外源亚精胺对干旱胁迫下甜高粱幼苗生长及生理生化指标的影响

为探究外源亚精胺（spermidine，Spd）对干旱胁迫下甜高粱幼苗生长及生理生化指标的影响，以甜高粱品种辽甜1号为试验材料，室内盆栽条件下，采用不同浓度（0.6、1.2、1.8 mmol·L-1）的Spd喷施处理干旱胁迫（15% PEG 6000模拟）下的甜高粱幼苗，研究了外源Spd处理对干旱胁迫下甜高粱幼苗生长、光合作用、有机渗透调节物质和抗氧化保护酶的变化。结果表明：干旱胁迫能显著抑制甜高粱幼苗的生长及生理生化指标的变化，而喷施不同浓度Spd可提高干旱胁迫下甜高粱幼苗叶片甜高粱幼苗生长、光合效率、有机渗透调节物质含量和抗氧化保护酶活性。与干旱胁迫处理相比，叶面喷施1.2 mmol·L-1 Spd 15 d后，甜高粱幼苗株高提高31.62%，鲜重提高58.29%，干重提高49.53%，叶面积提高30.96%，净光合速率提高135.40%，气孔导度提高138.60%，蒸腾速率提高158.54%，脯氨酸含量提高71.16%，丙二醛含量降低53.17%，超氧化物歧化酶活性提高39.69%。说明在干旱胁迫下，特定浓度（1.2 mmol·L-1）的外源Spd有利于缓解干旱胁迫对甜高粱生长的抑制作用，提高干旱胁迫下甜高粱幼苗的叶绿素含量和抗氧化物酶活性，降低膜脂过氧化程度，从而缓解了干旱胁迫对甜高粱的伤害，增强甜高粱幼苗的耐旱性。     

Physiological response of four wolfberry (Lycium Linn.) species under drought stress

We studied gas-exchange, chlorophyll pigments, lipid peroxidation, antioxidant enzymes, and biomass partitioning responses in seedlings of four wolfberry species (Lycium chinense Mill. var. potaninii (Pojark.) A. M. Lu, Lycium chinense Mill., Lycium barbarum L., and Lycium yunnanense Kuang & A. M. Lu) under four water supply regimes. In all four species, drought affected seedlings in terms of chlorophyll content, net photosynthesis rate (P_n), transpiration rate (E), and lipid peroxidation. Drought also increased some antioxidant enzyme activities, such as peroxidase (POD), catalase (CAT), superoxide dismutase (SOD), and ascorbate peroxidase (APX). Significant changes in dry biomass partitioning also occurred in response to water stress. In particular, dry biomass of leaves and fruits decreased significantly. L. chinense Mill. and L. barbarum L. possessed greater drought tolerance and exhibited superior antioxidant processing ability and other related physiological traits compared to the other two species. L. chinense Mill. was the most tolerant to all levels of drought. In contrast, L. yunnanense Kuang & A. M. Lu was more affected by water supply and had the lowest resistance to drought stress. These findings would provide some important information regarding genetic resources for future forest tree improvement in relation to drought tolerance.     

干旱胁迫对黄秋葵幼苗生长以及叶片光合特性的影响

通过PEG模拟干旱胁迫,初步研究干旱胁迫对黄秋葵幼苗生长及叶片光合特性的影响。结果显示:2个品种的叶柄长、株高、茎粗、根长、苗鲜重、苗干重、最大叶长、最大叶宽、功能叶面积以及抗旱系数均随着PEG浓度的增加而减少,表明干旱胁迫抑制了黄秋葵幼苗的生长,随着干旱胁迫程度的增加,其抗性逐渐减弱;2个品种叶片的净光合速率、气孔导度均随PEG浓度的增加而减少,说明干旱胁迫抑制了黄秋葵的光合能力。相关性分析表明,黄秋葵叶柄长、株高、茎粗、根长、苗鲜重、苗干重、最大叶宽、最大叶长、净光合速率、气孔导度均与抗旱系数极显著相关,说明相关性状及生理生化指标可作为干旱胁迫下黄秋葵幼苗的抗旱性鉴定指标。     

茶氨酸诱导烟草幼苗抵御干旱胁迫的研究

通过施用茶氨酸来减轻干旱胁迫对烟草幼苗的毒害,并从抗氧化物质和抗氧化酶来探讨其作用机理。结果表明,在干旱胁迫下,0.25 mmol·L-1茶氨酸能显著改善烟草幼苗的生长情况,提高其存活率;外源茶氨酸预处理不仅能显著提高干旱胁迫下烟草幼苗谷胱甘肽(GSH)含量,还参与调节烟草幼苗超氧化物酶(SOD)过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)和抗坏血酸还原酶(APX)活性,降低相对电导率、脯氨酸、过氧化氢(H2O2)和丙二醛(MDA)含量。茶氨酸诱导烟草幼苗抵御干旱胁迫是通过激发植物体抗氧化物质及抗氧化酶活性调节的综合结果。     

Screening of drought resistance indices and evaluation of drought resistance in cotton (Gossypium hirsutum L.)

