植物抗旱基因工程研究进展

本文综述了植物对于干旱胁迫在细胞水平、生理生化水平以及基因表达调控水平上的响应,重点介绍了基于细胞信号转导和基因调控的抗旱基因工程以及渗透保护物质积累的抗旱基因工程的新进展,最后对通过基因工程改善植物抗旱性所存在的问题进行了探讨,并对其前景进行了展望.     

植物干旱胁迫响应机制研究进展

干旱是限制植物生长的重要因素,会诱导植物产生渗透失衡、膜系统损伤、呼吸与光合速率降低等不良反应,不仅妨碍植物各阶段的生长代谢,还影响农作物的高质高产。在与外部环境的互作过程中,植物会产生干旱响应,如通过根系和叶片结构、代谢物质成分的改变以及抗旱基因的表达来抵御干旱胁迫。从表型水平、生理水平和分子水平阐述了植物干旱胁迫响应的研究进展。其中,植物表型水平的干旱胁迫响应主要体现在根系和叶片的结构改变,而植物生理水平的干旱胁迫响应主要体现在光合作用、渗透调节代谢、抗氧化代谢和激素物质等方面,详细阐述了植物干旱胁迫响应的分子机制及参与其中的调节基因和功能基因,对研究中存在的问题进行了讨论,展望了植物干旱胁迫响应的研究前景。     

植物干旱胁迫适应机制研究进展

干旱是影响植物正常生长发育的一个最重要的逆境因子,水资源日益短缺成为制约农业发展的严重问题.植物对干旱胁迫的响应和适应机制一直是学术研究的热点领域.从植物对干旱胁迫所作出的形态生理反应(植物的根系、叶片的变化、对光和作用的影响)及内部分子适应机制(渗透调节基因、保护酶体系、转录因子等)两方面综述了干旱胁迫下植物的抗旱机理,为我国节水抗旱农业的研究提供一些新的思路和手段.     

园艺植物水分胁迫研究进展

由于水分胁迫严重影响园艺植物的正常生长发育,因此,了解植物在干旱环境下的生理变化以及对胁迫的响应机制非常重要。从水分胁迫对植物组织器官、光合作用、脯氨酸积累、生物膜膜脂过氧化、内源激素(ABA)含量的影响及植物抗旱基因、转录因子作用途径等方面进行综述,并对目前国内外在该领域的研究成果和进展作了简要概述,对未来的研究方向进行了初步展望,以期对植物抗旱机理的进一步研究和干旱地区农业生产提供一定的理论基础。     

植物响应干旱的生理机制研究进展

干旱是植物面临最主要的环境胁迫,植物长期在干旱环境下生存,形成了一系列抵御干旱逆境的生理机制。研究植物响应干旱的生理机制是当前抗旱研究中的热点。文章综述了植物适应干旱的类型,气孔调节、代谢调节、渗透调节、干旱信号传递等适应干旱的生理机制,并分析了其发展趋势。     

树木对水分胁迫响应机理研究进展

我国西部地区水分亏缺是主要的环境胁迫因子之一,严重影响着植物的分布与生长发育。文章从树木生长性状、形态结构和生理生化指标等对干旱胁迫的响应机理,以及树木综合抗旱机制方面进行了综述,为研究和探索旱生植物的抗旱机理提供理论依据。     

干旱区园林植物抗旱机制研究进展

干旱区水资源短缺是影响植物生长发育及分布的主要因素,也限制了园林植物在景观中的应用.文章从干旱胁迫下植物根系、叶片等形态结构及植物光合作用、渗透调节等生理生化2个方面综述了干旱区园林植物对干旱胁迫的响应机理,并提出未来抗旱机理的研究方向.     

外源一氧化氮在植物抗旱过程中的作用

一氧化氮(NO)调节着植物的生长、发育,是植物逆境胁迫防御响应的信号分子。近年来,许多研究表明外源一氧化氮在提高植物抗旱能力方面具有重要作用。主要从植物种子萌发、光合利用率、活性氧清除、细胞膜结构及相关基因表达等方面,对外源一氧化氮在植物抗旱过程中的作用研究进展进行综述,并提出现阶段研究存在的问题及今后的研究方向,为今后这一领域的研究提供相关的理论参考。     

干旱胁迫对植物光合作用和活性氧代谢的影响

干旱胁迫对植物生长的影响一直为人们所重视,也是人们研究最多的逆境因子之一.本文对干旱胁迫下植物在光合作用和活性氧代谢方面逆境响应的相关研究进行了综述,以期对植物的抗旱机制有更深刻的了解.     

