11号E051-20。抗性弱的品种MDA和质膜透性的增幅明显高于抗旱性强的品种,可溶性蛋白含量相对稳定。POD酶活性总体呈现上升的趋势,抗旱性强的品种上升幅度明显高于抗性弱的品种。相关性分析结果表明,不同品系胡麻的株高、茎粗与生物量间均呈极显著正相关,与MDA、Pro含量间均呈极显著负相关。因此,可以用Pro、MDA和生物量作为鉴定胡麻幼苗抗旱性的生理指标。     

蕾期低温及湿度胁迫对Bt棉杀虫蛋白表达量的影响

以Bt基因来源于美国和我国的常规棉花品种DP410B和泗抗1号、杂交种岱杂1号和泗抗3号为材料,应用盆栽试验, 探讨蕾期18℃低温及不同湿度不同时间胁迫对叶片Bt杀虫蛋白表达量的影响。结果表明,蕾期18℃下不同湿度6 h胁迫对叶片Bt蛋白的含量都没有显著影响,但48 h胁迫导致2个不同Bt来源常规品种的叶片Bt杀虫蛋白表达量显著下降,与对照相比,下降6.8%~7.2%,杂交种泗抗3号也明显下降,岱杂1号则未受影响;18℃下高湿度与低湿度胁迫间没有显著影响。因此蕾期长时低温会对Bt棉抗虫性有一定影响,影响程度与品种及类型密切相关。     

北疆主栽棉花种子对渗透胁迫的响应及其萌发力差异评价

以北疆棉区7个主栽的抗旱性有差异的棉花品种(品系)为材料,用PEG-6000渗透溶液模拟干旱胁迫研究棉花种子对水分胁迫的响应,并对各种子萌芽期的抗旱性做出评价。结果表明,随着胁迫浓度的提高,棉花种子的发芽率、发芽势和发芽指数下降,种子平均发芽时间延长;萌芽期棉花种子对水分胁迫十分敏感,10%的PEG-6000浓度下,棉花种子的发芽能力受到严重抑制;不同胁迫强度下,棉花种子的抗渗透萌发力并不一致;萌芽期棉花种子抗旱性鉴定的适宜PEG-6000浓度为5%,相对发芽率可作为快速、有效鉴定指标,新陆早33和益农2号的种子抗旱性较强,而新陆早24和新陆早31的种子抗旱性较差。     

胚芽鞘长度作为冬小麦抗旱性鉴定指标的研究

２０％ＰＥＧ－６０００（ｗ／ｖ）作渗透介质，室内模拟干旱条件，对７个旱性不同的冬小麦品种（系）萌发期的芽鞘长、芽长、根长进行了测定。结果表明：渗透胁迫下，抗旱性不同的冬小麦品种（系）芽鞘长、芽长、根长差异显著，以芽鞘长与抗旱性符合最好。芽鞘长与渗透调节能力关系密切。根据实验结果，建立了“冬小麦抗旱性鉴定筛选程序”。用此程序对１１ ３个冬小麦品种（系）进行了抗旱鉴定和系统聚类分析，效果良好。     

Expression analysis of the genes involved in osmotic adjustment in bread wheat (Triticum aestivum L.) cultivars under terminal drought stress conditions

Osmotic adjustment is the main component for physiological machinery of wheat drought tolerance. Some of parameters implicated in osmotic adjustment in 15 bread wheat cultivars were evaluated at soil water deficits (50% FC) and FC as the control in the greenhouse. For the physiological traits, analysis of variance showed that there are highly significant differences between treatments, i.e. water stress levels and wheat cultivars. Shahpasand and Marvdasht as sensitive wheat cultivars had significantly lower osmotic adjustment, relative water content, K+ content, soluble sugar, proline, and glycine betaine levels than the rest of the cultivars. The results of cluster analysis revealed that all cultivars were grouped into three distinct clusters. Dez, Kavir, Pishtaz, and Maron cultivars which have the highest osmoregulation activity were in cluster I, whereas clusters II (Pishgam, Aflak, Hirmand, Zagros, and Vee/Nac) and III (Ws-89-2, Sardari, Azar2, Shapasand, and Marvdasht) had intermediate activity and the lowest capacities for osmoregulation, respectively. In addition, in wheat flag leaf during the reproductive stage under drought conditions, the changes in gene expression of two key genes namely P5CS (D-Pyrroline-5-carboxylate synthetase) and BADH (Betaine Aldehyde Dehydrogenase) in two selected cultivars including Dez and Marvdasht revealed that water stress can increase the expression level of the genes P5CS and BADH in the resistant cultivar, Dez, compared with Marvdasht, the sensitive one. In general, it seemed that application of the all cultivars in cluster I would enable breeders to acquire more reliable achievements under drought conditions.     

