Screening of Drought-tolerant Brassica napus L. Varieties and Analysis on Their Physiologic and Biochemical Variations under Drought Stress

[目的]筛选甘蓝型油菜耐旱种质资源,并分析其干旱胁追下生理生化变化。[方法]以40个不同甘蓝型油菜品种（系）为材料,采用PEG-6000模拟生理干旱胁迫和盆栽极限干旱胁迫等方法进行耐旱种质资源的筛选,并对干旱胁追下叶绿素含量、类胡萝卜素含量、脯氨酸含量、丙二醛（MDA）含量、可溶性糖含量、可溶性蛋白含量、超氧化物歧化酶（SOD）活性、过氧化氢酶（CAT）活性、过氧化物酶（POD）活性的变化进行了研究。[结果]筛选鉴定出一批耐旱性甘蓝型油菜品种：YAU200908、湘油15号、YAU200903、YAU200907、YAU200906、YAU200904。生理生化分析表明,在干旱胁迫下。油菜叶片中叶绿素、类胡萝卜素的含量随干旱程度的加剧而降低,脯氨酸、可溶性糖、可溶性蛋白、MDA的含量及SOD、CAT、POD的酶活性则随着干旱程度的加剧丽升高。[结论]在抗旱性强的材料中,其类胡萝卜素的含量显著地减少。脯氨酸、可溶性糖、MDA的含量及SOD、CAT的酶活性显著增加,可作为油菜抗旱性鉴定的生理生化指标。     

干旱胁迫和复水对金沙柚生理变化的影响

通过盆栽试验,设置3个干旱胁迫处理(对照、轻度胁迫、重度胁迫),研究干旱胁迫和复水对金沙柚叶片抗氧化酶活性及丙二醛(MDA)含量等生理指标的影响。结果表明:干旱胁迫下,随着干旱胁迫程度的加强,超氧化物歧化酶(SOD)活性提高,过氧化氢酶(CAT)活性降低,MDA、脯氨酸、可溶性蛋白、可溶性糖的合成加快,叶片相对含水量降低。复水20d后,SOD、POD活性及可溶性糖含量先上升后下降,脯氨酸含量、可溶性蛋白含量、叶片相对含水量和CAT活性与干旱胁迫表现一致,而MDA含量则先下降后上升。各处理下生理指标均随着试验时间推移产生一定程度变化。各生理指标通过协同作用,为金沙柚应对干旱及旱涝急转环境变化起到保护作用。     

干旱胁迫对4核桃品种生化指标的影响

以丰辉、香玲、鲁光和元林4个核桃品种为试材,研究不同干旱胁迫处理对其脯氨酸、可溶性糖、可溶性蛋白、丙二醛（MDA）、超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）的影响。结果表明：随干旱胁迫程度加剧,脯氨酸和丙二醛（MDA）含量逐渐增大;可溶性蛋白含量、SOD活性和POD活性先增大后减小,在中度干旱胁迫下达到最大值,与各自对照差异显著（P〈0.05）。丰辉和香玲2品种的可溶性糖含量先增大后减小,在中度干旱胁迫时出现最大值,元林和鲁光的可溶性糖含量随干旱胁迫程度加剧逐渐增大。     

低温对花生幼苗渗透调节物质和保护酶活性的影响

在实验室模拟低温条件下,对花生幼苗体内渗透调节物质含量和保护酶活性进行了研究。结果表明:随着低温处理时间的增加,花生真叶中脯氨酸和可溶性糖含量呈上升趋势,以10℃胁迫组增加最为明显;可溶性蛋白和子叶中可溶性糖呈现先升后降趋势;超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)活性明显高于对照组;过氧化物酶(POD)活性呈现先降后升趋势,3种酶在低温胁迫中表现出一定的协同作用。     

外源CTS对干旱胁迫下蝴蝶兰幼苗生理生化指标的影响

为研究壳聚糖(Chitosan,CTS)对蝴蝶兰幼苗抗旱性的影响,以蝴蝶兰幼苗为试材,叶面喷施150mg/L CTS后,在自然干旱胁迫下,测定相对电导率,过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)、超氧化物歧化酶(SOD)的活性,丙二醛(MDA)、脯氨酸、可溶性糖的含量.结果表明:与干旱胁迫相比,CTS处理后的蝴蝶兰幼苗相对电导率增加了44.93%,MDA含量降低了19.86%,POD、CAT和SOD活性分别提高了49.46%、51.49%和12.06%,游离脯氨酸和可溶性糖含量分别增加了134.10%和17.47%.总之CTS可以通过提高蝴蝶兰幼苗保护酶活性和增加渗透调节物质含量来减少干旱胁迫的影响.     

