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。     

水稻新品种(系)抗旱性筛选试验

为筛选出适宜广西种植的耐旱水稻品种,选用ZH88、中旱3号、桂旱1号、ZH103、兆禾占、ZH86等6个品种(系)作供试材料.试验按照生产大田正常管理灌水和水稻在开花幼穗期进行水分胁迫(土壤持水量为13％)15 d,过后复水正常管理,对供试品种(系)的主要农艺性状进行抗旱系数比较.结果表明:ZH88、中旱3号、ZH103的抗旱性强,综合表现优于其他品种(系).     

干旱胁迫对10个水稻外源DNA导入系的农艺性状影响

全球淡水资源日渐缺乏,水稻耐旱种质资源创新对粮食生产安全有重要意义.该研究以10个导入空心莲子草DNA的水稻导入系及2个对照为试验材料,采用二因素随机区组试验设计分析了中后期干旱胁迫下导入系及对照品种间农艺性状的差异.结果表明:①穗长、有效穗数、一次枝梗和二次枝梗数水、旱间没有显著差异;而株高、总粒数、每穗实粒数和结实率水、旱差异显著.可以作为水稻耐旱的参考指标.③从农艺性状判断,6号、8号和10号导入系具有耐旱特性.     

分蘖期干旱胁迫及复水对水稻抗氧化系统及脯氨酸影响

为明确水稻耐旱机制,试验以松粳6号(干旱敏感型)和东农425(耐旱型)为材料,采用盆栽法,于分蘖期开始干旱胁迫(土壤水势分别为0、-10、-25、-40 k Pa),处理21 d后复水,研究分蘖期干旱胁迫及复水对两个不同耐旱型水稻品种抗氧化系统影响。结果表明,随胁迫时间延长,干旱胁迫下两个品种水稻超氧阴离子(O2-)、脯氨酸含量,超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性均随胁迫时间上升,且干旱胁迫越严重(水势越低),上升幅度越大;除APX外,其余各项指标复水后均快速下降。同时,与松粳6号相比,耐旱品种东农425干旱处理后O2-含量较低,而SOD、POD、APX活性和脯氨酸含量较高,复水后东农425抗氧化酶活性及脯氨酸含量可在较高水平维持更长时间。APX对干旱胁迫响应时间早于POD。     

开花期干旱胁迫对不同基因型玉米生理特性和产量的影响

以耐旱性不同的3份玉米自交系为材料,在花期进行干旱胁迫处理,研究了耐旱系廊黄和昌7-2与旱敏感系TS141的花期耐旱性差异。结果表明,花期干旱胁迫后,3份玉米自交系的生长受到抑制,地上部和地下部鲜重以及株高下降,枯叶率升高,相对含水量下降,相对电导率升高,渗透调节剂脯氨酸、可溶性糖含量、保护酶SOD和POD活性增加。但是各个指标在不同自交系内变化的幅度不同。与旱敏感系TS141相比,耐旱系廊黄和昌7-2的生长受抑制程度较小;叶片相对含水量下降、相对电导率升高幅度较小;脯氨酸和可溶性糖含量、保护酶SOD和POD活性升高的幅度较大。干旱胁迫后,3份玉米自交系的开花时间间隔（ASI）延长,雄穗一级分枝数减少,产量降低。与旱敏感系TS141相比 ,耐旱系廊黄和昌7-2的ASI延长时间较短,雄穗一级分枝数减少的幅度较小,产量下降幅度较小,特别是单穗重和穗粒数表现更为明显。     

