干旱胁迫对银杏幼苗叶片光合性状的影响

以3年生银杏幼苗为材料,设置轻度、中度、重度3种干旱处理,测定叶片光合参数变化。结果表明,干旱胁迫条件下银杏叶片相对含水量保持在75.31%~87.19%;随着干旱胁迫的加重,光合速率及气孔导度加速下降,而胞间CO2浓度先下降后上升;PSⅡ反应中心电子受体侧、供体侧结构变化,叶绿素荧光初始荧光逐渐上升,最大荧光、电子传递活性下降,热耗散增大;50%~65%的田间持水量条件下,光量子效率最高。这表明在轻度干旱时,银杏叶片光合作用下降主要是气孔因素引起的,光合机构没有受到严重的损伤,而在中度、重度干旱胁迫下,叶片光合作用下降是由非气孔因素引起的,伴随着PSⅡ反应中心电子供体侧和受体侧的结构损伤。     

水分胁迫对番茄生长及光合系统结构性能的影响

以普通番茄和樱桃番茄为试材,分别在正常供水和水分胁迫条件下,研究不同生态型番茄生长指标及光合系统结构的变化。水分胁迫显著抑制了番茄的生长,叶片水势及叶片相对含水量显著下降,普通番茄和樱桃番茄单株总干重分别下降了59.36%和51.17%,二者的根冠比分别上升了37.93%和29.17%。水分胁迫后,叶片净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)、胞间CO2浓度(Ci)、PSⅡ光化学量子效率(ΦPSⅡ)、光化学猝灭系数(qP)及光合电子传递速率(ETR)均下降,非光化学猝灭系数(NPQ)和水分利用效率(WUE)提高。水分胁迫后叶片气孔密度、气孔大小均有所下降,大部分气孔关闭且深陷。叶绿体变大变圆,基粒片层排列紊乱,淀粉粒减少或消失。     

喷钙对干旱胁迫下葡萄光合作用及叶绿素荧光参数的影响

[目的]研究外源钙对干旱胁迫下葡萄叶片光合及荧光的影响,探讨钙在干旱胁迫下对叶片光系统的保护机制。[方法]以两年生红地球葡萄为试材,设置干旱、干旱喷钙、CK、CK喷钙4个处理,测定叶片光合及叶绿素荧光参数。[结果]喷施外源钙处理减缓了干旱胁迫下叶片叶绿素的降解,保持了较高的SPAD值;显著提高了叶片的净光合速率(Pn)等光合参数,维持了干旱胁迫下光系统Ⅱ(PSⅡ)较高的活性,光化学猝灭系数(q P)、PSⅡ的天线转换效率(Fv’/Fm’)、光系统Ⅱ最大光化学效率(Fv/Fm)、电子传递速率(ETR)均显著高于对照,初始荧光(Fo)显著小于对照。外源钙通过调节气孔开闭,保持较高的气孔导度;减缓叶绿素的降解,增加光合电子传递,维持较高的ФPSⅡ,进而有效缓解了干旱对葡萄叶片光合作用的抑制,维护了干旱胁迫下光系统Ⅱ的活性。[结论]该研究可为提高葡萄的抗旱能力提供参考。     

