烤烟伸根期生理特性对干旱胁迫的响应及其抗旱性评价

针对西南地区春末夏初干旱频发的现状,以抗旱性不同的烤烟品种红花大金元(红大,抗旱性强)和云烟87(云87,抗旱性弱)为材料,采用防雨旱棚池栽的方式,对烤烟伸根期进行相同灌溉定额不同灌溉时间处理,分析不同干旱胁迫对烤烟抗逆基因表达、抗旱生理生化、烟叶色素含量、烟叶光合特征等的影响。结果表明:受干旱胁迫影响,烤烟叶绿素a、叶绿素b、叶绿素a+b、叶绿素a/b、类胡萝卜素、叶片含水量、蒸腾速率、气孔导度和净光合速率均呈下降趋势,SOD活性、胞间CO2浓度、脯氨酸含量、可溶性糖含量、丙二醛含量与NtSOD、NtPOD、NtCAT、NtP5CS、NtLEA5、NtNCED1相对表达量呈上升趋势。烤烟伸根期干旱胁迫破坏叶绿体脂膜结构,降低烟叶光合色素含量,进而由非气孔因素限制导致烤烟净光合速率下降。烤烟通过渗透调节和自由氧清除两种方式减缓干旱胁迫对烤烟伸根期生长发育的影响。干旱胁迫下NtP5CS、NtLEA5和NtNCED1等控制ABA、脯氨酸合成的基因上调表达,增加烟叶脯氨酸含量,降低液泡渗透势,减少烟叶失水。同时干旱胁迫使NtSOD、NtPOD、NtCAT基因上调表达,增强抗氧化酶活性,消除烤烟体内因干旱胁迫产生的自由氧。主成分分析得到三个主成分,累计贡献率达到91.3%,其中脯氨酸、SOD活性、可溶性糖、NtSOD、NtPOD、NtCAT、NtP5CS和NtLEA5被划分为第一主成分,叶绿素a、叶绿素b、叶绿素a+b、叶绿素a/b和类胡萝卜素被划分为第二主成分,净光合速率和叶片含水量被划分为第三主成分。红大抗旱性主成分得分4.608,比云87高40.8%。第一主成分"烤烟抗旱生理生化与基因表达因子"的变化与烤烟品种抗旱性密切相关,在烤烟抗旱育种时可作为烤烟伸根期抗旱性鉴定的主要鉴选指标,第二主成分"烟叶光合色素因子"和第三主成分"烤烟光合速率与叶片水势因子"可作为次要鉴选指标。     

干旱胁迫对不同色彩棉花生理生化指标的影响

以抗旱性不同的白棉、棕棉和绿棉品种(系)为试验材料,应用多元统计分析理论与方法,研究了不同水分亏缺灌溉条件下花铃期棉花生理生化指标与抗旱性的关系。结果表明:干旱胁迫提高了棉花叶片的POD和CAT酶活性,降低了离体叶片失水速率和叶片相对含水量,使丙二醛含量和脯氨酸含量增多,细胞膜透性增大,叶绿素含量、可溶性蛋白含量和可溶性糖含量品种间存在差异。综合评价分析结果,棕色棉BC05-07-18-2抗旱性最强,绿色棉G3-6抗旱性最弱。不灌溉条件下,叶片相对含水量和类胡萝卜素含量可作为棉花抗旱鉴定的重要指标,叶绿素含量和可溶性糖含量可作为参考指标。灌水一半条件下,叶片相对电导率和离体叶片失水速率可作为棉花抗旱鉴定的重要指标,CAT活性、丙二醛含量和脯氨酸含量可作为抗旱鉴定的参考指标。棉花品种的抗旱系数与叶片相对含水量及可溶性蛋白含量存在线性回归关系,与细胞膜透性呈显著负相关。     