不同小麦品种发芽期水分胁迫生理响应机制研究

采用19.2%的PEG6000模拟水分胁迫24 h,比较了2个小麦品种运旱20410(耐旱品种)和临远3158(水地品种)在发芽期芽和根的相对电导率、丙二醛(MDA)和脯氨酸(Pro)含量等生理指标。结果表明,发芽期水分胁迫24 h后,运旱20410芽与根的相对电导率比对照分别增加了3.38%和6.72%,临远3158芽和根分别比对照增加了23.75%和21.58%;运旱20410芽和根中的丙二醛含量也分别比对照增加了39.80%和52.27%,临远3158芽和根分别比对照增加了34.70%和25.58%;而且2个小麦品种芽和根中的脯氨酸含量在水分胁迫下均大幅增加,运旱20410分别达到未胁迫的5.51倍和5.80倍,而临远3158也为未胁迫的3.24倍和1.85倍。与水地品种临远3158相比,旱地品种运旱20410的脯氨酸积累更迅速,丙二醛含量和电导率的增加量相对也更少,干旱胁迫对该品种细胞膜破坏性相对更小,对水分胁迫的适应性更强,更加耐旱。     

干旱胁迫对导入高粱DNA的水稻变异系R21生理的影响

本研究选用导入高粱DNA的水稻变异系R21、受体缙恢1号及巴西陆稻为实验材料,采用裂区试验设计,分析在干旱胁迫下水稻变异系R21的生理特性。结果表明:经12 d干旱胁迫后,各品种的脯氨酸、SOD和POD活性及MDA含量均显著提高,叶绿素a、叶绿素b和总叶绿素含量及可溶性蛋白含量显著降低。耐旱品种如R21和巴西陆稻比不耐旱品种缙恢1号具有较高的脯氨酸含量、SOD活性和POD活性,以及较低的可溶性蛋白含量和MDA含量。受到12 d干旱胁迫后,耐旱品种R21和巴西陆稻的脯氨酸含量、SOD活性和POD活性上升幅度显著高于缙恢1号,可溶性蛋白含量下降幅度和MDA含量上升幅度显著小于缙恢1号。本研究对水稻耐旱品种培育具有一定实践指导意义。     

干旱胁迫对不同超级稻品种植株形态和干物质积累的影响

通过水分仪结合称重法严格控制土壤水分的盆栽试验,研究不同时段干旱胁迫对不同穗型超级稻品种植株形态和干物质积累的影响。结果表明:穗生长发育阶段的干旱胁迫在影响穗器官生长的同时,也抑制剑叶和倒2叶的伸长,导致光合叶面积下降,株高降低。穗分化发育至灌浆结实阶段中度干旱胁迫均导致生物产量和各器官干物重较对照明显降低。不同品种受干旱胁迫影响的程度有所不同,超级稻品种受影响程度比普通杂交稻品种(汕优63)小,大穗型超级稻品种(国稻6号、两优培九)受影响程度低于中穗型超级稻品种(Ⅱ优602、天优998)。干旱胁迫对水稻植株形态和干物质积累的影响与具体品种有关。     

干旱胁迫与复水对苦荞生长及叶片内源激素含量的影响

以耐旱型苦荞(迪庆苦荞)和旱敏感型苦荞(黑丰一号)为试验材料,采用盆栽人工控水试验,研究了干旱胁迫与复水对不同耐旱型苦荞品种的生理及形态指标的影响,为苦荞的抗旱稳产栽培提供理论依据。结果表明:干旱胁迫显著影响了苦荞生长,表现为株高、茎粗、叶面积、茎叶干重、根系体积、根系表面积、根系平均直径、根系干重、根系活力、根系可溶性蛋白含量均显著低于对照;花期复水后影响得到缓解,表现为各项指标均有所恢复。其中,茎叶干重恢复最佳,干旱胁迫下的迪庆苦荞与黑丰一号相比,茎叶干重增加了54.81%,复水处理与干旱处理相比,迪庆苦荞和黑丰一号分别显著增加了83.78%、47.28%。根系超氧化物歧化酶活性、过氧化物酶活性、丙二醛含量、迪庆苦荞的根系可溶性糖含量和游离脯氨酸含量均显著高于对照处理。干旱胁迫下苦荞叶片生长素(indole-3-acetic acid,IAA)含量显著降低,脱落酸(abscisic acid,ABA)含量显著升高,复水处理与干旱胁迫相比,迪庆苦荞和黑丰一号的IAA含量分别显著增加了25.50%、21.19%,ABA含量分别降低了20.15%、18.18%,表明复水有效地缓解了干旱对内源激素的影响。干旱抑制了苦荞的生长,但复水使两个品种的苦荞均产生了等量补偿效应和部分补偿效应,且耐旱品种(迪庆苦荞)的恢复程度比旱敏感品种(黑丰一号)更好。     

