甘薯叶绿素荧光参数与品种抗旱性的关系

[目的]研究水分胁迫对不同抗旱性甘薯品种的叶绿素荧光参数的影响及其机理。[方法]以抗旱性高的品种美国红和抗旱性差的姑娘薯为试材,将培养苗转入聚乙二醇（PEG-6000）的1/2 Hoagland培养液中进行根际水分胁迫处理,24 h后测定叶片的叶绿素含量和叶绿素荧光参数指标。[结果]水分胁迫处理后,抗旱品种美国红的叶绿素含量、PSⅡ原初光化学效率（Fv/Fm）、光系统Ⅱ电子传递量子效率（ΦPS2）下降幅度均显著小于不抗旱品种姑娘薯,而其非光化学猝灭系数（NPQ）相对增幅显著大于姑娘薯,这说明在水分胁迫下,美国红仍能保持较强的光合能力,其非光化学能量耗散的提高,有助于缓解环境胁迫对光合作用的影响。[结论]甘薯叶绿素荧光参数变化与品种抗旱性密切相关,利用其鉴定甘薯品种抗旱性是可行的。     

树木抗旱性研究(综述)

本文综合评述了树种抗旱性的研究方法及指标。研究树种抗旱性的方法有两大类：其一，抗旱性的生理生化指标；其二，以形态结构的相关性为指标，研究其与树种抗旱性。测定树种抗旱性的指标主要有：叶片的水分指标、光合特性、酶活性及原生质特性、内源激素、叶片的解剖结构和生物量等指标。本文对研究树木抗旱性急需深入解决的几个问题提出了作者的见解     

循环干旱锻炼对在干旱胁迫下烟草植株光合参数及叶绿素荧光参数的影响

[目的]研究循环干旱锻炼对在干旱胁迫下烟草植株叶片光合参数及叶绿素荧光参数的响应差异,从一个侧面了解干旱锻炼提高烟草抗旱性的机制。[方法]通过对漂浮育苗的烟草幼苗进行控水—半萎蔫—复水—恢复的循环干旱锻炼及后续干旱胁迫,测定烟草光合参数及叶绿素荧光参数。[结果]循环干旱锻炼后烟草植株在随后的干旱胁迫下烟叶净光合速率(Pn)、PSⅡ最大光化学量子效率(Fv/Fm)、PSⅡ实际光化学量子效率(ΦPSⅡ)、光化学淬灭系数(qP)比未锻炼的对照高,而非光化学淬灭系数(NPQ)下降。[结论]循环干旱锻炼提高了烟草植株光合系统对干旱胁迫的适应能力。     

烤烟伸根期生理特性对干旱胁迫的响应及其抗旱性评价

针对西南地区春末夏初干旱频发的现状,以抗旱性不同的烤烟品种红花大金元（红大,抗旱性强）和云烟87（云87,抗旱性弱）为材料,采用防雨旱棚池栽的方式,对烤烟伸根期进行相同灌溉定额不同灌溉时间处理,分析不同干旱胁迫对烤烟抗逆基因表达、抗旱生理生化、烟叶色素含量、烟叶光合特征等的影响。结果表明：受干旱胁迫影响,烤烟叶绿素a、叶绿素b、叶绿素a+b、叶绿素a/b、类胡萝卜素、叶片含水量、蒸腾速率、气孔导度和净光合速率均呈下降趋势,SOD活性、胞间CO2浓度、脯氨酸含量、可溶性糖含量、丙二醛含量与NtSOD、NtPOD、NtCAT、NtP5CS、NtLEA5、NtNCED1相对表达量呈上升趋势。烤烟伸根期干旱胁迫破坏叶绿体脂膜结构,降低烟叶光合色素含量,进而由非气孔因素限制导致烤烟净光合速率下降。烤烟通过渗透调节和自由氧清除两种方式减缓干旱胁迫对烤烟伸根期生长发育的影响。干旱胁迫下NtP5CS、NtLEA5和NtNCED1等控制ABA、脯氨酸合成的基因上调表达,增加烟叶脯氨酸含量,降低液泡渗透势,减少烟叶失水。同时干旱胁迫使NtSOD、NtPOD、NtCAT基因上调表达,增强抗氧化酶活性,消除烤烟体内因干旱胁迫产生的自由氧。主成分分析得到三个主成分,累计贡献率达到91.3%,其中脯氨酸、SOD活性、可溶性糖、NtSOD、NtPOD、NtCAT、NtP5CS和NtLEA5被划分为第一主成分,叶绿素a、叶绿素b、叶绿素a+b、叶绿素a/b和类胡萝卜素被划分为第二主成分,净光合速率和叶片含水量被划分为第三主成分。红大抗旱性主成分得分4.608,比云87高40.8%。第一主成分“烤烟抗旱生理生化与基因表达因子”的变化与烤烟品种抗旱性密切相关,在烤烟抗旱育种时可作为烤烟伸根期抗旱性鉴定的主要鉴选指标,第二主成分“烟叶光合色素因子”和第三主成分“烤烟光合速率与叶片水势因子”可作为次要鉴选指标。     