干旱胁迫对持绿性高粱光合特性和内源激素 ABA、CTK含量的影响

【目的】研究干旱胁迫对不同持绿性高粱光合特性以及叶片和根系中内源激素含量的影响,为高粱持绿性资源的发掘和应用提供理论依据。【方法】采用盆栽试验的方法,选用持绿性高粱B35和非持绿性高粱三尺三为试验材料,设置无干旱胁迫（土壤含水量为田间最大持水量的75%-80%）和干旱胁迫两种水分处理（土壤含水量为田间最大持水量的45%-50%）,分别在开花期和灌浆期进行干旱胁迫,研究干旱胁迫下不同持绿性高粱光合作用、叶绿素荧光特性以及叶片和根系中内源激素（脱落酸和细胞分裂素）含量的变化,并分析干旱胁迫下叶片和根系中内源激素含量的动态平衡以及叶片中内源激素含量与光合特性参数间的相关性。【结果】开花期和灌浆期干旱胁迫均抑制了不同持绿性高粱的光合作用,但干旱胁迫下B35的叶绿素含量（Chl）、光合速率（Pn）、气孔导度（Gs）、光系统Ⅱ（PSⅡ）的初始叶绿素荧光（Fo）、最大光化学效率（Fv/Fm）、光化学淬灭系数（qL）以及电子传递速率（ETR）的降低幅度均明显小于三尺三;且在灌浆期三尺三Chl的衰减程度更为明显,Pn的下降程度也更大。同时,干旱胁迫使三尺三在灌浆期PSⅡ反应中心结构受到了损害或失活。开花期和灌浆期干旱胁迫提高了不同持绿性高粱根系和叶片中脱落酸（ABA）的含量,B35叶片和根系中ABA含量的增幅显著高于三尺三,且在灌浆期的增幅更大;干旱胁迫降低了不同持绿性高粱根系和叶片中细胞分裂素（CTK）的含量,三尺三根系和叶片中CTK含量的降低程度明显高于B35,且在灌浆期减幅更大。B35和三尺三叶片中ABA的含量高于根系,CTK的含量低于根系;干旱胁迫降低了叶片和根系中CTK/ABA的比值,并且在开花期和灌浆期B35的降低程度均大于三尺三。ABA含量与Pn呈显著负相关,与ETR呈极显著负相关;除Fo外,CTK含量与Gs呈显著正相关,与Chl、Pn、Fv/Fm、qL和ETR呈极显著正相关。【结论】干旱胁迫下,持绿性高粱比非持绿性高粱具有较高的叶绿素含量和光合能力。ABA和CTK共同作用调控气孔的运动,并影响光合速率及光合电子传递等其它光合生理过程。     

干旱胁迫对香柏幼苗生长和生理指标的影响

【目的】分析干旱胁迫对香柏幼苗生理指标、光合指标及抗氧化酶活性的影响,寻求香柏幼苗生长的理想水分条件,探讨香柏幼苗生长对水分变化的适应机理。【方法】以香柏3年生扦插苗为试验材料,通过盆栽试验,设置正常供水(土壤含水量为田间持水量的90%~95%)、轻度干旱胁迫(土壤含水量为田间持水量的70%~75%)、中度干旱胁迫(土壤含水量为田间持水量的50%~55%)、重度干旱胁迫(土壤含水量为田间持水量的30%~35%)4个处理,研究干旱胁迫对香柏幼苗生长、光合作用及各项生理指标的影响。【结果】干旱胁迫对香柏幼苗地径、根质量、茎叶质量、总生物量、根质量比、茎叶质量比、根长等有显著影响,但对株高影响不显著。4个干旱胁迫处理下香柏幼苗的净光合速率、蒸腾速率、水分利用效率表现出基本一致的变化趋势,即均在轻度干旱胁迫处理下达到最大值。与正常供水相比,干旱胁迫使香柏幼苗叶绿素含量明显增加。轻度干旱胁迫条件下,香柏幼苗叶片丙二醛浓度明显低于其他3个处理。超氧化物歧化酶、过氧化物酶活性及可溶性糖含量均在轻度干旱胁迫时达到最大。干旱胁迫条件下香柏叶片可溶性蛋白质含量降低,且以轻度干旱胁迫下的叶片可溶性蛋白质含量最低。【结论】香柏幼苗不适宜在土壤过于干旱或湿润的环境下生长,而适于在轻度干旱即土壤含水量为田间持水量70%~75%的条件下生长。     

