干旱对不同玉米品种苗期根系生理生化特性的影响

以抗旱性不同的23个玉米品种为试材,用20％PEG溶液对幼苗进行模拟水分胁迫,研究了干旱胁迫下苗期根系生理生化特性的变化及其与品种抗旱性的关系。结果表明：苗期干旱导致根冠比和根系活力呈升高趋势,耐旱性品种升高幅度最大。苗期干旱,根系超氧化物歧化酶（SOD）活性升高,且耐旱性品种升高幅度大于中等耐旱和不耐旱品种;根系中MDA含量均增加,且耐旱玉米品种丙二醛（MDA）含量增量最小。本研究认为耐旱型玉米品种苗期根系在干旱胁迫下优势的内在机制是根系活力和清除活性氧的能力较强。     

水分胁迫下喷施乙烯利和甲基环丙烯对甘蔗苗期叶片抗氧化酶活性的影响

[目的]研究乙烯利和甲基环丙烯（1-MCP）对甘蔗苗期叶片抗氧化酶活性的影响,为明确乙烯利和1-MCP对甘蔗苗期抗旱能力的影响提供依据.[方法]以桶栽的苗期新台糖22号为研究对象,在不同水分胁迫条件下分别用浓度为200和300 mg/L的乙烯利喷施甘蔗叶面,然后用1 mg/L 1-MCP密闭连续熏蒸16h,在不同处理时期分别测定甘蔗苗期叶片过氧化物酶（POD）、超氧化物歧化酶（SOD）和过氧化氢酶（CAT）活性.[结果]随水分胁迫程度的增强,喷施200mg/L乙烯利＋1 mg/L 1-MCP处理的苗期甘蔗叶片POD、SOD和CAT活性明显增加.而喷施300 mg/L乙烯利＋1mg/L1-MCP处理的甘蔗苗期叶片POD、SOD和CAT活性则呈先升高后降低的趋势,表现为在轻度水分胁迫时呈上升趋势,中度和重度水分胁迫时呈下降趋势.[结论]喷施200 mg/L乙烯利＋1 mg/L 1-MCP能增加苗期甘蔗的POD、SOD和CAT活性,有利于提高苗期甘蔗的抗旱性;但在中度和重度水分胁迫下喷施较高浓度的乙烯利（300 mg/L）和1-MCP不利于提高苗期甘蔗的抗旱性.     

渗透胁迫下大豆幼苗叶片亚精胺与活性氧清除系统的变化

[目的]研究渗透胁迫下大豆幼苗叶片亚精胺(Spd)及3种抗氧化酶活性的变化。[方法]以豫豆24号(强抗旱性)和豫豆6号(弱抗旱性)为研究对象,研究了渗透胁迫下,PEG、MGBG和外源Spd对大豆幼苗叶片MDA和Spd含量以及3种抗氧化酶活性(SOD、CAT和APX)的影响。[结果]渗透胁迫3d,豫豆24幼苗叶片Spd含量明显上升,豫豆6号幼苗叶片MDA含量明显上升,还提高了豫豆24幼苗叶片3种抗氧化酶活性。MGBG处理促进豫豆24MDA含量的上升,抑制其Spd含量和抗氧化酶活性的上升,但对豫豆6号影响不大。外源Spd处理提高了豫豆6号幼苗叶片的Spd含量以及3种抗氧化酶活性,并抑制其MDA含量的升高,但对豫豆24影响不大。[结论]渗透胁迫条件下外源Spd可降低MDA含量,缓解活性氧的伤害。     

