外源亚精胺对干旱胁迫下番茄幼苗碳水化合物代谢及相关酶活性的影响

以耐旱性不同的2个品种番茄(‘毛粉802’和‘皇冠’)为试材,采用营养液栽培,研究了7.5%聚乙二醇(PEG)模拟的干旱胁迫下喷施外源亚精胺(Spd)对番茄幼苗植株碳水化合物代谢及相关酶活性的影响。结果表明,外源Spd处理不同程度地提高了干旱胁迫下番茄幼苗叶片中蔗糖、葡萄糖和果糖的含量,增加了叶片中蔗糖合成酶(SS)、磷酸蔗糖合成酶(SPS)活性,降低了叶片中淀粉含量。Spd通过促进幼苗叶片内糖类的转换和利用,进而影响碳水化合物含量,参与了干旱胁迫下番茄幼苗碳水化合物的代谢过程,促进了幼苗形成新的代谢平衡,表明幼苗体内碳水化合物代谢与多胺之间关系密切。     

硝普钠对不同缺水状态下盆栽马铃薯产量及品质的影响

干旱胁迫是作物生长中最重要的环境限制因子之一。本研究以马铃薯品种大西洋和底西瑞为试验材料,采用硝普钠喷施现蕾期植株,然后控水、复水循环处理,观测分析硝普钠对不同缺水下盆栽马铃薯叶片含水量、块茎产量及品质的影响。结果表明:喷施硝普钠提高了不同缺水下大西洋叶片含水量及块茎中蔗糖和淀粉含量,在严重缺水下,喷施比不喷施可提高块茎产量19.89%;提高了不同缺水下底西瑞叶片含水量和块茎中蔗糖含量,在严重缺水状态下可提高底西瑞块茎产量20.56%。相关分析发现:大西洋叶片含水量与产量相关性为0.9266,块茎中蔗糖和淀粉含量与产量相关系数分别为-0.8450和-0.8623;底西瑞叶片含水量与块茎中蔗糖含量相关性为0.8908。因此,硝普钠喷施对缺水状态下马铃薯的生产具有重要的应用价值。     

不同供氮水平对芸豆碳氮代谢平衡的影响

采用盆栽土壤基施0、15、30 kg·hm-2三个氮素水平试验,研究了芸豆荚果形成后不同氮素水平下叶片和荚果的碳、氮代谢主要酶活性以及抗氧化酶系活性的变化。结果表明,芸豆荚果形成后,随着土壤供氮水平的增加,荚果的磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶活性、多酚氧化酶活性、超氧化物歧化酶和过氧化氢酶活性逐渐增强;叶片的蔗糖合成酶活性、蔗糖磷酸合成酶活性、硝酸还原酶和磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶活性大于同一供氮水平荚果的活性;且荚果的总可溶性糖和可溶性蛋白含量高于叶片;叶片的磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶的活性与荚果的蔗糖磷酸合成酶和硝酸还原酶活性呈显著相关性。由此可以得出,源器官是芸豆植株的代谢活跃中心,而库器官成为植株的生长中心,且后者的碳、氮代谢过程主要受前者的调控。     

早期施氮对马铃薯苗期抗旱能力的影响

通过盆栽试验,研究早期施氮对马铃薯苗期生长、抗旱生理指标变化以及产量的影响.研究结果表明:1)高氮处理(1.68g/L)提高了干旱胁迫下马铃薯根与全株干重比及叶与全株干重比,缓解了干旱胁迫对株高的抑制;2)高氮使干旱胁迫下马铃薯叶片游离脯氨酸含量、SOD活性显著提高,抑制了干旱胁迫下丙二醛含量的升高,与低氮处理相比,高氮的重度和中度干旱胁迫处理MDA含量较正常水分增加幅度最小,分别增加了14.2％和9.9％.高氮还提高了干旱胁迫下马铃薯根系活力,较正常水分增幅最大,达到116.7％、60.8％;3)高氮的各干旱水平处理下马铃薯产量均显著高于其它氮处理.由此说明,早期增施氮肥可减轻干旱胁迫对马铃薯生长发育与生理特性的不良影响,从而提高马铃薯苗期的抗旱能力,为高产和稳产奠定基础.     