干旱胁迫对花期大豆叶片光合特性的影响

为大豆抗旱栽培及抗旱生理机制研究提供依据,采用盆栽方法,分析轻度干旱(田间饱和含水量的40%~60%)和重度干旱(田间饱和含水量的0%~30%)条件下东北毛豆花期叶片光合特性及水势的变化。结果表明:干旱条件下大豆叶片中水势、净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)、非光化学淬灭系数(NPQ)、PSII的最大量子效率(fv/fm)和PSⅡ的光能转换效率(ETR)均较对照(正常含水量)降低,细胞间隙CO2浓度(Ci)和固定荧光(Fo)较对照升高。重度干旱、轻度干旱与对照相比,叶片水势分别降低41.5%和18.8%,叶片净光合速率分别降低83.5%和38.0%。重度干旱处理的Fv/Fm值显著高于对照和轻度干旱处理。各处理间的光化学猝灭系数(qP)和非光化学淬灭系数(NPQ)差异极显著。     

大气CO_2浓度和气温升高对野生大豆光合作用的影响

用开顶式气室(Open top chamber,OTC)进行气温升高1℃和气温升高1℃+大气CO2浓度升高200μmol/mol条件下野生大豆叶片光合生理和叶绿素荧光参数的变化研究。结果表明,气温升高使大豆净光合速率、气孔导度和蒸腾速率均下降,水分利用效率提高,PS II的最大量子产量(Fv/Fm)下降,PS II的实际量子产量(ΦPSⅡ)和PS II的电子传递速率(ETR)升高,光化学猝灭系数(q P)升高,非光化学猝灭系数(NPQ)下降;CO2浓度升高能逆转由于升温造成的净光合速率下降,增加叶片水分利用效率,但光合速率仍较对照下降,还会使野生大豆叶片光化学猝灭系数(q P)和非光化学猝灭系数(NPQ)下降。未来气温和大气CO2浓度升高条件下,野生大豆更容易受到高温或干旱胁迫,造成气孔导度下降,净光合速率下降。表明未来的气候变化将不利于野生大豆的生长发育。     

水分胁迫对辣椒光合作用及相关生理特性的影响

 【目的】研究水分胁迫对辣椒光合作用及相关生理特性的影响, 揭示水分胁迫与辣椒光合作用及生理指标之间的关系,为辣椒栽培管理,抗性筛选提供理论参考。【方法】采用盆栽的方式,分别在正常供水和水分胁迫条件下,研究辣椒生长形态及相关生理指标,光合参数,叶绿素荧光参数,叶片气孔特征及叶绿体超微结构的变化。【结果】水分胁迫显著抑制了辣椒的生长,植株总的干物质含量下降,并且干物质含量向根的分配比例增加,向茎叶的分配比例减少。叶片水势（Ψ）、叶片相对含水量（RWC）、叶绿素（Chl.）及类胡萝卜素（Car.）的含量显著下降,叶片中丙二醛（MDA）含量,游离脯氨酸（Pro）的含量,超氧化物歧化酶（SOD）,过氧化物酶（POD）的活性均有所提高。叶片净光合速率（Pn）、气孔导度（Gs）、蒸腾速率（Tr）、胞间CO2浓度（Ci）、PSⅡ光化学量子效率（ΦPSⅡ）、光化学猝灭系数（qP）及光合电子传递速率（ETR）均下降,非光化学猝灭系数（NPQ）和水分利用效率（WUE）提高。水分胁迫后叶片气孔密度、气孔长度、气孔宽度均有所下降,大部分气孔关闭深陷。叶绿体变圆,基粒片层和基质片层弯曲排列紊乱,淀粉粒减少或消失。【结论】水分胁迫下辣椒光合速率的下降主要是由气孔限制引起的。光合参数、叶绿素荧光参数、叶片气孔特征以及叶绿体超微结构的变化与品种的抗性密切相关。     