不同干旱胁迫程度对大豆叶片抗氧化特性的影响

以黑农44(耐旱型品种)和黑农65(敏感型品种)为材料,采用EM-50和称重法相结合控制水分,在初花期设置不同程度(轻度、中度、重度)干旱处理,研究干旱胁迫对大豆叶片渗透调节物质、抗氧化酶活性、抗氧化能力和膜脂过氧化作用的影响。试验结果表明,随着干旱胁迫程度的增强,渗透调节物质脯氨酸和可溶性糖的含量呈升高趋势,可溶性蛋白含量先升高后降低;抗氧化酶活性呈现先升高后降低趋势,超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)和抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性的最大值出现在中度干旱胁迫,而过氧化物酶(POD)活性的最大值则出现在轻度干旱胁迫;超氧阴离子清除能力(SASC)、羟自由基清除能力(HRS)和总抗氧化能力(T-AOC)呈先升高后降低趋势;重度干旱条件下,耐旱型品种的渗透调节物质含量、抗氧化酶活性、抗氧化能力均显著大于敏感型品种。膜脂过氧化作用随干旱胁迫程度增强呈逐渐升高趋势,敏感型品种显著大于耐旱型品种。以上结果表明,黑农44适应和抵御干旱的能力显著大于黑农65。     

Effects of Water Stress on Reactive Oxygen Species Generation and Protection System in Rice During Grain-Filling Stage

Rice is one of the main staple food crops in the world, but it may suffer serious water stress during growth period. Water stress during grain filling results in decreased grain yeild, but its mechanism generating and scavenging the active oxygen is unclear under continuance of the water stress. The experiment was carried out in growth chamber to investigate the effects of water stress on the production of superoxide free radical （O2）, hydrogen peroxide （H202）, malondialdehyde （MDA）, reduced glutathione （GSH）, ascorbic acid （AsA）, and antioxidative enzyme activities in three rice hybrids with differing drought resistant under both normal and drought conditions during grain-filling stage. The results showed that water stress aggravated the membrane lipid peroxidation in rice leaves, which was more severe in less drought resistant hybrids than that in more tolerant ones. Also O2＇ and H2O2 accumulated more rapidly in less drought resistant hybrids than that in more tolerant ones. During water stress, decreases of GSH, AsA, chlorophyll, and relative water contents in more drought resistant hybrids were obvious less than those in less tolerant ones. Activities of superoxide dismutase （SOD）, catalase （CAT） and peroxidase （POD） in/eaves increased obviously in 0-14 d after heading and subsequently decreased rapidly, and those in more drought resistant hybrids were more than those in less tolerant ones. The results showed that changes of O2, H2O2, MDA, GSH, and AsA contents and antioxidative enzyme activities correlated significantly to drought resistance of rice hybrids, and more drought resistant hybrids possessed high ant oxidation capacity.     

干旱胁迫对花荚期大豆叶片保护酶活性和膜脂过氧化作用的影响

以2个不同耐旱性大豆品种为材料,研究了干旱胁迫对大豆花荚期叶片保护酶活性和膜脂过氧化作用的影响。结果表明:随着干旱胁迫的增强,质膜透性和MDA含量逐渐增加,SOD、POD和CAT活性表现为先升后降趋势;耐旱性品种比不耐旱性品种具有较低的质膜透性和MDA含量,同时具有较高的SOD、CAT和POD活性;重度干旱胁迫下POD活性高于SOD、CAT活性。     