鸭茅种质资源苗期抗旱指标筛选及抗旱评价

为筛选鸭茅苗期抗旱性指标,以7份不同来源鸭茅（Dactylisglomerata）种质为供试材料,设置适宜水分、轻度和重度干旱胁迫3个处理,于处理30 d后测定叶片的相对含水量、相对电导率、抗氧化酶活性等生理生化指标,采用抗旱性度量值、综合抗旱系数、加权抗旱系数并结合主成分分析、隶属函数分析、灰色关联分析等多种方法对鸭茅进行抗旱性综合评价及抗旱指标的筛选。结果表明,随干旱胁迫的加剧,鸭茅叶片的相对含水量及叶绿素含量逐渐降低,相对电导率逐渐升高,渗透调节物质和丙二醛含量逐渐升高,抗氧化酶活性总体呈上升趋势。综合指标评价表明,叶片的相对含水量在轻度和重度干旱胁迫下均为敏感指标;而叶绿素含量及丙二醛含量在轻度干旱下为抗旱性敏感指标;除叶片相对含水量外,可溶性蛋白含量和可溶性糖含量在重度干旱胁迫下变化较大。综上所述,在进行抗旱性鉴定时,应用综合评价方法才能得出准确结论。对不同鸭茅种质进行比较,来自新疆的野生鸭茅在不同干旱胁迫下均表现出较强的抗旱性,具有极大的发掘潜力。     

干旱胁迫对油菜蕾薹期生理特性及农艺性状的影响

【目的】针对长江流域特别是长江上游近几年春季降水偏少易导致干旱的特点,研究水分胁迫对油菜蕾薹期生理特性及农艺性状的影响,为揭示油菜蕾薹期抗旱机制及抗旱品种选育提供理论依据。【方法】采用盆栽的方式,在遮雨网室对两种抗旱性不同的油菜品种中双10号（抗旱性弱）和94005（抗旱性强）蕾薹期进行干旱胁迫,以各性状的抗旱系数研究油菜相关生理指标及农艺性状的变化,在此基础上筛选出适用于该区域油菜蕾薹期抗旱性鉴定的指标。【结果】随着干旱时间的延长,两种油菜的叶片净光合速率、气孔导度、蒸腾速率、胞间二氧化碳浓度、RWC、叶绿素含量、RuBP羧化酶活性、株高、茎粗、一次分枝数以及单株产量抗旱系数均呈下降趋势,下降幅度与胁迫时间成正相关。其中,气孔导度、蒸腾速率抗旱系数下降幅度与材料抗旱性成正相关,其余指标则与材料抗旱性成负相关。抗旱性弱的材料气孔限制值、水分利用率抗旱系数分别呈现出上升-下降与一直下降的趋势,抗旱性强的材料则均为上升趋势。POD、SOD、CAT活性、可溶性糖以及可溶性蛋白相对值随着干旱胁迫时间的延长先升高后下降,抗旱性强的材料增加幅度高于抗旱性弱的材料;细胞膜透性、丙二醛（MDA）含量和脯氨酸相对值随干旱胁迫时间的延长呈上升趋势。对干旱胁迫下的油菜蕾薹期和复水后的成熟期相关指标之间的关系进行分析表明,干旱胁迫下,产量与净光合速率、RWC、叶绿素含量和一次分枝数抗旱系数呈极显著正相关,与细胞膜透性、MDA含量抗旱系数呈显著负相关。主成分分析将单株产量、净光合速率、胞间二氧化碳浓度、气孔限制值、水分利用率、RWC、叶绿素、RuBP羧化酶、SOD、POD、CAT、细胞膜透性、MDA、可溶性糖、株高、茎粗及一次分枝数划分为第一主成分;将叶片气孔导度、蒸腾速率、脯氨酸、可溶性蛋白划分为第二主成分。【结论】第一主成分的各指标（单株产量、净光合速率、胞间二氧化碳浓度、气孔限制值、水分利用率、RWC、叶绿素、RuBP羧化酶、SOD、POD、CAT、细胞膜透性、MDA、可溶性糖、株高、茎粗及一次分枝数）变化与品种抗旱性密切相关,在油菜抗旱品种选育时可作为油菜蕾薹期抗旱性鉴定的主要指标,第二主成分的各指标（叶片气孔导度、蒸腾速率、脯氨酸、可溶性蛋白）则是次要鉴选指标。     