典型旱作区不同田间持水量对塑料拱棚春茬番茄光合生理特性的影响

为探讨典型旱作区不同土壤水分含量对塑料拱棚春茬番茄光合生理特性的影响机理,开展了田间试验,共设5个灌水下限(田间最大持水量的80%、70%、60%、50%和40%)处理,对开花坐果期和结果盛期番茄叶片光合和荧光参数进行了测定和分析。结果表明,不同田间持水量对番茄叶片的光合特性和光合系统Ⅱ(PSⅡ)产生显著影响。随着田间持水量的降低番茄叶片的净光合速率(P n)、蒸腾速率(T r)、气孔导度(G s)、胞间CO2浓度(C i)、反应中心PSⅡ的原初光能转化效率(F v/F m)、光反应中心PSⅡ的潜在活性(F v/F o)、用于电子传递的能量(ET0/CS0)、单位面积活性反应中心数(RC/CS0)和性能指数(PI)都呈现显著或极显著下降的趋势,其中性能指数(PI)下降的幅度最大。随着田间持水量的降低番茄叶片的气孔限制值(L s)、水分利用效率(WUE)、单位面积吸收的光能(ABS/CS0)、捕获的光能(TR0/CS0)及热耗散(DI0/CS0)均呈现先缓慢下降后显著上升趋势,表明水分过多或过少都对光合特性和PSⅡ造成胁迫,导致气孔关闭,PSⅡ原初光化学活性受到抑制,PSⅡ活性中心受到损伤,能量转化分配失衡,电子传递受阻。以田间最大持水量的70%作为控制灌水下限时,塑料拱棚春夏茬番茄的光合生理活动达到较佳水平,水分利用效率高,田间最大持水量的70%可作为典型旱作区塑料拱棚春夏茬番茄栽培灌溉指标决策的依据。     

水分亏缺下水稻的光化学和抗氧化应答

研究了缺水对两个水稻品种光化学参数,SOD、CAT、POD的活性的影响.经过14 d的停水处理后,土壤的含水量均降到了田间持水量的约40%,净光合速率(Pn)显著下降,但最大光化学效率(Fv/Fm)保持不变.品种IR 1552的光化学猝灭参数(qP)和PSⅡ电子传递的实际量子产额(ФPSI)与对照充足灌水处理没有显著差别,但在干旱条件下,其SOD、CAT和POD活性上升;品种Azucena在停水处理后光化学参数显著低于对照,各抗氧化酶活性下降.结果表明,在干旱胁迫下,两个品种存在不同的反应机制.     

水分胁迫对黄瓜幼苗生理指标的影响

以‘津优1号’和‘春四’黄瓜为试验材料,研究了不同程度水分胁迫对黄瓜幼苗生理生化指标的影响,以期为黄瓜的抗旱机制研究和抗旱栽培提供理论依据。结果显示,随着水分胁迫程度的增大,2个黄瓜品种幼苗的叶绿素a、叶绿素b和叶绿素a+b含量逐渐下降;相对电导率、丙二醛含量、可溶性糖含量、脯氨酸含量以及SOD活性都随着水分胁迫程度的增大呈明显上升趋势。隶属函数法评定这2个黄瓜品种的耐旱性顺序为‘津优1号’>‘春四’。     

水分胁迫对不同肥水类型小麦幼苗期抗旱特性的影响

为给小麦抗旱鉴定指标的早期筛选、小麦品种的培育与利用提供科学依据,在聚乙二醇(PEG-6000)水分胁迫条件下研究了6个不同肥水类型小麦品种幼苗期叶片生理生化的变化。结果表明,小麦品种随着水分胁迫时间的延长,幼苗干旱存活率、根冠比和叶绿素含量均降低,脯氨酸含量和细胞质膜相对透性均升高,根系活力先呈现略微升高再下降的趋势。旱地品种‘青麦6号’、‘济旱5034’和‘鲁麦21’的幼苗干旱存活率、根冠比、叶绿素含量和SOD活性较高且下降较为缓慢,而细胞质膜相对透性较低;高肥水品种‘烟农24’和‘济麦22’受水分胁迫影响较大,上述抗旱指标变化幅度较大;中肥水品种‘烟农21’的上述抗旱指标变化幅度介于高肥水和旱地品种之间。‘青麦6号’具有较高的抗旱指数,在水分胁迫条件下能够保持较好的叶片结构和功能状况,因而抗旱性较强。     

