土壤水分胁迫下油菜光合特性变化和膜伤害研究

对4种不同水分条件下油菜叶片的光合变化和膜伤害进行了研究。结果表明,在轻度干旱条件下,油菜叶片光合速率(Pn)和蒸腾速率(Tr)会增加,而气孔导度(Gs)则缓慢下降。随着胁迫程度加重,三者均出现明显下降。细胞间隙CO2浓度(Ci)在不同的水分胁迫下表现各异,轻度干旱胁迫下先下降再升高,而中度和重度干旱胁迫条件下却呈现明显上升然后趋于平缓趋势。叶片细胞膜透性和丙二醛(MDA)含量随着胁迫程度增加而明显增加。     

罗甸小米核桃抗氧化保护酶活性和丙二醛含量对干旱胁迫的响应

以罗甸小米核桃为研究对象,研究在不同水分处理下罗甸小米核桃叶片3种抗氧化保护酶(SOD、POD、CAT)活性及丙二醛(MDA)含量的变化。结果表明:随着干旱胁迫时间的延长,罗甸小米核桃保护酶SOD活性呈上升趋势,POD活性呈先上升后下降再上升趋势,CAT活性除重度胁迫外均呈W型变化,MDA含量除重度胁迫表现出先升后降之外,其他处理均呈降-升-降的变化。在重度干旱胁迫(W3)下,罗甸小米核桃各类保护酶的活性在总体上均高于正常供水、轻度干旱胁迫和中度干旱胁迫。干旱胁迫初期,CAT活性变化趋势与POD活性相反,说明3种保护酶能够相互配合协同作用,以降低膜脂过氧化程度,减少水分胁迫造成的伤害。     

干旱胁迫对不同耐性花生品种生理特性及产量的影响

干旱胁迫是抑制花生生长发育和产量的主要环境因素之一。研究不同耐旱花生品种干旱胁迫下生理特性变化规律,可以为花生耐旱性研究和改良提供理论依据。采用盆栽法,以前期筛选出的耐旱型品种花育22 (HY22)和不耐旱品种白沙1016(BS1016)为材料,在开花下针期进行轻度(D7)、中度(D14)、重度(D21)干旱胁迫处理和复水7d(F7)处理,以正常浇水为对照,分别测定植株叶片的光合和叶绿素荧光特性、超氧阴离子(O_2~-)、过氧化氢(H_2O_2)、丙二醛(MDA)、脯氨酸(Pro)、可溶性蛋白(SP)等含量,超氧化歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性和产量及相关性状的变化,分析干旱胁迫下不同耐性花生品种生理响应机理的差异。结果表明:中度和重度干旱胁迫下,花生叶片的光合、荧光参数均显著下降,O_2~-、H_2O_2、MDA含量显著增加,SOD、POD、APX显著增加,脯氨酸、可溶性糖显著增加。但是,HY22在中度和重度干旱胁迫下仍然保持较高的Pn和Gs,荧光参数值Fv/Fm、Φ_(PSⅡ)、qP和ETR受影响较小,NPQ升高较多,O_2~-、H_2O_2、MDA、Pro含量和SOD、POD、CAT、APX活性随着胁迫的加剧呈不断上升的趋势,而SP含量在中度干旱胁迫后呈下降趋势,且复水后快速恢复到正常水平。BS1016光合及荧光参数受干旱影响较大,ROS显著增加,保护酶活性增加幅度较小,渗透调节物质显著增加。HY22的饱果数与饱果重受干旱胁迫的影响较小,产量相对较高,而BS1016受干旱胁迫影响产量显著降低。可见,在开花下针期干旱胁迫下,2个不同品种花生测定的生理生化指标均出现不同程度上升,耐旱品种HY22细胞质过氧化伤害较轻,与不耐旱品种BS1016相比,渗透调节物质积累较少,保护酶(SOD、POD、CAT)活性较强。     

