干旱胁迫对不同彩粒小麦苗期生长发育的影响

为了筛选具有优良抗旱性的小麦特异材料,通过表型分析与生理生化指标测定相结合的方法,分析干旱胁迫对不同彩粒小麦苗期生长发育的影响。结果表明,不同小麦材料在重度干旱胁迫下植株表型、复水后成活率、叶片相对含水量、叶绿素质量分数、脯氨酸质量分数及叶绿素荧光参数均存在显著差异,其中多个指标均显示2份彩粒小麦材料抗旱性较好,即‘ZHW’/‘小偃22’杂交后代和‘0705-39’/‘INDB’杂交后代材料。对各指标进行相关性分析发现,植株复水后成活率与叶片相对含水量、脯氨酸质量分数、叶绿素质量分数之间存在极显著的相关,叶片相对含水量与F_v/F_m、ETR、q~P存在显著相关。抗旱表型分析与生理生化指标测定结果显示干旱胁迫显著影响不同彩粒小麦的苗期生长发育,且不同彩粒小麦抗旱性存在显著差异,筛选的2份抗旱性较好的彩粒小麦材料可用于进一步的抗旱分子机制解析和旱地小麦育种。     

不同水高效基因型小麦根系特性差异分析

研究不同水高效基因型小麦的根系特性差异,可为抗旱节水小麦品种选育过程中正确选择根系指标提供科学依据。以抗旱品种石新633(DRI=1.300)和不抗旱品种河农58-3(DRI=0.713)为试材,在旱处理(足墒播种出苗后,小麦生育期不再补充灌溉)条件下,采用大田取根方法,比较了不同抗旱性小麦品种的根系特性差异及其在土壤中的垂直分布情况。结果表明:抗旱品种0~160 cm土层的根总长度、根体积、根面积和根干重均非抗旱品种,其中,80~160 cm深层土壤的根总长度和根干重差异达到了显著水平。相关分析结果显示,0~80 cm土层的根总长度、根体积、根面积和根干重与抗旱性均呈负相关,其中,60~80 cm土层的根总长度、根体积和根面积与抗旱性的相关程度达到了显著水平(相关系数分别为-0.508、-0.428、-0.540);80~160 cm深层土壤的根总长度、根体积、根面积、根干重与抗旱性均呈正相关,其中,140~160 cm土层的根总长度、根体积和根干重与抗旱性的相关程度达到了显著水平。干旱胁迫下抗旱节水冬小麦主要利用深层土壤中的水分,由此认为,主要是分布在深层土壤的根系对抗旱性起作用。在选育抗旱节水冬小麦品种时,应注意加大深层根系的比例,选择浅层和中层根系比例相对较小的品种。     

干旱胁迫下苎麻种质的生理生化特性研究

通过旱池试验研究朝野胁迫下三种不同根型苎麻品种和不同生长期苎麻的生理生化指标变化,探讨苎麻抗旱性与这些指标的关系。干旱胁迫使苎麻叶片含水量、自由水／束缚水比值、净光合强度及硝酸还原酶活性下降,但抗旱性品种下降较少;而Ｋ＾＋、可溶性糖、脯氨酸、丙二醛浓度及原生质膜相对透性（ＲＰＰ）、过氧化物酶和过氧化氢酶（ＣＡＴ）活性增大。同不抗旱性品种比较,抗旱品种Ｋ＾＋浓度增幅较大,而脯氨酸、丙二醛含量及ＲＰＰ     

小麦幼苗干旱逆境蛋白与抗旱性关系的研究

干旱逆境蛋白是热稳定蛋白,因此热稳定蛋白可能与抗旱性有关。在本试验中小麦幼苗热稳定蛋白含量在干旱胁迫初期随相对含水量下降而下降,后期随相对含水量的进一步下降而升高,较抗旱的品种Ｋｉｔｅ在胁迫初期热稳定蛋白含量下降幅度较小。３５Ｓ标记试验表明在干旱胁迫期间小麦幼苗有蛋白质合成,但用ＳＤＳ－ＰＡＧＥ凝胶电脉只从干旱胁迫后期相对含水量已降到５０％以下的Ｋｉｔｅ样品中分离出１种大量产生的２３．５ＫＤ新蛋白。因此,在干旱胁迫下小麦新产生的蛋白可能与干旱胁迫前期的抗旱性无关,而与后期的抗严重脱水能力有关。     