Sixteen cotton cultivars widely planted in China were sowed under five different drought concentrations (0, 2.5, 5, 7.5, and 10%) using PEG₆₀₀₀ to screen the indices of drought resistance identification and explore the drought resistance of different cotton cultivars. Eighteen physiological indices including root, stem, and leaf water contents (RWC, SWC, and LWC), net photosynthetic rate (P_n), the maximum photochemical quantum yield (F_v/F_m), the actual photochemical quantum yield (ϕPSII), non-photochemical quenching coefficient (NPQ), leaf water potential (LWP), osmotic potential (ψs), leaf relative conductivity (REC), leaf proline content (Pro), leaf and root soluble protein contents (LSPC and RSPC), leaf and root malondialdehyde (MDA) contents (LMDA and RMDA), root superoxide dismutase, peroxidase, and catalase activities (RSOD, RPOD, and RCAT) were measured. Results indicated the 18 physiological indices can be converted into five or six independent comprehensive indices by principal component analysis, and nine typical indices (F_v/F_m, SWC, LWP, Pro, LMDA, RSPC, RMDA, RSOD, and RCAT) screened out by a stepwise regression method could be utilized to evaluate the drought resistance. Moreover, the 16 cotton cultivars were divided into four types: drought sensitive, drought weak sensitive, moderate drought resistant, and drought resistant types. The resistance ability of two selected cotton cultivars (drought resistant cultivar, Dexiamian 1; drought sensitive cultivar, Yuzaomian 9110) with contrasting drought sensitivities were further verified by pot experiment. Results showed that the responses of final cotton biomass, yield, and yield composition to drought were significantly different between the two cultivars. In conclusion, drought resistant cultivar Dexiamian 1 and drought sensitive cultivar Yuzaomian 9110 were screened through hydroponics experiment, which can be used as ideal experimental materials to study the mechanism of different cotton cultivars with contrasting drought sensitivities in response to drought stress.     

元宝枫对干旱适应性的研究

以1年生和7年生元宝枫为材料,用盆栽控水法和PEG6000处理法研究了水分胁迫条件下元宝枫有关生理指标的变化及其与抗旱性的关系.结果发现,随胁迫程度的加深和时间延长,叶水势显著降低,脯氨酸、可溶性糖含量持续增高;气孔导度和气孔阻力以及叶绿素含量未发生明显变化,使得光合作用维持在较高水平上,表现出耐旱植物典型的生理特点.在重度水分胁迫下(叶水势降至-4.1MPa)元宝枫幼苗没有出现萎蔫现象,表明仍有一定的膨压维持.说明元宝枫具有明显的渗透调节能力和低水势耐旱特征.     

外源褪黑素对烟草幼苗抗旱性生理机制的影响

为研究喷施外源褪黑素对烟草幼苗不同程度干旱胁迫条件下的影响效应。以烟草幼苗为试验材料，探究喷施100 μmol·L-1外源褪黑素对干旱胁迫下幼苗的生长、光合特性、抗氧化酶活性以及渗透调节物质含量的影响。结果表明，干旱严重影响植物生长，喷施褪黑素缓解了干旱胁迫造成的植株生长抑制，并通过提高叶片叶绿素含量和净光合速率（Pn）、气孔导度（Gs）、蒸腾速率（Tr），降低胞间CO2浓度（Ci），同时增强超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）、过氧化氢酶（CAT）的活性，减少O-2和丙二醛（MDA）的含量，显著增加渗透调节物质的积累，以提高烟草幼苗的抗干旱胁迫能力，结果为褪黑素对烟草幼苗的抗旱性影响机理提供依据。     