干旱胁迫对小蓬竹生理生化特性的影响

以小蓬竹幼苗为试验材料,采用人工控水的方法,设置田间持水量的60%（轻度干旱,LD）、40%（中度干旱,MD）、20%（重度干旱,SD）3个水分胁迫梯度,以田间持水量的80%为对照（CK）,研究了小蓬竹生理生化特性对水分胁迫的响应情况。结果表明,经过70 d水分胁迫试验,可溶性糖、可溶性蛋白及脯氨酸含量,在LD条件下呈上升趋势,MD、SD条件下,上升显著,且脯氨酸含量持续累积。随着干旱胁迫的增强,MDA含量缓慢下降,质膜透性变化不明显,SOD活性变化幅度较小,CAT活性表现为先升后降趋势,但是上升幅度较小,POD活性逐渐上升。研究认为,小蓬竹通过体内的生理生化机制,尤其通过增加渗透调节物质的含量及保护酶间的协调作用,以降低膜脂过氧化程度,实现对干旱胁迫较强的忍耐性和较好的适应性。     

耐旱性甘蓝型油菜品种的筛选及其在干旱胁迫下生理生化特征的研究（英文）

[目的]筛选甘蓝型油菜耐旱种质资源,并分析其干旱胁迫下生理生化变化。[方法]以40个不同甘蓝型油菜品种(系)为材料,采用PEG-6000模拟生理干旱胁迫和盆栽极限干旱胁迫等方法进行耐旱种质资源的筛选,并对干旱胁迫下叶绿素含量、类胡萝卜素含量、脯氨酸含量、丙二醛(MDA)含量、可溶性糖含量、可溶性蛋白含量、超氧化物歧化酶(SOD)活性、过氧化氢酶(CAT)活性、过氧化物酶(POD)活性的变化进行了研究。[结果]筛选鉴定出一批耐旱性甘蓝型油菜品种:YAU200908、湘油15号、YAU200903、YAU200907、YAU200906、YAU200904。生理生化分析表明,在干旱胁迫下,油菜叶片中叶绿素、类胡萝卜素的含量随干旱程度的加剧而降低,脯氨酸、可溶性糖、可溶性蛋白、MDA的含量及SOD、CAT、POD的酶活性则随着干旱程度的加剧而升高。[结论]在抗旱性强的材料中,其类胡萝卜素的含量显著地减少,脯氨酸、可溶性糖、MDA的含量及SOD、CAT的酶活性显著增加,可作为油菜抗旱性鉴定的生理生化指标。     

低温胁迫下鹿蹄草生理响应变化分析

[目的]探寻低温胁迫对鹿蹄草的影响机制。[方法]以鹿蹄草叶片为材料,测定不同冷处理条件下叶片各种保护酶（SOD、POD、CAT）、丙二醛、叶片相对电导率、脯氨酸、可溶性蛋白和可溶性糖等含量变化情况。[结果]叶片的SOD酶与POD酶均呈现先升后降的趋势,但变化幅度不尽相同;CAT酶则呈现先降后升的趋势,但变化幅度不大。丙二醛的积累与叶片相对电导率均呈现上升趋势。脯氨酸、可溶性蛋白质和可溶性糖含量随胁迫时间增加呈现出明显的相关性。[结论]该方法研究了低温胁迫对鹿蹄草的影响,为鹿蹄草的合理利用提供了依据。     