园林地被植物抗旱机制研究进展

干旱是环境胁迫主要因子之一,严重影响植物的分布与生长发育。本文综述了园林地被植物的根、叶等形态结构特征与抗旱性的关系,总结了干旱胁迫下植物自身的渗透调节、光合生理、膜透性、活性氧代谢对干旱胁迫的响应机理及抗旱分子生物学研究进展。     

云南旱灾综合指数时间序列趋势分析

选取云南省1950～2009年体现旱灾经济损失的旱灾受灾面积、旱灾成灾面积、旱灾粮食损失3类指标数据,计算旱灾综合指数,构成云南旱灾综合指数序列,对其进行分级评估,并采用Mann-Kendall法分析云南省1950～2009年旱灾综合指数时间序列的变化趋势。结果表明:60年来云南干旱灾害频发,旱灾损失严重,平均2.5年出现一次重大以上的旱灾;1950～2009年云南旱灾综合指数呈显著上升趋势,特别是1986年以来旱灾损失明显上升,防灾、减灾形势严峻。     

不同谷子品种萌发期对干旱胁迫生理响应的变化及抗旱指标筛选

为了探讨干旱胁迫对谷子萌芽期的影响，筛选抗旱谷子新品种及谷子萌芽期抗旱性相关指标，明确干旱胁迫对不同谷子品种萌发期生理特征变化影响，以20%的聚乙二醇（PEG-6000）模拟干旱胁迫对15个谷子品种进行了萌发期抗旱性鉴定，对相关的六个抗旱性指标进行了筛选和相关性研究，并通过测定15个品种在干旱胁迫条件下SOD、POD和CAT的活性来研究其变化情况。结果表明：以萌发抗旱指数为标准指标，15个品种谷子萌发期抗旱性基本可以分为强、中、弱3类，其中抗旱性强的3个品种分别是陇谷10号、长生07、晋谷21号；抗旱性弱的2个品种是济谷20号、长生13。在干旱胁迫条件下谷子SOD、POD和CAT活性均有所升高，其中SOD活性在抗旱性强的3个品种中值最大，在抗旱性较弱的2个品种中值最小；SOD活性升高值与萌发抗旱指数显著正相关，而POD和CAT活性升高程度与萌发抗旱指数相关性不显著。通过相关性分析表明，活力抗旱指数、相对发芽率、相对发芽势与萌发抗旱指数呈极显著正相关，而相对胚芽长、相对胚根长与萌发抗旱指数之间没有明显的相关性。综上，在相关的六个抗旱性指标中，谷子抗旱的标准指标是萌发抗旱指数，谷子萌发期抗旱性鉴定的首要指标为活力抗旱指数和相对发芽率，次级指标则是相对发芽势，参考指标为相对胚芽长和相对胚根长。     

不同谷子品种萌发期对干旱胁迫生理响应的变化及抗旱指标筛选

为了探讨干旱胁迫对谷子萌芽期的影响,筛选抗旱谷子新品种及谷子萌芽期抗旱性相关指标,明确干旱胁迫对不同谷子品种萌发期生理特征变化影响,以20%的聚乙二醇（PEG-6000）模拟干旱胁迫对15个谷子品种进行了萌发期抗旱性鉴定,对相关的六个抗旱性指标进行了筛选和相关性研究,并通过测定15个品种在干旱胁迫条件下SOD、POD和CAT的活性来研究其变化情况。结果表明：以萌发抗旱指数为标准指标,15个品种谷子萌发期抗旱性基本可以分为强、中、弱3类,其中抗旱性强的3个品种分别是陇谷10号、长生07、晋谷21号;抗旱性弱的2个品种是济谷20号、长生13。在干旱胁迫条件下谷子SOD、POD和CAT活性均有所升高,其中SOD活性在抗旱性强的3个品种中值最大,在抗旱性较弱的2个品种中值最小;SOD活性升高值与萌发抗旱指数显著正相关,而POD和CAT活性升高程度与萌发抗旱指数相关性不显著。通过相关性分析表明,活力抗旱指数、相对发芽率、相对发芽势与萌发抗旱指数呈极显著正相关,而相对胚芽长、相对胚根长与萌发抗旱指数之间没有明显的相关性。综上,在相关的六个抗旱性指标中,谷子抗旱的标准指标是萌发抗旱指数,谷子萌发期抗旱性鉴定的首要指标为活力抗旱指数和相对发芽率,次级指标则是相对发芽势,参考指标为相对胚芽长和相对胚根长。     

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     

绥中干旱分析

利用绥中县1956-2012年气象资料,采用统计分析方法,对近57年绥中的干旱状况进行分析,并对此提出了相应的防御对策。结果表明,在57年中,绥中共发生春旱27年,严重春旱15年;共发生伏旱30年,严重伏旱21年;共发生秋吊19年,严重秋吊12年;共发生春夏连旱14年,伏秋连旱13年,春旱、伏旱和秋吊同时出现的三季连旱8年。     

