大麦叶片表皮蜡质组分和含量及其与抗旱性的关系

【目的】研究大麦叶片表皮蜡质组分及含量与植株抗旱性的关系。【方法】以2个抗旱性品种和2个弱抗旱性品种为材料,测定分析干旱胁迫下大麦灌浆期旗叶及旗叶鞘表皮蜡质组分及含量、光合作用生理参数变化及两类指标之间的相关性。【结果】大麦叶片表皮蜡质主要由烷烃类、醇类、酸类、醛类、酮类、酯类及其他一些未知组分组成;干旱胁迫促进大麦叶片醇类、酮类、酯类等物质含量的增加,导致叶片表皮蜡质总含量显著增加,且抗旱性品种比弱抗旱性品种表皮蜡质总含量增加的更多;干旱胁迫后,各主要光合作用生理参数降低;大麦植株的叶片净光合速率与烷烃类物质含量呈显著负相关,与醇类物质呈显著正相关;蜡质总含量、醇类含量与气孔导度显著负相关;蜡质的主要成分(烷烃和醇类物质)明显促进植株光合作用。【结论】在干旱条件下,大麦植株通过大量合成酮类、醇类、酯类等物质而使表皮蜡质总量显著增加,提高大麦植株的光合特性,从而增强植株抗旱性。     

喷灌对水稻光合及生理指标的影响

[目的]为研究在喷灌条件下水稻光合及生理指标的变化.[方法]以水稻品种节3为研究材料,研究不同灌溉方式对水稻叶片光合速率、胞间CO2浓度、蒸腾速率、气孔导度、WUE水分利用效率的影响.[结果]在喷灌、漫灌方式下,水稻叶片光合速率、胞间CO2浓度、蒸腾速率、气孔导度率间差异呈极显著水平,水分利用效率呈不显著水平.[结论]从节水角度来讲,喷灌比常规灌溉具有较明显的优势.     

大麦叶片表皮蜡质含量的动态变化

为了了解水分胁迫对植物表皮蜡质含量的影响及叶片表皮蜡质含量与植株抗旱性的关系,采用裂区设计研究抗旱能力不同的4个大麦品种从植株挑旗期到成熟期的旗叶及旗叶鞘表皮蜡质含量的变化趋势,探讨大麦叶片的表皮蜡质含量与抗旱能力的关系及机理。结果表明,干旱胁迫下大麦叶片表皮蜡质含量增加,随着植株生长发育及干旱胁迫程度的增加,其变化趋势表现为先上升后下降。抗旱能力不同的大麦品种表皮蜡质含量变化趋势相似,然而,抗旱品种的叶片表皮蜡质含量的变化强度较弱抗旱性品种的大。干旱胁迫初期,抗旱品种表皮蜡质变化明显,推测叶片表皮蜡质含量迅速增加可能是植物响应外界不良环境自我调节的表现之一。     

PEG-6000模拟水分胁迫下大麦幼苗叶片表皮蜡质沉积与膜脂过氧化的关系研究

以4个抗旱性不同的大麦品种为材料,用PEG-6000模拟水分胁迫,分析胁迫6 d后大麦叶片表皮蜡质的沉积与抗氧化酶活性和MDA含量的变化,以探讨水分胁迫下抗旱性不同大麦品种的膜脂过氧化与表皮蜡质合成的关系。结果表明,水分胁迫后大麦幼苗叶片的表皮蜡质含量与未处理植株呈极显著差异,且干旱敏感品种表皮蜡质总体增加的百分率高于抗旱性品种,表明叶片表皮蜡质的变化是植物响应外界环境变化而进行自我调节的一种机制,表皮蜡质含量的增加能够对植物进行更好的保护;胁迫6 d后,干旱敏感大麦品种贝赖勒斯和垦啤6号的SOD、POD、CAT活性和膜脂过氧化产物MDA含量总体都比抗旱性品种的略高,说明抗旱品种存在其他膜保护性物质,在6 d水分胁迫期间对膜的保护发挥了重要作用;表皮蜡质沉积和膜脂过氧化不存在显著的线性相关关系(r=0.691,P=0.058),可能是膜脂过氧化的中间产物参与了表皮蜡质合成的调节。     

