外源谷胱甘肽对干旱胁迫下玉米幼苗叶片生理特性的影响

采用溶液培养的方法,研究了外源谷胱甘肽(GSH)对干旱胁迫下玉米幼苗叶片生理特性的影响。结果表明,干旱胁迫显著提高了叶片细胞质膜透性、MDA、SOD活性、APX活性、GSH、AsA、可溶性糖、脯氨酸和可溶性蛋白,显著降低了POD活性、CAT活性、叶绿素、类胡萝卜素、光合速率和单株生物量。外源GSH处理则可以显著提高干旱胁迫下叶片POD活性、SOD活性、APX活性、GSH、可溶性糖、脯氨酸、叶绿素、类胡萝卜素、光合速率及单株生物量,并显著降低了细胞质膜透性和MDA。上述研究结果说明,干旱胁迫对玉米造成了氧化胁迫和渗透胁迫,外源GSH处理则可以通过增强抗氧化酶活性、提高抗氧化物质和渗透调节物质而缓解干旱造成的伤害。     

灌浆期干旱胁迫对不同冬小麦品种水分利用率的影响

以衡观35、开麦21、郑麦366这3个河南省种植面积较大的小麦品种为试验材料，通过室内培养箱与田间试验，研究3种不同冬小麦品种的水分利用率差异。结果表明:灌浆期相同干旱胁迫条件下，衡观35与开麦21抗旱性要比郑麦366高，只有在重度干旱胁迫下产量才有显著降低；不同品种冬小麦水分利用率皆于中度干旱胁迫下增加，在重度胁迫下降低，而衡观35、开麦21水分利用率在重度胁迫下降幅均较郑麦366小；不同水分处理措施对不同品种小麦旗叶水分利用率影响有所差异，影响时间从长到短依次是郑麦366、衡观35、开麦21；整体来看，衡观35、开麦21属于抗旱性较强的小麦品种；郑麦366虽是抗旱性较弱的品种，但在正常灌水条件下其产量最高。      

氯化镧对干旱条件下玉米幼苗抗氧化特性的影响

为了给氯化镧在玉米水分管理中的应用提供依据,采用10%PEG模拟干旱胁迫的方法,研究了外源氯化镧对干旱胁迫下玉米幼苗抗氧化特性的影响。结果表明,干旱胁迫显著提高了根叶细胞质膜透性、MDA及叶片SOD和CAT活性、根叶POD和APX活性,显著降低了叶绿素、根系活力和生物量;与单独干旱处理相比,外源氯化镧处理使干旱下幼苗根系SOD、POD、APX活性和根系活力分别增加了43.9%、20.2%、50%和30%,使根系细胞质膜透性和MDA分别降低了20%和21.7%,外源氯化镧使叶片SOD、POD、APX活性和叶绿素分别增加了25.3%、27.2%、16.9%和17%,使叶片细胞质膜透性和MDA分别降低了17.5%和21.3%;氯化镧使玉米幼苗生物量增加了20.2%。外源氯化镧处理可以明显增强玉米幼苗的抗氧化能力,从而缓解干旱对玉米植株所造成的伤害。     

盐分胁迫对油菜碳酸酐酶活性的影响

对盐胁迫下油菜光合作用、碳酸酐酶活性和叶绿素含量的变化进行了研究。结果表明,随着盐浓度的提高,碳酸酐酶活性下降,油菜的光合速率降低,叶绿素含量先增加后减少。这说明,盐胁迫抑制了碳酸酐酶的活性,不同程度地破坏了植物的光合机构,气孔关闭,碳酸酐酶对光合作用的调控作用使得碳酸酐酶活性降低的同时光合速率也下降;盐胁迫下植物叶片中叶绿素含量下降,其主要原因是由于NaCl能增强叶绿素酶活性,促进叶绿素分解。     