干旱胁迫对刺槐、皂荚叶片渗透调节物质含量及保护酶活性的影响

以刺槐(Robinia pseudoacacia)与皂荚(Gleditsia sinensis)的1年生苗为材料,通过盆栽控水试验,研究干旱胁迫对2种苗木叶片中渗透调节物质含量、丙二醛(MDA)含量及保护酶活性的影响。结果表明:随着干旱胁迫强度的增大,2种苗木叶片的脯氨酸(Pro)含量、可溶性糖含量比正常水分时升高,相同水分梯度下刺槐Pro、可溶性糖含量升高幅度较大;皂荚叶片中可溶性蛋白含量增加,刺槐叶片中可溶性蛋白含量降低;MDA含量随水分胁迫程度的加剧均表现出升高趋势,且皂荚在相同水分梯度下增幅较大;超氧化物歧化酶(SOD)活性增加,但刺槐增加幅度大于皂荚;皂荚叶片中过氧化物酶(POD)活性增加、过氧化氢酶(CAT)活性降低,而刺槐叶片中CAT活性增加、POD活性降低。可知,2种苗木通过渗透调节物质的积累、抗氧化酶活性的升高来增强对干旱胁迫的适应性。总体来看,刺槐耐干旱能力大于皂荚。     

渗透胁迫下扁穗冰草生理变化与PLD基因的表达差异

为分析扁穗冰草（Agropyron cristatum）抗旱特性,以扁穗冰草实生苗为研究材料,进行干旱胁迫条件下脯氨酸、过氧化物酶（POD）、过氧化氢酶（CAT）、丙二醛（MDA）、可溶性糖生理指标的测定及用Real-time qPCR方法分析扁穗冰草PLD基因表达差异。结果表明,不同渗透胁迫条件下扁穗冰草的脯氨酸、POD和可溶性糖含量的变化以及扁穗冰草PLD基因表达量都与扁穗冰草渗透胁迫相关。     

毛白杨和皂荚幼苗应对自然干旱胁迫的响应

以北方重要的造林绿化树种毛白杨和皂荚的1 a生盆栽幼苗为试验材料,在自然干旱胁迫条件下,研究了毛白杨和皂荚幼苗的叶片含水量、水势、脯氨酸含量和可溶性糖含量的变化。结果表明:在自然干旱胁迫条件下,随着胁迫时间的延长,毛白杨和皂荚幼苗的叶片含水量和叶片水势均呈降低趋势,叶片脯氨酸含量呈逐渐增加趋势,叶片可溶性糖含量呈增加—降低—增加的波动趋势;胁迫12 d时,皂荚幼苗叶片含水量和叶片水势的降低幅度均>毛白杨,叶片脯氨酸含量的增加幅度>毛白杨,叶片可溶性糖含量的增加幅度<毛白杨;毛白杨和皂荚幼苗的叶片水势与叶片含水量均呈极显著正相关关系,叶片脯氨酸含量与叶片水势呈显著或极显著负相关关系。     

干旱和盐分交叉胁迫对皂角幼苗膜脂过氧化及保护酶活性的影响

以1 a生皂角(Gleditsia sinensis)实生苗为材料,采用盆栽方法研究了干旱和盐分交叉胁迫对其膜质过氧化和保护酶活性的影响。结果表明:盐旱交叉胁迫下,丙二醛(MDA)含量、膜透性呈上升趋势,MDA含量最高上升了165%;超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性先上升后下降,活性最低值与最大值相比,SOD下降了70%,CAT下降了80%,POD变化不大;在相同的处理下,随着处理时间的延长,膜透性和MDA含量呈上升趋势,SOD、POD活性均下降,CAT活性先上升后下降。分析认为,皂角幼苗在盐旱交叉胁迫下表现出交叉适应性,适度的干旱胁迫可增加皂角的抗盐能力。     

喷施拉肖皂苷C提高烟草幼苗抗干旱胁迫能力的生理机制

为了揭示具有油菜素甾醇功能的拉肖皂苷C（Laxogenin C,LG-C）提高烟草抗旱能力的生理机制,以豫烟10号为供试材料,采用叶面喷施的水培实验,检测干旱胁迫下喷施LG-C对烟草幼苗脂质过氧化物水平、渗透调节物质含量、抗氧化酶活性和光合特性的影响。结果表明,干旱胁迫处理后,烟草幼苗叶片丙二醛（MDA）的含量升高,超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）和过氧化氢酶（CAT）的活性增加,可溶性蛋白、脯氨酸、可溶性糖的水平都有不同程度的增加,而光合作用受到抑制。喷施外源LG-C提高了干旱胁迫下SOD、POD和CAT的活性,增加了渗透调节物质的积累,同时增加了叶绿素含量,提高了光合速率和叶片含水量,降低了MDA含量和相对电导率。因此,LG-C能够通过积累渗透物质、提高抗氧化酶活性、增强光合能力,进而缓解干旱胁迫对烟草幼苗的危害。     