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。     

盐胁迫对红叶石楠‘红罗宾’幼苗生长与光合生理的影响

以红叶石楠‘红罗宾’幼苗为试验材料,用不同浓度的NaCl处理,测定了处理后的植株叶片的光合作用参数、超氧化物歧化酶(SOD)活性和丙二醛(MDA)、钠离子(Na+)含量。结果表明,植株在低浓度NaCl(≤0.7%)胁迫下,幼苗叶片的净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)、胞间二氧化碳浓度(Ci)和叶片中的Na+浓度均呈现先升后降的趋势,而SOD活性则不断上升,幼苗生长未受到显著影响;植株在高浓度NaCl(≥1.0%)胁迫下,幼苗叶片的Pn、Tr、Gs均呈现出不断下降的趋势,Ci和叶片中Na+含量不断上升,SOD活性先升后降,幼苗叶片萎蔫凋落,甚至死亡,而幼苗MDA含量在各种处理下均没有明显规律性变化。     

干旱胁迫对柑橘叶片保护酶系统的影响

对干旱胁迫对柑橘W·默科特叶片膜脂过氧化及膜保护酶活性进行研究,结果表明,在轻度胁迫(SRWC=65%)、中度胁迫(SRWC=45%)时,W·默科特叶片中SOD、POD活性均随水分胁迫程度的加深而表现出上升的变化趋势;CAT活性和MDA含量均随水分胁迫程度的加深而表现先下降后上升的变化趋势.但在重度胁迫(SRWC=25%～5%)时,SOD、POD、CAT活性均表现出下降的变化趋势,MDA含量缓慢上升.试验表明一定的干旱胁迫能显著提高保护酶的活性.     

酸雨胁迫下茅苍术的光合及生理响应

[目的]探讨酸雨胁迫对茅苍术光合及生理指标的影响,为茅苍术的抗酸雨栽培提供理论依据.[方法]采用盆栽法对茅苍术进行不同梯度的模拟酸雨胁迫试验,测定其在酸雨胁迫下的光合及生理指标,并对各指标在不同胁迫程度下的变化趋势进行对比分析.[结果]酸雨胁迫初期,茅苍术叶片的光合参数指标变化不一,净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)和蒸腾速率(Tr)整体呈上升趋势,而胞间二氧化碳浓度(Ci)呈下降趋势,对酸雨胁迫表现出一定的适应性;胁迫后第21 d,pH 2.0和pH 3.0处理的Pn、Gs和Tr相对较高,Ci相对降低;至胁迫后第28 d,pH 2.0和pH 3.0处理的Pn、Gs和Tr急剧下降,Ci迅速上升;pH 4.0和pH 5.0处理的光合指标变化幅度相对缓慢.随着酸雨胁迫时间的延长,茅苍术叶片的3种抗氧化酶活性及丙二醛(MDA)和游离脯氨酸(Pro)含量总体上呈先升高后降低的变化趋势,其中超氧化物歧化酶(SOD)活性在胁迫后第15 d达最大值,过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性在胁迫后第22 d达最大值,且酸雨的酸性越强,各指标变化幅度越明显.[结论]茅苍术叶片承受酸雨的阈值在pH 3.0左右,pH 3.0以下的酸雨会对茅苍术生长发育造成显著影响.     

PEG渗透胁迫对苦豆子幼苗生理的影响

以PEG-6000模拟干旱条件,测定苦豆子幼苗叶片质膜相对透性、丙二醛(MDA)含量、脯氨酸(Pro)含量以及抗过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)和超氧化物歧化酶(SOD)活性.结果表明随干旱胁迫程度的加剧,苦豆子叶片质膜相对透性逐渐增高,叶片中MDA含量先降低后升高最后又有所下降,长时间重度胁迫促使脯氨酸含量显著增加;POD、CAT和SOD 3种保护酶先后交替发挥作用,胁迫初期以POD和CAT为主,胁迫中期以POD与SOD为主,胁迫后期以CAT和SOD为主.相关分析表明,Pro含量与质膜相对透性、SOD活性、POD活性呈极显著或显著正相关,CAT活性与POD活性、MDA含量极显著负相关.苦豆子幼苗对干旱胁迫有较强的适应能力.     