旱后复水对冬小麦旗叶生理特性及籽粒产量的影响

【目的】探索冬小麦旗叶生理特性等指标对不同水分调控的响应过程。【方法】通过防雨棚测坑试验,研究了不同水分处理(抽穗扬花期设置充分供水(CK)、轻度和重度水分胁迫,灌浆成熟期恢复正常供水)对冬小麦旗叶脯氨酸质量分数、可溶性糖质量分数、叶绿素质量分数和丙二醛质量分数及籽粒产量等指标的影响。【结果】抽穗扬花期轻度亏水处理(T1)在复水后第1天旗叶的脯氨酸质量分数高于CK、叶绿素质量分数低于CK但两者均未达到显著水平,复水后第11天可溶性糖质量分数低于CK且差异显著,丙二醛质量分数高于CK但差异不显著,与CK相比,籽粒产量降低了4.3%,且差异不显著;抽穗扬花期重度亏水的处理(T2处理)在复水后第16天的旗叶脯氨酸质量分数和可溶性糖质量分数均低于CK水平,且差异不显著,与CK相比,穗粒数和籽粒产量分别降低了10.6%和13.6%,差异显著(p<0.05),千粒质量和有效穗数与CK的差异均不显著。【结论】在抽穗扬花期轻度干旱胁迫灌浆期恢复正常供水,可在保证产量不明显降低的前提下有效提高灌溉水利用效率;抽穗扬花期重度干旱胁迫,会对冬小麦叶片主要生理指标产生较大负面影响,进而影响冬小麦籽粒产量的形成。     

水分胁迫对冬小麦冠层结构及光合特性的研究

冬小麦在不同的水分条件下有不同的表现形式,主要利用CI110植物冠层结构分析仪研究在不同时期的水分胁迫条件下,冬小麦的冠层结构形状的变化。研究结果表明:不同时期进行水分胁迫的处理在冠层光分布中有明显的差异,干旱处理和水分胁迫的处理的叶面积指数小于其它处理,消光系数、叶倾角、散射辐射的穿透系数和直接辐射的穿透系数则大于其它处理;随着时间的变化,冬小麦冠层内的光分布参数在不同水分处理间的差异变的越来越小;光合特性也有明显的差异,干旱处理和水分胁迫处理的光合特性明显低于其它处理的水平;不同时期水分胁迫处理对植株叶片的影响主要集中在植株的中部。     

温度对龙葵幼苗质膜透性和抗氧化酶活性的影响

以北方黑果龙葵幼苗为试验材料,研究了不同温度处理对其叶细胞膜透性以及保护酶系统的影响。试验结果表明,在300 μmol/（m2·s）光照下,龙葵幼苗叶片随温度的降低,POD活性升高,SOD和CAT活性降低,MDA含量增加,细胞膜透性增大。表明龙葵幼苗在低温环境中启动了自身的应激机制,对逆境条件胁迫表现出应激反应,体内生成的氧自由基因超过抗氧化系统的清除能力而引起膜脂过氧化,导致膜系统损伤。      