25份西瓜种质苗期抗旱性鉴定及抗旱指标筛选

【目的】筛选西瓜抗旱种质并鉴定苗期的关键抗旱性指标，综合评价西瓜资源的抗旱性，为西瓜抗旱育种研究提供技术支持。【方法】以25份西瓜材料为试材，采用苗期盆栽试验，设置干旱胁迫和正常浇水2个处理，测定西瓜生长指标（株高、根长、地上部鲜质量、地下部鲜质量、地上部干质量、地下部干质量和根冠比）及生理指标（叶片的叶绿素、可溶性蛋白、脯氨酸和丙二醛含量及过氧化氢酶活性与相对电导率），运用隶属函数法、多元线性回归分析和聚类分析等方法，比较各西瓜种质对干旱胁迫响应的差异，评价种质苗期抗旱性，筛选关键抗旱指标。【结果】干旱胁迫抑制了西瓜幼苗的生长发育，同时显著抑制了西瓜幼苗的地上部鲜质量和地下部鲜质量，株高、根长、地上部干质量和地下部干质量普遍降低，但对根冠比存在正向和负向两种不同的影响结果；干旱处理后，西瓜叶片中的脯氨酸含量显著增加，过氧化氢酶活性普遍升高，可溶性蛋白含量和相对电导率普遍降低，叶绿素和丙二醛含量因种质不同而表现出不同差异。【结论】苗期抗旱性强的西瓜材料有M20、ZTC、M33、M24和M26，可作为后期西瓜抗旱育种的材料；地上部鲜质量、过氧化氢酶活性、可溶性蛋白含量、脯氨酸含量、地下部干质量和根长可作为西瓜苗期抗旱性鉴定的性状指标。     

PEG胁迫下玉米自交系苗期抗旱性鉴定及评价

在人工气候室利用水培试验,对17个玉米自交系进行苗期PEG胁迫,测定对照(正常水分)与PEG胁迫处理的叶片相对含水量、叶绿素荧光参数、超氧化物歧化酶(SOD)活性、过氧化物酶(POD)活性、脯氨酸(Pro)含量及单株干质量,并采用模糊隶属函数和聚类分析方法对17个玉米自交系进行抗旱性评价和分类,以期筛选出苗期抗旱的玉米种质,建立抗旱性评价体系。结果表明,与对照相比,PEG胁迫下,除PSⅡ最大光化学量子产量Fv/Fm外,其他指标均发生显著变化,表现为叶片相对含水量下降,SOD和POD活性、Pro含量增加,单株干质量增加,说明玉米通过增加Pro含量、提高SOD和POD活性来应对干旱胁迫;同时,PEG胁迫下玉米自交系间的所有指标差异总体均达到了显著水平。隶属函数抗旱性评价与聚类分析将郑7024、郑588、L269、吉853归为中抗旱型玉米自交系,其他自交系均归为弱抗旱型玉米自交系。     

水分胁迫对玉米幼苗氮素代谢的影响

以 3种抗旱性不同的品种为材料研究了水分胁迫对玉米幼苗氮代谢的影响 ,结果表明 :在水分胁迫下 ,玉米叶片可溶性蛋白含量和硝酸还原酶活性逐渐下降 ,正在生长中的新叶比已停止生长的老叶下降幅度更大 ;在短期水分胁迫下 ,根系中可溶性蛋白及硝酸还原酶活性略有升高 ,随着胁迫时间的进一步延长而急剧下降。抗旱性弱的品种可溶性蛋白含量和硝酸还原酶活性在水分胁迫下下降的幅度较抗旱性强的品种大     

水分胁迫对佛甲草和银水苏保护酶活性的影响

[目的]研究水分胁迫对佛甲草和银水苏保护酶活性的影响。[方法]采用盆栽试验法对佛甲草（Sedum lineare）和银水苏（Stachys‘Silver Carpet’）2种地被植物进行水分胁迫处理,研究水分胁迫下2种地被叶片内过氧化物酶（POD）及超氧化物歧化酶（SOD）活性的变化。[结果]水分胁迫下,参试植物叶片中POD活性上升,佛甲草表现出持续上升且升幅较大,银水苏则表现出先上升后下降的趋势,且变化幅度较佛甲草小;叶片中SOD活性表现出先上升后下降的趋势,并且佛甲草变化幅度远大于银水苏。[结论]水分胁迫下,抗旱性较强的佛甲草叶片内保护酶活性增加幅度大于抗旱性较弱的银水苏。     

淹水胁迫萌发对玉米幼苗生长的影响及耐淹性的评价

[目的]快速筛选具有抗淹水胁迫能力的玉米品种。[方法]以16个玉米品种作为供试材料,采用淹水胁迫萌发试验评价不同品种玉米种子的发芽率、苗期不同部位生物量及其与品种耐淹性的关系。[结果]不同品种玉米的发芽势、发芽率在淹水胁迫条件下明显降低,并且玉米幼苗不同部位的生物量、根冠比明显下降,不同品种之间存在明显的基因型差异。对生物量、发芽率和根冠比胁迫系数进行相关性分析,发现只有发芽率胁迫系数与幼苗生物量胁迫系数呈正相关;同时,具有高发芽率与生物量胁迫系数的玉米品种在苗期表现出相对较强的耐淹生物学性状。[结论]依据淹水胁迫条件下的发芽率,可以对不同玉米品种苗期的耐淹水胁迫能力或淹水萌发后恢复生长的能力做出评价。     