两个小麦品种的抗旱性鉴定与评价

为探索小麦品种‘西农100’和‘周麦18’的抗旱特性,采用大田和盆栽组合试验,通过测定根部性状、萌发率、生理指标和显微结构等,分析其抗旱性。结果表明：‘西农100’的根质量、平均根数、根表面积与体积显著低于‘周麦18’,在水培25 d时,‘西农100’的总根长与最大根长显著高于‘周麦18’。两个品种在PEG胁迫下的发芽率都达到了90%以上,苗期抗旱性等级均为极强。两个品种在苗期干旱胁迫下的幼苗存活率较高,相对含水量无显著差异。‘西农100’在水分临界期受到干旱胁迫后,其产量显著低于‘周麦18’;两个品种的旗叶抗氧化酶(SOD、POD、CAT)活性、渗透调节物质(Pro、可溶性蛋白)含量与小麦的抗旱性呈正相关,复水后抗氧化酶活性随时间逐渐降低至对照水平,渗透调节物质含量显著降低;‘西农100’和‘周麦18’在干旱胁迫下的叶片均出现明显结构变化;总体来说,在水分临界期‘西农100’抗旱性整体弱于‘周麦18’。     

小麦根细胞质膜氧化还原系统对干旱胁迫反应与K+累积的关系

小麦根细胞质膜上存在ＮＡＤＨ－Ｋ３Ｆｅ（ＣＮ）６氧化还原酶。ＫＣＮ、ＳＨＡＭ及Ｎａ３ＶＯ４对其活性无影响，ＤＣＣＤ对其有轻微抑制作用。干旱胁迫下，抗旱性不同的两品种小麦根质膜ＮＡＤＨ－Ｋ３Ｆｅ（ＣＮ）６氧化还原酶变化趋势相似。小麦根存在跨膜Ｋ３Ｆｅ（ＣＮ）６还原系统。干旱胁迫下，Ｋ３Ｆｅ（ＣＮ）６还原活力下降，但能促进陕合６号小麦根的Ｈ＋分泌和Ｋ＋累积     

小麦根细胞质膜氧化还原系统对干旱胁迫反应与K^＋累积的关系

小麦根细胞质膜上存在ＮＡＤＨ－Ｋ３Ｆｅ（ＣＮ）６氧化还原酶。ＫＣＮ、ＳＨＡＭ及Ｎａ３ＶＯ４对其活性无影响，ＤＣＣＤ对其有轻微抑制作用。干旱胁迫下，抗旱性不同的两品种小麦根质膜ＮＡＤＨ－Ｋ３Ｆｅ（ＣＮ）６氧化还原酶变化趋势相似。小麦根存在跨膜Ｋ３Ｆｅ（ＣＮ）６还原系统。干旱胁迫下，Ｋ３Ｆｅ（ＣＮ）６还原活力下降，但能促进陕合６号小麦根的Ｈ＾＋分泌和Ｋ＾＋累积。     

氮素水平对小麦根-冠生长及水分利用效率的影响

用水培方法,研究了氮素对不同抗旱特性小麦根-冠生长及其水分利用效率的影响。结果表明,氮素能显著提高叶片光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)和WUE,促进根系和地上部分生长,但根/冠比随氮素水平的增加显著降低;根体积、根容重和根系含水量随氮素水平提高均表现先升后降的趋势。本试验条件下根/冠比为0.3左右时根系含水量最高,根/冠比的增加不利于WUE的提高;随根系含水量的增加,Pn、Tr和Gs呈明显递增趋势,但Tr的增加幅度小于Pn和Gs,所以WUE随根系含水量增加而升高。在一定氮素水平下,旱地小麦品种具有较高的根/冠比、根体积和根干重,而施氮能够促进根系发育和协调根-冠生长,因此氮素能在确保整株抗旱性的前提下提高WUE。     