干旱胁迫与复水对苗期玉米光合特性的影响

研究不同干旱胁迫与复水处理对玉米光合作用的影响,为优化玉米蹲苗提供技术措施。以郑单958玉米品种为研究材料,采用水培法,测定不同干旱胁迫与复水周期下玉米幼苗光合色素、光合参数和叶绿素荧光参数等光合生理指标。随着干旱胁迫周期的增加,叶绿素和类胡萝卜素含量分别呈现先减小后增加和先增加后减小的趋势;PSⅡ最大光化学效率（Fv/Fm）、实际光化学效率（ΦPSⅡ）和光化学猝灭系数（qP）呈现先降低后增加的趋势,非光化学猝灭系数（qN）呈现先增加后降低的趋势;干旱胁迫下,玉米净光合速率（Pn）、气孔导度（Gs）、蒸腾速率（Tr）和水分利用效率（WUE）显著下降,胞间CO2浓度（Ci）显著升高（P＜0-05）;最大净光合速率（Pnmax）、表观量子效率（AQE）和暗呼吸速率（Rd）显著降低,光补偿点（LCP）显著增加（P＜0-05）。复水后,叶绿素含量、Pnmax、AQE、LCP、光饱和点（LSP）总体表现为增加的趋势,Rd总体表现为降低的趋势;Pn、Gs、Tr、Ci、WUE、Fv/Fm、ΦPSⅡ、qP和qN总体上随着复水时间的延长逐渐增加,表现为一定的补偿效应,但3次干旱胁迫下的Pn和WUE复水后仍然很低,甚至在复水后3 d降低到负值。玉米幼苗经2次干旱复水后补偿性吸水显著,3次干旱对玉米幼苗可能造成一定伤害,复水后补救作用有限。因此,玉米在蹲苗时应严格控制干旱锻炼的次数,避免因干旱太过对植株造成损伤,影响幼苗生长。      

施钾量对晋南旱地冬小麦的影响

通过2008—2010年大田试验,研究了不同施钾量对晋南雨养区冬小麦生育期光合生理特性、产量构成和钾素利用率的影响。结果表明,施钾可显著促进旱地小麦灌浆期旗叶光合作用,提高生育期旗叶硝酸还原酶(NR)活性,降低脯氨酸(Pro)质量分数和丙二醛(MDA)质量摩尔浓度,进而显著增加产量。但施钾量(K2O)在75～225kg/hm2范围内时,小麦旗叶光合生理指标及产量均无显著变化。钾肥利用率随施钾量的增加而显著降低,以施钾(K2O)75kg/hm2最高。综合考虑光合生理特性、产量及钾素利用率,当地旱作冬小麦施钾量以75kg/hm2左右为宜。     

氮素形态及水分胁迫对不同水稻品种苗期生长的影响

氮素调控对水分胁迫条件下水稻生长发育具有显著影响,但不同供氮形态调控水稻水分胁迫的生理机制尚缺乏深入研究。以籼稻品种(汕优63、扬稻6号)和粳稻品种(86优8、武运粳7号)为研究材料,采用室内营养液培养和聚乙二醇(PEG6000)模拟干旱胁迫处理,于不同供氮形态(NH+4-N和NO-3-N)条件下,研究不同氮素形态及水分条件对不同水稻品种苗期生长发育和光合特性的影响。结果表明,在两种水分条件下,供NH+4-N处理水稻生物量均显著高于供NO-3-N处理,在干旱胁迫条件下表现出较强抗旱性。与非水分胁迫条件相比,模拟干旱胁迫条件下供NH+4-N处理水稻蒸腾速率和气孔导度表现为增加的趋势,且叶面积和叶绿素含量没有显著影响,但供NO-3-N处理水稻的叶面积和叶绿素含量显著减少,进而引起供NO-3-N处理水稻净光合速率和干物质量显著下降。与非水分胁迫条件相比,模拟水分胁迫条件下粳稻品种生物量和叶面积均显著下降;但对籼稻品种而言,生物量和叶面积对水分胁迫的响应受氮素形态的显著影响,其中供NO-3-N处理模拟水分胁迫条件下显著降低,而对供NH+4-N处理没有显著影响。因此,籼稻品种在供NH+4-N条件下能够维持较高的叶片净光合速率和蒸腾速率,从而具有较强的抗旱能力。     

不同供水条件对冬小麦光合特性及水分利用效率的影响

研究了不同土壤水分状况下植物叶片光合速率和水分利用特性对环境变化的响应,分别在固定CO2浓度和光强下,测定了2种供水强度条件下灌浆期冬小麦旗叶光合速率对光强和CO2浓度的响应。结果表明,高水分处理(CK)与低水分处理(WS)的光响应曲线差异较小,而CO2响应曲线差异显著;气孔导度和蒸腾速率均随CO2浓度升高而降低,WS处理反应较CK处理敏感;CK的水分利用效率略高于WS,但差别不大,低度水分胁迫不会对冬小麦水分利用的生理机制产生严重影响。     

