不同抗寒性小麦品种分蘖节低温抗氧化效应分析

冷冻逆境中清除活性氧(ROS)对小麦抗寒性具有重要作用。文章采用3个抗寒性不同小麦品种(东农冬麦1号、济麦22和中国春),通过人工冷冻和田间越冬试验,分析不同冷冻温度下分蘖节中抗氧化物及H_2O_2、MDA变化,结果表明,随着温度下降,分蘖节H_2O_2含量持续上升,抗寒性强小麦品种H_2O_2含量较低;在-10℃之前MDA含量快速上升,表现应激反应,降低至较低水平,深度冷冻时含量上升,抗寒性强品种MDA含量低于不抗寒品种;分蘖节中POD酶活性和GSH含量在较高水平持续时间长,抗寒品种高于不抗寒品种;SOD和CAT酶活性均快速上升后持续降低,CAT酶活性品种间差异显著(P0.05);在APX酶活性与ASA含量上,品种间差异在田间试验中保持至12月14日。H_2O_2含量持续上升与CAT和SOD酶活性下降有关。各抗氧化物质均可防止脂质过氧化,利于增强小麦抗寒性。小麦抗氧化物质遗传差异可作为培育强抗寒冬小麦品种选择依据。     

低温胁迫对冬小麦恢复生长后植株细胞膜透性和丙二醛含量的影响

为研究不同冬麦品种植株低温胁迫恢复生长后细胞膜受伤害程度的差异,以4个抗寒性不同的冬小麦品种(系)为材料,设置封冻期3个温度(负积温分别为120、240和480℃)和恢复生长后4个温度(未经低温胁迫、-3、-6和-9℃)处理,比较低温胁迫恢复生长后品种间细胞膜透性和丙二醛含量动态变化。结果表明,随着低温胁迫的加剧,不同品种相对电导率和MDA含量均呈增加趋势。抗寒性强的冬麦品种恢复生长后的植株质膜稳定性大于抗寒性弱的品种。恢复生长的冬小麦对低温有一个适应过程,-3℃低温胁迫下,抗寒性有所增强;在-6℃低温胁迫下,细胞膜也有所恢复;进一步的低温,则导致膜脂过氧化的加剧。     

甘蓝型油菜抗寒性与某些渗透物质的关系

对甘蓝型油菜抗寒性的季节变化及其同某些渗透物质的关系进行了研究。结果表明,甘蓝型油菜抗寒性的季节变化分为抗寒性锻炼、抗寒性保持和抗寒性消解3个阶段,在抗寒性保持阶段,不同品种抗寒能力差异显着。在越冬期中,叶片中可溶性糖含量、细胞汁液浓度、游离氨基酸、游离脯氨酸含量上升,总含水量、自由水含量下降,束缚水含量以及束缚水/自由水比值上升。其中,细胞汁液浓度、游离脯氨酸含量、自由水、束缚水含量以及束缚水/自由水比值可作为品种抗寒性鉴定的生理指标。     

黄淮北片冬麦区国家区试冬小麦品种抗寒性鉴定与评价

冬小麦冻害是影响我国粮食生产安全的主要气候灾害之一，对小麦冻害的研究具有重要意义。通过对46个黄淮北片冬麦区国家区试冬小麦品种在山西定襄、太谷和河北遵化三个环境下的苗期表型（死茎率、冬前单株分蘖数和冬前单株次生根数）进行分析，筛选抗寒品种，并结合各试点表现对抗寒鉴定试验提供指导意见。结果表明：定襄环境下品种死茎率与其余两环境存在极显著差异（P<0.01），而太谷和遵化无显著差异。冬前单株分蘖数和冬前单株次生根数在三个环境下均存在极显著差异（P<0.01）。根据三个环境下品种死茎率进行聚类分析，参试品种被分为抗寒能力较强（Ⅰ类）、抗寒能力差（Ⅱ类）与抗寒能力中等（Ⅲ类）三类品种。在三个环境下筛选出死茎率稳定低于对照的7个品种。综合来看，太谷和遵化适宜作为黄淮北片冬麦区品种抗寒性鉴定试点。该研究结果为黄淮北片冬麦区国家区试冬小麦新品种抗寒性鉴定试验提供了理论依据和实践指导。     

