植物地理种源抗逆性研究进展

地理环境差异和自然选择使植物种内产生了广泛的遗传变异,并丰富了遗传多样性。植物为适应逆境环境会产生一系列复杂的生理变化,而同一植物的不同地理种源其生理表现存在着明显差异,这为筛选优良种源提供了基础。文中综述了在盐胁迫、水分胁迫、温度胁迫和低磷胁迫下不同植物地理种源间生理变化的差异,分析了研究中存在的问题,对未来的研究工作提出了展望,以期为植物资源合理利用与保护和科学改良提供科学依据。     

植物盐害机理及其应对盐胁迫的策略

综述了植物盐害的机理即离子胁迫、渗透胁迫、氧化胁迫、呼吸受阻、营养亏缺、光合作用下降,又阐述了植物应对盐胁迫的策略即重建体内离子平衡、合成和积累渗透保护物质、清除活性氧、增加合成抗胁迫蛋白质和多胺类物质、调节激素种类及改变基因表达模式。     

等渗透势干旱、盐、碱胁迫下5个枣品种及酸枣的生物学响应与抗逆性

试验研究等渗透势干旱、盐、碱胁迫下枣和酸枣的生物学响应,鉴评它们对这3种主要的非生物胁迫的抗性差异.以2年生金丝小枣等5个枣品种及砧木—酸枣苗为试材,在-0.30 MPa、-1.15 MPa 2种渗透势下,设计干旱胁迫(用PEG-6 000模拟)、盐(NaCl)胁迫、碱(NaHCO3)胁迫3种逆境,以浇灌1/2Hoagland溶液、不加PEG-6000或NaCl或NaHCO3的处理为对照.生物量较生长量更能准确反映枣和酸枣对干旱、盐、碱胁迫的响应,但其中各个指标的响应存在显著差异:在植株生长量诸指标中,株高特别是冠幅的差异性很小,对胁迫种类及强度敏感度低,而枣头枝长度和基部直径对胁迫种类及强度的敏感度明显为高,是以生长量反映对胁迫响应的合适指标;在生物量诸指标中,植株叶生物量、脱落性枝生物量的响应最敏感,其次是全株生物量,茎生物量、根生物量的响应最不敏感, (叶+脱落性枝)生物量/全株生物量的响应与全株生物量的响应相似.以(叶+脱落性枝)生物量、全株生物量及(叶+脱落性枝)生物量/全株生物量3项关键指标综合评价,参试的5个枣品种及酸枣对前述逆境的抗性差异显著.其中:耐旱性最强的是大瓜枣和梨枣,耐盐性最强的是大瓜枣,耐碱性最强的是酸枣和大瓜枣.同时,5个枣品种及酸枣各自对3种逆境的响应也有明显差异:大瓜枣是一个对3种非生物逆境抗性都很优良的枣品种;冬枣既不耐干旱,也不耐盐碱,但相对而言,其耐盐性＞抗旱性＞耐碱性.枣属植物对干旱、盐、碱胁迫的抗性实际上存在很大差异.枣树引种栽培应重视品种的生理生态特性.枣优良新品种培育应关注亲本品种本身对主要逆境的抗性.     

中国草坪草抗性生理研究进展

就国内20世纪90年代后有关草坪草在逆境条件(水分胁迫、盐分胁迫、温度胁迫)下的生理反应和适应性的主要研究内容进行了综述，提出了目前我国草坪草在抗性生理研究方面存在的一些问题，如研究的深度和广度不够，研究方法和指标体系有待于完善和改进等。     

几个杨树品种低温与变温胁迫对比试验

以几种常见杨树品种为试材,在不同时期进行了低温胁迫试验,通过相对电导率测试及生长恢复情况调查,分析了不同时期低温对杨树发生冻害的影响,结果显示：在冬季树木深休眠期持续的低温对杨树具有一定的伤害,但伤害程度不大;初春树木萌动期低温对杨树伤害较大。根据此结论,进一步开展变温胁迫试验,结果显示：高温和低温的变温对不同杨树伤害较大,而且变化幅度越剧烈,造成伤害越严重。     

