植物生长物质冠菌素诱导旱稻、水稻幼苗抗旱性的效应及生理机制

 以旱稻 297 和水稻越富幼苗为材料，在 20% PEG 模拟干旱条件下，研究了植物生长物质冠菌素处理对叶片水分状况、质膜透性、渗透调节物质（脯氨酸、可溶性糖和可溶性蛋白）及内源激素（ABA、IAA 和GA3）含量的影响。干旱胁迫下，冠菌素处理可以维持旱稻 297（0.01 μmol/L）和越富（0.1 μmol/L）较高的叶片相对含水量，促进幼苗叶片中脯氨酸、可溶性糖和可溶性蛋白的积累，降低质膜透性，维持细胞质膜的完整性；同时，冠菌素（0.01 和0.1 μmol/L）处理明显促进旱稻 297 和越富幼苗叶片中ABA的积累，并改变了 IAA 和GA3 的浓度及比例。冠菌素处理能改善旱稻和水稻幼苗耐干旱胁迫的能力，最适浓度分别为0.01 μmol/L和0.1 μmol/L。     

铅胁迫对花生生理生化特性的影响

通过盆栽试验研究了不同浓度铅胁迫对花生叶片生理生化特性的影响。结果表明,随着铅浓度的升高,花生叶片叶绿素a/b值和可溶性糖含量下降,丙二醛含量增加,细胞膜透性增强,脯氨酸含量先升高后降低,SOD活性和超氧阴离子自由基含量先降低后升高。     

根际干旱对大豆幼苗细胞质膜相对透性及生物产量的影响

大豆幼苗叶片的相对含水量随着PEG处理浓度的增加而降低。同一处理浓度下(7％PEG渗透势培养液),不同抗旱类型大豆栽培品种具有的保水能力(或吸水能力)是不同的。用PEG作为干旱渗透剂时,随PEG浓度的增加,叶片质膜的相对透性逐渐增大,全株生物产量逐渐降低,植株的生长高度也下降。膜透性的增大或全株生物产量降低的幅度因品种类型而异,抗旱类型品种的生物产量波动不显著。在浓度为0—8％的PEG渗透势培养液中,质膜的相对透性与叶片相对含水量、干旱期间植株的生长高度呈负相关;敏感类型品种其质膜的相对透性与全株生物产量呈显著负相关,而抗旱类型品种呈不显著的负相关。     

低温胁迫对苦瓜成苗及幼苗生理生化特性的影响

以苦瓜自交系DTFS和11-13-1-3-4为材料,研究低温胁迫对发芽种子成苗的影响以及低温胁迫下苦瓜幼苗叶片质膜相对透性、超氧化物歧化酶(Supeuoxide dismutase,SOD)活性、过氧化氢酶(Catalase,CAT)活性和过氧化物酶(Peroxidase,POD)活性、游离脯氨酸含量、可溶性糖含量以及根系活力的变化规律。结果表明,低温胁迫显著降低了苦瓜发芽种子的成苗率,低温处理时间越长,发芽种子的成苗率越低;12℃低温持续7~9 d基本不会对苦瓜成苗产生重大伤害。低温胁迫使苦瓜幼苗叶片细胞内质膜的相对透性、SOD和POD活性、游离脯氨酸和可溶性糖含量增加,使苦瓜幼苗叶片CAT活性和幼苗的根系活力降低。     

玉米大斑病菌HT—毒素对玉米细胞膜透性和Vc氧化酶、PPO活性的影响

本文以土培盆栽玉米幼苗为试材，研究了玉米大斑病菌粗毒素和标准毒素（5—羟甲基—2—呋喃甲醛）胁迫下，玉米幼苗叶片细胞膜透性和叶片内Vc氧化酶、PPO活性的变化。结果表明，毒素处理12小时，玉米幼苗叶片内Vc氧化酶活性下降，PPO活性升高，而且升高和降低的程度与毒素浓度呈正相关；毒素处理24小时，两种酶活性均不同程度在恢复。试验结果还发现，HT—毒素处理玉米叶片后，细胞膜透性增大．     