Shoot and root traits in drought tolerant maize (Zea mays L.) hybrids

This study aimed to investigate the differences in shoot and root traits, and water use and water use efficiency (WUE) in drought tolerant (DT) maize (Zea mays L.) hybrids under full and deficit irrigated conditions. A two-year greenhouse study was conducted with four hybrids (one conventional hybrid, 33D53AM, two commercial DT hybrids, P1151AM, N75H, and an experimental hybrid, ExpHB) grown under two water regimes (I₁₀₀ and I₅₀, referring to 100 and 50% of evapotranspiration requirements). Under water stress, the hybids P1151AM, N75, and ExpHB showed more drought tolerance and had either greater shoot dry weight or less dry weight reduction than the conventional hybrid (33D53AM). However, these three hybrids responded to water stress using different mechanisms. Compared with the conventional hybrid, the two commercial DT hybrids (P1151AM and N75H) had a smaller leaf area, shoot dry weight, and root system per plant. As a result, these hybrids used less water but had a higher WUE compared with the conventional hybrid. In contrast, the experimental hybrid (ExpHB) produced more shoot biomass by silking stage at both irrigation levels than all other hybrids, but it had relatively lower WUE. The hybrids demonstrated different drought response mechanisms that may require different irrigation management strategies. More investigation and validation are needed under field conditions and in different soil types.     

干旱胁迫对玉米地方品种苗期植株形态的影响

为了阐明干旱胁迫下玉米地方品种的苗期植株形态效应,采用盆栽试验,以4个玉米地方品种为材料,设置重度干旱胁迫、中度干旱胁迫和正常供水3个处理,研究了玉米地方品种在干旱胁迫下的幼苗植株形态特性。结果表明,干旱胁迫对玉米地方品种幼苗植株形态有不同程度的不利影响,不同玉米地方品种的耐旱性存在明显差异。玉米地方品种总体上表现出较高的耐干旱胁迫能力,不同地方品种的同一形态性状和同一地方品种的不同形态性状的干旱胁迫指数存在差异。综合分析干旱胁迫下4个地方品种的植株形态效应,品种C是耐旱性强的玉米地方品种,可作为耐旱种质加以利用,地方品种A和D的耐干旱胁迫能力较强,而地方品种B则对干旱敏感。此外,我国丰富的玉米地方种质为杂交种耐旱特性的遗传改良奠定了物质基础。     

大豆(Glycine max(L.) Merr.)叶片抗氧化酶对干旱及复水的响应机制

采用10%PEG-6000模拟干旱胁迫,研究了抗旱品种晋大74与不抗旱品种晋大75两种大豆幼苗在水分胁迫及复水后叶片MDA含量、O2-·含量、SOD、CAT、APX及POD等的活性变化,旨在揭示抗氧化酶对干旱及复水的响应机制。结果表明,在干旱胁迫下,两种大豆叶片MDA及O2-·,含量都高于对照,且晋大75增加幅度显著大于晋大74;复水后晋大74中MDA及O2-·接近于对照水平,表明旱后复水产生了补偿效应。干旱胁迫下,晋大74通过保持较高的SOD活性或较低的APX、CAT降幅以减弱活性氧伤害,而旱后复水过程中晋大74通过维持较高的SOD、APX、CAT酶活性,利用其协同作用有效清除活性氧,避免膜伤害。总之,耐旱品种在干旱及复水过程中具有更强的抗氧化修复能力。     

杂交中稻组合的耐旱性与植株地上部性状的关系(英文)

[目的]研究杂交中稻组合的耐旱性与植株地上部性状的关系,以期为抗旱水稻品种的选育提供理论和实践依据。[方法]2011年以30个杂交中稻组合为材料进行大田试验,设置3个不同处理:分蘖期干旱、穗分化期干旱和对照(全生育期保持浅水层),测定水稻的主要农艺性状,并计算各品种的抗旱指数。2012年以16个杂交中稻组合为材料,进行钵栽试验,设置干旱和对照两个处理,并测定水稻的主要农艺性状,并计算各品种的抗旱指数。[结果]分蘖期干旱土壤含水量达近60%,穗分化期干旱土壤含水量达近80%时,均极显著降低水稻产量。大穗和发根力强的组合,穗分化期抗旱能力强;干旱处理下产量越高的组合抗旱能力越强。分蘖期抗旱指数与穗分化期的抗旱指数无相关性。在水种条件下,千粒重较低的组合抗旱能力较强;在受旱条件下,千粒重低和产量高的组合抗旱能力强。[结论]筛选出了较强抗旱能力组合有:D优6511、泰优99、内5优317、内香优18号、宜香优7633、天优华占、II优615、内香5306、川谷优7329、内香7539,可供生产上作为抗旱栽培的优选品种。     