干旱胁迫下不同绣球品种生理响应与抗旱性评价

探究不同干旱胁迫对绣球生长的影响,评价其抗旱性。以6个绣球品种为试材,利用盆栽控水法,分别设置常态(CK)、轻度干旱胁迫(T1)、中度干旱胁迫(T2)、重干旱胁迫(T3)和特重干旱胁迫(T4)处理模拟干旱胁迫,测定其生物量、根冠比、叶片相对含水量、细胞膜透性、叶绿素(Chl)和类胡萝卜素(Car)、丙二醛(MDA)、脯氨酸(Pro)、过氧化物酶(POD)、超氧化物歧化酶(SOD)、可溶性糖(SS)和可溶性蛋白(SP)等15个生理指标的动态变化,运用主成分分析法、隶属函数法和聚类分析法对其抗旱性进行综合评价。在干旱胁迫下,各绣球品种的生物量和相对含水量呈下降趋势,根冠比、相对电导率、MDA、Pro和SS呈上升趋势,但各品种上升幅度有所差异,SOD、POD和SP呈先上升后下降的趋势,绣球的光合色素变化规律不明显。6种绣球抗旱性由强到弱排序为:万华镜>爱你的吻>头花>白色天使>花手鞠>夏祭。     

干旱胁迫对不同花生品种光合特性和产量的影响

通过干旱棚控制土壤水分,研究全生育期干旱对12个花生品种叶绿素含量、光合特性以及产量性状的影响。结果表明：在长期干旱胁迫下,丰花6号、白沙1016等品种叶绿素含量显著下降,而海花1号、丰花5号、丰花4号、丰花2号等品种叶绿素含量增加;各花生品种叶绿素a/b值在干旱胁迫后均显著下降;长期干旱胁迫后各花生品种叶片净光合速率和蒸腾速率明显下降,胞间CO2浓度显著上升,说明光合速率下降的主要原因是非气孔限制因素;干旱胁迫导致各花生品种荚果和子仁产量显著降低,丰花5号和丰花1号抗旱性最为突出,抗旱性指数在0.70以上,农大818、丰花3号、鲁花11号、丰花4号也表现出较高的抗旱性。     

玉米果穗性状和生理生化指标与抗旱性相关分析

以玉米东单７号、丹玉１３号、豫玉３号及其亲本自交系（Ｄ１,Ｄ２,Ｍｏ１７,Ｅ２８,３１８４,黄早四）为试材,研究了玉米果穗性状、形态和生理生化指标在干旱条件下的变化及其与抗旱性的关系。结果表明,穗重、穗粒重、结实长度、穗直径、穗粒数、行粒数、单株叶面积、相对电导率、脯氨酸含量、叶片失水速率、根部失水速率、叶片光合速率、叶片ＶＣ含量、叶片ＳＯＤ活性、叶片丙二醛含量与抗旱性显著相关。穗行数、瘪粒数、叶向值、叶角度、叶形值、黄叶枯叶数、叶绿素含量与抗旱性没有显著的相关性。用穗部性状进行抗旱性直接鉴定可靠性高,用形态性状指标进行抗旱性间接鉴定可靠性较差,用生理生化指标进行间接鉴定时,需以丙二醛含量,叶片失水速率、相对电导率、叶片ＳＯＤ活性、ＶＣ含量为５项指标综合鉴定可靠性较高     