外源褪黑素对低温胁迫下玉米幼苗生长和生理特性的影响

以玉米品种‘郑单958’为试验材料,在幼苗长至三叶一心时,利用5个浓度(0、10、50、100、500μmol/L)的外源褪黑素进行叶面连续喷施3 d后,转入人工气候箱中进行低温胁迫处理,旨在探究外源褪黑素对低温胁迫下玉米幼苗生长特征、叶绿素含量、可溶性糖含量及过氧化物酶活性的影响。试验结果表明,褪黑素有利于缓解低温胁迫对玉米幼苗株高及叶片含水量特性影响,SPAD值升高,增强了叶片叶绿素合成能力,可显著提高玉米叶片过氧化物酶活性;可溶性糖含量随低温胁迫时间增加而增高,低温胁迫7 d后,对照组和处理组间可溶性糖含量存在显著差异。综合来看,外源褪黑素对低温胁迫下玉米幼苗受到的伤害可以起到缓解作用。     

外源一氧化氮提高玉米抗芽涝的研究

以硝普钠作为NO供体,研究外源NO对芽涝玉米的影响。结果表明,外源NO能延缓芽涝玉米根系活力下降和质膜相对透性增加,抑制叶绿素降解,维持叶片光合能力;外源NO能提高芽涝玉米根系SOD、POD、CAT等抗氧化酶的活性,可以提高玉米对芽涝的抵抗能力。     

氯化胆碱浸种处理对盐胁迫下小麦种子萌发以及幼苗生长的影响

为了明确氯化胆碱对盐害的缓解作用,以小麦品种周麦18为材料,采用不同浓度（0、200、400、600和800 mg·L^-1）的氯化胆碱溶液浸种处理,研究氯化胆碱浸种对NaCl（150 mmol·L^-1）胁迫下种子萌发以及幼苗生长的影响。结果表明,盐胁迫下小麦种子的萌发受到抑制,叶片叶绿素含量以及根系活力下降,叶片质膜透性增大,丙二醛和脯氨酸含量上升;而400 mg·L^-1氯化胆碱浸种处理能明显提高盐胁迫下小麦种子的萌发率,缓解幼苗叶绿素的降解,增加可溶性糖含量,提高根系活力,降低叶片质膜透性,减少丙二醛和脯氨酸的积累。由此说明,氯化胆碱浸种可以缓解盐胁迫引起的小麦幼苗的失水伤害以及膜脂过氧化,从而增强小麦幼苗的抗盐性。     

干旱胁迫下水杨酸和油菜素内酯对木薯苗生理特性的影响

采用盆栽试验,以木薯品种华南205(SC205)和华南8号(SC8)为试材,研究干旱胁迫下叶片分别喷施清水,40、60、100 mg/L的水杨酸(SA),0.1、0.2、0.5 mg/L的油菜素内酯(BR)对木薯苗生长和生理特性的影响。结果表明,干旱胁迫下木薯苗的电解质渗透率和丙二醛(MDA)含量升高,可溶性蛋白含量先升高后降低;复水后,木薯苗电解质渗透率和MDA基本恢复正常;与对照相比,干旱胁迫下喷施SA或BR能显著促进木薯苗的生长,显著降低细胞膜透性和质膜伤害程度,并显著提高可溶性蛋白含量;不同浓度处理中,以喷施100 mg/L SA或0.2 mg/L BR效果最好。     

硅对干旱胁迫下野生大豆幼苗生长和生理特性的影响

为探讨外源硅对干旱胁迫下野生大豆生长的影响,以野生大豆为试验材料,研究不同浓度外源硅对干旱胁迫下大豆幼苗的生长及生理特性的影响。结果表明:干旱胁迫会使野生大豆鲜重、干重、叶绿素含量、根系活力及SOD、CAT、POD活性降低,细胞膜透性、MDA、游离脯氨酸及可溶性糖含量增加。随着硅处理浓度的不断升高,野生大豆鲜重、干重、叶绿素含量、根系活力逐渐增加;低浓度硅胁迫提高了SOD、CAT、POD活性,降低了细胞膜透性、MDA、游离脯氨酸及可溶性糖含量,随着硅胁迫浓度的不断提高,SOD、CAT、POD活性逐渐下降,细胞膜透性、MDA、游离脯氨酸及可溶性糖含量先下降再升高。说明一定浓度的外源硅能有效促进干旱胁迫下野生大豆幼苗的生长,提高抗氧化酶活性,降低细胞膜透性、MDA、游离脯氨酸及可溶性糖含量,能够缓解干旱胁迫对野生大豆幼苗的危害,提高野生大豆抗旱能力。     