盐分和干旱胁迫对鼠尾草种子萌发的影响

为明确鼠尾草种子在逆境条件下的萌发特性,通过试验模拟研究不同浓度的氯化钠(NaCl)和聚乙二醇(PEG6000)溶液对鼠尾草种子萌发的影响,结果表明:NaCl和PEG6000对鼠尾草种子萌发有不同程度的抑制作用,发芽率、发芽势和发芽指数均有所下降;在0.10mol/L NaCl溶液胁迫中,发芽率、发芽势最高,分别为88.33%和66.67%,0.40mol/L时种子不能萌发;在4%PEG6000溶液胁迫中,发芽率、发芽势最高,分别为81.67%、66.89%。由此可知,鼠尾草种子在中轻度盐土壤中能较正常萌发,在重度盐土壤中则丧失萌发能力。     

干旱胁迫下木麻黄15个无性系幼苗生理指标的变化

以木麻黄15个无性系幼苗为试材,用聚乙二醇-6000(PEG-6000)在室内模拟干旱条件,研究了上述15个无性系在干旱胁迫下生理指标的变化.结果表明:除了南山8,其余参试无性系在重度(15%)胁迫下叶绿素含量均高于对照;在重度胁迫下(15%),细胞膜透性增加最多的是莆6和龙4,分别比对照增加了2.55和2.27倍,增...     

臭氧与干旱交叉胁迫对3树种幼苗光合生理的影响

将尖叶杜英(Elaeocarpus apiculatus)、米老排(Mytilaria laosensis)和藜蒴(Castanopsis fissa)幼苗置于开顶气室进行人工臭氧熏气和干旱处理,测定其0,15,30 d时的净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、胞间CO2浓度(Ci)、蒸腾速率(Tr),并计算气孔限制值(Ls)。结果显示:(1)臭氧胁迫、干旱胁迫及臭氧和干旱交叉胁迫的影响下,3种幼苗的Pn、Gs和Tr随处理时间的延长均呈下降趋势,Ci上升或下降后上升,Ls下降或上升后下降;(2)臭氧胁迫期间,尖叶杜英的Pn下降由非气孔限制引起,而米老排和藜蒴的Pn下降由气孔限制转为非气孔限制所致;干旱胁迫期间,尖叶杜英和米老排的Pn下降由气孔限制转为非气孔限制所致,而藜蒴的Pn下降由非气孔限制引起;在臭氧与干旱交叉胁迫下,3种幼苗的Pn下降均由非气孔限制所致;(3)主成分分析表明,幼苗抗干旱胁迫及臭氧与干旱交叉胁迫的能力为米老排尖叶杜英藜蒴,幼苗抗臭氧胁迫的能力为米老排藜蒴尖叶杜英。     

君迁子苗期对盐分和水分交互胁迫的生理生化反应

通过盆栽控盐控水的方法,对君迁子苗期的生理生化反应进行了研究,测定内容包括丙二醛（MDA）含量、叶绿素（Ch1）含量、细胞膜透性（MP）、可溶性糖（ss）浓度、脯氨酸（Pro）含量。结果表明：在一定范围内,与对照相比随着盐分浓度和干旱胁迫的增加,丙二醛含量、可溶性糖浓度、脯氨酸含量都是升高的;叶绿素含量减小;而细胞膜透性则呈不规则的变化。相关性分析显示：可溶性糖与脯氨酸极显著正相关;叶绿素含量和脯氨酸含量存在极显著负相关。     