PP333对干旱胁迫下马铃薯幼苗抗旱性及块茎营养的影响

探讨了干旱胁迫下叶面喷施多效唑(PP333)对马铃薯幼苗抗旱生理及块茎营养的影响,结果表明在幼苗的生长发育方面,干旱胁迫下叶面喷施PP333相对降低了植株的株高、单株结薯数和地上部分的生物量,增加茎粗和薯均重,显著提高叶片脯氨酸和可溶性糖含量,使干旱胁迫下叶片含水量和叶绿素含量下降幅度减小,显著提高SOD活性,抑制叶片相对电导率和MDA含量升高的幅度;叶面喷施PP333还显著提高了马铃薯幼苗对极端干旱的适应能力.在块茎营养方面,干旱胁迫下叶面喷施PP333提高了块茎中淀粉、蛋白质、还原糖、维生素C及干物质含量.可见PP333能显著提高马铃薯幼苗的抗旱性和块茎营养.     

密度对大豆群体碳氮代谢相关指标及产量、品质的影响

以垦农4号大豆为试验材料,在大田条件下,研究了密度对大豆群体碳氮代谢相关指标及产量品质的影响.结果表明,群体单株叶片氮素、可溶性蛋白、淀粉及蔗糖积累量均随着密度的增加而下降,低密度与高密度群体间差距显著;随着种植密度的增加,大豆子粒中蛋白质的含量有所上升,脂肪的含量有所下降;各生育时期氮素、可溶性蛋白、淀粉和蔗糖积累量...     

干旱-复水条件下氮素对高粱光合特性及抗氧化代谢的影响

采用盆栽试验，以持绿性品系高粱B35和非持绿性高粱品系三尺三为试验材料，设置两个施氮处理（每盆0和6 g尿素），在灌浆期干旱-复水条件下测定光合特性及抗氧化代谢指标。结果表明，氮素显著提升B35和三尺三在干旱胁迫下净光合速率（Pn）、胞间CO₂浓度（Ci）和蒸腾速率（Tr），提高了光系统II（PSII）反应中心活性；干旱胁迫下，施氮显著提高磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶（PEPCase）活性，施氮使B35和三尺三PEP羧化酶分别提高了29.17%和25.66%, 而二磷酸核酮糖羧化酶（RuBPCase）活性对氮素不敏感。与三尺三相比，氮素对B35的光合能力的促进作用更加明显。干旱胁迫下氮素显著提升了超氧化物歧化酶（SOD）和过氧化物酶（POD）活性，B35和三尺三的SOD活性分别提高了25.56%和17.07%，POD活性分别提高了48.97%和76.62%。B35抗氧化酶的活性均高于三尺三。同时，氮素降低了B35和三尺三丙二醛（MDA）含量。复水后，氮素显著提升B35和三尺三Pn、Tr和PEP羧化酶活性，Pn升高幅度分别为33.66%和60.01%，Tr升高幅度分别为36.59%和41.57%，PEP羧化酶活性升高幅度分别为23.47%和18.64%，同时显著降低了初始荧光值（Fo），Fo降低幅度分别为18.50%、10.98%。施氮有利于提高复水后的B35和三尺三抗氧化酶活性，降低细胞膜脂过氧化程度。复水后，与三尺三相比，B35的光合特性和抗氧化酶活性较高。两个施氮处理的B35产量均高于三尺三，氮素使B35和三尺三生物产量分别增加9.73%和10.08%，籽粒产量分别增加24.47%和21.79%。氮素调节气孔导度及光系统Ⅱ活性，降低干旱对光合机构的损伤；复水后，氮素通过提高光系统Ⅱ活性，提高光合酶活性，光合性能提升。干旱及复水条件下，施氮提升抗氧化酶活性，减轻膜脂过氧化的损伤。氮素有利于干旱及复水条件下B35和三尺三光合特性及抗氧化酶系统能力的提升。     

