地表臭氧胁迫对北方冬小麦光合及生理特征的影响

为进一步探明北方地区地表臭氧(O3)浓度增加对冬小麦光合日变化、光响应能力和气体交换的影响,通过开顶式气室(OTC),利用LI-6400便携式光合仪,开展了4种O3熏气水平下光合作用的原位测定(碳滤空气,CF;自然空气,NF;100 nL·L-1,CF100;150 nL·L-1,CF150).结果表明,在拔节初期,4个处理组间的净光合速率Pn、气孔限制值Ls及胞间CO2浓度Ci均无显著差异.在抽穗期,CF100、CF150处理的Pn较CF降低了37.0%～41.8%,气孔导度Cond下降了35.7%～38.9%,Ci上升了6.7%～10.5%.在灌浆期,CF100的最大光合速率Pm、半饱和光强Ik较CF降低了23.5%～46.7%,暗呼吸速率Rd增加了8.6%;CF150的Pm、表观量子产额AQY和Ik较CF下降了10.4%～26.1%,光补偿点LCP和Rd增加了51.2%～88.0%.随着O3浓度和熏蒸时间的增加,冬小麦叶片的叶绿素Chl和类胡萝卜素Car含量显著降低,而可溶性糖和丙二醛MDA含量明显增加,且均在灌浆期差异最显著.以上结果表明,O3对冬小麦光合作用的抑制作用具有明显的时间累积效应,且随熏气时间的延长,叶片光合作用的限制条件由气孔因素主导向非气孔因素主导转变;同时,O3胁迫使植株对强光的耐受性及对强、弱光的利用效率均下降.     

铬胁迫对青菜（Brassica chinensis L.）植物螯合肽含量及抗氧化特性的影响

选用不同耐铬胁迫青菜品种春油l号和青伏令,采用不同浓度Cr3+处理,测定青菜抗氧化酶活性及植物螯合肽含量等生理指标.结果表明,随着Cr3+处理浓度升高,两种青菜叶片抗氧化酶活性、酸溶性SH、植物螫合肽(PCs)及谷胱甘肽(GSH)含量均呈增加趋势(P＜0.05),高浓度Cr3+(300mg·L-1)处理下,耐铬胁迫较弱的青伏令叶片SOD、POD、CAT活性分别比对照增加了24.2%、41.7%、21.4%,耐铬胁迫较强的春油1号分别比对照增加了37.2%、70.7%、43.%.并且PCs含量是对照的3.17倍,明显高于耐铬胁迫较弱品种青伏令(1.71倍).Cr3+处理下耐铬胁迫较强的青菜品种春油l号表现出相对较高的抗氧化酶活力及非酶物质含量,不同品种青菜对铬胁迫的生理差异较大.     

灌浆期喷施新型FA抗蒸腾剂对冬小麦的生理调节作用研究

 在冬小麦灌浆期喷施新型FA抗蒸腾剂，喷施浓度为0.5、1.0、1.5和2.0 ml·L-1,研究其对冬小麦的生理调节作用。结果表明，喷施新型FA抗蒸腾剂可以提高硝酸还原酶活性、游离脯氨酸含量、叶绿素含量和叶片含水量，有利于减轻干旱胁迫。新型FA抗蒸腾剂可以提高光合速率、减小气孔开张度、降低蒸腾强度，起到促进冬小麦生长和减少水分散失的作用。灌浆期喷施新型FA抗蒸腾剂对冬小麦具有增产作用，在1.5ml·L-1浓度下的增产效果最为理想，增产幅度为7.2%。     

水分胁迫对枇杷叶片活性氧代谢的影响

水分胁迫使枇杷（解放钟及长红3号品种）叶片水势（ψL）和叶片相对含水量（RWC）下降,引起叶片O－2产生速率增大,启动膜脂过氧化,从而导致细胞伤害．水分胁迫下,枇杷叶片SOD、POD活性均增加,而CAT活性和GSH、AsA含量则品种间差异明显．解放钟CAT轻度胁迫时活性增加,中度及严重胁迫下活性比对照显著降低,而长红3号则保持比对照高的水平;水分胁迫下,解放钟叶片GSH、AsA含量均明显降低,而长红3号则在轻度及中度胁迫下明显增加,严重胁迫时GSH含量显著降低,AsA含量仍比对照略高．     