干旱胁迫对2种苹果砧木生理及光合特性的影响

采用盆栽试验法研究干旱胁迫对2种苹果砧木生理及光合特性的影响。结果表明:随着干旱胁迫程度的加深,平顶海棠叶片净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)及气孔导度(Gs)呈下降趋势,而美国黄海棠则均呈先升后降趋势;2种砧木根系活力和叶片中丙二醛(MDA)含量均呈先升后降趋势;可溶性蛋白含量在轻度胁迫时(土壤相对含水量SRW为50%)与对照的差异不显著,中、重度干旱胁迫下(SRW为20%~35%)则极显著降低。平顶海棠叶片中的超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)活性在各胁迫处理下的差异不显著,而美国黄海棠则随干旱胁迫程度加深SOD活性呈先降后升、POD活性则为先升后降的变化趋势。各指标的变化均表现为平顶海棠的变化幅度大于美国黄海棠。综合各项测定指标及植株的形态表现认为,美国黄海棠的抗旱能力高于平顶海棠。     

醋栗叶片对干旱胁迫的光合生理生化响应

[目的]分析醋栗(Gooseberry)幼苗叶片对干旱胁迫的光合生理生化响应,为小浆果果树抗旱育种提供理论依据.[方法]采用盆栽自然干旱法控水模拟干旱,对彩虹、坠玉和红灯笼3个醋栗品种的2年生苗进行4个梯度胁迫处理(CK、土壤水含量35%、30%和25%),分析各处理的可溶性糖(SS)、脯氨酸(Pro)和丙二醛(MDA)含量、相对电导率(REC)及超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性,运用主成分分析法对其抗旱性进行综合评估.[结果]干旱胁迫导致3个醋栗品种的净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)和水分利用效率(WUE)不同程度下降,胞间CO2浓度(Ci)上升,其中坠玉和红灯笼的WUE下降较明显,彩虹和红灯笼的Gs显著下降(P<0.05,下同).随干旱胁迫程度的加剧,坠玉、彩虹和红灯笼的SS、Pro、MDA含量和REC均显著增加;坠玉和彩虹的POD活性在重度干旱胁迫时保持较高水平;3个醋栗品种的SOD活性均降至低于CK水平;中度和重度干旱胁迫时红灯笼的CAT活性最高,其次为坠玉.主成分分析结果表明,3个醋栗品种的抗旱性排序为彩虹(1.886)>坠玉(-0.289)>红灯笼(-1.596).[结论]醋栗品种彩虹、坠玉和红灯笼的光合和生理生化指标对干旱胁迫均表现出明显的响应,但对干旱胁迫的耐受能力和适应能力存在差异,其抗旱性排序为彩虹>坠玉>红灯笼.     

干旱胁迫对构树幼苗抗氧化酶活性变化的影响

以盆栽当年生构树幼苗为实验材料,研究不同程度土壤干旱胁迫下及复水之后构树叶片细胞质膜的伤害程度(相对电导率)、丙二醛(MDA)含量和其酶促抗氧化保护系统(超氧化物歧化酶SOD、过氧化氢酶CAT和过氧化物酶POD)的活性.结果表明:构树幼苗能够适应低度的干旱胁迫,长期的中度和重度干旱胁迫会对构树造成一定的伤害,但复水之后伤害会明显恢复.SOD和POD是构树幼苗抗干旱的重要抗氧化酶,它能够通过自身诱导抗氧化酶系统以提高适应能力而忍受逆境,但构树幼苗的CAT酶在抗干旱胁迫上的作用不明显.     

边坡先锋植物木豆的抗旱性

[目的]探究干旱胁迫对木豆光合及生理生化指标的影响,为水电边坡生态修复中的物种筛选、植被群落的重建提供参考。[方法]采用盆栽控水法进行干旱胁迫,测定木豆叶片净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)、胞间CO2浓度(Ci)、水分利用效率(Pn/Tr)、丙二醛(MDA)含量、脯氨酸(Pro)含量和可溶性糖含量8个抗旱指标的变化。[结果]木豆幼苗受水分变化的影响显著,在干旱胁迫下Pn、Gs、Tr、Ci、Pn/Tr等光合指标均显著下降,表现出不利的负向生理生态学响应;木豆叶片MDA、Pro和可溶性糖含量均显著增加以有效应对干旱胁迫。[结论]木豆的抗旱能力较强,适应于干热地区的生态环境,是水电边坡治理与开发的优选灌木。     