外源一氧化氮对Na_2CO_3胁迫下南瓜幼苗碳氮代谢的影响

为探讨外源NO对Na_2CO_3胁迫下南瓜幼苗碳氮代谢过程的影响,以银辉2号南瓜品种为材料,采用盆栽法研究了80μmol·L-1SNP对60 mmol·L-1Na_2CO_3胁迫下南瓜幼苗生长、叶绿体色素含量、碳氮代谢相关酶活性及代谢产物量的变化规律。结果表明:Na_2CO_3胁迫12 d,南瓜幼苗地上和地下部分干重、相对生长量、根冠比、Rubisco羧化活力、光合色素含量和氮代谢相关酶活性均不同程度下降;Rubisco氧化活力、游离氨基酸总量和蛋白水解酶活性显著上升。80μmol·L-1SNP外源处理能明显缓解Na_2CO_3胁迫对南瓜幼苗生长及光合作用的抑制,增加了干物质的积累和光合色素的含量。与Na_2CO_3胁迫处理相比,干物质积累量、相对生长量、叶绿素和类胡萝卜素(caro)含量、硝酸还原酶(NR)、谷氨酰胺合成酶(GS)、Rubisco羧化酶、淀粉酶(AMY)活性和可溶性蛋白含量分别提高了26.72%、30.45%、17.69%、46.15%、46.43%、30.70%、38.75%、70.0%、65.37%;Rubisco加氧酶、蛋白水解酶活性和游离氨基酸总量分别降低了18.29%、31.76%、28.57%。外源NO通过促进淀粉酶和Rubisco羧化活性的提高和氧化活性的下降,维持了可溶性总糖含量的稳定;通过增强NR、GS和谷氨酸合酶(GOGAT)活性、抑制蛋白水解酶和谷氨酸脱氢酶(GDH)活性,降低叶片中游离氨基酸含量,增加了蛋白质的积累。本研究结论:碱性盐胁迫下,80μmol·L-1的SNP通过增强南瓜幼苗的光合碳代谢,促进了酮酸转化为氨基酸。通过提高氮代谢相关酶NR、GS、GOGAT活性,促使碳流由光合碳代谢转向氮代谢,维持了盐害下南瓜幼苗碳氮代谢的正常进行,增强了南瓜幼苗抵御Na_2CO_3胁迫的能力。     

植物生长调节剂对马铃薯叶片生理代谢及产量品质的影响

大田栽培条件下,以马铃薯克新13为材料,叶面喷施植物生长调节剂2-N,N-二乙氨基乙基己酸酯(Diethyl aminoethyl hexanoate,简称DTA-6)、缩节安(Mepiquat chloride,简称DPC)以及烯效唑(Uniconazole,简称S3307),研究植物生长调节剂对马铃薯叶片生理代谢及产量、品质形成的影响。结果表明:在马铃薯块茎膨大期喷施植物生长调节剂,均显著增加了单薯重、淀粉产量和鲜薯产量,其中,以DTA-6调控效果为最佳,单薯重、淀粉产量、鲜薯产量和淀粉含量比CK分别增加了10.40%、40.26%、26.56%和11.32%,块茎还原糖含量比CK降低了20%。此外,调节剂处理均提高了马铃薯叶片叶绿素含量、净光合速率、蒸腾速率和细胞间隙CO_2浓度,加快了叶片的光合作用,各指标与产量之间呈正相关。随着时间的推移,各处理的叶片淀粉和蔗糖含量呈先降低后升高的变化趋势,淀粉酶活性呈降低的变化趋势,调节剂对叶片蔗糖转化酶活性的调控效果呈不同规律的变化。总体而言,调节剂均提高了马铃薯产量,改善了块茎品质,其中DTA-6处理效果最佳。     