越冬及返青期冬小麦叶片中可溶性蛋白质、氨基酸含量与抗寒性的关系

研究了6种冬小麦幼苗叶片在低温胁迫下其体内可溶性蛋白、脯氨酸、游离氨基酸等代谢物的含量变化,比较了越冬期和返青期冬小麦叶片中代谢物含量的差异.结果表明:几种冬小麦在低温胁迫下脯氨酸、游离氨基酸、可溶性糖及可溶性蛋白含量均有不同程度增加,其中脯氨酸和游离氨基酸的含量增加更显著.抗寒性较强的小偃6号和西农383积累脯氨酸、游离氨基酸等主要代谢物的能力较强,西农580和小偃22次之,84加97和陕农981较弱,该结果与冬小麦耐寒性强弱一致.研究表明冬小麦抗寒性与相关代谢物的积累相关,通过对这些代谢物质的检测可以为冬小麦的引种、育种及抗寒品种的筛选提供依据.     

冬小麦芒性状与抗寒性关系研究

[目的]探明冬小麦芒性状与抗寒性的关系。[方法]对5种有芒与5种无芒小麦品种幼苗叶片在低温胁迫下其体内可溶性糖、可溶性蛋白质、游离脯氨酸、丙二醛等代谢物质的含量进行测定,对越冬期和返青期各小麦叶片中代谢物质含量的差异进行比较,明确冬小麦抗寒性是否与芒性状有关。[结果]所有小麦品种在越冬期其体内可溶性糖、可溶性蛋白质、游离脯氨酸、丙二醛等代谢物质的含量均高于返青期,其中有芒品种陇鉴102、西峰27号及无芒品种GB20积累可溶性糖、可溶性蛋白、游离脯氨酸的代谢能力较强,有芒品种陇育3号及无芒品种中梁30、天00102-2-2-1-1最弱。而有芒小麦和无芒小麦群体间在越冬期其可溶性糖、可溶性蛋白、丙二醛、游离脯氨酸含量差异均不显著。[结论]冬小麦的芒性状与其抗寒性没有关系,生产上不能将其作为抗寒品种筛选的依据。     

陕西省主栽小麦品种越冬生理生化特性

旨在为小麦品种合理利用及抗冻性评价提供理论依据。田间自然条件下,对7个小麦品种越冬期进行取样,测定其与抗冻性相关部分生理生化指标,结合表型分析各品种抗冻性。结果表明,持续低温小麦发生2~3级不同程度冻害,细胞膜完整性遭到一定程度破坏。增加保护酶活性(SOD和POD)及渗透调节物质(可溶性糖和脯氨酸),对冬小麦安全越冬有重要作用。与其他品种相比,小偃22表现出相对较高的SOD和POD活性、可溶性糖和脯氨酸质量分数;相对较低的相对电导率和丙二醛质量摩尔浓度。这是其能较好地适应持续低温的生理基础。     

春季冬小麦冻害气候及生理生化原因分析

[目的]分析气候变暖背景下春季冬小麦冻害多发的气候和生理生化原因。[方法]以2007年春季北方冬麦区相继发生的2次大范围严重冻害为例,应用河南省具有代表性的3个国家气象观测站和农业气象观测站资料,结合河南省农业厅统计资料和广大气象、农业科技工作者的田间调查资料,系统分析冻害发生前的气候条件、发生时的灾害天气过程、冬小麦不同生育期生理生化过程与气候适应性。[结果]从冬小麦播种至冻害发生期间温度持续偏高,冬小麦生育期提前,生长发育和生理生化过程加快,植株抗寒能力降低,是造成冬小麦大面积冻害的基本原因;2次强降温天气过程气温下降幅度大、持续时间长是造成冬小麦冻害的直接气候因子;农业生产技术变化等因素对冬小麦冻害起到一定作用。[结论]气候变暖背景下,冻害等自然灾害多发,生产上应选用产量、品质、抗逆性综合性状优良的冬小麦品种,并适当调种播期,减少灾害损失。     