水分胁迫下夏玉米根叶保护酶活性变化及其对膜脂过氧化作用的影响

 利用防雨旱棚，研究了水分胁迫下夏玉米根叶保护酶系活性变化及其对膜脂过氧化作用的影响。结果表明：在水分胁迫下，玉米根系、叶片保护酶系SOD、CAT、POD活性均在生长发育前中期显著升高而后期下降，根系SOD、CAT和POD活性小于叶片。膜脂过氧化产物MDA含量随水分胁迫程度加剧而增加，且根系MDA含量小于叶片MDA含量。研究还表明，在水分胁迫下，玉米根系保护酶活性及膜脂过氧化作用对水分胁迫的反应和叶片保护酶活性及膜脂过氧化作用对水分胁迫的反应呈正相关关系，且绝大多数的相关系数达显著或极显著水平。此外，叶片与根系中可溶性蛋白质含量降低。水分胁迫导致夏玉米果穗性状恶化，经济产量大幅下降。造成减产的主要原因是每穗粒数的减少和百粒重的下降。     

水分胁迫对白三叶叶片脂质过氧化作用及保护酶活性的影响

[目的]研究白三叶幼苗在水分胁迫下O2-.产生和由O2-.引发的膜脂过氧化对细胞的伤害,以及超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）和过氧化物酶（POD）的变化。[方法]以海发（Trifolium repens.cv.Haifa）（抗旱性强）和瑞文德（Trifolium repens.cv.Rivendel）（抗旱性差）为供试白三叶品种,通过测定膜相对透性和酶活性研究了干旱胁迫对白三叶的影响。[结果]在重度干旱胁迫下,2个供试品种叶片的膜相对透性均显著增加,海发叶片的膜相对透性增加较少;海发叶片的丙二醛（MDA）含量在初期显著增加,瑞文德叶片的MDA含量增加极显著;海发叶片的CAT活性在后期显著增加,瑞文德叶片的CAT活性呈显著下降的趋势。在轻度干旱胁迫下,瑞文德叶片的MDA含量增加显著;瑞文德叶片的CAT活性呈显著下降的趋势。[结论]该研究为白三叶育种和早期选择提供了科学依据和生理生化指标。     

16份玉米自交系的耐盐性评价

选用16份玉米自交系,采用NaCl胁迫处理,测定萌发期和幼苗期的相关生长与生理指标,对盐害指数进行聚类分析和耐盐性综合评价。结果表明,盐胁迫下,不同玉米自交系萌发期的发芽势、发芽率、胚根长、胚芽长、胚芽鲜重、胚根鲜重均呈下降趋势,幼苗期的MDA含量和相对电导率上升,相对含水量下降。87-1、8723和78599-1属于高耐盐性自交系;LX9801、TS141、A413、137、81162等属于中等耐盐自交系; 廊黄、昌7-2、478和成687属于耐盐性自交系;9046和65232属于敏感性自交系;543和136属于高敏感自交系。     

玉米自交系耐旱性的模糊隶属函数法分析

以与玉米自交系幼苗质膜损伤程度有关的过氧化物酶、超氧化物歧化酶、过氧化氢酶、丙二醛、维生素C和电导率为指标,用模糊隶属函数法对玉米自交系的耐旱性进行综合分析。结果表明,模糊隶属函数法可以避免单一指标的片面性,能较全面地评价玉米的耐旱性。     

玉米自交系苗期耐旱性鉴定

[目的]对玉米自交系苗期耐旱性进行鉴定。[方法]利用浓度为15%的聚乙二醇高渗溶液浇灌模拟干旱胁迫环境。以43份玉米骨干自交系为试验材料,测定了9个与根系有关的形态学指标,通过差异显著性分析,进行了不同玉米自交系苗期耐旱性的鉴定。[结果]以鲜重根冠比、根系鲜重和根系干重这3项作为玉米苗期耐旱性鉴定指标,并利用耐旱系数将参试材料分成不同的耐旱等级,在3种鉴定指标下抗旱级别完全一致的材料有8份,其中丹599为极强抗旱类型,陕89为强抗旱类型,B97、DF32、A679和丹9046为中度抗旱类型,D20和苏75为极弱抗旱类型。[结论]该试验为苗期玉米耐旱种质筛选和改良提供了有效指导和借鉴。     