间作及施氮量对宁南旱区马铃薯生理特性及品质的影响

于2019年5—10月在大田条件下,以马铃薯青薯9号和燕麦燕科1号为试验材料,设置2种种植模式（马铃薯单作、马铃薯燕麦间作,分别记为IP、JP）,4种施氮水平（0、75、150、225 kg·hm^-2,分别记为N0、N1、N2、N3）的裂区试验,测定马铃薯叶片CAT、POD活性,MDA、脯氨酸、叶绿素含量及马铃薯品质。结果表明：施氮条件下,马铃薯CAT、POD活性均显著高于N0处理（P＜0.05）,成熟期,JP在N3水平下CAT、POD活性及叶绿素含量较N0处理分别增高14.0%、22.5%、19.6%,N2水平下MDA及脯氨酸含量较N0处理分别降低2.1%、56.8%,现蕾期至块茎膨大期,JP的生理特性优于IP;间作和适宜的施氮量有益于马铃薯品质提高,N1、N2、N3较N0处理,IP直链淀粉含量分别增加15.9%、23.8%、12.3%,JP分别增加11.4%、45.6%、17.1%,IP支链淀粉含量分别增加3.2%、16.7%、22.8%,JP分别增加27.8%、64.6%、1.1%;可溶性糖含量在各施氮处理间无显著差异（P＞0.05）;粗蛋白含量随施氮量的增加呈先增后减的趋势,施氮量为N2时最高,IP、JP较N0分别增加3.0%、8.9%,且JP显著高于IP（P＜0.05）。由通径分析中剩余因子e=（1-R²）^1/2可知,马铃薯生理指标对支链淀粉形成的影响最大,对粗蛋白含量的影响最小,剩余因子分别为0.750、0.401。叶绿素对直链淀粉与支链淀粉形成的直接影响最大,直接通径系数分别为0.328、0.767,可通过叶绿素含量反映出块茎直链淀粉、支链淀粉及可溶性糖的含量。综上,马铃薯燕麦间作复合系统优化了马铃薯生长发育过程中的生理特性,从而达到改善品质的目标,在生产中建议的施氮量为150 kg·hm^-2（N2）。     

旱胁迫对啤酒大麦产量及酿造品质的影响

在武威黄羊镇啤酒大麦试验基地进行了干旱胁迫对甘啤6号生育期、农艺性状、籽粒产量、原麦品质、酿造品质的影响试验研究。结果表明:干旱胁迫下甘啤6号各生育期均提前,成活率降低,分蘖减少,株高、穗长、单株穗数、单株粒数、单株粒重、单穗粒重、穗粒数均降低;干旱胁迫使甘啤6号成穗数、穗粒数、千粒重均降低,导致产量降低,其中对成穗数影响最大,其次为穗粒数,对千粒重影响最小;干旱胁迫使大麦蛋白质含量升高,千粒重、淀粉含量和筛选率均降低,千粒重降幅尤其明显;干旱胁迫使麦芽糖化时间、糖化力、粘度、β-葡聚糖、微粉浸出率、粗细粉差降低,粗粉浸出率、a-氨基氮、可溶性氮、蛋白质、库值升高。     

不同抗旱性小豆根系对干旱-复水的生理生态响应

为了探究不同抗旱性的小豆品种根系对于干旱-复水的生理生态响应规律,以京农2号、遵化红和B1783为试验材料,研究了干旱胁迫和复水处理对根系形态、根系活力、根系抗氧化酶活性、根系的丙二醛(MDA)、可溶性糖、可溶性蛋白质和脯氨酸含量的影响。结果表明：干旱胁迫对小豆的根系造成了不同程度的损害,引起了小豆根干重、主根长、根系活力、根系可溶性蛋白质含量显著下降,3个品种中京农2号的下降幅度最小,重度干旱胁迫(SS)下降幅分别是8.82%、12.15%、18.83%和15.80%,复水后,各指标值存在不同程度的回升,但仍低于对照;根系超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性升高,京农2号的增幅最大,SS处理下增幅分别是15.02%、86.76%、37.70%;根系MDA、可溶性糖和脯氨酸含量随着干旱胁迫程度的加深而升高,且品种的抗旱性越强,增加量越大,复水后有所恢复但未达到对照水平。不同抗旱性小豆的干旱-复水后的恢复能力存在较大差异,整体表现为抗旱能力越强的小豆品种,干旱-复水后的恢复能力也越强。     