外源ABA处理下大麦幼苗叶片角质层蜡质沉积与膜脂过氧化的关系

[目的]分析外源脱落酸(ABA)对抗旱性不同大麦品种表皮蜡质沉积的影响,以及脱落酸诱导的膜脂 过氧化与表皮蜡质沉积之间的关系.[方法]选用抗旱性不同的4个大麦品种为试验材料,分别用10和100μmol/L的ABA处理,研究处理6d后大麦幼苗叶片抗氧化酶(SOD、POD、CAT)的活性和脯氨酸(Pro)、丙二醛(MDA)含量与表皮蜡质沉积的变化.[结果]与对照相比,除新引D9和低浓度ABA(10μmol/L)处理的品种贝赖勒斯外,其它品种的蜡质沉积量无论在高浓度和低浓度ABA处理下均有所升高,抗旱品种无论是在高浓度(100 μmol/L)和低浓度ABA处理下的蜡质含量总体平均都较干旱敏感品种的高,但高浓度处理下干旱敏感品种的蜡质沉积增加幅度较抗旱性品种的大.方差分析表明,抗旱品种与干旱敏感品种差异极显著(P＜0.01);ABA处理可降低SOD和POD的活性,增加Pro的含量,提高干旱敏感品种的CAT活性,使抗旱品种的CAT活性降低.POD和CAT活性在品种处理间差异不显著,SOD活性处理间显著(P＜0.05),品种间差异不显著,Pro含量在品种间差异极显著(P＜0.01),干旱敏感品种的Pro含量高于抗旱品种,且增加量也高于抗旱品种.不同大麦品种幼苗MDA含量的变化无规律可循,品种Z027S078T与新引D9差异极显著,其它品种间差异不显著;低浓度ABA处理与高浓度处理间差异显著;低浓度ABA处理下,SOD、POD、CAT与蜡质总含量呈不显著正相关,与Pro和MDA含量呈不显著负相关;高浓度处理下,SOD、POD、Pro与蜡质总含量呈不显著负相关,与CAT呈不显著正相关,MDA与蜡质总含量呈显著正相关.[结论]外源ABA影响大麦幼苗叶片表皮蜡质的沉积,尤其是对干旱敏感品种表皮蜡质沉积的影响最大,处理效果比较显著.膜保护物质(SOD、POD、CAT、Pro)作用的大小与ABA的处理浓度有关.高浓度ABA处理引起的膜脂过氧化在一定范围内有利于表皮蜡质的积累.     

广西北热带岩溶区蚬木幼苗的光合与蒸腾特性

[目的]研究北热带岩溶区优势树种蚬木幼苗的光合与蒸腾特性。[方法]利用野外生长正常的1～2年生蚬木实生苗,经盆栽和控水试验,研究其净光合速率、蒸腾速率、气孔导度、水分利用效率的变化。[结果]正常供水和长期干旱处理的幼苗,其净光合速率、蒸腾速率、气孔导度、水分利用效率存在极显著差异,长期干旱将显著降低净光合速率、蒸腾速率和气孔导度,提高水分利用效率。[结论]蚬木具有光合、蒸腾速率较低,水分利用效率较高,抗旱性较强的生态特性。     

土壤干旱对小麦幼苗光合、蒸腾速率及水分利用效率的影响

采用盆栽试验对土壤干旱下不同品种冬小麦幼苗光合、蒸腾速率和水分利用效率进行了研究。结果表明,各品种幼苗叶片光合速率、蒸腾速率和气孔导度均随土壤水分的减少而呈降低趋势,叶片水分利用效率呈增加趋势。统计分析表明,冬小麦幼苗叶片光合速率、蒸腾速率和水分利用效率(WUE)与土壤水分之间均存在显著线性关系,说明土壤干旱对不同品种冬小麦幼苗光合速率、蒸腾速率和水分利用效率具有重要影响。     