钙胁迫对枇杷小苗叶片若干氮代谢指标的影响

枇杷小苗钙营养液沙培试验结果表明:钙胁迫不利枇杷小苗叶片氮代谢的进行,缺钙胁迫在小苗培养60 d时就已经产生影响,而高钙胁迫表现比较滞后,且缺钙胁迫的影响要比高钙处理的大.小苗培养60 d时,0.01 mmol/L、3.2 mmol/L钙胁迫处理会使叶片硝酸还原酶活性增大、O2-净产生速率降低、可溶性蛋白含量增加、脯氨酸含量下降.继续培养至90 d时,3个处理的硝酸还原酶活性都增大、O-2净产生速率上升,胁迫处理对两者的影响与60 d相同;而可溶性蛋白和脯氨酸含量虽急剧下降,但胁迫处理的脯氨酸含量高于对照.小苗培养90 d时,叶片游离氨基酸含量测定结果表明,缺钙处理的游离氨基酸总量和单个氨基酸高于对照,高钙处理低于对照,各处理中单个氨基酸含量最高的是谷氨酸,胱氨酸含量最低.     

水分胁迫下二甲亚砜对香蕉幼苗的生理效应

采用营养液水培法,研究不同浓度二甲亚砜（DMSO）对聚乙二醇胁迫下香蕉幼苗的生理效应。结果表明,在10%PEG-6000 胁迫下,香蕉叶片的可溶糖含量、可溶性蛋白质含量、质膜透性、丙二醛含量和脯氨酸含量均显著增加,根系活力和超氧化物歧化酶（SOD）活性显著升高。0.1%~0.4%DMSO 处理缓解水分胁迫引起的膜脂过氧化,抑制水分胁迫下香蕉苗叶片丙二醛含量上升,降低脯氨酸和可溶性蛋白质含量,降低根系活力。0.4%DMSO 处理香蕉叶片质膜透性和丙二醛含量比胁迫对照分别下降24.8%和25.2%,根系活力比胁迫对照下降22.8%。     

盐胁迫对乌桕幼苗某些生理指标的影响

采用盆栽试验方法,研究不同梯度盐(NaCl)胁迫对1 a生乌桕幼苗生理指标的影响.结果表明,盐胁迫下叶片叶绿素、质膜相对透性、MDA、脯氨酸及可溶性糖含量均发生不同程度的变化.土壤盐分对叶绿素含量的影响很小,对脯氨酸含量有较大影响.与对照相比,低盐处理(0.20%～0.40%)叶片脯氨酸含量略有下降,但高盐处理(0.60%～1.00%),其含量急剧增加;随着土壤中NaCl浓度的升高,MDA的含量有所增加,但都小于对照,说明盐溶液可降低MDA在乌桕组织体内的积累;盐度从0.20%～0.60%变化时,叶片可溶性糖含量增加,但高盐处理(0.80%～1.00%)可溶性糖含量则呈下降趋势.盐胁迫时细胞膜受到一定程度的伤害,但总体受害程度较轻,这在一定程度上说明乌桕具有一定的抗盐能力.     

外源钙对二氯喹啉酸胁迫下烤烟活性氧及保护酶的修复效应

研究了喷施不同浓度CaCl2溶液对二氯喹啉酸胁迫下烤烟活性氧和保护酶的修复效应。结果表明,同正常烟叶相比,二氯喹啉酸胁迫下的烤烟叶片超氧阴离子(O2.-)、羟自由基(.OH)、过氧化氢(H2O2)、丙二醛(MDA)及脯氨酸含量升高,而超氧化物歧化酶(SOD)及过氧化物酶(POD)活性下降;受害烟株喷施外源钙后,烟叶中O2.-、.OH、H2O2、MDA含量降低,SOD、POD活性提高,脯氨酸含量升高,与受害对照相比,喷施10mmol/L外源钙处理20d时,烟叶中O2.-、.OH、H2O2及MDA含量分别降低60%、49%、38%、42%;SOD、POD活性分别提高21%、81%;脯氨酸含量增加77%。喷施外源钙对二氯喹啉酸胁迫下烟叶生长有一定的修复作用,且喷施10mmol/L CaCl2时修复效果最佳。     