干旱胁迫及复水对甘草幼苗生理特性和甘草酸积累的影响

以盆栽甘草幼苗为材料,测定停止浇水0、3、6、91、2 d及干旱胁迫6、12 d后复水3 d叶片的一些生理指标和根中甘草酸含量。结果表明,随着胁迫时间的延长,甘草酸含量逐渐增加;MDA含量、SOD和POD活性显著提高;RWC在胁迫3 d时显著增加,后显著减少;APX活性在胁迫9 d和12 d时显著提高;CAT活性和可溶性蛋白质含量先显著增加后显著下降;脯氨酸含量从胁迫6 d起大幅增加;可溶性糖含量先增后减再增。干旱胁迫6 d后复水(R6)和干旱胁迫12 d后复水(R12)的RWC均能恢复至胁迫前水平。与干旱胁迫6 d(6D)相比,R6的甘草酸、脯氨酸和可溶性蛋白质含量显著增加,MDA、可溶性糖含量和POD活性显著降低,SOD、CAT和APX活性显著增加;与干旱胁迫12 d(12D)相比,R12的甘草酸、MDA、脯氨酸和可溶性糖含量显著减少,POD和APX活性显著降低,CAT活性显著提高,可溶性蛋白质含量和SOD活性与复水前无显著差异。以上结果说明,甘草幼苗具有较强的抗旱性,且中度干旱胁迫后进行短期复水能增加甘草酸的积累并提高甘草幼苗的抗旱性。     

土壤逐渐干旱及复水对黑果腺肋花楸光合特性的影响

【目的】探索黑果腺肋花楸对土壤干旱胁迫的响应。【方法】以两年生黑果腺肋花楸为材料,人工模拟干旱胁迫,通过盆栽试验进行土壤逐渐干旱胁迫和旱后复水处理,研究土壤逐渐干旱及复水对黑果腺肋花楸光合特性的影响。【结果】整个干旱胁迫期间,黑果腺肋花楸的净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、胞间CO_2浓度(Ci)和蒸腾速率(Tr)均逐渐降低,而水分利用效率(WUE)随土壤干旱胁迫程度的加剧而上升;干旱胁迫下,黑果腺肋花楸的叶绿素总量显著降低,叶绿素a/b值显著增加,类胡萝卜素含量变化不明显,并维持较高的叶片相对含水量;CO_2补偿点升高,羧化效率明显减小;干旱30 d,Pn、Gs、Ci和Tr均降到最低值,均显著低于干旱处理前的水平,分别比干旱胁迫处理前下降了85.4%、79.86%、31.98%和91.55%,仍具有一定生物活性,没有死亡;干旱复水后,叶片相对含水量能恢复至对照水平,Pn、Gs、Ci和Tr均迅速升高,Gs、Ci、Tr均未恢复到干旱处理3 d时的水平,但只比干旱处理3 d时降低27.99%、14.15%、16.58%,Pn比干旱处理3 d时升高0.54%,通过表现出较强的恢复能力适应土壤干旱环境。【结论】干旱胁迫过程中,黑果腺肋花楸通过较高的Pn、较低的Tr来提高WUE,保持良好叶片水分状况来抵御干旱胁迫的伤害,胁迫去除后,叶片相对含水量和叶绿素含量均有所增高;各项光合参数值也有所回升,反映出黑果腺肋花楸在复水后具有较强的自我调节能力。     

盐碱胁迫下水稻齐穗期剑叶光响应特性的研究

采用LI-6400P型光合仪测定了盐碱胁迫下水稻品种吉优1号齐穗期剑叶的净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、胞间CO2浓度(Ci)、蒸腾速率(Tr)对不同模拟光强的响应。结果表明,无论是盐碱胁迫还是非盐碱胁迫,水稻剑叶的Pn、Gs、Tr在低光强(0～200μmolphotonm-2s-1)下随光强的增加呈直线上升趋势,而Ci呈直线下降趋势;在中光强(200～800μmolphotonm-2s-1)下Pn、Gs、Tr随光强增加上升趋缓,而Ci缓慢降低;在高光强(>800μmolphotonm-2s-1)下Pn、Gs、Tr均达到最大值,并保持平衡或略有下降,而Ci降到最低并保持平衡。但与非盐碱胁迫相比盐碱胁迫使Pn、Gs、Tr、Ci整体下降。盐碱胁迫降低了水稻的光饱和点和光补偿点。     

6种园林草本植物的抗旱光合特性

银边山菅兰、蜘蛛抱蛋、蜘蛛兰、文殊兰、射干、鸢尾是常见的园林草本植物。采用盆栽控制土壤水分的方法,研究这6种植物叶片的光合作用对干旱胁迫的响应,以期为节约型园林建设的植物筛选提供依据。结果表明:干旱胁迫处理期间,6种草本植物叶片的净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、胞间CO_2浓度(Ci)和蒸腾速率(Tr)持续下降,复水8 d后Pn、Gs均未恢复到对照水平,鸢尾的Pn、银边山菅兰的Gs恢复程度最高,蜘蛛兰的Ci和银边山菅兰的Tr恢复到对照水平。综合评价,银边山菅兰、蜘蛛兰、鸢尾对干旱胁迫的适应性和调节能力相对较强。     