苯肽胺酸对低温胁迫下玉米幼苗抗氧化系统和氮代谢的影响

以玉米品种郑单958为试材,设常温下喷施清水（CK）、常温下喷施苯肽胺酸（PA）、低温下喷施清水（LT）和低温下喷施苯肽胺酸（LT+PA）4个不同处理,低温处理7 d后将玉米幼苗移入常温环境下恢复3 d,测定各处理幼苗生长情况、细胞质膜透性、活性氧（ROS）、抗氧化酶活性和氮代谢相关指标。结果表明,低温胁迫下,幼苗叶片活性氧和丙二醛（MDA）含量显著增加,膜透性增大,胁迫前期会诱导酶促抗氧化防御系统活性增强,随胁迫时间延长,抗氧化酶活性均呈下降趋势;氮素吸收量逐步减少,氮代谢相关酶活性呈明显降低趋势,玉米幼苗生长受到严重抑制。叶面喷施苯肽胺酸可显著减少膜损伤来促进根系对NO₃^-的吸收和提高抗氧化酶活性,同时氮代谢关键酶活性的上升和GS/GOGAT代谢途径的正常运行在氮代谢中发挥积极作用。     

重金属铜对玉米的影响

采用溶液培养的方法,研究了铜对玉米生理特性的影响。结果表明:随着铜浓度的增加,其中叶绿素含量、光合强度、根系活力和CAT活性呈逐渐下降趋势;质膜透性、脯氨酸含量、MDA含量和SOD活性上升;POD活性表现为低浓度刺激效应和高浓度的抑制效应。     

水杨酸包衣对低温胁迫下玉米种子萌发及幼苗生长的影响

通过室内砂培试验,研究低温胁迫下水杨酸包衣玉米种子对其萌发及幼苗生长的影响。结果表明,低温胁迫下水杨酸包衣玉米种子的萌发指标和幼苗形态指标均优于对照,其中,发芽率比对照高8个百分点,差异极显著;低温胁迫下水杨酸包衣玉米幼苗的相对电导率和丙二醛含量均低于对照,叶绿素含量和可溶性糖含量均高于对照,有利于增强玉米幼苗抵御低温冷害的能力。     

秸秆还田方式对土壤理化性质及玉米产量的影响

在辽河平原中西部设两年定点试验,研究秸秆还田方式对土壤理化性质及玉米产量的影响。结果表明,条带旋耕后10~20 cm土层土壤紧实度显著下降,0~40 cm(2016)土壤容重减小、总孔隙度增加;条带旋耕明显增加了丰水年(2016)玉米产量。秸秆还田显著增加10~20 cm土层土壤速效养分含量、提高土壤有机质含量,降低0~30 cm土层土壤容重、增加其总孔隙度。秸秆还田改善土壤理化性质,显著提高玉米产量,干旱年(2015)条带旋耕增产效果最突出。秸秆条带旋耕还田提高土壤通透性、改善土壤结构、增强土壤抗旱能力、提高作物产量,是适宜推广的秸秆还田和耕作组合方式。     

不同氮肥处理下高温胁迫对夏玉米产量及叶片超微构造的影响

以郑单958为材料,研究高温胁迫对夏玉米产量及叶片超微构造的影响。结果表明,高温处理缩短夏玉米的生育天数,降低夏玉米产量及叶绿素含量。随氮肥增加,高温处理对玉米产量的影响先降低后升高(在310.5 kg/hm^2氮肥下,高温处理玉米产量的降低达到27.2%、31.1%)。高温处理较对照维管束鞘细胞变大,高温处理维管束鞘细胞内的叶绿体出现淀粉粒,对照处理维管束鞘细胞内的叶绿体没有出现淀粉粒。高温线粒体及细胞核(被)膜开始解离,对照处理线粒体及细胞核(被)膜完整,说明高温条件下,玉米对氮的耐受力降低。高温处理叶绿体数、叶绿体基粒数减少及基粒片层数减少,叶绿体面积及叶绿体长/宽比值变小,高温处理较对照线粒体数先增加后减少。高温处理与对照叶肉细胞叶绿体内均未发现淀粉粒。     