油菜抗旱性及鉴定方法与指标Ⅱ.油菜芽期抗旱性鉴定指标的研究

在200g/L的PEG-6000处理下,对芽期20个油菜品种(系)的根长(RL)、芽长(GL)、芽苗总长(TL)、根冠比(R/S)、根鲜质量(RFW)、芽鲜质量(GFW)、总鲜质量(TFW)、根干质量(RDW)、芽干质量(GDW)、总干质量(TDW) 10个形态指标和脯氨酸(Pro)含量、可溶性蛋白(SPr)含量、可溶性糖(SSu)含量、超氧化物岐化酶(SOD)活性、过氧化物酶(POD)活性、过氧化氢酶(CAT)活性6个生理指标的变化进行研究.结果表明,200g/L的PEG-6000处理使得芽期油菜根长、芽长、根鲜质量和芽鲜质量明显降低,根冠比和根干质量显著升高.根据根、芽的长度、鲜质量及干质量相对值划分的抗旱级别均与形态指标总抗旱级别呈显著或极显著相关.根据脯氨酸含量、可溶性蛋白含量、SOD、CAT酶活性相对值划分的抗旱级别与油菜芽期生理指标总抗旱级别呈显著或极显著相关.主成分各及指标间的相关性分析表明,芽苗总长,总鲜质量,总干质量、脯氨酸含量及SOD活性相对值5个指标划分的抗旱级别与抗旱总级别的相关性达到极显著水平,可作为油菜芽期抗旱性鉴定的指标.     

薰衣草种子萌发及幼苗生长对干旱胁迫的响应

[目的]研究干旱胁迫对薰衣草种子萌发和幼苗生长的影响,探讨薰衣草的抗旱机理,为其种植栽培提供理论依据。[方法]以不同浓度的聚乙二醇(PEG-6000)模拟干旱胁迫对薰衣草种子及幼苗进行处理,测定种子萌发率、萌发指数、发芽势、活力指数以及幼苗的主根长、苗高、鲜重、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性及丙二醛(MDA)、可溶性糖(WSC)含量等指标,采用SPSS 20.0软件进行数据统计分析。[结果]随干旱胁迫强度的增加,薰衣草种子的萌发率、萌发指数、发芽势、活力指数均呈现下降趋势,轻度干旱(PEG-6000质量分数为2.5%~10.0%时)胁迫下,上述指标的变化差异不显著(P0.05);中度干旱胁迫下(PEG-6000质量分数为15.0%~20.0%),种子发芽率显著降低(P0.05);而当PEG-6000质量分数达到25.0%(重度干旱胁迫)时,种子几乎不能萌发;随干旱强度的增加,薰衣草幼苗的苗高、鲜重显著降低,主根长表现为先增加后降低。SOD、POD、CAT这3种抗氧化酶活性均呈现出先升高后降低的变化趋势;WSC含量随PEG-6000质量分数的增加而呈明显的上升趋势;MDA含量呈现出持续上升的趋势。[结论]干旱胁迫对薰衣草种子萌发和幼苗生长均有明显的抑制作用,但同时薰衣草种子及幼苗也能够通过其自身的生理生化变化来主动适应外界的干旱环境。     

低温胁迫对玉米发芽及幼苗生理特性的影响

为探究低温胁迫对玉米发芽及幼苗生理特性影响,文章以杂交玉米品种天农9和天合1为试验材料,采用低温培养(发芽期6℃,苗期4℃)方法,分析低温胁迫下玉米发芽(发芽率)、幼苗农艺性状(株高、根长、地上部及地下部干鲜重)和生理生化指标(SPAD值、Pn、MDA含量、POD活性、SOD活性、脯氨酸含量和可溶性蛋白含量)变化。结果表明,低温胁迫抑制玉米种子发芽和幼苗生长,降低幼苗株高、根长、地上部地下部干鲜重、叶绿素含量和净光合速率提高MDA含量、POD活性、SOD活性、脯氨酸含量和可溶性蛋白含量。不同品种间差异显著,天合1对低温胁迫更敏感。研究成果为解决玉米生产冷害问题提供理论依据。     