花铃期干旱胁迫对棉花光合特性的影响

[目的]为了研究花铃期干旱胁迫对棉花叶片光合参数指标的影响。[方法]以4份不同类型棉花品种为试验材料,在人工模拟干旱棚内进行花铃期干旱胁迫,研究棉花叶片叶绿素含量、气孔导度、蒸腾速率和净光合速率等光合性状的变化。[结果]花铃期干旱胁迫使棉花叶片叶绿素含量、气孔导度、蒸腾速率和净光合速率均降低,但不同品种下降幅度不同,抗旱性强棉花品种的叶片气孔导度、蒸腾速率降幅较大,而叶绿素含量和净光合速率降幅较小。[结论]该研究可为抗旱种质资源鉴定和抗旱育种提供理论依据和技术参考。     

不同抗旱性棉花品种蜡质含量与水分利用效率的关系

【目的】在新疆自然生态条件下,研究不同抗旱性棉花品种蜡质含量变化及与水分利用效率(WUE)的关系。【方法】以抗旱性不同的棉花品种新陆早22号(抗旱性强)和新陆早17号(抗旱性弱)为试材,采用膜下滴灌技术设置正常灌溉和干旱处理,测定分析棉花产量形成期叶片蜡质含量、净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、相对含水量(RWC)及籽棉产量。【结果】与正常灌溉相比,干旱处理显著降低了棉花籽棉产量,但盛花至吐絮期叶片蜡质含量提高10.84%、叶片WUE则增加23.96%。不同品种对水分处理响应不同,正常灌溉下新陆早22号与新陆早17号的棉花籽棉产量、RWC、WUE和叶片蜡质含量均无明显差异,干旱条件下新陆早22号的籽棉产量、叶片蜡质、RWC和WUE分别比新陆早17号高41.38%、14.27%、13.1%和3.84%;。相关分析表明,棉花叶片表皮蜡质含量与Tr、Pn呈显著负相关关系,且Tr的负相关系数高于Pn;与RWC呈显著正相关关系。【结论】抗旱性强棉花品种主要通过增加盛花至吐絮期内叶片蜡质含量,降低叶片蒸腾耗水,提高WUE及籽棉产量。     

广西热带岩溶区苹婆幼树光合蒸腾特性研究

[目的]探讨北热带岩溶区主要树种苹婆幼树的光合蒸腾特性。[方法]利用1年生苹婆实生苗,经盆栽和控水试验,研究其净光合速率、蒸腾速率、气孔导度、胞间CO2浓度、水分利用效率等的变化。[结果]长期干旱胁迫和正常供水的苹婆幼树,其净光合速率、蒸腾速率、气孔导度、水分利用效率有极显著差异,干旱胁迫将导致净光合速率、蒸腾速率和气孔导度显著降低,而水分利用效率有所提高。[结论]苹婆属于光合速率、蒸腾速率和水分利用效率较低的树种。     