微咸水灌溉对冬小麦光合及荧光动力学参数的影响

以冬小麦为研究对象,通过设计不同微咸水浓度和不同灌水量的灌溉方案,采用桶栽试验,通过叶绿素含量、光响应曲线及荧光动力学参数的变化规律,探究微咸水灌溉下水盐胁迫对冬小麦的影响。结果表明:3 g/L的微咸水对叶绿素含量的影响较小,5 g/L的微咸水则会使得叶片叶绿素含量降低。在拔节期采用3 g/L的微咸水进行灌溉,可以促进冬小麦的生理生长,适当的盐分胁迫会促进作物的光合作用;盐分胁迫会改变作物对有效光辐射的利用方式,采用3 g/L的微咸水灌溉会促进冬小麦对低有效光辐射的利用效率。采用5 g/L的微咸水进行灌溉会影响冬小麦的叶片结构,降低叶片对高有效光辐射的响应,最终导致光合作用下降。另外,盐分胁迫会增加作物的初始荧光,使叶片的最大荧光产量降低,还会降低内禀光能转换效率。3 g/L的微咸水在可以一定程度上缓解作物的水分胁迫,并能增加作物在盐分胁迫下的生理生长。     

干旱胁迫对‘夕阳红’幼苗生长和生理生化指标的影响

以2a生红花槭‘夕阳红’扦插苗为试材,采用盆栽试验,研究了水分胁迫对‘夕阳红’生长和生理生化指标的影响。结果表明,随着干旱胁迫的加剧,‘夕阳红’苗生长受到抑制,植株高度和茎基生长速率逐渐降低,在重度干旱胁迫下几乎停止生长;随着干旱胁迫加剧,其叶片相对含水率(RWC)和叶绿素逐渐降低,叶片相对电导率、丙二醛(MDA)和脯氨酸(Pro)呈上升趋势;超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)活性先上升后下降,在干旱胁迫40d时活性升高到最大,在干旱胁迫50d后开始下降。可见,‘夕阳红’能在干旱胁迫下通过增强保护酶活性及脯氨酸来缓解和修复土壤干旱胁迫所带来的伤害,从而表现出较强的抗干旱特性。     

水氮配施对轮作冬小麦-夏玉米灌浆期光合特性的影响

研究不同水氮配施对轮作冬小麦-夏玉米灌浆期叶面积指数、光合速率、蒸腾速率及叶片水分利用效率的影响。结果表明,冬小麦旗叶光合速率和蒸腾速率均以处理W1500N210最高,叶面积指数和叶片水分利用率均以处理W1500N270最高,夏玉米叶片光合速率在处理W1500N270达到最高,蒸腾速率则以处理W1500N210最高;灌水和施氮及其交互效应对冬小麦、夏玉米叶面积指数、叶片光合速率、蒸腾速率和叶片水分利用率均有显著影响;冬小麦、夏玉米灌浆期叶面积指数、叶片光合速率、蒸腾速率和叶片水分利用率均随施氮量和灌水量的增加而增加;但施氮量超过210kg/hm2时不再显著增加。     

干旱胁迫对柳枝稷幼苗生理特征的影响

柳枝稷（Panicum virgatum L 。）是一种优良的纤维素类草本能源植物,被认为是一种理想的可再生替代能源,同时又具有优良的牧草特性及水土保持功能。研究水分胁迫对柳枝稷幼苗生理特性的影响,可为其在干旱地区大面积栽培种植提供依据。研究结果表明,柳枝稷幼苗叶片水分随着停水时间延长逐渐降低,但是叶片含水量下降趋势较为平缓,在试验时段内,柳枝稷叶片具有一定保水能力。干旱胁迫下,柳枝稷幼苗叶片的叶绿素a含量、叶绿素总含量与对照相比均表现为明显减少,干旱对叶绿素a的影响要明显高于叶绿素b;干旱胁迫后期,柳枝稷植株体内游离脯氨酸和可溶性糖含量显著升高,丙二醛含量也有明显增加,可见,柳枝稷幼苗能通过增加游离脯氨酸及提高可溶性糖含量来缓解土壤干旱胁迫的伤害,表现出一定的抗干旱特性。     