渗透胁迫下北美香柏抗旱动态特征的研究

采用聚乙二醇6000(PEG6000)在室内模拟干旱条件,研究不同程度干旱胁迫对3年生北美香柏叶片相对含水量、可溶性糖、游离脯氨酸和叶绿素含量影响.结果表明:在渗透胁迫期间.PEG6000处理的北美香柏叶片相对含水量、可溶性糖、游离脯氨酸、叶绿素含量随时问变化趋势基本一致,相对含水量和叶绿素含量随处理时间延长而下降;脯氨酸与可溶性糖含量随处理时间延长呈"低-高-低"的变化趋势.以30%PEG6000处理对北美香柏的伤害最大.胁迫处理2h,30%浓度处理植株的相对含水量(57.53%)高于其他胁迫处理,脯氨酸含量(33.46μg·g-1)低于其他胁迫处理,是对照的70.43%;10%浓度处理的可溶性糖含量最高,比对照升高了57.83%.处理6h时.Chla和Chlb的比值开始增大,30%浓度处理最高(2.75).10%和20%浓度处理的植株叶片脯氨酸积累量较多,分别为对照的1.25倍和1.23倍,显著高于30%浓度处理.在PEG6000处理过程中,处理0-2h为北美香柏在胁迫下的预警阶段;处理2～6h,植株进入抗性阶段;处理6～24h进入耗尽阶段.可见,北美香柏在干旱胁迫下通过改变渗透调解物质含量和水势,进而加强保水力来提高其抗旱能力,忍受较强的干旱胁迫伤害.     

外源水杨酸对NaCl胁迫下番茄幼苗保护酶活性和渗透调节物质含量的影响

为了探明水杨酸(salicylic acid,SA)对NaCl胁迫下番茄(Lycopersicon esculentum Mill.)幼苗的叶片氧化损伤的影响,对番茄幼苗叶面喷施不同浓度SA(0,100,300,500mg·L-1),研究了SA对NaCI(100mmol·L-1)胁迫下番茄幼苗叶片保护酶活性和渗透调节物质含量的影响.结果表明:NaCl胁迫下番茄幼苗叶片中的SOD,PoD,CAT活性,游离脯氨酸含量,可溶性蛋白质含量,可溶性糖含量和丙二醛含量上升,SA处理显著提高了NaCl胁迫下番茄幼苗SOD、CAT和POD活性,游离脯氨酸含量、可溶性蛋白质含量和可溶性糖的含量.其中500mg·L-1SA处理效果最好,其最高值分别比单独NaCl处理植株增加了27.83%、29.52%、27.83%、 32.39%、51.39%和13.57%;SA处理显著降低丙二醛的含量,其中500mg·L-1SA处理效果最好,其最高值比单独NaCl处理植株降低了11.41%.外源SA可以通过提高植株渗透调节能力和抗氧化能力,维持植株水分平衡,保护膜结构和功能,减轻NaCl对番茄幼苗的胁迫伤害.     

低温胁迫对冬小麦苗期和拔节期生理生化特性的影响

研究了 0～ 2℃低温胁迫下半冬性和弱春性小麦苗期、拔节期叶片中超氧化物岐化酶(SOD)活性、丙二醛 (MDA)、可溶性糖 (WSS)和脯氨酸 (Pro)含量的变化。结果表明 :半冬性小麦SOD活性升高和MDA含量下降的幅度均大于弱春性品种 ,前者WSS和Pro积累也较后者多 ;苗期 2个品种 4项指标的差异显著 ,拔节期差异变小 ;小麦拔节期对持续低温的耐受力较弱。     

壳寡糖对PEG胁迫下小麦幼苗生长及抗氧化系统的影响

为明确壳寡糖对小麦幼苗干旱胁迫的缓解机制,采用水培试验,研究了喷施不同浓度壳寡糖溶液（10 mg/L、100 mg/L和200 mg/L）对20%PEG模拟干旱胁迫下小麦幼苗生长、叶片超氧阴离子（O·-2）和MDA含量、抗氧化酶活性以及渗透调节物质含量的影响。结果显示：喷施3种浓度壳寡糖可明显促进PEG胁迫下小麦幼苗的生长,处理48 h后幼苗株高、根长、地上部和根部干重均显著增加（200 mg/L壳寡糖对根部干重影响除外）;处理24 h和48 h后,喷施100 mg/L壳寡糖可明显降低PEG胁迫下小麦叶片的O·-2含量,而3种浓度壳寡糖均可明显降低MDA含量;相比10 mg/L和200 mg/L浓度,喷施100 mg/L壳寡糖可明显增强PEG胁迫下小麦叶片的抗氧化系统活性,SOD、POD和CAT活性及可溶性蛋白、可溶性糖和脯氨酸含量均显著提高（48 h时脯氨酸含量变化除外）。上述结果表明,100 mg/L是较适宜的喷施浓度。PEG胁迫下,喷施适宜浓度的壳寡糖能明显促进小麦地上部和根部的生长,降低叶片的活性氧含量和膜脂过氧化程度,提高抗氧化酶活性和渗透调节物质含量,增强小麦对干旱胁迫的抵抗能力。     