不同耐盐性小麦胚芽鞘伸长对NaCI胁迫的响应

以100mmolL^-1NaCI处理耐盐小麦品种德抗961和盐敏感品种鲁麦15各2d，测定其胚芽鞘相对伸长速率及渗透调节能力。结果表明，NaCl处理抑制小麦胚芽鞘的伸长，其相对伸长速率最大值减小，生长最快的时间推后，但胚芽鞘最终长度没有改变；NaCI胁迫使小麦胚芽鞘渗透势下降，德抗961渗透调节能力强于鲁麦15；NaCl胁迫使小麦胚芽鞘Na^＋、脯氨酸、总可溶性糖含量明显增加，德抗961增加幅度大于鲁麦15；NaCl胁迫下，德抗961胚芽鞘伸长明显好于鲁麦15，其具有较强渗透调节能力是原因之。因此，一定浓度NaCl处理下小麦胚芽鞘的长度可作为耐盐筛选的有用指标。     

不同耐盐性小麦胚芽鞘伸长对NaCl胁迫的响应

以100 mmol L^-1 NaCl处理耐盐小麦品种德抗961和盐敏感品种鲁麦15各2 d，测定其胚芽鞘相对伸长速率及渗透调节能力。结果表明，NaCl处理抑制小麦胚芽鞘的伸长，其相对伸长速率最大值减小，生长最快的时间推后，但胚芽鞘最终长度没有改变；NaCl胁迫使小麦胚芽鞘渗透势下降，德抗961渗透调节能力强于鲁麦15；NaCl胁迫使小麦胚芽鞘Na⁺、脯氨酸、总可溶性糖含量明显增加, 德抗961增加幅度大于鲁麦15；NaCl胁迫下，德抗961胚芽鞘伸长明显好于鲁麦15，其具有较强渗透调节能力是原因之一。因此，一定浓度NaCl处理下小麦胚芽鞘的长度可作为耐盐筛选的有用指标。     

黄淮旱地冬小麦主要性状演变规律研究

分年代系统地总结了我国黄淮冬麦区2000-2017年旱地冬小麦区域试验233份参试材料共339次试验的产量变化差异,分析比对区域试验对照品种、参试品系产量差异和遗传变异情况,提出了“3年1小旱,5年1大旱”的气候特点是旱地小麦品种选育和产量水平均衡提高的严重障碍,适于较强干旱条件下的抗旱品种、节水节雨品种和优质强筋品种的选育是我国黄淮冬麦区旱地小麦育种当前和今后的主要发展方向。探讨了我国黄淮旱地冬小麦区域试验参试品系和通过国审育成品种产量潜力、变异范围、品质类型等方面的进展和育种研究中存在的问题。     

Comparative osmotic adjustments in barley and tetraploid wheats

Five barley (Hordeum rulgare L.), five durum wheat (Triticum turgidum concar. durum L.) and one wild emmer wheat (Triticum turgidum conrar dicoccoides) genotypes from different origins and differing for drought tolerance and potential yield, were studied for their osmotic adjustment capacity at the same stage and under similar water stress conditions. Differences for water status parameters between barley and tetraploid wheat genotypes were noted and discussed. The lowest osmotic adjustment capacities were noted in drought susceptible varieties, while a high capacity was found in genotypes exhibiting a high yield stability across contrasting environments. Relative water content, leaf osmotic potential and accumulation of soluble sugars were found to be highly related with osmotic adjustment: they could be used as criteria for a rapid evaluation of osmotic adjustment in segregating populations.     

Osmotic Adjustment in Maize (Zea mays L.): Changes with Ontogeny and its Relationship with Phenotypic Stability

Genetic variation for osmotic adjustment was examined in a group of maize hybrids during vegetative and silking stages. Estimates of osmotic adjustment were derived from measurements of leaf relative water content (RWC) and osmotic potential (Ψ o ) before day-break. The degree of adjustment was estimated from the In RWC/In Ψ o relationship. All cultivars examined showed some degree of osmotic adjustment and significant differences (P < 0.05) were found among them. The utility of measurements in early vegetative stages as a mean of selection for osmotic adjustment in silking stage was established. A positive tendency was observed between osmotic adjustment and phenotypic stability.