2种杜鹃对干旱胁迫的生理响应及抗旱性评价

为提高杜鹃的抗旱性,通过对西鹃和毛鹃干旱胁迫过程中叶片含水量、细胞膜透性、叶绿素含量、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性等生理指标的测定,研究土壤干旱胁迫下杜鹃的生理响应机制并利用隶属函数法综合评价杜鹃的抗旱性。结果表明:西鹃和毛鹃的叶片含水量随着干旱胁迫时间的延长而逐渐降低,细胞膜透性逐渐上升,叶绿素、脯氨酸、可溶性蛋白质随着干旱胁迫时间的增加呈先增加后减小的趋势,过氧化物酶(POD)活性呈上升趋势,过氧化氢酶(CAT)活性呈先增加后减小的趋势;西鹃丙二醛含量上升,而毛鹃丙二醛含量先上升后下降。利用隶属函数法综合评价得出西鹃的抗旱性大于毛鹃。     

普通菜豆抗旱性品种筛选

以20份菜豆品种为试材,采用盆栽自然干旱法研究了干旱胁迫对其干鲜质量、叶面积、叶片相对含水量、叶绿素含量和光合特性等指标的影响,并通过主成分分析法对普通菜豆进行抗旱性相关指标鉴定,旨在筛选出较耐旱和较敏感的菜豆品种。结果显示,各材料之间存在明显的抗旱差异性;叶片相对含水量、叶绿素含量和光合指标与抗旱能力相关,其中,红籽压塌架抗旱性相对较强,新泰国架豆王抗旱性次之,王中王架豆抗旱性相对较弱。     

干旱胁迫对黄栌幼苗几个生理指标的影响

研究了干旱胁迫对黄栌幼苗的相对含水量、膜透性、叶绿素含量、根系活力以及蒸腾和光合速率等几个生理指标的影响．结果表明：干旱胁迫对黄栌幼苗的几个生理指标影响显著；随着干旱胁迫程度的加剧和时间的延长，黄栌的叶绿素含量稳定上升；膜透性在整个干旱胁迫期间变化平稳，有下降趋势；蒸腾速率日变化均为先升后降的趋势；在干旱胁迫条件下，净光合速率、根系活力和相对含水量均呈下降趋势，但能持续维持在较高水平．黄栌具有抗旱性，叶绿素含量和膜透性能作为黄栌抗旱性评价的生理指标．     

汞胁迫对烤烟生理特性的影响

为给烟草重金属污染的预测、评价及防控提供理论依据,采用盆栽试验研究了不同浓度汞(Hg)胁迫对烤烟生理生化特性的影响.结果表明:随汞处理浓度的增加,烤烟叶片丙二醛(MDA)含量、保护酶活性、细胞膜透性及根系细胞膜透性和根系活力下降；叶片叶绿素含量先升高随后下降,低浓度汞处理(0.5 mg/kg)对团棵期烤烟叶片叶绿素合成有一定的促进作用.在Hg胁迫下,烤烟叶片过氧化氢酶(CAT)活性是最敏感的生理指标,其活性与Hg浓度呈极显著负相关.     

五种渗透调节物质对烤烟抗旱能力的影响

为了探索烟草施用渗透调节物质的抗旱效果,研究了干旱胁迫下喷施甜菜碱和根施甘氨酸、丝氨酸、脯氨酸、混合氨基酸(异亮氨酸、亮氨酸、缬氨酸按2∶2∶1的比例混合)、甜菜碱对烟草生长的影响。结果表明,各施用水平下,烟草的生长量和抗旱性均得到增强,施用渗透调节物质可有效地抑制在干旱胁迫下叶片水分的损失速率,使烟叶的水分损失得到控制;同时减缓了干旱时烟叶叶绿素含量的降解速率和烟叶细胞膜的损伤程度,丙二醛生成量降低,烟草抗旱能力明显提高。     

干旱胁迫对辣椒生理机制的影响

为探讨干旱胁迫对辣椒生理机制的影响，以湘研1、湘研5和湘研10号为试材，研究干旱胁迫下辣椒相关生理指标的变化。结果表明，干旱胁迫下辣椒组织的相对含水量和叶绿素含量呈现下降趋势；脯氨酸含量急剧增加；质膜相对透性和丙二醛含量先降低后增加。不同品种间的差异显示总体上抗旱性强的品种保持着相对较高的组织相对含水量、叶绿素含量和脯氨酸含量，相对较低的丙二醛含量和质膜相对透性，抗旱性弱的品种则相反。组织相对含水量、丙二醛含量和脯氨酸含量能够用来作为辣椒抗旱性鉴定的直接指标，而叶绿素含量能够用来作为辣椒抗旱性鉴定的间接指标。     