干旱胁迫对沙枣幼苗根茎叶保护酶系统的影响

在不同浓度PEG-6000溶液模拟的干旱胁迫条件下,对沙枣根茎叶中的SOD、CAT和POD 3种保护酶和丙二醛进行研究,结果表明:(1)随着干旱胁迫的加剧,沙枣叶中SOD酶活性和CAT酶活性均呈现上升趋势,但POD酶活性却先上升后下降;(2)沙枣茎中SOD酶活性在轻度胁迫下高于CK,中度和重度胁迫下却低于CK,POD酶活性和CAT酶活性却随着干旱胁迫的增加呈增加趋势,这说明虽然在中度和重度胁迫下,SOD酶活性有所下降,POD酶和CAT两种酶清除SOD转化的H2O2的能力还在增强;(3)随着干旱胁迫的加剧,沙枣根中SOD酶活性在轻度胁迫下高于CK,中度和重度胁迫下和CK差异不显著, 各干旱胁迫下POD酶活性均显著高于CK,但各干旱胁迫之间差异不显著, CAT酶活性先升高后下降,但仍高于CK;(4)轻度干旱胁迫下,沙枣根茎叶中膜质过氧化程度均较低,和CK差异不显著;中度胁迫下,沙枣根茎中膜质过氧化程度增高(茎>根),但重度干旱胁迫下,沙枣根茎叶中膜质过氧化程度均明显增高(叶>茎>根).     

干旱和复水对不同耐旱型谷子品种苗期生理指标的影响

为了探讨不同基因型谷子品种耐旱性差异的生理基础,以耐旱谷子品种济谷16和旱敏感谷子品种鲁谷1号为材料,采用旱棚盆栽试验,研究了干旱胁迫和复水对谷子形态性状、叶片含水量、丙二醛(MDA)含量、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)以及过氧化氢酶(CAT)的影响。结果表明:随着土壤含水量的下降,鲁谷1号叶片首先出现黄色斑点并开始萎蔫。干旱胁迫导致2种谷子的叶片含水量下降,复水后济谷16较快地恢复到对照水平;二者的MDA含量在干旱胁迫后显著增加,鲁谷1号的MDA含量在整个胁迫过程中都高于济谷16。2种谷子的抗氧化酶SOD、POD、CAT活性均随着干旱胁迫程度的加重而增加。济谷16SOD活性增加的幅度比旱敏感谷子品种鲁谷1号高,但差异并不显著;鲁谷1号POD活性在干旱胁迫的过程中先上升后下降; CAT活性在干旱胁迫过程中略有上升。不同耐旱性谷子品种的形态性状、生理指标存在差异,这些差异造成不同基因型品种的耐旱能力不同。     

干旱胁迫对金光杏梅幼苗生长及其生理生化指标的影响

以金光杏梅盆栽幼苗为试材,研究了不同程度干旱胁迫对其幼苗生长和生理生化指标的影响.结果表明:随着干旱胁迫程度的提高,金光杏梅幼苗株高、叶面积、叶鲜重、叶干重、茎干重、根干重、叶片相对含水量和叶绿素含量呈下降趋势;叶片电导率和丙二醛(MDA)、可溶性糖、脯氨酸含量以及POD活性都随干旱胁迫程度的加重而显著升高,重度干旱胁迫下,MDA含量比对照增加65.1%.SOD活性在轻度和中度干旱胁迫下上升,在严重干旱胁迫下下降.     

干旱胁迫下外源褪黑素对大豆苗期光合特性的影响

通过盆栽试验分析了干旱胁迫条件下叶面喷施褪黑素(100μmol·L~(-1))对大豆苗期叶片中净光合速率(Pn)、胞间CO_2浓度(Ci)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)的影响。试验结果表明,干旱胁迫会降低大豆苗期Pn、Ci、Gs、Tr。在干旱胁迫条件下,通过叶面喷施褪黑素显著提高了Pn、Ci、Gs、Tr。