水分胁迫和接种丛枝菌根对香樟幼苗根系形态特征的影响

为了探索喀斯特地区植物接种丛枝菌根真菌后幼苗的耐旱适应性,我们对香樟Cinnamomum camphora进行了幼套球囊霉Glomus etunicatum、层状球囊霉Glomus lamellosum和摩西球囊霉Glomus mosseae的单独接种和混合接种处理.香樟苗接种80d后再进行60d的强度(维持田间持水量的35%～45%)、中度(维持田间持水量的50%～60%)、轻度(维持田间持水量的65%～75%)和正常浇水(维持田间持水量的80%～90%)的水分胁迫处理.用WinRhizo分析系统测定苗木根系形态指标.结果表明:水分和菌根真菌的交互作用使香樟幼苗根系形态发生改变,以适应土壤环境.中度水分胁迫能提高根系总长和根尖数量,但是水分胁迫降低了根系生物量的积累和根体积.根系生物量、根系总长,根系表面积、根体积和根尖数表现为接种处理高于非接种处理.非接种处理的根平均直径在重度和中度水分胁迫下显著增强.菌根真菌接种处理的根系,平均直径随水分胁迫增加而有所降低.相同胁迫下的不同菌种处理之间,幼套球囊霉和混合接种处理较摩西球囊霉和层状球囊霉有较高的菌根依赖性.而在同一接种处理条件下,中度水分胁迫的香樟幼苗具有较强的菌根依赖性,重度水分胁迫却降低了菌根依赖性.同一水分条件下混合接种和幼套球囊霉有较高的菌根依赖性.     

花生体胚诱导及植株再生

以成熟种子胚小叶为外植体,对花生体胚诱导及植株再生进行了研究,旨在为花生体细胞杂交、离体诱变及遗传转化提供培养方法。将花生5大类型17个品种的胚小叶外植体分别培养在添加10 mg/L 2,4-D的培养基上诱导体胚形成。培养4周后将形成体胚的外植体转移到添加4 mg/L BAP的培养基上进行培养,促使体胚萌发成苗。结果表明,不同类型间体胚诱导率和植株再生率存在明显差异,中间型供试品种获得了较高的胚诱导率(84.1%~91.2%)和植株再生率(81.1%~97.0%);珍珠豆型和普通型内供试品种间体胚诱导率差异较大,分别为43.9%~85.0%和42.2%~82.2%,而植株再生率均较高,分别为94.3%~96.5%和88.1%~98.7%;多粒型品种体胚诱导率(32.2%~50.0%)和植株再生率(41.2%~55.1%)均最低;而龙生型体胚诱导率(61.1%~87.8%)和植株再生率(63.7%~87.6%)均表现为中间。再生苗经嫁接驯化后移栽于田间,植株正常生长和结实。本研究结果说明,花生不同类型间再生能力存在显著差异,多粒型品种再生能力最低。     

尾叶桉响应水肥单、双因素胁迫的差异表达基因分析

【目的】比较尾叶桉Eucalyptus urophylla对水肥单、双因素胁迫的分子响应机制,为桉树抗逆育种提供思路和分子基础。【方法】以无性系ZQUA44为试验材料,设3个水肥胁迫处理和1个对照(CK)。水肥双因素胁迫:20%～40%田间持水量,基肥[钙镁磷肥(CMPF) 250 g];水分单因素胁迫:20%～40%田间持水量,基肥(CMPF250 g+复合肥150 g);养分单因素胁迫:60%～80%田间持水量,基肥(CMPF 250 g);CK:60%～80%田间持水量,基肥(CMPF 250 g+复合肥150 g)。水分单因素胁迫和对照在种植2个月后施尿素100 g,8月份施复合肥150 g,第2年春天施复合肥100 g。对受胁迫处理的尾叶桉进行生长指标测定,并取叶片进行转录组测序,对测序结果进行拼接,利用生物信息学手段获得差异表达基因,对差异基因进行GO功能注释和KEGG通路分析。最后随机选择4个具有不同表达模式的差异表达基因进行qRT-PCR,验证转录组测序数据的可信度。【结果】3种胁迫处理均在一定程度上抑制尾叶桉的生长发育,胁迫处理下尾叶桉各项生长指标多显著低于对照。水肥双因素胁迫、水分单因素胁迫和养分单因素胁迫处理共得到5 547个差异表达基因,分别有2 585、1 472和1 490个差异表达基因,各有1 195、222和665个基因表达上调和1 390、1 250和825个基因表达下调;3种胁迫处理分别获得155、75和108个基因编码转录因子。水肥单、双因素处理的差异表达基因均显著富集在苯丙烷的生物合成路径中。qRT-PCR结果与转录组测序结果基本一致,说明测序结果可信。【结论】尾叶桉在3种胁迫处理下的转录变化具有明显的普遍性和特异性,综合胁迫对植物生长的影响比单独胁迫的影响更大,不同胁迫条件下植物可能具有不同的响应方式。     