干旱胁迫对油菜蕾薹期生理特性及农艺性状的影响

【目的】针对长江流域特别是长江上游近几年春季降水偏少易导致干旱的特点,研究水分胁迫对油菜蕾薹期生理特性及农艺性状的影响,为揭示油菜蕾薹期抗旱机制及抗旱品种选育提供理论依据。【方法】采用盆栽的方式,在遮雨网室对两种抗旱性不同的油菜品种中双10号（抗旱性弱）和94005（抗旱性强）蕾薹期进行干旱胁迫,以各性状的抗旱系数研究油菜相关生理指标及农艺性状的变化,在此基础上筛选出适用于该区域油菜蕾薹期抗旱性鉴定的指标。【结果】随着干旱时间的延长,两种油菜的叶片净光合速率、气孔导度、蒸腾速率、胞间二氧化碳浓度、RWC、叶绿素含量、RuBP羧化酶活性、株高、茎粗、一次分枝数以及单株产量抗旱系数均呈下降趋势,下降幅度与胁迫时间成正相关。其中,气孔导度、蒸腾速率抗旱系数下降幅度与材料抗旱性成正相关,其余指标则与材料抗旱性成负相关。抗旱性弱的材料气孔限制值、水分利用率抗旱系数分别呈现出上升-下降与一直下降的趋势,抗旱性强的材料则均为上升趋势。POD、SOD、CAT活性、可溶性糖以及可溶性蛋白相对值随着干旱胁迫时间的延长先升高后下降,抗旱性强的材料增加幅度高于抗旱性弱的材料;细胞膜透性、丙二醛（MDA）含量和脯氨酸相对值随干旱胁迫时间的延长呈上升趋势。对干旱胁迫下的油菜蕾薹期和复水后的成熟期相关指标之间的关系进行分析表明,干旱胁迫下,产量与净光合速率、RWC、叶绿素含量和一次分枝数抗旱系数呈极显著正相关,与细胞膜透性、MDA含量抗旱系数呈显著负相关。主成分分析将单株产量、净光合速率、胞间二氧化碳浓度、气孔限制值、水分利用率、RWC、叶绿素、RuBP羧化酶、SOD、POD、CAT、细胞膜透性、MDA、可溶性糖、株高、茎粗及一次分枝数划分为第一主成分;将叶片气孔导度、蒸腾速率、脯氨酸、可溶性蛋白划分为第二主成分。【结论】第一主成分的各指标（单株产量、净光合速率、胞间二氧化碳浓度、气孔限制值、水分利用率、RWC、叶绿素、RuBP羧化酶、SOD、POD、CAT、细胞膜透性、MDA、可溶性糖、株高、茎粗及一次分枝数）变化与品种抗旱性密切相关,在油菜抗旱品种选育时可作为油菜蕾薹期抗旱性鉴定的主要指标,第二主成分的各指标（叶片气孔导度、蒸腾速率、脯氨酸、可溶性蛋白）则是次要鉴选指标。     

小麦抗旱相关农艺性状和生理生化性状的灰色关联度分析

 【目的】探讨小麦主要农艺性状和部分生理生化性状与抗旱性的关系。【方法】采用灰色关联分析（gray correlation analysis），对分别种植于干旱棚和大田自然降水两个条件下的65个小麦品种的主要农艺性状和部分生理生化性状与其抗旱指数的关联度进行分析和评价。【结果】通过灰色关联度分析确定了各性状与抗旱指数的关联度。各农艺性状和生理生化性状与抗旱指数的关联程度大小依次为：气孔导度（0.7995）、光合速率（0.7909）、蒸腾速率（0.7556）、可溶性糖含量（0.7467）、丙二醛（MDA）含量（0.7336）、游离脯氨酸含量（0.7267）、穗长（0.7102）、穗粒数（0.7095）、千粒重（0.7005）、水势（0.6959）、有效分蘖数（0.6951）和株高（0.6866）。并依据各品种的加权抗旱指数对参试品种进行了聚类分析，聚类结果可以较好的反映品种的选育及适应地区。参试品种中较抗旱的品种有洛旱6号、晋麦47、陕麦168、小偃6号等。【结论】与抗旱指数关联度最大的是和叶片气孔相关的生理生化性状，它们在作物受到干旱胁迫时所受的影响最大，与作物抗旱性关系最为密切。因而可以选用气孔导度、光合速率和蒸腾速率等生理生化性状进行小麦抗旱性的以性状为基础的选择，以提高选择效率。     

红富士芽变类型及芽变品种叶片特征与光合特性

【目的】研究红富士芽变叶片的生物学特性,为优良芽变选种提供参考依据。【方法】以3个优选的红富士芽变类型和2个红富士芽变品种为材料,对比叶片特征与光合特性,分析相关性。【结果】3个红富士芽变类型及2个品种的叶片长度、叶片宽度、叶片厚度和叶面积无明显差异(P<0.05),而N₁与N₂的单叶重、叶绿素含量差异显著,与其它3份材料也存在明显差异;N-1的净光合速率、气孔导度明显高于其他材料;供试材料的净光合速率日变化呈“双峰型”曲线,光合“午休”现象明显,但高峰、低谷出现时间不同;净光合速率与气孔导度、叶绿素含量、水分利用率及蒸腾速率呈极显著正相关(P ＜ 0.01),与胞间CO₂浓度呈极显著负相关(P＜0.01)。【结论】N₁的净光合速率、叶绿素含量、单叶重和气孔导度明显高于其它4份供试材料,光合能力较强。     