水分胁迫对不同抗旱性玉米杂交种产量和光合作用的影响

在抽雄期对玉米3个不同抗旱性杂交种进行中度水分胁迫处理，结果表明，水分胁迫后3个杂交种的产量均有不同程度的下降，其中沈试29、掖单13号和丹玉13号的抗旱系数分别为0．44、0．39和0．27，叶片叶绿素相对含量与杂交种的抗旱性一致，光合速率也与杂交种的抗旱性相关。     

云南旱地小麦品种的抗旱性研究

 研究表明,小麦的抗旱性是整体的表现。采用几个抗旱性生理指标如水势、保水力、叶绿素含量、游离脯氨酸含量以及生物学产量等,研究了云南近期育成和大面积推广的几个旱地小麦品种的苗期抗旱性,旨在为云南小麦抗旱育种提供参考。通过叶片保水力、叶片水势、叶片叶绿素含量的测定表明： 云麦42,云麦50,靖麦11都比对照云麦47（田麦品种）抗旱性强,游离脯氨酸则表现为：云麦42抗旱性最强、云麦50次之,对照云麦47第3,靖麦11最差。地上部生物学产量表现为：靖麦11抗旱性最强,云麦47次之,云麦42第3,云麦50最差。     

不同抗旱性花生品种的叶片形态及生理特性

【目的】筛选叶片抗旱相关性状,探索性状指标大小的评价方法,揭示不同抗旱性花生品种抗旱的叶片形态及生理机制。【方法】以12个花生品种为试验材料,在人工控水条件下,于苗期及结荚期给予干旱胁迫及正常灌水对照2个土壤水分处理,苗期处理以盆栽种植方式进行,称重法控水,结荚期处理在池栽条件下进行,测墒补灌法控水,控水期间以电动防雨棚遮雨。测定苗期干旱及正常供水对照的叶片组织结构、厚度、比叶重、叶面积、光合速率、叶绿素含量等叶片性状指标,对比分析上述叶片性状与花生品种抗旱性的关系,以性状指标大小评价不同花生品种抗旱的叶片机制,以生物量抗旱系数评价苗期抗旱性,以收获期产量抗旱系数评价结荚期抗旱性。【结果】通过2年的试验发现,干旱胁迫下,不同花生品种生物量抗旱系数及产量抗旱系数有显著差异,苗期与结荚期抗旱性基本一致。根据产量抗旱系数可将12个花生品种抗旱性分为强、中、弱3级,抗旱性强的品种为A596、山花11号、如皋西洋生,花育20号、农大818、海花1号、山花9号和79266为中度抗旱品种,抗旱性弱的品种有ICG6848、白沙1016、花17和蓬莱一窝猴。干旱胁迫改变了叶片组织结构,降低了单株叶面积、功能叶面积、气孔导度、光合速率和蒸腾速率,增加了比叶重。不同抗旱性花生品种叶片性状有显著差异,抗旱性强的品种在对照及干旱胁迫下均具有较高的叶片厚度、栅/海比、比叶重、单株叶面积、光合速率。干旱胁迫下,较大的叶片栅/海比值、比叶重和光合速率是如皋西洋生和山花11号抗旱的叶片机制;山花9号与花育20号较大的单株光合面积,A596较大的光合速率是它们重要的抗旱机制。相关分析表明,干旱胁迫下的叶片栅/海比、比叶重、单株叶面积和光合速率与品种抗旱系数的相关性达极显著水平。【结论】山花11号和79266分别可作为花生强、弱抗旱性鉴定的标准品种。花生出苗后10 d进行40%土壤相对含水量的干旱处理,持续胁迫14 d时的叶片栅/海比、单株叶面积、比叶重和光合速率可鉴定花生种质的叶片抗旱能力。正常灌水条件下,始花期的栅/海比、单株叶面积、比叶重也能反映花生叶片的抗旱级别。山花11号可作为花生叶片优异抗旱性状鉴定的标准品种。     

不同绿化树种抗旱性、抗盐性及抗涝性比较

为了探讨不同树种间抗逆性的差异,以华北五角枫、紫薇、青檀、榔榆、木槿1年生扦插苗为试验材料,对其抗旱性、抗涝性和抗盐性进行比较,并用隶属函数法进行综合评价。结果表明：不同树种间抗逆性差异较大,供试材料抗性强弱依次为：紫薇>榔榆>木槿>华北五角枫>青檀。     