干旱胁迫对不同基因型啤酒大麦品种(系)生长发育的影响

以抗旱基因型品种(系)甘啤5号、甘啤7号和9810-49及敏感基因型品种(系)甘啤4号、甘啤6号和9821-118为供试材料,采用裂区设计,在抗旱棚进行正常灌水(I)和干旱胁迫(D)盆栽试验。结果表明,干旱胁迫后,不同基因型啤酒大麦品种的单株分蘖数和成穗数、株高、穗长、穗粒数、千粒重、生物产量等指标均比灌水处理显著降低,降低幅度品种间差异明显,这主要由品种自身特性决定,与啤酒大麦的抗旱性没有显著相关关系。叶面积、叶片含水量、根体积和根干重也显著降低。抗旱品种叶面积较小,叶片含水量较高,根体积和根干重较大,干旱胁迫后下降幅度较小,与啤酒大麦的抗旱性有比较明显的相关关系,可作为啤酒大麦抗旱性评价的主要形态指标。     

干旱胁迫下苎麻的生理生化变化与抗旱性的关系

 在干旱胁迫下 ,抗旱性强的品种叶片相对含水量、细胞膜的稳定性高 ,随着干旱胁迫加强 ,抗旱性强的品种过氧化物酶活性提高 ,复水后下降快 ;而抗旱性弱的品种在一定限度胁迫下过氧化物酶活性增加 ,严重胁迫下则大幅度下降 ,然后复水后呈缓慢下降趋势 ;在干旱胁迫较轻时 ,抗旱性弱的品种积累游离脯氨酸多于抗旱性强的品种 ,而随着胁迫加强 ,抗旱性强品种游离脯氨酸积累强度大于抗旱性弱的品种 ;复水后抗旱性强的品种游离脯氨酸下降快 ,而抗旱性弱的品种则下降缓。干旱胁迫下苎麻叶片丙二醛 (MDA)含量增加 ,随着胁迫加强 ,抗旱性弱的品种增加的速度快 ,抗旱性强的品种增加的速度慢     

干旱胁迫下小麦（Triticumaestivum L.）幼苗中ABA 和IAA的免疫定位及定量分析

【目的】干旱是农业生产中存在的严重问题,是制约作物生长和限制农业种植面积进一步扩大的最主要因素,探明植物抗旱机理,将为农业增产增收提供重要保障。本试验旨在分析干旱胁迫下小麦幼苗中（根、叶鞘、叶片）脱落酸（ABA）和吲哚乙酸（IAA）的定位及含量,探索其动态变化规律,为干旱地区作物栽培的激素调控、干旱条件下小麦的化学调控提供理论依据。【方法】以冬小麦品种鲁麦21号为材料,采用温室盆栽自然干旱法,以免疫组织化学定位方法研究干旱胁迫下小麦幼苗（根、叶鞘、叶片）中内源激素ABA和IAA的定位,并用间接酶联免疫吸附测定法（icELISA）进行内源ABA和IAA含量分析。通过比较免疫组织化学定位的化学信号强度和icELISA检测的内源ABA和IAA含量,验证本试验结果的有效性。【结果】称重法控制水分持续干旱4周后,对照组（CK）小麦植株直立生长,叶片健康呈绿色,长势良好。干旱处理组（ND）小麦植株矮小,叶片面积减小,有不同程度的萎蔫和发黄现象。干旱胁迫下小麦幼苗根、叶鞘、叶片中的ABA免疫组织荧光信号均强于对照,其中叶片强弱差异最显著,叶鞘次之,各器官中保卫细胞和维管的强弱对比最为明显;IAA免疫荧光信号强度也高于对照,但相比ABA不明显;用icELISA进行定量分析,比较免疫组织化学定位的信号强度和icELISA检测的内源激素含量表明,上述免疫组织化学定位结果与icELISA的测定结果相一致,其中,根中的ABA含量为61.51 ng•g-1 FW,是对照的2.82倍（21.8 ng•g-1 FW）;叶鞘中ABA含量增加幅度较大,为175.35 ng•g-1 FW,是对照的3.65倍（48.02 ng•g-1 FW）;叶片中ABA含量增幅最大（512.12 ng•g-1 FW）,为对照的10.16倍（50.42 ng•g-1 FW）。显著性分析表明,干旱胁迫与正常供水小麦幼苗根、叶鞘、叶片中ABA含量差异均呈极显著（P＜0.01）。用icELISA对IAA进行检测,正常供水时,小麦幼苗根、叶鞘、叶片中的IAA含量分别为72.81、274.46 和195.75 ng•g-1 FW。水分胁迫条件下,IAA含量增加但幅度不大,分别为123.56、400.48 和417.30 ng•g-1 FW。叶片中IAA上升的幅度稍大为对照的2.13倍,根、叶鞘中的IAA含量分别为对照的1.70和1.46倍。显著性分析（t检验法）显示,在干旱胁迫与正常供水条件下小麦幼苗根中IAA含量差异不显著（P＞0.05）,但叶片和叶鞘中IAA含量差异极显著（P＜0.01）。【结论】水分胁迫下小麦幼苗根、叶鞘、叶片中ABA和IAA含量均增加,ABA含量增加幅度较大,IAA较ABA含量增加幅度较小。二者之间协调的总趋势是向着气孔关闭,促进根系生长,减缓茎叶生长速率的方向发展,可有效的避免缺水伤害。     