提取液酸碱度对烟草中蛋白质测定结果的影响

为了考察在连续流动分析仪测定烟草中蛋白质时提取液酸碱度对测定结果的影响,分别采用不同浓度的醋酸和氢氧化钠溶液提取烤烟、白肋烟和香料烟中的蛋白质,将提取物消解后采用连续流动分析法测定样品中的蛋白质含量.结果表明,提取液酸碱度范围对烟草中蛋白质测定结果有较大的影响,中性和碱性的提取液不宜用于对烤烟、香料烟他白肋烟的提取.选择0.5％～1.5％的醋酸提取液提取烤烟,0.5％-3.0％的醋酸提取液提取香料烟和白肋烟可以得到较好的测定结果.进行样品提取液的考察可以为测定烟草中蛋白质提供参考.     

干旱胁迫对烤烟产量和某些化学成分的影响

为提供制定烤烟生产中抗旱保收策略以及保险理赔业务的量化指标．在盆栽条件下，采用二因素随机区组设计，研究了不同生长时期干旱和不同干旱时间胁迫对烤烟品种G80产量和一些化学成分的影响．结果表明：干旱胁迫下的烤烟产量和含钾量等化学成分均明显下降，移栽20d后的烟株对干旱胁迫最敏感，此期烤烟产量和一些化学成分受影响最大，尤其是永久干旱处理对烤烟产量和一些化学成分的影响最严重．     

分根交替灌溉对烤烟抗旱性的影响

以烤烟K326为试验材料,采用盆栽试验研究了分根交替灌溉、亏缺灌溉和充分灌溉对烤烟的产量、相关化学成分以及水分利用效率的影响,探讨分根交替灌溉提高烤烟产量和品质的生理基础。结果表明:分根交替灌溉的烤烟水分利用率及其抗旱相关生理指标比充分灌溉的均有显著改善,其叶片数量、根长、叶绿素含量和烟碱含量均高于亏缺灌溉和充分灌溉;烤烟的根系活力和电导率明显高于亏缺灌溉和充分灌溉,表明分根交替灌溉在提高烤烟烟叶的品质的同时也提高了烤烟耐旱能力。     

烤烟生长发育及化学品质对水分胁迫的响应

采用防雨控水试验,研究了烤烟生长发育及化学品质对水分胁迫的响应。结果表明,在烤烟生长发育的各个阶段,随土壤相对含水量升高,烟株的株高和叶面积明显增大。土壤干旱或水分过多,烤烟根系体积、根系表面积、根系活力下降;烤烟团棵期、旺长期和现蕾期、成熟期最适宜的土壤相对含水量分别为65%,80%,80%,65%。烤烟成熟期,不同水分处理中部叶和上部叶蛋白质、烟碱、总氮的含量增加;总糖、还原糖的含量降低,而且土壤干旱时要比水分过多时下降的多,这使得烟叶的品质降低;糖碱比、氮碱比、施木克值以轻度干旱(65%处理)处理较合理。     

外源一氧化氮对干旱胁迫下烤烟脂膜过氧化的抑制效应

为探究一氧化氮(NO)在干旱胁迫下对烤烟脂膜过氧化的抑制效应,采用盆栽试验研究了不同浓度NO供体硝普钠(sodium nitroprusside,SNP)对干旱胁迫下烤烟叶片和根系膜透性、MDA含量、抗氧化酶活性及渗透调节物质含量的影响。结果表明:干旱胁迫下,烤烟叶片和根系膜透性,丙二醛(malondialdehyde,MDA)、可溶性蛋白、可溶性糖、脯氨酸(proline,Pro)、K+含量以及超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)、过氧化物酶(peroxidase,POD)活性明显提升,过氧化氢酶(catalase,CAT)显著降低;喷施0.25 mmol/L和0.50 mmol/L SNP分别使烤烟叶片、根系膜透性和MDA含量显著降低,抗氧化酶活性和渗透调节物质含量显著增加。说明外源SNP能有效提高烤烟抗氧化酶活性和渗透调节物质含量,维持细胞膜系统稳定性,缓解干旱胁迫对烤烟细胞脂膜的氧化损伤,同时SNP在缓解干旱损伤时具有浓度效应,且烤烟不同器官对SNP浓度响应不同。     