地表臭氧胁迫对冬小麦籽粒品质的影响研究

为深入探讨地表臭氧(O3)对冬小麦品质的影响,采用开顶式气室(OTC),设置3个处理组:CK(对照组)、CF100(O3浓度为100nL·L-1)、CF150(O3浓度为150nL·L-1),通过大田试验和实验室分析,开展了O3浓度增加对冬小麦蛋白质及其组分、氨基酸及其组成、淀粉含量等营养品质和加工品质的影响研究。结果表明:①籽粒氨基酸总量依次为CF100>CF150>CK,而人体所需的必需氨基酸总量为CF150>CF100>CK,处理间均差异显著(P<0.05)。②粗蛋白含量随O3浓度的升高而增加,但各组分间变化趋势不同:清蛋白、球蛋白的含量为CF150>CF100>CK,醇溶蛋白、谷蛋白的含量则为CF100>CF150>CK。③淀粉含量随着O3浓度的升高而降低,两者呈显著负相关(P<0.05),与CK相比,CF100、CF150冬小麦淀粉含量分别下降了4.06%和16.61%。可见,O3胁迫能促进籽粒营养品质和加工品质的合成。     

不同生长阶段水分胁迫对旱区冬小麦生长发育和产量的影响

【目的】为了探究不同生长阶段水分胁迫对旱区冬小麦生长发育和产量形成的影响,通过2012-2013和2013-2014两个生长季在遮雨棚人工控水试验,对比分析不同分段受旱条件下冬小麦的株高、叶面积指数、生物量、物候期和产量等生理生态指标的动态变化过程。【方法】试验将冬小麦整个生育期划分为越冬、返青、拔节、抽穗和灌浆5个主要生长阶段,每相邻两个生长阶段连续受旱,形成4个不同的受旱时段水平（D1-D4）,根据小麦生育期的需水量,设置灌水定额分别为40和80 mm两个水平（I1和I2）,共形成8个处理,每处理3次重复,在遮雨棚内采用裂区试验布置,此外在旁边设置1个各生育期全灌水的对照处理。【结果】在冬小麦营养生长阶段进行连续水分胁迫时,明显影响小麦的正常生长发育,越冬期和返青期受旱时冬小麦的株高和叶面积指数都最小,但是拔节后受旱对小麦植株生长影响不明显,且拔节期后冬小麦株高和叶面指数的平均生长速率均为拔节前的10倍;拔节期前各处理小麦的生物量都没有明显的差异,但是拔节后各处理差异明显,越冬期和返青期受旱处理的生物量明显低于其他各处理,并且后期复水也不能弥补生物量的严重损失;干旱胁迫能缩短冬小麦的生育期,在同一灌溉水平下,受旱阶段D1、D2、D3、D4的抽穗期和开花期比对照处理延迟1-3 d,且受旱时期越早、胁迫程度越大,则生育期越提前,成熟期最多可提前5 d;相同灌溉水平下,若抽穗和灌浆期受旱（即越冬、返青、拔节期灌水）可获得较高的有效穗数和穗粒数,但千粒重较低;而抽穗和灌浆期灌水,可以提高冬小麦千粒重,但穗数和穗粒数较低;在I1和I2水平下,越冬期和返青期受旱处理的产量最低,仅为对照处理产量的42%左右,但I1水平下拔节期和抽穗期受旱的处理产量最高,约为对照处理的63%,I2水平下返青期和拔节期受旱的处理产量最高,约为对照处理的75%。【结论】灌水定额和受旱阶段具有明显的交互作用,返青期和灌浆期为旱区冬小麦田间水分管理的关键时期,生产中需加强这两个生长阶段的田间水分管理以确保高产。     