冬小麦品种幼苗对水分胁迫的响应及其抗旱性

在不同土壤干旱条件下,选择洛麦9133等4个在河南种植的冬小麦品种,测定幼苗叶水势、脯氨酸含量、膜透性以及叶片SOD、POD活性等指标。经综合评价,幼苗抗旱性为洛麦9133最强,济麦21和济麦20次之,兰考矮早8最弱。     

锌肥对干旱下冬小麦产量形成及籽粒锌积累动态的影响

干旱胁迫是造成冬小麦减产的主要原因之一,为探寻干旱防御技术,本研究以豫农211为材料,在拔节期、灌浆期对小麦进行不同水分和锌肥处理,研究了施用锌肥对干旱条件下冬小麦SPAD值、叶片相对含水率、地上部干物质积累、籽粒灌浆速率、籽粒锌积累动态及产量形成的影响。结果表明,干旱胁迫下,冬小麦叶片SPAD值、叶片相对含水率、单株地上部干物质积累、籽粒灌浆速率、籽粒锌积累速率、产量及其构成因素均显著下降,施用适量锌肥可以提高小麦叶片含叶绿素量,增加叶片相对含水率及单株干物质总量,提高籽粒灌浆速率,促进籽粒锌积累速度及最终籽粒含锌量,提高产量。本试验条件下,锌肥能增加干旱下小麦产量4.80%,籽粒含锌量36.86%。     

UV-B辐射对早熟禾伤害机理研究

研究了紫外线辐射对早熟禾的伤害机理.结果表明在紫外线辐射下,丙二醛(MDA)活性与超氧化物歧化酶(SOD)活性均先升高后降低,而过氧化氢酶(CAT)活性先降低后升高.随着紫外线辐射的增加,过氧化物酶(POD)的活性显著升高,而叶绿素含量、净光合速率最大值、光合作用光饱和点和气孔导度降低,说明紫外线胁迫能使植物功能下降.     

UV-B辐射对早熟禾伤害机理研究

研究了紫外线辐射对早熟禾的伤害机理。结果表明：在紫外线辐射下,丙二醛（MDA）活性与超氧化物歧化酶（SOD）活性均先升高后降低,而过氧化氢酶（CAT）活性先降低后升高。随着紫外线辐射的增加,过氧化物酶（POD）的活性显著升高,而叶绿素含量、净光合速率最大值、光合作用光饱和点和气孔导度降低,说明紫外线胁迫能使植物功能下降。     

灌溉对优质强筋小麦生育后期生理特性及产量的影响

为给优质强筋小麦品种节水灌溉和高产优质栽培提供理论依据,在田间条件下研究了不同灌溉处理对优质强筋小麦生育后期生理特性及产量的影响。结果表明,灌溉对优质强筋小麦旗叶SPAD值、LAI和CTD值均有一定的提高作用,并对旗叶的Pn、Gs和Ci等光合指标以及抗氧化代谢也有显著的调节作用。与中熟品种济麦20号相比,早熟品种济南17号对水分更加敏感,拔节水对优质强筋小麦生育后期生理特性及产量具有重要作用,而灌浆水更有利于早熟品种获得高产。旗叶SPAD值、Pn、POD活性和CTD值的变化主要受遗传基因控制。3种灌水处理中,中熟品种济麦20号灌2水处理的产量及构成因素表现最佳,而早熟品种济南17号灌3水处理表现最好。