广西玉米品种萌芽期生理生化特性及其抗旱性综合评价

【目的】依据生理生化指标评价广西玉米品种萌芽期抗旱性,为广西抗旱玉米品种筛选和培育提供参考。【方法】利用20% PEG-6000溶液模拟干旱胁迫,对14个广西玉米品种进行萌芽期抗旱性试验,测定对照（蒸馏水）和干旱胁迫下各玉米品种胚芽的叶绿素、可溶性糖和丙二醛（MDA）含量及超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）和过氧化氢酶（CAT）活性,探究干旱胁迫对玉米萌芽特性的影响,并采用隶属函数法综合评价各参试玉米品种萌芽期的抗旱性。【结果】与对照相比,干旱胁迫下各参试玉米品种的生长发育均受到明显抑制,表现出种子萌发困难,胚芽生长缓慢,但不同品种受到的影响存在差别。方差分析结果表明,各生理生化指标在品种间和处理间的差异均达极显著水平（P<0.01）。与对照相比,干旱胁迫下各玉米品种的叶绿素和可溶性糖含量减少,SOD、POD和CAT活性降低,MDA含量增加。隶属函数法评价中指标权重系数最大为MDA含量,达46.96%,其次为SOD活性,为21.77%。各品种隶属函数法D值在0.176~0.795,其中兆玉215和桂单162的D值大于0.7,属于强抗旱品种;桂单6205、桂单666和兆玉200的D值在0.5~0.7,属于抗旱品种;桂单660、桂单658、桂单673、桂单6209、桂单203和桂单6203的D值在0.4~0.5,属于中抗旱品种;桂单669、桂单671和桂单668的D值小于0.4,属于弱抗旱品种。【结论】叶绿素、可溶性糖和MDA含量及SOD、POD和CAT活性均可作为玉米萌芽期抗旱性评价指标,其中以MDA含量和SOD活性为主要评价指标。14个玉米品种中,兆玉215、桂单162、桂单6205、桂单666和兆玉200的抗旱性相对较强。     

低磷胁迫对玉米自交系及其杂交种苗期生理特性的影响

以玉米自交系Mo17,B73及其杂交种Mo17×B73和B73×Mo17作为试验材料,设正常磷和低磷2种处理水平,对玉米苗期生理指标进行研究。结果表明,低磷胁迫下,玉米叶绿素含量、POD活性、MDA和脯氨酸含量均升高,可溶性蛋白含量下降,SOD活性在玉米自交系中下降,而在杂交种中却升高;各生理指标的耐低磷指数,除SOD活性在杂交种和自交系间存在显著性差异外,其他指标品种间差异均不显著;多数指标耐低磷指数都表现为自交系Mo17最小,杂交种较高。     

Evaluation of drought tolerance in ZmVPP1-overexpressing transgenic inbred maize lines and their hybrids

The vacuolar proton-pumping pyrophosphatase gene(VPP) is often used to enhance plant drought tolerance via genetic engineering. In this study, the drought tolerance of four transgenic inbred maize lines overexpressing ZmVPP1(PH4 CV-T, PH6 WC-T, Chang7-2-T, and Zheng58-T) and their transgenic hybrids was evaluated at various stages. Under normal and drought conditions, the height and fresh weight were greater for the four transgenic inbred maize lines than for the wild-type(WT) controls at the germination and seedling stages. Additionally, the transgenic plants exhibited enhanced photosynthetic efficiency at the seedling stage. In irrigated and non-irrigated fields, the four transgenic lines grew normally, but with increased ear weight and yield compared with the WT plants. Moreover, the ear weight and yield of the transgenic hybrids resulting from the PH4 CV-T×PH6 WC-W and Chang7-2-T×Zheng58-W crosses increased in the non-irrigated field. Our results demonstrated that the growth and drought tolerance of four transgenic inbred maize lines with improved photosynthesis were enhanced by the overexpression of ZmVPP1. Moreover, the Chang7-2 and PH4 CV transgenic lines may be useful for future genetic improvements of maize hybrids to increase drought tolerance.