北方寒旱区白菜型冬油菜抗寒性与抗旱性评价及其关系

【目的】研究冬油菜的抗寒性和抗旱性,探讨抗寒与抗旱之间的关系,为中国北方白菜型冬油菜的改良及抗寒性和抗旱性的综合评价提供可借鉴的方法和理论依据。【方法】分别通过自然降温处理（15℃--5℃）和人工控制水分的方法（干旱胁迫4、7和10 d）分别对6份不同抗寒等级冬油菜摸拟低温和干旱胁迫,分析其形态、生理生化和生长指标的变化,采用隶属函数法、相关性分析法、聚类分析法、主成分分析法对不同品种的抗寒性和抗旱性进行综合评价。【结果】6份冬油菜品种越冬率相差很大（20.1%-94.7%）。抗寒性强的品种植物学形态特征表现为幼苗匍匐贴地生长、生长点洼陷低于地表、叶色深绿色、真叶刺毛多。且低温胁迫之后抗寒生理生化指标变化明显,相对电导率和MDA（丙二醛）含量增加,且抗寒性强的品种增加幅度小;SOD、POD、CAT酶活性升高,可溶性蛋白、可溶性糖、游离脯氨酸等调节性物质含量明显增加,且抗寒性强的品种变化明显,差异显著。随着干旱胁迫时间延长,膜结构首先遭到破坏,相对电导率和MDA含量升高,细胞失水,叶片相对含水量、束缚水/自由水、叶绿素含量降低（光合作用降低）,幼苗苗长、叶片和根鲜干重降低,直到幼苗萎蔫,且抗旱性强的品种变化幅度小,同时抗旱性强的品种叶片保水能力强、土壤耗水少、萎蔫系数小。通过主成分分析,6份冬油菜的抗寒性强弱依次为陇油7号＞陇油6号＞陇油9号＞延油2号＞天油2号＞Vision,而抗旱性强弱依次为陇油6号＞陇油7号＞陇油9号＞延油2号＞Vision＞天油2号。【结论】中国北方寒旱区低温、干旱并存,不同冬油菜品种间抗寒性和抗旱性差异较大,由于产生了交叉适应性,在抵御低温冻害的同时提高了对干旱胁迫的适应性,因此,白菜型冬油菜抗寒性强的品种一般抗旱性也比较强。     

水分胁迫对水稻结实期活性氧产生和保护系统的影响

 【目的】探索不同抗旱品种在结实期水分胁迫条件下叶片活性氧对水稻膜脂的伤害和清除机制。【方法】选用抗旱性不同的3个杂交水稻品种，在干旱棚内分别在正常供水和水分胁迫条件下，研究水稻结实期超氧阴离子自由基（O2-）、双氧水（H2O2）、丙二醛（MDA）、还原型谷胱甘肽（GSH）、抗坏血酸（AsA）及保护性酶活性等生理性状变化。【结果】结实期随土壤水分胁迫加剧和时间延长，细胞膜脂过氧化加重，抗旱性弱的品种膜脂过氧化更为严重；O2- 和H2O2积累迅速，抗旱性弱的品种比抗旱性强的品种积累速度快、幅度大；GSH、AsA、叶绿素含量和叶片相对含水量下降，且表现为，抗旱性弱的品种降速快、幅度大。抽穗后0～14 d随胁迫时间的延长叶片内超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）和过氧化物酶（POD）3种酶活性升高，随后下降。【结论】抗旱性强的品种具有较强的抗氧化能力；O2-积累速率、H2O2含量、叶片MDA含量、GSH含量、AsA含量及保护性酶活性的变化幅度与品种的抗旱性密切相关。     

冻害胁迫对小麦叶片抗寒生理生化指标的影响

研究了大田冬季冻害条件下,幼穗发育不同阶段的小麦叶片内可溶性蛋白质、可溶性糖、脯氨酸(Pro)、抗坏血酸(ASA)和谷胱甘肽(GSH)等抗寒物质含量的变化。结果表明,冻害胁迫期间,植株幼穗发育进程快(播期较早)、且受冻害较重的豫麦34号和郑麦9023叶片中可溶性糖、可溶性蛋白质和抗坏血酸含量均显著低于幼穗发育进程慢(播期较晚)、受冻害较轻的品种豫农949和偃展4110,表明其适宜作为胁迫过程中小麦抗冻性的鉴定指标。冻害胁迫期间,4个小麦品种不同幼穗发育植株的叶片内脯氨酸和谷胱甘肽含量均比寒流来临之前增幅大,幼穗发育进程快且受冻害较重的豫麦34号和郑麦9023品种,这2种物质含量显著高于幼穗发育进程慢、受冻较轻的豫农949和偃展4110,推测这2种物质不宜作为小麦抗冻性的鉴定指标。     

播种深度对小麦抗寒生理的影响

在黄淮地区冬季自然低温条件下,以4个不同抗寒类型的冬小麦品种为材料,测定了不同播种深度下冬小麦的抗寒生理指标。结果表明,在4 cm和6 cm播种深度下,抗寒性弱的品种细胞质膜透性和MAD含量低于抗寒性强的品种;在6 cm播种深度下,抗寒性强的品种SOD活性、Pro含量明显高于抗寒性弱的品种;在4 cm播种深度下,抗寒性强的品种POD活性高于抗寒性弱的品种。即在4 cm和6 cm播种深度下,小麦的抗寒性最强。从4个小麦品种SOD活性的变化看,京冬841的SOD活性明显高于其它3个品种。     