干旱胁迫对甘蔗生长生理的影响及品种抗旱性评价

[目的]综合分析甘蔗不同时期及品种的抗旱性差别,为甘蔗抗旱性评价和品种选育提供依据.[方法]以GT28、GT21及ROC22 3个甘蔗品种为材料,在桶栽自然干旱胁迫条件下,测定株高和其他7个生理生化指标,并采用模糊数学隶属函数法综合评价供试品种的抗旱性.[结果]在反复干旱胁迫处理下,不同甘蔗品种的生长势、叶片水势及叶绿素含量均有不同程度降低,叶片脯氨酸和丙二醛含量升高,叶片细胞质膜透性增大;生长势、叶片水势、脯氨酸含量以及POD活性在苗期变化幅度较大,而丙二醛含量、叶片细胞质膜透性、可溶性蛋白和叶绿素含量在伸长期变化较明显.不同品种中,以GT21叶片水势、丙二醛和可溶性蛋白含量、叶绿素含量相对较高,细胞质膜透性、游离脯氨酸和POD活性相对较低,而ROC22株高、细胞质膜透性、脯氨酸含量、POD活性较高,丙二醛和可溶性蛋白稍低于GT21,叶片水势较低.供试3个甘蔗品种的整体抗旱性强弱的排序为GT21>ROC22>GT28.[结论]干旱胁迫下不同甘蔗品种间的农艺性状及生理指标变化差异明显,苗期与伸长期反复两次干旱胁迫处理没有表现出一致明显的累积影响效应,应用隶属函数法能更加准确全面评价甘蔗品种的抗旱特性.     

硼调控干旱胁迫下马铃薯生长发育及抗性的生理机制

为了探讨叶面喷施硼（Na₂B₄O₇·10H₂O溶液）对马铃薯植株在干旱胁迫下生长发育及抗性的影响及其生理机制,在甘肃省景泰县条山集团马铃薯种植基地,对中度干旱和轻度干旱处理的两垄地,每隔3 m进行一个硼浓度（Na₂B₄O₇·10H₂O）喷施处理,浓度依次为0、10、20、30、40、60 g·L^-1,每个浓度（3 m长）的喷施量为166.7 ml。结果表明：叶面喷施硼相对增加了干旱胁迫下马铃薯的块茎产量及生物量,使干旱胁迫下叶片含水量和色素含量下降幅度减小;叶面喷施硼还从整体上表现为抗氧化酶活性的提高,并抑制了超氧阴离子产生速率的增加。通过去花与不去花植株生长发育的比较,发现去花后马铃薯植株地上部分重和地下部分重均有所下降,但施硼相对提高了块茎产量及地下部分重。可见,叶面喷施硼能促进马铃薯植株在干旱胁迫下的生长发育,提高其抗旱性及块茎产量,且这种变化可能与其促进光合产物向地下部分输送密切相关。     

接种丛枝菌根真菌对土沉香幼苗耐旱性的影响

接种不同地区的幼套近明球囊霉(Claroideoglomusetunicatu,CE1、CE2)和摩西斗管囊霉(Funneliformismosseae,FM1、FM2)于珍贵树种土沉香(Aquilaria sinensis)幼苗,采用模拟土壤干旱胁迫,研究接种菌根真菌对土沉香的耐旱性影响。结果表明,随着土壤干旱胁迫的加剧,未接菌组的叶绿素a和叶绿素总含量呈显著下降趋势,接菌组叶绿素含量高于未接菌组;在干旱胁迫下,接菌组的可溶性蛋白含量上升,中度干旱胁迫以上,接菌FM1和FM2组可溶性蛋白含量显著高于CK组。随着干旱胁迫程度的增大,接菌组幼苗SOD酶和POD酶活性呈先上升后下降趋势,但接菌组SOD酶和POD酶活性高于CK组。土壤干旱使植物体内MDA含量上升;在中度干旱时接菌组MDA含量高于CK组;当土壤水分达到重度干旱胁迫时,接种FM2、CE1和CE2处理组MDA含量显著高于CK组。研究表明,在干旱胁迫下,土沉香菌根化苗能提高植物体内渗透调节物质和抗氧化酶活性,维持较高的叶绿素含量,从而提高植物耐旱性。模糊隶属函数值分析结果表明,无论是轻度干旱还是重度干旱,接种菌根真菌幼苗的耐旱能力强于未接菌组,接种摩西斗管囊霉菌种强于接种幼套近明球囊霉菌种,其耐旱能力从大到小依次为菌株FM1FM2CE2CE1。     

3种绿化树种苗木对土壤渐进干旱的生理响应

以2年生红叶小檗、金叶女贞、金叶莸苗木为试验材料在,盆栽条件下,测定土壤持续干旱胁迫下3个树种苗木的生理变化,结果表明：红叶小檗、3种幼苗的叶绿素含量随胁迫程度的增大和时间的持续而减小;而幼苗的质膜透性、脯氨酸含量、SOD活性、POD活性均呈增加,但其增加幅度略有不同。3个树种苗木的抗旱性强弱为：金叶莸〉金叶女贞〉红叶小檗。     