2种不同采收方式下白肋烟品质的对比研究

[目的]探讨采收方式对白肋烟叶质量的影响。[方法]采用田间对比试验的方式对逐叶采收和半斩株采收方式下白肋烟外观质量、化学成分和感官质量的变化进行对比分析。[结果]半斩株采收提高了白肋烟的外观质量,改善了其感官质量,降低了烟叶总含氮化合物含量,使烟碱含量更加适宜,氮碱比得以提高,糖碱比和钾氯比也获得一定提升,烟叶主要化学成分更趋协调;半斩株采收的白肋烟感官质量表现为刺激性小、干燥程度低、燃烧性好。[目的]半斩株采收的白肋烟品质总体优于逐叶采收的白肋烟。     

干旱胁迫及氮水平对烤烟生理特征的影响

为了探讨干旱胁迫对烤烟生理特征的影响,以3个烤烟品种云87、6002(品系)、NC89为材料,设置高、中、低氮3个水平进行盆栽试验。结果表明,随着干旱胁迫的逐渐加剧,烟叶的净光合速率、气孔导度、蒸腾速率、叶绿素含量逐渐降低,恢复供水后有所回升;而脯氨酸、丙二醛含量则逐渐升高,恢复供水后又迅速下降,说明烤烟光合作用及抗逆指标对干旱胁迫非常敏感。品种间的比较结果表明,抗旱品种云87较6002(品系)、NC89受害轻。各施氮水平间比较,较高的氮素营养有利于烤烟通过生理过程的调节来抵御干旱的侵袭,减小干旱损失。     

不同类型烟草苗期生长和光合特性研究

试验以烤烟、晒烟、白肋烟3个不同类型的11个品种为材料,在相同条件下,采用漂浮育苗方式,对苗期的生育进程,第4片真叶的生长状况、SPAD值、光合特性,以及成苗期的生物学性状进行了研究。结果表明:晒烟品种在苗期的生育期较短,第4片真叶长度最大,烤烟品种第4片真叶宽度最大;烟草不同类型之间的光合特性差异较小,而不同品种之间的光合特性差异较大,净光合速率与胞间CO2浓度、蒸腾速率、气孔导度之间相关性显著;烟苗鲜重根冠比表现为:白肋烟>烤烟>晒烟,干重根冠比表现为:白肋烟>晒烟>烤烟,总干鲜重比表现为:白肋烟>烤烟>晒烟。     

三门峡烟区烤烟总氮与土壤氮素含量的分布特点及关系分析

测定三门峡烟区159份烤烟样品总氮含量和238份土壤样品氮含量,分析两者的分布特点及相互关系。结果表明:三门峡烟区烤烟总氮含量适宜,平均为1.46%±0.35%,变幅为0.85%~2.53%,43.39%的烟叶样品总氮含量落在1.50%~3.00%之间;不同等级烟叶总氮含量变化规律是B2F>C3F>X2F。三门峡烟区土壤全氮含量较高,平均值为0.76±0.15 g/kg,变幅为0.37~1.58 g/kg,有6.38%的土壤样品全氮含量高于1.00 g/kg;土壤碱解氮含量适宜,平均值为66.41±16.70 mg/kg,变幅为34.90~132.74 mg/kg,有3.36%的土壤样品碱解氮含量高于110 mg/kg,不同县市土壤碱解氮含量变化规律是灵宝>陕县>卢氏>渑池。烤烟总氮含量与土壤碱解氮含量呈显著正相关,在相关分析的基础上,建立了土壤碱解氮和烤烟总氮含量的线性回归方程。烤烟总氮含量随着土壤碱解氮含量的增加而增加。     

干旱胁迫下氮素营养对烤烟光合特性的影响

研究了干旱胁迫下不同氮素营养水平对烤烟叶片光合特性的影响。结果表明:干旱胁迫下,烤烟叶片的相对含水量(RWC)降低,叶绿素(Chl)含量减少,净光合速率(Pn)减弱,硝酸还原酶(NR)活性下降,干物质积累减少,但施氮处理的上述各指标明显高于不施氮处理,表明氮素营养的施用在干旱胁迫下对烤烟的光合作用有促进作用。