基于灾情数据的河北省冬小麦气象灾害与病虫害规律分析

为探究冬小麦生育期内不同灾害发生规律,以河北省冬小麦主产区为研究区域,基于1990—2018年灾情数据分析各灾害时空特征,估算主要灾害减产比例。结果表明:1)冬小麦旱灾发生频繁,拔节期和抽穗期旱灾频率最高分别为0.7和0.6;研究期内风雹灾共计54次,主要发生在抽穗期(21次)、乳熟期(11次)和成熟期(19次);低温冻害共计27次,主要发生在分蘖期(10次)和拔节期(14次);干热风主要集中在抽穗期、乳熟期和成熟期;病虫害多出现在抽穗期。2)1990—2018年,冬小麦生育期内旱灾发生频率呈下降趋势,风雹灾次数与干热风日数呈现增长趋势,低温冻害次数与病虫害受灾程度持续下降。3)小麦生育期内旱灾频率均处于较高水平,中南部更易出现旱灾;风雹灾随冬小麦生育期由南向北推进;西部地区全生育期内低温冻害次数较多,南部地区拔节期低温冻害次数较多;干热风年均日数由北向南递增;南部地区病虫害年均发生率较高。4)旱灾减产贡献率最大,低温冻害贡献率较低,中南部冬小麦减产水平较高,石家庄市和廊坊市减产比例均在6%以上,其他地区在5%左右。因此,为降低冬小麦灾损率,各地应根据灾害发生规律在现有减灾措施基础上进一步重视风雹灾及干热风对冬小麦的影响。     

UV-B辐射强度变化对冬小麦碳氮代谢的影响

采用室内盆栽实验的方法,研究了UV-B辐射强度改变对冬小麦拔节孕穗期、抽穗期碳氮代谢的影响.结果表明：（1）UV-B辐射增强显著减少小麦拔节孕穗期和抽穗期地上部分干重,以及小麦拔节孕穗期地上部分呼吸速率,而对小麦两个生育期的呼吸系数无显著影响.UV-B增强显著减少了小麦拔节孕穗期和抽穗期叶片中叶绿素a含量,增加类胡萝卜素含量,减少拔节孕穗期叶片中光合产物可溶性糖的含量;（2）UV-B增强对小麦叶片中N代谢过程的影响表现为促进作用,虽对小麦抽穗期叶片硝酸还原酶活性、硝态氮含量无显著影响,却促进谷氨酰胺合成酶活性,显著增加了拔节孕穗期和抽穗期叶片中可溶性蛋白质、游离氨基酸含量.     

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。     

镉、锌胁迫对番茄幼苗生长及脯氨酸和谷胱甘肽含量的影响

研究水培条件下,重金属镉、锌胁迫对番茄种子萌发、幼苗生长及相关生理指标的影响。结果表明:镉、锌溶液(2.000 mmol/L)能明显抑制种子的发芽势、发芽率和根的伸长,受抑制程度为根>发芽势>发芽率;镉(0.001 mmol/L~0.100 mmol/L)和锌(0.010 mmol/L~1.000 mmol/L)能够抑制番茄幼苗株高的增长和干物质的积累、降低叶绿素a、叶绿素b、叶绿素a b及叶绿素a/b值;番茄茎、叶含水量在高浓度处理(镉、锌营养液浓度分别为0.100 mmol/L和1.000 mmol/L)时明显降低;番茄根、叶中脯氨酸和谷胱甘肽含量均随镉、锌营养液浓度的提高而呈增加趋势,而可溶性糖含量只有当镉、锌营养液浓度分别为0.100 mmol/L和0.100 mmol/L、1.000 mmol/L时才上升。依据试验结果,作者讨论了重金属镉、锌对番茄幼苗根、叶中可溶性糖、脯氨酸和谷胱甘肽含量的作用。     

复合硝酸稀土对盐胁下冬小麦生育前期生长及生理生化的影响

本文研究了复合硝酸稀土对盐胁条件下冬小麦三叶期、拔节期生长及其生理生化的影响。结果表明，稀土可促进三叶期幼苗在盐胁条件下的生长，机理之一是稀土提高了膜保护系统活性，从而降低膜相对透性，减轻膜伤害；稀土可促进盐胁条件下拔节期新生叶的生长，延缓叶片衰老过程，从而延长叶片的功能期。     

气候变暖对天水冬小麦生长发育的影响

运用天水农业气象试验站1981～2008年冬小麦生育期观测资料及麦积国家基本气象站同时期的气象资料,分析了近28年气温升高对冬小麦生长发育的影响。结果表明,1981～2008年天水年平均气温以0．04℃／a的线性趋势上升,其中升温幅度最大的为春季,最小的为夏季。受气温升高的影响,冬小麦全生育期温度适宜性逐年代变好,拔节期～抽穗期、抽穗期～乳熟期温度适宜度线性上升明显。冬小麦返青以后,各生育期提前比较明显,起身期、拔节期、开花期、成熟期分别以0．97、0．50、0．40、0．36d／a的速度提前。全生育期天数以O．59d／a的速度减少,1988～2008年全生育期减少了20d。返青期～拔节期、抽穗期～开花期间隔日数分别以0．57、0．16d／a的速度减少。冬小麦生育期天数减少,有利于气候资源的充分利用,但也增加了生长后期的水分胁迫。