辣椒黄绿苗胞质雄性不育系生化特性研究

研究了辣椒黄绿苗胞质雄性不育系YBM-A6、保持系YBM-B6及96-140绿苗的花蕾和叶片可溶性糖、可溶性蛋白质含量以及SOD、POD、CAT活性变化。结果表明:YBM-A6花蕾中可溶性糖、可溶性蛋白、脯氨酸含量明显少于保持系,且呈减少趋势,而不育系YBM-A6叶片中可溶性糖、可溶性蛋白、脯氨酸变化趋势与保持系YBM-B6及96-140变化趋势相同;YBM-A6花蕾及叶片CAT活性均低于其保持系;SOD和POD活性则高于其保持系。说明上述物质含量和酶活性变化可能与黄绿苗胞质雄性不育系YBM-A6的不育有关。     

外源CTS对干旱胁迫下黄瓜幼苗生理生化指标的影响

为研究壳聚糖(CTS)对黄瓜幼苗抗旱性的影响,以黄瓜"秋宝1号"幼苗为试材,叶面喷施150 mg/L CTS后,用聚乙二醇(PEG 6000)模拟干旱胁迫,测定叶绿素含量,叶片相对水含量,过氧化氢酶(CAT)活性,丙二醛(MDA)含量,脯氨酸、可溶性蛋白和糖的含量。结果表明:与干旱胁迫相比,CTS处理后的黄瓜幼苗叶绿素含量增加了6.7%,叶片相对水含量增加了27.9%,CAT活性提高了49.0%,MDA含量降低了53.7%,游离脯氨酸增加了144.2%,可溶性蛋白和糖含量分别增加了26.1%和17.3%。总之CTS可以通过提高黄瓜幼苗光合利用率,提高保护酶活性和增加渗透调节物质含量来减少干旱胁迫的影响。     

持续干旱及复水对杜仲幼苗保护酶活性和渗透调节物质的影响

通过盆栽试验,研究了土壤干旱及复水对杜仲幼苗的生理特性。结果表明:杜仲叶片SOD、POD、CAT活性及P ro含量变化一致,随干旱时间的延长呈现先增加后降低的趋势;MDA含量表现出“增加→降低→再增加”的变化过程;可溶性蛋白变化呈“M”曲线;可溶性糖含量则呈现递增趋势。复水后,除可溶性糖外,其他各指标均恢复至较低水平。方差分析结果表明,持续干旱对杜仲、辽东栎的生理指标影响极显著(P<0.01)。经隶属函数法计算得出,杜仲具有一定的抗旱性,但是较辽东栎弱。     

人工低温胁迫下西洋杜鹃生理生化指标的变化

为了解西洋杜鹃的抗寒机制,以西洋杜鹃‘粉红’品种为实验材料,研究低温胁迫条件下‘粉红’叶片的相对电导率、丙二醛(MDA)含量、可溶性糖含量、脯氨酸含量、可溶性蛋白含量、SOD活性、CAT活性、POD活性等生理指标的变化情况。从图表可以看出：随着胁迫时间的延长,脯氨酸含量变化不明显,基本维持在正常水平;相对电导率、丙二醛含量较正常水平有缓慢上升趋势;可溶性糖含量、可溶性蛋白含量,SOD活性、CAT活性、POD活性总体呈持续上升的变化规律;胁迫温度越低,相对电导率、丙二醛(MDA)含量、可溶性糖含量、脯氨酸含量、可溶性蛋白含量、SOD活性、CAT活性、POD活性越高,温度低于3 ℃,即对‘粉红’产生较严重伤害,且温度越低,伤害程度越严重,经过0℃低温胁迫4天,可大大提高‘粉红’的抗寒性。