8种野生观赏树木叶的解剖结构及抗逆性比较

[目的]比较黄刺玫等8种野生观赏树木的叶片解剖结构及抗逆性特点。[方法]采用半薄切片法研究8种野生观赏树木叶的解剖结构,并运用隶属函数法分析其形态学测量指标。[结果]8种树木的叶均属异面叶,由表皮、叶肉及叶脉3部分组成。表皮除接骨木外,都含有部分染色较深的异细胞,红柄白鹃梅具有近圆形和长条状2种形态的表皮细胞,仅楤木的表皮上具有多细胞表皮毛。叶肉栅栏组织中,黄刺玫、美蔷薇、红柄白鹃梅、水榆花楸的栅栏组织为2层,元宝枫为2~3层,接骨木、青榨槭、楤木为1层。叶主脉的上下两侧都含有厚角组织,其中元宝槭主脉具有维管束鞘,楤木的维管束周围有腔隙。[结论]综合分析认为黄刺玫、接骨木、美蔷薇、水榆花楸的抗逆性较强,红柄白鹃梅、元宝枫、青榨槭、楤木抗逆性中等。     

12种绿化乔木苗期抗旱性评价

为给中国南方地区鉴选抗旱植物提供参考依据,本研究测定了南方地区12种常见绿化乔木苗期干旱胁迫下的光合参数及相关生理指标,利用聚类分析综合抗旱评价法比较分析了其抗旱性。结果表明,随着干旱胁迫时间的延长,12种乔木苗的净光合速率、蒸腾速率、气孔导度、叶绿素含量及叶片相对含水量均逐渐降低,而电解质渗透率和丙二醛含量均逐渐增加。在干旱胁迫下,蒲葵、侧柏和火力楠各指标变化幅度较小,抗旱性最强;香樟、黄花风铃木和桂木抗旱性次之;大叶紫薇、台湾栾树、多花红千层、红锥、美丽异木棉和黄槐各指标变化幅度较大,抗旱性相对较差。在园林植物耐旱、节水配置中可以优选蒲葵、侧柏、火力楠、香樟、黄花风铃木和桂木作为建群树种。     

2年生希蒙得木幼苗对干旱胁迫的光合生理响应

采用盆栽控水的方法,研究了不同程度干旱胁迫(干旱0 d6、d1、2 d、18 d)对2年生希蒙得木叶片光合特性的影响。结果表明,希蒙得木叶片相对含水量(LRWC)随土壤含水量(SWC)的降低而显著降低,且SWC与LRWC呈极显著正相关;叶绿素含量、净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)和最大净光合速率(Pnmax)均随干旱时间的增加而显著降低,暗呼吸速率(Rd)显著增加,胞间CO2浓度(Ci)呈先降低(D12)后升高(D18)的趋势,但水分利用效率(WUE)与Ci呈相反的变化趋势;干旱12 d处理下希蒙得木叶片光合能力下降的主要原因可能是气孔限制,而干旱18 d后植株光合能力下降的主要原因可能是非气孔限制;此外,表观量子产量(AQY)和光饱和点(LSP)均随干旱胁迫程度的增加而显著下降,并伴随着光补偿点(LCP)的急剧升高。由此表明,干旱条件下,希蒙得木叶片水分严重亏缺,光合碳同化能力及对光环境的适应能力降低,这也可能是植株应对干旱逆境的生存策略。     

干旱胁迫对细穗柽柳幼苗生长和生理生化指标的影响

为探讨细穗柽柳耐旱机制,采用盆栽试验,以2 a生细穗柽柳幼苗为材料,分析了不同干旱胁迫程度对细穗柽柳幼苗生长和生理指标的影响。结果表明：细穗柽柳幼苗生长受干旱胁迫后,植株高度和地径生长速率降低;叶片相对含水率和叶绿素含量随着干旱胁迫程度提高逐渐降低;叶片相对电导率、丙二醛、脯氨酸、可溶性蛋白和可溶性糖含量均呈上升趋势;叶片超氧化物歧化酶和过氧化物酶活性也呈上升趋势,过氧化氢酶活性先增强后下降。综上所述,细穗柽柳幼苗在干旱胁迫下能通过调节自身的酶活性及渗透调节物质含量来缓解干旱胁迫造成的伤害,表现出较强的抗旱能力,适宜在干旱地区种植和推广。     