盐胁迫下罗汉松生长和生理变化的研究

室内水培条件下设计盐胁迫梯度试验,通过新梢生长量、新根数等形态指标和Na 、K 含量比、脯氨酸含量、叶绿素含量、SOD活性等生理指标的测定,研究了罗汉松幼苗在不同盐胁迫条件下的动态响应过程.结果表明:(1)罗汉松在盐胁迫初期,低盐条件下有利新梢生长,高盐条件下抑制新梢生长;但延长胁迫时间,低盐条件也一定程度地抑制新梢生长.(2)在低盐和中盐条件下罗汉松仍能发根,但高盐条件下新根发生基本停止.(3)随着胁迫程度加剧和胁迫时间延长,Na 、K 含量比呈上升趋势,但低盐和中盐条件下Na 、K 含量比值较接近,而高盐条件下Na 、K 含量比明显升高.(4)不同程度的盐胁迫使脯氨酸含量显著增加,但随胁迫时间延长,脯氨酸含量呈下降趋势.(5)叶绿素在低盐条件下未受明显破坏,但在中盐和高盐条件下受破坏较大.(6)胁迫初期,SOD在低盐和中盐条件下活性较高,高盐条件下活性降低;胁迫后期,低盐条件下SOD活性维持较高水平,但中盐和高盐条件下SOD明显下降.     

碳酸盐和干旱胁迫对欧李生理特性的影响

分别对黄山店欧李进行25 d的高浓度NaHC03溶液处理、干旱处理以及碳酸盐与干旱共同处理,测定胁迫期间该物种各理化指标的变化,研究欧李对不同环境胁迫的抗逆机制.结果表明:欧李的叶绿素a、丙二醛和脯氨酸含量在不同的逆境处理间差异显著;碳酸盐处理的电解质外渗率、POD活性、脯氨酸含量等生理指标变化平缓,与对照差异不明显;干旱处理和盐与干旱协同处理的各项指标波动很大.相关分析表明:不论是碳酸盐胁迫还是干旱胁迫,欧李的电解质外渗率、MDA含量和POD活性存在一定程度的正相关,碳酸盐处理下POD活性与电解质外渗率和MDA含量间达到显著的正相关.     

水松幼苗的水分和铜胁迫试验

应用盆栽试验方法,比较研究了水松幼苗在不同水分和铜胁迫条件下的生长表现。结果表明:①在渍水(Wa)、隔天渍水(Wb)及3天浇水1次(Wc)和7天浇水1次(Wd)等4种水分胁迫条件下,Wc处理组幼苗生长表现最好;Wa和Wb处理组次之,Wd处理组幼苗在第7 d就出现萎焉,至第10天时全部死亡。②在Cu2+50(Cu50)、100(Cu100)、200(Cu200)、500mg·L-1(Cu500)等4种铜胁迫条件下,水松裸根苗在第10天时全部死亡;水松土培苗也出现不同程度的死亡和生长受抑现象,随着铜胁迫时间的延长,其成活率和生长量与对照组(Cu0)的差异增大;至90 d时,Cu500处理组的苗木存活率只有22.2%,其幼苗高增长量仅为对照组的38.2%。     

淹水条件下不同pH值对2种丁香叶绿素荧光特性的影响

为了研究丁香属植物在淹水条件下对酸碱胁迫的响应,以紫丁香Syringa oblata和小叶丁香Syringa microphylla为试验材料,在盆栽淹水环境下研究了5种pH值条件对2种丁香叶绿素含量及叶绿素荧光特性的影响。结果表明:淹水时,紫丁香在碱性胁迫条件下相对叶绿素含量降低得最快,2种胁迫下受到的光抑制程度较强,在酸性胁迫条件下光合电子传递速率较慢,热耗散变化程度不明显;小叶丁香在酸性胁迫条件下相对叶绿素含量降低得最快,热耗散升高较快,2种胁迫下受到的光抑制程度较弱,光合电子传递速率较慢;在淹水条件下,紫丁香的抗酸性较强,小叶丁香的抗碱性较强。     