Effect and Mechanism of Cold Tolerant Seed-Coating Agents on the Cold Tolerance of Early Indica Rice Seedlings

To better understand the effect and mechanism of cold tolerant seed-coating agents on the cold tolerance of rice seedlings, the physiological and biochemical effects of four cold tolerant seed-coating agents （HET, YKJ, YKZYJ, and the ABA seed coating agents） on two early indica rice varieties were studied under chilling stress. The results showed that the rice seedlings treated with cold tolerant seed-coating agents under chilling stress maintained dramatically higher root vigor, POD, CAT and SOD activities, and chlorophyll content, had lower MDA content and electrolyte leakage, and accumulated more soluble sugar and free proline, when compared with the control without the treatment, and finally showed lower plant injury rate. It was indicated that the cold tolerant seed coating agent improved the ability of rice seedlings in resisting to chilling stress. YKZYJ was ranked the first in terms of the efficiency in cold tolerance among the four cold tolerant seed-coating agents tested.     

水稻湘1和陆稻763612的抗旱性研究

以水稻品种湘1和早稻品种763612为材料,对它们苗期的抗早性进行了研究。实验表明,抗旱性较强的水稻品种湘1有较快的发根速度,较多的根条数。在渗透胁迫下能维持较高的相对含水量(RWC)和较高的保护酶(SOD)活性,质膜相对透性较小,膜伤害较轻。因而,在严重水分胁迫下有较高的存活率,并能维持一定的生物量。抗旱性较弱的旱稻品种763612正相反。这些结果意味着水、陆稻的抗旱体系似乎可以分为抗旱相、中间相、敏感相。     

干旱胁迫对大豆苗期生理生化特性的影响

以两个不同耐旱性的大豆品种为试材,研究了干旱胁迫对大豆苗期叶片保护酶活性和膜脂过氧化作用的影响及与抗旱性的关系.结果表明,随着干旱胁迫的加强,质膜透性和MDA含量逐渐增加,SOD、POD和CAT活性表现为先升后降的趋势.耐旱性品种比非耐旱性品种具有较低的质膜透性和MDA含量,同时具有较高的SOD、CAT和POD活性.重度干旱胁迫下POD活性高于SOD、CAT的活性.     

冷地型草坪草耐热机理的研究——Ⅱ.5种冷地型草坪草离体叶片在骤然高温、干旱下细胞膜透性的变化及其抗性鉴定

5种冷地型草坪草离体叶片在骤然高温干旱（45℃不供水）条件下,细胞外渗液电导率极显著地高于在单因子高温（45℃供水）和单因子干旱（25℃不供水）条件下的电导率,后两者又极显著地高于对照条件（25℃供水）下的电导率。单因子高温和单因子干旱对细胞膜的伤害是显著的,高温和干旱的共同作用对细胞膜的伤害更大。夏季高温干旱应是造成冷地型草坪草在上海越夏困难的主要原因之一。供试材料在高温、干旱条件下,电导率最高的均为匍匐翦股颖Bent,细叶羊茅Southport,两者与其他材料间有显著差异,其次为多年生黑麦草新品系上农PRG—2和草地早熟禾Nassau,最低的为多年生黑麦草新品系上农PRG—1、高羊茅Houndog和草地早熟禾Wabash。电导率高的材料在田间的越夏表现也最差。不耐热的材料也不耐旱。本测试系统中的电导率可作为鉴定冷地型草坪草耐热、耐旱性的指标。