亚精胺提高玉米幼苗抗寒性的研究

以玉米品种农大108为试验材料,当玉米幼苗2叶1心时,一部分在常温下(25℃/18℃)培养,另一部分在低温下(10℃/4℃)培养,以叶片喷施0.4 mmol/L亚精胺为处理组,喷施蒸馏水为对照组,研究亚精胺在玉米幼苗冷胁迫过程中的作用。结果表明,低温胁迫抑制了幼苗生长,加剧了叶片中超氧自由基和过氧化氢的产生,提高了膜脂过氧化水平,降低了叶绿素含量。叶片喷施亚精胺,显著缓解了冷胁迫导致的生长抑制、叶绿素含量下降、活性氧积累和膜脂过氧化,提高了幼苗可溶性糖和脯氨酸含量,使抗氧化酶活性显著提高。此外,亚精胺处理提高了冷胁迫条件下幼苗热激蛋白HSP70和HSP90的mRNA和蛋白表达水平。结果表明,外源亚精胺能提高玉米幼苗的抗寒性。     

高温胁迫对玉米关键生育期生理特性和产量的影响研究进展

以气候变暖及极端气候为主要特征的全球气候变化,会对农业生产产生重大影响,甚至威胁全球粮食安全。随着技术进步和社会对粮食需求的改变,玉米已成为中国第一大粮食作物。高温胁迫对玉米生理生化特征及生长发育产生不利影响,导致玉米产量和品质降低。本文对高温胁迫对与产量相关的玉米器官的生理生化影响和不同生育期高温胁迫对玉米生长及产量的影响进行综述。高温胁迫对玉米细胞膜及抗氧化系统、叶片光合作用及相关酶活性、雄穗分支分化及花粉活力、雌穗吐丝及花丝活力、子粒内淀粉合成相关酶活性均有负面影响;不同生育期高温胁迫对产量及产量构成有不同程度影响,玉米生育期对高温胁迫的敏感程度由高到低分别为开花期灌浆期穗期苗期。同一生育期高温胁迫在不同玉米品种间亦有较大差异。     

玉米杂交种四单19及其双亲耐盐碱性差异分析

以玉米杂交种四单19及其双亲444和Mo17为试材,在Na2CO3溶液(25 mmol/L)和NaCl溶液(100 mmol/L)胁迫下,进行种子萌发和苗期胁迫试验,测定发芽率、相对电导率、脯氨酸含量、超氧化物歧化酶活性、丙二醛含量等生理生化指标,比较杂交种与双亲自交系之间的耐盐碱差异。结果表明,Na_2CO_3对于质膜透性的伤害程度大于NaCl,发芽率(GP)、相对电导率(RC)、超氧化物歧化酶活性(SOD)、丙二醛含量(MDA)、脯氨酸含量(Pro)等指标均可用于玉米耐盐碱筛选鉴定。玉米杂交种四单19及其双亲自交系的耐盐碱性强弱依次为四单19444Mo17,杂交种的耐盐碱性优于自交系。     

外源MeJA对盐胁迫下玉米幼苗生长及抗氧化酶基因表达的影响

采用盆栽试验,以玉米品种CT505为材料,研究外源茉莉酸甲酯（MeJA）对盐（NaCl）胁迫下玉米幼苗生长及抗氧化酶基因表达的影响。结果表明,与对照相比,150 mmol/L的NaCl处理降低了玉米幼苗的超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）和过氧化氢酶（CAT）活性,减少了可溶性蛋白、可溶性糖和脯氨酸含量的积累,促进了丙二醛（MDA）含量和质膜透性的增加。添加1.0 μmol/L MeJA在一定程度上可以缓解盐胁迫对玉米幼苗的损伤,与盐胁迫处理相比,玉米幼苗的SOD、POD和CAT活性分别增加了41.33%、26.09%和80.14%,可溶性蛋白、可溶性糖和脯氨酸含量分别上升了58.62%、12.20%和40.21%,相对电导率和MDA含量分别下降了9.29%和20.43%。外源MeJA能够提高盐胁迫下玉米幼苗的光合性能,与盐胁迫处理相比,其净光合速率（Pn）、气孔导度（Gs）和蒸腾速率（Tr）显著增加,胞间二氧化碳浓度（Ci）下降,SOD3、POD3、CAT1这3种抗氧化酶基因表达量显著增加,表明外源茉莉酸甲酯能够有效缓解玉米的盐胁迫损伤。