不同水分条件下不同抗旱基因型小麦的产量及旗叶光合特性比较

在不同水分条件下,对不同抗旱基因型小麦的产量及旗叶光合特性进行了比较研究。结果表明：在干旱胁迫条件下,洛旱2号的产量显著高于温麦6号,水处理条件下2个品种的光合速率、蒸腾速率、气孔导度和胞间CO2浓度均高于旱处理;在干旱胁迫条件下,洛旱2号的光合速率、蒸腾速率和气孔导度下降幅度均小于温麦6号。     

花期干旱胁迫对籼稻近等基因系水分和光合生理的影响

【Objective】An indica near-isogenic rice lines were treated with drought stress at flowering stage to study water and photosynthetic physiology changes of flag leaf. By analyzing the relationships among agronomic phenotype characters, water and photosynthetic physiology changes and fertility of rice, the authors try to accumulate data for drought tolerance evaluation of rice.【Method】The rice materials were suffered with drought stress begin from heading of main shoot for 15 days, water and photosynthetic physiology parameters were measured after treatment.【Result】The results showed that the indica near-isogenic rice represented various drought tolerance, and there was no correlation between drought tolerance and agronomic phenotype characters, neither with physiological activities of rice under well watered condition. However, under drought stress at flowering stage, the correlation coefficient between drought resistance indexes and changes of water content of flag leaf, water potential of flag leaf, stomatal conductance of flag leaf were 0.614**, 0.514** and 0.541**, respectively. This indicates that rice drought tolerance has a correlation with changes of water content, water potential and stomatal conductance. In addition, except the correlation coefficient between drought resistance indexes and changes of Fv/Fm of flag leaf (0.470*), there was no correlation between rice drought tolerance and photosynthetic physiology.【Conclusion】In summery, the changes of water physiology parameters could be used as indicators for screening rice with drought tolerance.     

干旱胁迫对甘蔗光合日变化及相关特性的影响

【目的】探究干旱胁迫对甘蔗CO₂交换和H₂O交换的日变化规律、光合作用能力及其他生理特性的影响,为甘蔗抗旱品种选育及探明其耐旱机制提供科学参考。【方法】以云蔗05-51和粤糖93-159为供试材料,采用盆栽试验,设干旱1 d、干旱5 d、干旱9 d和干旱9 d后复水10 d共4个干旱处理,各处理均设正常浇水为对照。使用PTM-48A植物光合生理及环境监测系统监测甘蔗+1叶的水气交换规律,测定与干旱相关的光合指标（光合作用、叶绿素荧光、SPAD值）及生理指标（质膜透性和叶片相对含水率等）,并分析各指标间的相关性。【结果】环境变化影响甘蔗叶片的CO₂和水分交换能力,在高温低湿及高蒸气压差的正常浇水生长环境下,云蔗05-51和粤糖93-159的CO₂交换率和H₂O交换率较高,甘蔗叶片具有更高的气孔导度和净光合速率。干旱胁迫导致云蔗05-51和粤糖93-159的CO₂和水分交换受到抑制。干旱5 d时,2个参试品种的CO₂交换率和H₂O交换率大幅度降低,干旱9 d导致CO₂和水分交换过程接近停滞。与对照相比,干旱胁迫时云蔗05-51和粤糖93-159的净光合速率、气孔导度和蒸腾速率显著降低（P<0.05,下同）,云蔗05-51的降幅低于粤糖93-159;干旱5 d和干旱9 d处理的甘蔗叶绿素荧光、SPAD值、土壤含水率、叶片相对含水率显著下降,质膜透性显著提升,干旱时云蔗05-51的SPAD值显著高于粤糖93-159,复水后质膜透性低于粤糖93-159。干旱胁迫下光合系统、叶绿素荧光系统及土壤含水率与叶片相对含水率、SPAD值和质膜透性间有显著或极显著（P<0.01）相关性。复水后,2个品种的光合及生理作用较干旱胁迫显著回升,CO₂交换和水分交换恢复程度较差,云蔗05-51的各指标恢复程度高于粤糖93-159。【结论】高温低湿及高蒸汽压差的环境有利于促进云蔗05-51和粤糖93-159的光合及水气交换作用;干旱胁迫导致云蔗05-51和粤糖93-159的CO₂交换率、H₂O交换率、光合作用能力、叶绿素荧光系统及叶片水分等相关生理活动受到抑制;云蔗05-51在干旱胁迫下具有相对更高的气孔导度和蒸腾速率,其抗旱性和复水后的恢复能力均优于粤糖93-159。     