北方旱寒区冬油菜根系抗寒指标分析

为了研究北方旱寒区冬油菜根部生理特性与其抗寒性的相关性，对6个不同抗寒性冬油菜品种整个生育期根部的干物质积累、含水量、可溶性蛋白含量及相关保护性酶活性的变化进行了分析，并将各指标与越冬率进行了相关性分析，用与越冬率相关性显著、极显著的6个指标对冬油菜进行聚类分析。结果表明，降温前，各指标与越冬率的相关性均不显著；降温后，越冬率与可溶性蛋白含量、SOD活性极显著正相关，与POD、APX活性显著正相关，与根直径、根冠比、CAT活性正相关，与根含水量负相关；根据聚类分析结果，可将试验材料分为3类，第1类：07-G01，天油2号，天油4号，此类抗寒性弱，为耐寒性品种；第2类：上党，74-1，此类抗寒性一般，为中抗寒性品种；第3类：陇油6号，此类抗寒性强，为强抗寒性品种。由此推断，在北方旱寒区，冬油菜越冬前根直径大、根冠比高、根含水量低有利于冬油菜安全越冬；降温后，冬油菜可溶性蛋白、SOD、POD 、CAT和 APX酶活性值越高，其抗寒性越强。     

芝麻不同抗旱基因型对花期干旱胁迫的生理响应机理

【目的】研究干旱胁迫对不同抗旱性芝麻品种叶片和根系生理生化特性的影响,分析不同基因型芝麻对花期干旱胁迫的生理响应差异,为芝麻抗旱性研究和改良提供理论参考。【方法】采用盆栽法,以抗旱品种金黄麻和干旱敏感品种竹山白为试验材料,在花期进行轻度（T1）、中度（T2）和重度（T3）干旱胁迫处理,以正常浇水为对照（CK）,分别测定植株叶片和根系的丙二醛（MDA）、过氧化氢（H₂O₂）、脯氨酸（Pro）、可溶性糖（SS）、可溶性蛋白（SP）、游离氨基酸（AA）、还原型谷胱甘肽（GSH）、还原型抗坏血酸（AsA）等含量,超氧化歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）、过氧化氢酶（CAT）和苯丙氨酸解氨酶（PAL）活性,分析干旱胁迫下2个基因型间生理响应机理的差异。【结果】干旱胁迫后,芝麻叶片中MDA、H₂O₂、Pro、SS、SP、GSH含量和SOD、POD、PAL酶活性以及根系中MDA、SS、SP、AA、GSH、AsA含量和CAT、PAL活性随着胁迫程度的不断加剧呈不断上升趋势,叶片中的AA、AsA含量和CAT活性以及根系中H₂O₂、Pro含量和SOD、POD活性随着胁迫程度的加剧呈先升后降趋势。相关分析结果显示,叶片中各项指标测定值与根系中指标值均呈正相关,品种抗旱性与膜脂过氧化伤害物质（MDA和H₂O₂）含量呈负相关,与部分渗透调节物质、防御系统物质含量和保护酶活性呈正相关。【结论】在花期干旱胁迫下,对2个不同基因型芝麻测定的12个生理生化指标均出现不同程度上升,响应差异较大,叶片大于根系。抗旱品种较干旱敏感品种表现为细胞膜脂过氧化伤害较轻,渗透调节物质积累量较多,保护酶（SOD和CAT）活性较强,抗氧化物质（GSH和AsA）含量较高。芝麻抗旱性生理机理表现为多方面的综合防御。     

新疆不同抗寒性小麦品种越冬过程中受冻时期的细胞学观察

越冬冻害是新疆冬小麦生产中很严重的自然灾害,严重时死苗面积达20％以上。因此,防止越冬冻害是发展新疆冬小麦生产的关键问题。而对冬小麦越冬冻害的原因一直存在不同的看法:一是,冻害是由于冬季严寒,由最低温度造成。另一是,越冬过程中天气发生暂时性转暖,尔后又遇寒流,使麦田发生冻融交替。以致在寒流再度到来时,虽未超过该品种能忍受的低温极限,也会发生严重冻害。在某些地区和某些年份可能是主要的因素。第三种是以上两种看法的综合。为此,查明越冬冻害时期,对冻害原因的判断具有重要作用。因此,我们试图通过对新疆冬小麦越冬过程中的细胞学观察,探讨越冬中的冻害问题,为防御冻害提供依据。     

运城盆地不同播期小麦春季冻害风险评价

为评价山西南部地区不同小麦品种在不同冬前积温下的春季冻害风险,明确适应当前气候变化的适宜播期和品种,分别于2017-2018霜冻发生和2018-2019霜冻不发生的两个不同气候年型,在山西运城盐湖区采用播期、品种二因子裂区试验设计,对3个不同生态类型小麦品种(济麦22、周麦18和西农529)在不同冬前积温下的春季冻害风...     