三个杏品种叶片主要抗旱生理指标的比较

以凯特、兰州大接杏、红丰3个杏树品种的四年生植株为供试材料,采用田间控制灌水的方法,测定了干旱胁迫下其叶片的含水量、相对含水量、水分饱和亏、持水力、束缚水、光合速率和蒸腾速率,并对其主要抗旱生理性状进行了比较研究.结果表明:随干旱胁迫时间的延长,供试杏树叶片含水量、持水力和Va/Vs凯特明显高于兰州大接杏,兰州大接杏高于红丰.水分饱和亏凯特明显小于兰州大接杏,兰州大接杏明显小于红丰.停灌30 d时,叶片蒸腾速率凯特明显低于兰州大接杏,兰州大接杏低于红丰.光合速率和水分利用率凯特明显高于兰州大接杏,兰州大接杏明显高于红丰.凯特上午光合速率高峰值出现早,有明显的午休现象;兰州大接杏上午光合速率高峰值出现晚,有午休现象;红丰上午光合速率高峰值出现早,无明显的午休现象.综合分析认为:供试的3个杏树品种中,凯特具有高光效低蒸腾的光合特性,耐旱保水能力最强,兰州大接杏次之,红丰最弱.     

大白菜耐热性的生理研究＊Ⅱ．叶片水分和蛋白质代谢与耐热性

通过测定耐热性不同的３个大白菜品种在高温胁迫下发生的水分和蛋白质代谢的变化，表明耐热的亚蔬１号比不耐热的“１０６”品种叶细胞具有更高的含水量和束缚水、较大的气孔密度和蒸腾速率、较低的蛋白质降解速率，较耐热的华湘１号的各项生理指标均居于中间水平．高温使细胞膜透性稍有增大，耐热与不耐热品种膜透性增大可能有不同机理．高温胁迫使耐热品种脯氨酸含量迅速增多，脯氨酸可作为大白菜耐热性鉴定的生化指标     

膜下滴灌棉花源库比调节对产量和品质影响及对土壤水分的响应

选用不同叶型的棉花品种,在膜下滴灌条件下,设置3个土壤水分梯度,分别控制0～60 cm土壤含水量的滴水下限为田间持水量的85;～90;(高水)、70;～75;(中水)、55;～60;(低水),滴水上限均为田间持水量,并在花铃期不同程度地减源减库,研究棉花源库比调节对产量和品质的影响及对土壤水分的响应.结果表明:减源减产比减库减产的影响大,适宜范围内源不足引起的产量损失,可通过增加水分来弥补,减源减库过度则不可能通过水分来弥补,而这种水分调节作用也是通过表现在水分调节了单株结铃数的增加而实现的.品种间,小叶型新陆早10号减源和减库减产的程度最大,新陆早13号次之,鸡脚叶型标杂A1减产效应最小,且标杂A1在土壤水分充足条件下产量最高.品种遗传特性和土壤水分状况是影响棉纤维品质的主要因素,源库处理对其影响不明显,综合分析,与其他两个品种相比标杂A1的品质较优.