2个不同耐旱性棉花品种光合特性和干物质累积对干旱的响应

【目的】 研究抗旱性不同的棉花品种叶片光合生理特性及干物质累积与分配对干旱的响应机制,为棉花抗逆栽培和耐旱性品种选育提供理论依据。【方法】 在土柱栽培的条件下,以棉花品种新陆早17号(敏旱型)和新陆早22号(耐旱型)为材料,设常规灌溉(4 500 m³/hm²,CK)、轻度干旱(2 700 m³/hm²,W1)和中度干旱(900 m³/hm²,W2)水分处理,测定棉花产量形成期叶面积、叶绿素含量、气体交换参数、叶绿素荧光参数和干物质累积与分配的变化。【结果】 2个棉花品种的叶面积、叶绿素a含量(Chl a)、叶绿素b含量(Chl b)、叶绿素总含量(Chl)、净光合速率(Pn)、气孔导度(gs)、胞间二氧化碳浓度(Ci)、蒸腾速率(Tr)均随干旱胁迫程度的增加显著降低,品种间以新陆早22号降幅较小。与CK相比,W1条件下2棉花品种的最大光化学效率(Fv/Fm)并未显著降低,但新陆早17号的实际光化学效率[Y(II)]和光化学猝灭系数(qP)受到抑制,且轻度和中度干旱下非光化学淬灭系数(NPQ)在盛铃期显著增加。在W1条件下,新陆早17号吐絮期的生殖器官和营养器官干物质分别比CK下降了30.44%和16.61%,新陆早22号仅下降12.50%和5.74%。CK、W1、W2条件下,新陆早22号的根冠比在盛铃期较新陆早17号高2.54%、9.56%和14.48%。【结论】 耐旱性较强的棉花品种新陆早22号通过保持更好的光合性能和较大的根冠比,来保持生殖器官干物质的累积以适应干旱胁迫。     

旱作条件下旱稻和水稻叶片光合特性及RuBP羧化酶活性的比较

【目的】探讨旱作条件下旱稻、水稻品种叶片光合特性及RuBP羧化酶活性的变化规律,为旱稻品种的选育和高产栽培提供依据。【方法】选择2个旱稻品种（“旱9710”、“秦爱”）和2个水稻品种（“吉农8号”、“长白12号”）为试验材料进行田间旱作试验,于苗期、开花期、灌浆期、成熟期测定其叶片光合特性及RuBP羧化酶活性。【结果】旱作条件下,在整个生育期,旱稻品种叶片的叶绿素含量、RuBP羧化酶活性、净光合速率均显著高于水稻品种（P<0.05）,旱稻品种叶片蒸腾速率显著低于水稻品种（P<0.05）,水分利用效率极显著高于水稻品种（P<0.01）;旱稻品种叶片的净光合速率与气孔导度、水分利用效率、RuBP羧化酶活性呈显著正相关。【结论】与水稻品种相比,旱稻品种叶片叶绿素含量高,RuBP羧化酶活性强,蒸腾作用弱,水分利用效率高,从而有利于提高旱稻的抗旱性,维持较高的光合效率。