低温胁迫对扁桃枝条细胞膜系统和渗透调节物质的影响

为了进一步了解6个引进扁桃品种在莎车地区的抗寒性,在冬季的绝对低温下,以本地品种纸皮为对照,对引进的6个扁桃品种,测定其低温胁迫下不同方向枝条的细胞膜透性、MDA含量、可溶性糖含量等生理生化指标的变化.同时结合大田的冻害调查情况分析,以比较引进扁桃不同品种的抗寒性.结果表明:低温胁迫下同品种树体的西面和北面受冻害程度大于东面和南面,不同扁桃品种间的耐寒性存在差异:Sonora＞Mission＞Tompson＞Butte＞Nepulusultera＞Nonpareil.且Nonpareil与本地品种纸皮的抗寒性未表现出显著性差异.从而了解扁桃在低温胁迫下与细胞膜系统、渗透调节物质之间的关系.     

低温胁迫下钼对冬小麦抗氧化酶活性的影响

【目的】揭示钼提高冬小麦抗寒力的生理机制。【方法】采用盆栽试验的方法，以冬小麦钼高效品种97003和钼低效品种97014为材料，研究了在低温胁迫下施钼对冬小麦叶片抗氧化酶活性影响。【结果】低温处理2、4和6 d时施钼均显著提高了超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT ）、过氧化物酶（POD）和抗坏血酸过氧化物酶（APX）活性，显著降低了2个冬小麦品种叶片中超氧阴离子产生速率；施钼后，随着低温胁迫时间的延长，2个冬小麦品种叶片中4种抗氧化酶活性均先升高而后呈下降或突降趋势，说明施钼能使冬小麦通过正常的低温锻炼过程，有利于植株在经受更长时间低温胁迫时维持较高的抗寒力；钼对冬小麦钼高、低效品种叶片中抗氧化酶活性的影响存在基因型差异，与钼高效品种相比，钼低效品种缺钼处理叶片SOD、CAT、POD和APX等抗氧化酶活性下降幅度更大，活性氧自由基积累速率更大，这可能是钼低效品种在缺钼条件下更易受到低温伤害的原因之一。【结论】钼通过调控活性氧代谢过程来影响冬小麦的抗寒力。     

火炬树对水分胁迫的生理生化反应

以1年生火炬树苗木为实验材料,采用称质量控制土壤含水量的方法,设置了对照(CK)、轻度水分胁迫(T1)、中度水分胁迫(T2)和重度水分胁迫(T3)4个不同处理组,研究了火炬树对水分胁迫的生理生化反应。结果表明:胁迫初期,MDA含量和质膜透性呈显著正相关,两者均随胁迫程度的加剧而显著增加,水分胁迫诱导SOD活性和POD活性大幅升高;胁迫后期,由于SOD活性、脯氨酸和可溶性糖含量显著升高,所以MDA含量的增幅变小,对质膜未造成严重损伤。T1、T2和T3组的叶绿素和类胡萝卜素含量在胁迫前60d均显著高于CK组,在胁迫后期含量下降,而在整个水分处理期间,T1组的可溶性蛋白含量与CK组在15d后无显著差异,而T2和T3组的含量与对照差异显著,T3组的含量始终处于最低,受影响最大。     

不同品种桑树抗寒特性的研究

在桑树休眠期间,对不同品种桑树的游离氨基酸、膜脂脂肪酸组分及质膜透性进行测定。对其茎组织进行解剖,并做了田间冻枯调查,结果表明桑树休眠初期及发芽前的游离氨基酸含量高,深休眠期相对稳定,而椤等北方品种高于南方品种。１１月至翌年１月冷冻处理的枝条电解质外渗率大,品种间抗寒能力差异很大,同期桑树耐寒性品种间则无明显差异,椤膜质非饱和脂肪酸高于荷叶白１０．３７％,而椤的冻枯率及髓／茎值分别低于茶叶白３３％