喷施拉肖皂苷C提高烟草幼苗抗干旱胁迫能力的生理机制

为了揭示具有油菜素甾醇功能的拉肖皂苷C（Laxogenin C,LG-C）提高烟草抗旱能力的生理机制,以豫烟10号为供试材料,采用叶面喷施的水培实验,检测干旱胁迫下喷施LG-C对烟草幼苗脂质过氧化物水平、渗透调节物质含量、抗氧化酶活性和光合特性的影响。结果表明,干旱胁迫处理后,烟草幼苗叶片丙二醛（MDA）的含量升高,超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）和过氧化氢酶（CAT）的活性增加,可溶性蛋白、脯氨酸、可溶性糖的水平都有不同程度的增加,而光合作用受到抑制。喷施外源LG-C提高了干旱胁迫下SOD、POD和CAT的活性,增加了渗透调节物质的积累,同时增加了叶绿素含量,提高了光合速率和叶片含水量,降低了MDA含量和相对电导率。因此,LG-C能够通过积累渗透物质、提高抗氧化酶活性、增强光合能力,进而缓解干旱胁迫对烟草幼苗的危害。     

干旱胁迫对石灰花楸幼苗生长和生理指标的影响

采用盆栽控水设置4种干旱胁迫梯度,研究干旱胁迫对1年生石灰花楸幼苗生长和生理的影响。结果表明,随干旱胁迫的加剧,幼苗变矮,地径变细,叶面积减小,主根变长,侧根数增加;干旱降低了幼苗生物量积累,生物量分配方式向有利于根系水分吸收的方向转变,茎叶生物量比降低,根生物量比增加,根冠比变大;随着干旱胁迫持续时间延长:石灰花楸幼苗的叶片相对含水量在对照和轻度胁迫下保持基本稳定,在中度和重度胁迫下则持续降低;干旱胁迫下可溶性糖和丙二醛含量增加。     

旱盐交叉胁迫对甜高粱种子萌发和生理特性的影响

为探讨干旱与盐胁迫及其交互作用对甜高粱种子萌发及早期幼苗生长及生理特性的影响,以辽甜1号甜高粱为试验材料,采用PEG-6000（0、50、100 g·L^-1）和NaCl（0、75、150 mmol·L^-1）模拟不同程度的干旱胁迫和盐胁迫,研究单一胁迫及交互胁迫对甜高粱种子萌发特征和早期幼苗生理特性的影响。结果表明：单一胁迫或交叉胁迫均能抑制甜高粱种子的萌发指标和种苗转化指标,随着胁迫程度加深,早期幼苗的抗氧化物酶活性和可溶性蛋白、脯氨酸（proline,Pro）含量呈先升高后下降趋势,丙二醛（malondialdehyde,MDA）和谷胱甘肽（glutathione,GSH）含量逐渐升高。相比较单一胁迫,特定条件下的交互胁迫可促进甜高粱种苗转化和增强幼苗的抗氧化物酶活性,提高可溶性蛋白、Pro、MDA、GSH含量。双因素方差分析结果验证了单一胁迫对甜高粱种子萌发和幼苗生理的影响比旱盐交叉胁迫影响更大。隶属函数综合评价可知,甜高粱萌发期耐受性强弱为：交叉胁迫>NaCl胁迫> PEG-6000胁迫。旱盐交叉胁迫对甜高粱种子萌发及幼苗生理特性的影响并不是单一胁迫的简单叠加,与单一胁迫相比,旱盐交叉胁迫在一定程度上能够缓解盐胁迫对甜高粱种子萌发及幼苗生长生理的影响。     

4种园林树木抗旱性的综合分析

以1年生元宝枫、木槿、紫荆和紫藤为材料,通过盆栽控水试验,研究不同土壤含水量对幼苗株高、叶片数、生物量分配、光合与叶绿素荧光特性等的影响,以及4个树种的抗旱性。结果表明,除茎生物量比外,比叶重、叶片蜡质含量、叶片气孔密度、光合和叶绿素荧光参数等可作为木本植物抗旱性的评价指标。运用隶属函数法对抗旱能力进行综合评定,元宝枫、木槿、紫荆和紫藤的综合评价值分别为0.617、0.455、0.493和0.292,抗旱性依次为元宝枫紫荆木槿紫藤。      