水分胁迫下皖麦品种种子萌发及幼苗生长差异性研究

水分胁迫下对 16个皖麦品种进行发芽试验 ,结果表明 :发芽率、胚芽鞘长、株高、最大根长、幼苗干重、根系活力、叶片失水率等都有所下降 ,脯氨酸含量则升高 ,但品种间表现有较大差异。用灰色关联分析对品种的抗旱性进行综合评价 ,苗期抗旱性强的品种是皖麦 38、皖麦 39、皖麦 19     

干旱胁迫对烟草生理生化特征影响的研究进展

干旱胁迫影响烟株体内各种生理生化活动,进而影响烟叶产量和质量。文章综述了干旱胁迫对烟草体内各种生理生化过程和指标的影响,如叶片相对含水量、水势和蒸腾强度、光合作用、酶活性、碳水化合物、内源激素、无机离子等,以及烟草蛋白表达与调控。各种研究发现干旱胁迫影响烟草根系吸水,使植株体内水分平衡受到破坏,迫使各部位之间的水分重新分配;水解酶活性增强,还原酶活性受到阻碍,从而使氧化分解占优势;脱落酸会积累,导致气孔关闭和抑制地上部生长等。这将为找出提高烟草抗旱生化调控措施和选育抗旱品种提供理论基础,并展望了今后的研究方向。     

水分胁迫下甘薯内源激素的变化与品种抗旱性的关系

 采用酶联吸附免疫法 (ELISA) ,测定了干旱条件下甘薯叶片内吲哚乙酸 (IAA)、赤霉素 (GA3 )、异戊烯基腺嘌呤 (iPA)、玉米素核苷 (ZR)和脱落酸 (ABA)等 5种内源激素的含量 ,并研究了这些内源激素与品种抗旱性的关系。结果表明 ,水分胁迫下甘薯各品种中IAA、GA3 、iPA及ZR含量均有所下降 ,ABA含量却显著增加 ,且品种抗旱性愈强 ,IAA、GA3 、iPA和ZR下降幅度愈大 ,ABA增加幅度愈小。它们的相对含量 (占对照 % )与品种抗旱性均呈极显著负相关 (r分别为 - 0 .90 70、- 0 .94 93、- 0 .95 0 9、- 0 .86 74和 - 0 .9117)。     

不同小麦品种对干旱胁迫的形态生理响应及抗旱性分析

为了探讨不同冬小麦品种对干旱胁迫的生理响应,以矮抗58、郑麦366、开麦21、衡观35、周麦26、西农979,6个河南省主推的小麦品种为试验材料,研究了在返青期充分灌水(1 050 m~3·hm~(-2))、非充分灌水(450m~3·hm~(-2))以及不灌水处理对不同小麦品种形态指标、生理指标、产量以及产量构成要素的影响。结果表明,返青期非充分灌水和不灌水处理都使小麦的叶片相对含水量、株高、叶面积以及干物质积累量显著降低。衡观35、开麦21、西农979和矮抗58在受到干旱胁迫时过氧化物酶(POD)活性、过氧化氢酶(CAT)活性的降幅小于郑麦366和周麦26,丙二醛(MDA)含量的增幅也表现出相同趋势。同时,干旱胁迫使小麦的有效穗数、穗粒数、千粒重及产量显著下降。在轻度干旱胁迫下,有效穗数和产量降幅较大;在严重干旱胁迫下,穗粒数、千粒重和产量下降的幅度均更明显。干旱胁迫引起的小麦叶片相对含水量、株高、叶面积、干物质积累量、POD活性的降幅和MDA含量的增幅与抗旱系数和抗旱指数呈显著或极显著负相关。6个小麦品种中,衡观35和开麦21抗旱性较强,西农979和矮抗58抗旱性中等,郑麦366和周麦26抗旱性较弱。     