Influence of drought hardening on the resistance physiology of potato seedlings under drought stress

In this paper, the influence of drought hardening on the growth, development, resistance physiology, leaf microstructure and stomatal behavior of potato seedlings under drought stress was studied, and the mechanism of drought hardening improvement of potato seedling drought resistance was elucidated. We found that drought stress had several adverse effects on potato seedlings, yet drought hardening alleviated the decrease in relative water content (RWC), net photosynthetic rate (P_n) and chlorophyll content and inhibited the increase in relative electric conductivity and malondialdehyde (MDA) content. Compared with contrast seedlings, drought-hardened seedlings also had enhanced root vigor, increased antioxidant enzyme activity and higher levels of abscisic acid (ABA), proline (Pro), soluble sugars and polyamines (PAs) under drought stress. In addition, the stomatal density of potato seedling leaves increased significantly, while the leaf area, stomatal size and stomatal aperture decreased with drought hardening treatment. These changes led to reduced leaf transpiration rate (T_r) and improved water utilization efficiency (WUE). The changes in leaf microstructure also had a positive effect on the drought resistance of the drought-hardened potato seedlings. So it can be concluded that through increasing the content of some endogenous hormones, osmotic regulatory substances and the activities of antioxidant enzymes, the resistance physiology of drought-hardened potato seedlings was enhanced.     

宝鸡市5种乡土树种抗旱性综合评价和研究

以南蛇藤、苦皮藤、臭檀吴茱萸、爬山虎和火棘5种陕西宝鸡渭北乡土树种为研究对象,采用盆栽试验研究了干旱胁迫对植物叶片生长和生理生化指标的影响以及胁迫末期的净光合速率、蒸腾速率等,运用主成分分析法、隶属函数法综合评价5种乡土树种的抗旱性差异。结果表明,随着干旱胁迫程度的加深,5种植物叶片的丙二醛（MDA）、可溶性糖（SS）、脯氨酸（Pro）含量均有不同程度增加;叶片含水量、苗高、地径增长速率均不同程度降低,叶绿素a/b值都表现为减少的变化,叶绿素含量先降后升,并且在干旱胁迫条件下出现了叶绿素“浓缩”现象,干旱胁迫末期不同树种间净光合速率、水分利用率差异显著(P<0.05)。主成分分析表明,3个主成分可以代表乡土树种抗旱性96.577%的原始数据信息量,通过计算5种乡土树种的综合评价值(D),对抗旱性进行了评价。5种乡土树种的抗旱性强弱依次为爬山虎>火棘>苦皮藤>臭檀吴茱萸>南蛇藤,研究结果为宝鸡市绿化树种选择和配置提供了参考。     

利用甘蔗叶绿体荧光参数及活性氧代谢等指标评价甘蔗品种的耐旱性

利用ＯＳ５－ＦＬ叶绿素荧光仪研究干旱胁迫下蔗叶叶绿体荧光参数的变化及其与甘蔗耐旱性关系。应用干旱胁迫下蔗叶活性氧代谢变化等耐旱鉴定指标鉴定参试品种的相对耐旱性。结果表明,干旱胁迫下甘蔗生长受抑制,蔗叶叶绿素含量、相对含水量、叶绿体ＤＣＩＰ光还原活性下降,ＭＤＡ含量和质膜相对透性提高;叶绿体荧光参数Ｆｖ／Ｆｍ、Ｆｖ／Ｆｏ、Ｔ１／２均明显降低,表明干旱胁迫使蔗叶光系统Ⅱ（ＰＳⅡ）原初光能转换效率、ＰＳⅡ潜在活性受到抑制;研究还表明干旱胁迫下蔗叶叶绿体光合量子产额（Ｙｉｅｌｄ）及其潜在活性（Ｆｄｓ／Ｆｓ）降低,说明干旱胁迫直接影响了光合作用的电子传递和二氧化碳同化过程。上述荧光参数的受抑程度因品种抗逆性能而异,不抗旱品种降幅明显高于抗旱品种。最后讨论了叶绿素荧光动力学在甘蔗抗旱育种及抗旱鉴定上应用的可能性。