植被培育抗旱分析

随着气候的演变,植被培育面临严峻的干旱缺水形势。为进一步增强抗旱的主动性和有效性,主要以作物栽培为背景,重点论述了有关抗旱的基础问题。通过分析干旱的特点、表现形式、区域差异、相对性、降水和灌溉水的利用状况、应对干旱的策略等,以明晰抗旱的依据。认为土壤水分亏缺是干旱的主要表征;土壤干旱的滞后性,也即和大气干旱的非同步性,是抗旱的一个重要依据。通过对抗旱途径的讨论,细分出避旱、御旱二个方面,并且认为御旱应当是正常的生产方式。抗旱具有高效、节约用水的特征,直接抗旱和间接抗旱都是必要的。最后,还补充阐述了水文干旱、降水资源化利用的意义。     

模糊综合评价在甘南县干旱等级评价中的应用

干旱评价是干旱预报及抗旱中一个重要的环节。文章在总结分析影响干旱发生的多种因素的基础上,将模糊综合评价具体应用到干旱指标评价研究中。首先通过建立评价的因子集、评价集、隶属函数和权重集,实现对各种程度干旱等级评判,得到干旱的综合评价指标,最后利用甘南县2005年资料对其进行干旱分析。     

重庆市干旱时空分布规律研究

以重庆市34个气象站点1961-2016年的日降水量数据为基础,参照重庆市干旱标准,研究重庆市季节性干旱的干旱频率、干旱持续天数及干旱站次比的时空分布规律.结果表明:①重庆市伏旱频率最高,其次是夏旱、春旱、秋旱和冬旱频率;②重庆市各季节性干旱持续天数高值区多集中于渝西部及渝东北地区,春旱及冬旱持续天数总体呈下降趋势,秋旱持续天数总体呈上升趋势;③重庆市各季节性干旱站次比长期来看无明显的增加或减少变化趋势,但阶段性及周期性变化显著.     

辽宁中部农作物生长季干旱风险度研究

掌握辽宁中部农作物生长季降水量变化与干旱风险度,为辽宁中部农业产业结构调整、规避干旱风险和农业生产管理提供参考。利用沈阳区域气象中心1961—2020年的降水和气温数据,采用气候诊断分析方法,选用积分湿润指数及其干湿指数研究降水量对农作物生长季的满足程度、干旱变化特征及干旱风险程度。结果表明：1961—2020年辽宁中部农作物生长季降水量呈减少趋势,线性减少40.5 mm;降水满足度和干湿指数呈下降趋势,分别线性下降14.5%和0.13;干旱风险度呈显著上升趋势,最大干旱风险度上升17.3%,2000—2020年平均上升11.0个百分点。播种苗期中旱+大旱约3 a一次;旺长期中旱+大旱概率约20 a一次;成熟期中旱+大旱约4 a一次。研究结果为掌握降水变化状态,干旱变化特征,认知干旱的严重程度,规避干旱风险,为“三农”及粮食生产安全以及农业结构调整和防旱减灾提供参考。     

水分胁迫对玉米杂交种叶绿素含量的影响

 叶绿素含量是反映植物抗旱性的一个重要指标。为了研究玉米杂交种的抗旱性,筛选出抗旱性较强的玉米杂交种用于生产,本研究选用7个玉米杂交种,在遮雨棚中进行盆栽试验,通过控制浇水,研究水分胁迫对玉米杂交种叶绿素含量及抗旱性的影响。结果表明,花期干旱处理的叶绿素a,总叶绿素含量以及叶绿素a/b分别为5.464 mg/L,7.853 mg/L和2.286,均高于苗期干旱处理（分别为2.373 mg/L,4.769 mg/L和0.990）。在不同干旱处理进程中,苗期干旱有利于叶绿素b含量的提高,而在花期干旱中,随着干旱处理时间以及玉米的逐渐成熟,叶绿素含量显著下降。在不同杂交种间,无论是苗期干旱处理,还是花期干旱处理,长城706的叶绿素含量最高,苗期干旱处理下,其叶绿素a,叶绿素b以及总叶绿素含量分别为8.831,3.705,12.533 mg/L,花期干旱处理下,三者分别为12.608,4.277,16.881 mg/L;长城799,农单5号、北玉16号、海禾1号次之;而路单8号和会单4号的叶绿素含量最低。而叶绿素a/b在苗期干旱处理、花期干旱处理进程中,以及在不同品种间均无明显变化。由于叶绿素含量的高低可以反映不同玉米品种对水分胁迫的敏感程度,因此,从干旱处理中的叶绿素含量变化可以看出,长城706的抗旱性最强,长城799,农单5号、北玉16号、海禾1号的抗旱性较强,而路单8号和会单4号的抗旱性较差。叶绿素含量可以作为筛选玉米品种抗旱性的指标之一。