20个烟草品种抗旱性的比较筛选与综合评价

[目的]对20个烟草品种的抗旱性进行比较筛选与综合评价,为烟草的抗旱育种和栽培提供理论依据。[方法]通过对漂浮育苗的烟草幼苗施加干旱胁迫,测定干旱胁迫下的幼苗存活率、叶片丙二醛含量、相对电导率和相对含水量,并应用隶属函数方法对测定的指标进行抗旱性分析和综合评价。[结果]20个不同抗旱性烟草品种存活率、叶片丙二醛含量、相对电导率与组织含水量在干旱胁迫下有显著变化,利用隶属函数法可对它们进行综合的抗旱性强弱排序。[结论]在该试验中,MSK326、TN90、NC55的抗旱性较好;MD609、云烟87、红花大金元的抗旱性相对较差。     

ABA缓解水稻孕穗期干旱胁迫生理特性的分析

【目的】明确不同耐旱性水稻品种抗旱机理、研究ABA缓解水稻干旱胁迫生理机制。【方法】以粳型旱稻品种早玉香粳和常规粳稻品种南粳44为试验材料,通过盆栽试验,研究孕穗期干旱胁迫下喷施150 mg·kg^-1的脱落酸（ABA）对2个抗旱性不同水稻品种抗氧化酶（SOD、CAT）活性、膜脂过氧化程度（MDA含量）、净光合速率（P_n）、气孔导度（G_s）、蒸腾速率（T_r）、叶绿素含量及可溶性糖（SS）含量生理特性和生物量积累、产量及产量结构的影响,并比较两个品种抗旱性不同的生物学及生理原因和对ABA响应的差异。【结果】与正常水分管理相比,干旱胁迫下水稻超氧化物歧化酶、过氧化氢酶活性升高,一定程度上抑制丙二醛积累;大量合成可溶性糖,维持细胞渗透调节;净光合速率持续下降;气孔导度随着干旱胁迫加剧,亦呈现下降趋势;蒸腾速率表现与气孔导度较一致;叶绿素a合成受抑制,含量下降;水稻干物质积累和每盆产量下降,两品种对干旱胁迫响应差异明显,早玉香粳抗旱性显著强于南粳44。喷施ABA,短期内降低了水稻净光合速率与干物质积累,但进一步提高了水稻干旱胁迫时叶片SOD活性、降低MDA含量;同时诱导干旱胁迫时气孔关闭和降低蒸腾速率,减少水分过度消耗,提高水分利用率;对干旱胁迫时水稻有明显的保护作用,减轻干旱对水稻生理代谢功能损伤,加快复水后功能修复,保持较高叶绿素a含量,防止叶片早衰。其中对抗旱性强的品种早玉香粳作用更为明显,复水后P_n、G_s、T_r快速恢复,叶绿素a含量显著上升,促进干旱胁迫时可溶性糖合成,干物质积累更迅速,最终显著提高其干旱胁迫时单盆产量。外源ABA对南粳44的影响相对较弱,南粳44本身耐旱性弱,受干旱胁迫影响大,生理及生长特性恢复慢;对ABA较钝感,ABA虽显著提高南粳44干旱胁迫时穗粒数、结实率与千粒重,但未显著提高每盆产量。【结论】ABA对水稻具有短期“休眠”的效果,能够有效缓解孕穗期干旱胁迫对水稻生理代谢功能的损伤,促进复水后的功能修复,减轻干旱对产量的影响。抗旱性不同的水稻对ABA的响应存在差异性,抗旱性越强的品种,对ABA越敏感,喷施ABA作用越明显。     

高羊茅苗期抗旱性综合评价

用株高、叶面积、地上部分干重、根干重、根冠比等形态指标和存活率对40个高羊茅品种苗期抗旱性进行初步研究,采用五级评分法对各项测定指标的平均值进行定量表示,经过权重系数分配进行抗旱性综合评价.结果表明:抗旱性最好的种质材料有2个品种,较好的种质材料有10个品种,一般种质材料有13个品种,较差的种质材料有1O个品种;最差的种质材料有5个品种.     

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。     

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。