水分胁迫对普陀樟幼苗生长及生理特性的影响

以普陀樟2年生实生苗为试验材料,测定普陀樟在不同水分条件下的生长状况和相关的生理生化指标,研究表明:淹水和干旱胁迫下,普陀樟的高生长、生物量积累和叶绿素含量都降低;植物叶片脯氨酸、丙二醛和可溶性糖含量显著升高,超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)活性随着胁迫时间的延长表现出先升高后降低的趋势;45 d的胁迫解除后,各处理的恢复能力表现为轻旱>冠淹>重旱>根淹,根淹处理不能恢复,逐渐枯亡,而冠淹处理因为植株干部皮孔增大反而比根淹的表现好,与干旱胁迫相比,普陀樟对水淹胁迫的反应更敏感,且耐受时间更持久,表现出较强的耐涝性.     

干旱和铅交互作用对侧柏幼苗生长及抗氧化酶活性的影响

随着矿产资源开发规模的不断扩大,土壤重金属污染问题日益严重.铅是最常见的对人体和植物危害最大的重金属之一,它可以通过植物根、茎或叶进入植物体并在其体内积累,当达到一定数量时,就会对其生长、生理生化造成不利影响(陈英旭,2008;杨刚等,2005;黄化刚等,2009;Parys et al.,1998).铅的积累直接影响细胞的代谢作用,破坏活性氧代谢酶系统及各种酶的活性(何冰等,2009;袁红艳等,2010;单长卷等,2012).由于重金属的危害性和广泛性,矿业开发后废弃地的植被生长和重金属含量变化及其相互影响是环境科学研究的重要领域,具有重要的理论价值和现实意义.     

酸雨胁迫对植物危害的研究

应用模拟硫酸型酸雨系列对钟萼木科的伯乐树、苏木科的翅英木、楝科的香椿、蝶形花科的刺槐的苗木进行喷洒试验,结果表明：（1）酸雨胁迫对苗木可产生急性伤害,削弱或抑制苗木生长,表现在见性伤斑叶率和脱落率随酸雨PH值下降而递增;株高与根系的生长受到严重削弱。（2）酸雨胁迫可引起游离脯氨酸的变化,其变化因器官不同而异,叶片脯氨酸含量随酸雨PH值下降而大幅度增加,茎的脯氨酸含量增加的幅度较小,而根系脯氨酸含量却随酸雨PH值下降而递减。     

低温、干旱和盐胁迫下沙冬青幼苗脯氨酸含量的变化

沙冬青(Ammopiptanthus mongolicus.(Maxim)Cheng.f)为我国西北荒漠区唯一的常绿灌木,具有极强的抗性。本文对低温、干旱和盐胁迫下沙冬青幼苗中脯氨酸积累的变化进行研究,以期探讨不同胁迫下脯氨酸累积的共性和特异性,为进一步探讨逆境下脯氨酸积累的生理意义提供参考。     

高温胁迫对不同杨树品种光合作用影响的比较研究

选择南方杨树主栽品种中嘉2号、中潜3号,在高温(叶温≥30℃)条件下,分别测定叶片气孔导度(Gs)、胞间CO2浓度(Ci)和净光合速率(Pn)等.结果表明:2个杨树品种的Pn高峰时刻之后下降的主要原因都是气孔因素,二者对高温产生不同响应,中午高温条件下(温度35～40℃、湿度51%～63%)中潜3号发生了光合作用的光抑制或光呼吸,而中嘉2号没有受到光胁迫;中嘉2号由于气孔导度较大、蒸腾较快,叶温(Tleaf)较中潜3号低.这些内在遗传特性造成中嘉2号的光合活性大于中潜3号,从而使中嘉2号表现出较强的高温光合能力;通径分析结果表明,中嘉2号净光合速率日变化的影响因子顺序Ca>Gs>RH>CI;中潜3号净光合速率日变化的影响因子顺序为Gs>Ta>RH>Gio.