臭氧与干旱胁迫对海南蒲桃和盆架子幼苗光合生理的影响

以海南蒲桃（Syzygium hainanense）和盆架子（Alstonia scholaris）幼苗为材料,置于开顶气室进行人工臭氧熏气和干旱处理。通过测定0 d、15 d、30 d时2种树木幼苗叶片的净光合速率、气孔导度、胞间CO₂浓度及蒸腾速率,计算气孔限制值,分析这些指标在臭氧胁迫和干旱胁迫下的变化情况。结果显示：⑴受臭氧和干旱胁迫的影响,2种幼苗叶片的净光合速率、气孔导度、蒸腾速率随处理时间的延长呈现下降,胞间CO₂浓度和气孔限制值上升或下降,臭氧与干旱交叉胁迫的影响大于臭氧或干旱单一胁迫。在臭氧胁迫下,海南蒲桃幼苗的净光合速率下降以气孔限制为主,干旱胁迫下以非气孔限制为主。（2）盆架子幼苗在臭氧胁迫和干旱胁迫下从气孔限制转为非气孔限制,说明海南蒲桃的抗臭氧能力强于盆架子,抗旱能力不如盆架子;臭氧和干旱交叉胁迫下,2种幼苗的净光合速率下降均以非气孔限制为主,说明他们抗臭氧与干旱交叉胁迫的能力相近。     

干旱胁迫下圆齿野鸦椿苗期叶片的生理特性

以1年生圆齿野鸦椿幼苗为试材,研究了干旱胁迫下圆齿野鸦椿苗期叶片生理特性的变化。结果表明,干旱胁迫对圆齿野鸦椿苗期叶片生理的影响显著。随着胁迫程度的加剧,叶片相对含水量持续快速下降;质膜相对透性和可溶性糖、游离脯氨酸、丙二醛的含量在轻度和中度干旱时,能保持基本平稳状态。但在重度干旱时,它们只能持续较短时间的增加,随之急剧下降。可见,圆齿野鸦椿幼苗具有中度抗旱能力。     

脱落酸通过提高抗氧化酶活性与基因表达参与富氢水增强番茄幼苗抗旱性

以15%聚乙二醇6000(PEG-6000)处理模拟干旱胁迫,研究了氢气(H₂)和脱落酸(ABA)在番茄(Solanum lycopersicum L.)幼苗抵抗干旱胁迫中的作用及其相互关系。结果表明,外源H₂和ABA均可促进番茄在干旱胁迫下的生长,其中富氢水(HRW,H₂供体)和ABA最适浓度分别为75%和150 μmol·L^-1。干旱胁迫下,HRW处理能显著增加番茄幼苗叶片内源ABA含量及其关键基因表达。同时,HRW和ABA单独及其共同处理的番茄幼苗叶片丙二醛(MDA)含量较PEG处理分别降低了34.8%、32.6%和37.0%;而超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)和抗坏血酸过氧化物酶(APX)的活性及其基因表达显著高于PEG处理。另外,ABA抑制剂氟啶酮(FLU)抑制了HRW对干旱胁迫下番茄幼苗生长的促进作用,说明H₂促进干旱胁迫下番茄幼苗的生长可能需要ABA的参与。FLU抑制了HRW对干旱胁迫下叶片MDA含量的降低作用。此外,FLU抑制了HRW对干旱胁迫下叶片SOD、CAT和APX的活性及其基因表达的增加作用,说明H₂增强番茄幼苗抗氧化酶活性及其基因表达需要ABA的参与。可见,ABA参与了H₂增强番茄幼苗的抗旱性,这一过程是通过抑制MDA积累和提高抗氧化酶活性及其基因表达来实现的。     

干旱胁迫对麻疯树幼苗光合特性及生长的影响

采用盆栽控水的方法,研究了不同程度干旱胁迫对麻疯树幼苗叶片光合特性及植株生长的影响。结果表明:麻疯树幼苗叶片相对含水量(LRWC)、苗高生长量(△H)、地径生长量(△D)、净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)和蒸腾速率(Tr)均随胁迫时间的增加而下降;水分利用效率(WUE)在轻度和中度干旱胁迫下升高,重度干旱胁迫下极显著降低(P<0.01);胞间CO2浓度(Ci)在轻度和中度干旱胁迫下有所降低,重度干旱时极显著上升(P<0.01)。说明在轻度和中度干旱胁迫下麻疯树幼苗光合能力下降的主要原因是气孔限制,而重度干旱胁迫下光合能力下降的主要原因是非气孔限制。在轻度和中度干旱时麻疯树幼苗以降低光合生长和蒸腾耗水、提高水分利用效率来适应环境、维持生命,但长势变弱,而严重干旱时麻疯树幼苗的生长受到土壤水分的严重限制。