嘧菌酯提高马铃薯耐旱性的生理基础研究

采用盆栽法,以抗旱性不同的3个马铃薯栽培种为研究对象,于播种前以25%嘧菌酯悬浮剂为沟施药剂处理(A),正常浇水为对照(CK,土壤体积含水量θw:60%~70%),干旱为水分处理(D,θw:30%~40%),以及干旱与药剂共同处理(A-D)。通过测定叶片光合参数、抗氧化酶活性、丙二醛(MDA)和脯氨酸含量及马铃薯单株产量与品质等指标,探讨施用嘧菌酯对改善马铃薯干旱胁迫耐受性的生理基础。结果表明:嘧菌酯可有效增强马铃薯叶片净光合速率和气孔导度;在正常水分条件下,施用嘧菌酯可引起叶片过氧化氢酶(CAT)和抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性的增强,具有延缓植株衰老的作用;在干旱胁迫条件下施用嘧菌酯可降低叶片MDA和脯氨酸含量,提高植株耐旱性。A较CK处理青薯9号、陇薯6号和大西洋单株产量分别增加30.74%、59.87%和5.90%,A-D较D处理分别增产15.17%、43.43%和16.49%;A处理青薯9号、陇薯6号和大西洋综合品质得分分别为1.184、2.856和0.621,A-D处理分别为-1.112、-0.240和-0.349。可见,嘧菌酯有利于干旱胁迫条件下马铃薯块茎品质的提高。     

黄腐酸对雾培马铃薯幼苗抗旱性的影响

试验以马铃薯(Solanum tuberosum)幼苗为研究对象,采用雾培装置进行不同黄腐酸用量和干旱胁迫处理(分别为CK,不加黄腐酸和PEG; 10％ PEG;0.01％ FA+ 10％ PEG;0.03％ FA+ 10％ PEG;0.05％ FA+ 10％ PEG和0.10％ FA+ 10％ PEG),分析其对马铃薯生长发育及抗性生理的影响。结果表明,在干旱胁迫下,雾培马铃薯幼苗的成活率、叶绿素含量、膜稳定指数、根系活力、匍匐茎数、结薯率和产量呈下降趋势,而丙二醛(MDA)、过氧化氢(H₂O₂)、脯氨酸、可溶性糖含量和过氧化氢酶(CAT)活性及超氧阴离子(O^-₂)产生速率呈上升趋势,过氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)活性先增加后下降,说明雾培马铃薯幼苗在干旱胁迫下生长发育受到显著抑制,正在遭受逆境胁迫。经黄腐酸处理后,幼苗的成活率、匍匐茎数、结薯率和产量则得到了提高,而叶绿素含量、膜稳定指数和根系活力仍呈下降趋势,但较单一干旱胁迫的下降趋势缓慢,而MDA含量、SOD和POD活性及产生速率呈先升高后下降的趋势,脯氨酸、可溶性糖、H₂O₂含量及CAT活性呈上升趋势,其中H₂O₂含量上升趋势较单一干旱胁迫缓慢,说明黄腐酸处理后使干旱胁迫下雾培马铃薯幼苗的生长发育得到了促进,减轻了干旱胁迫对幼苗造成的伤害,提高了植株的整体抗旱性,而这种抗性与黄腐酸浓度呈明显相关性,0.05％ FA对植株的的保护效应最显著,而0.10％ FA则协同PEG加剧了对幼苗的伤害作用。     

干旱胁迫对不同小麦品种花后旗叶生理特性的影响

在防雨旱棚池栽条件下研究了干旱胁迫对不同小麦品种旗叶某些生理特性的影响。结果表明,干旱胁迫条件下,小麦开花后旗叶的相对含水量、可溶性蛋白质含量和保护酶系统SOD、CAT和POD活性均降低,膜脂过氧化产物MDA含量升高,产量也随之下降。与水浇地品种相比,旱地品种青麦6号和鲁麦21旗叶的相对含水量、可溶性蛋白质含量相对较高且下降缓慢,SOD、CAT和POD活性降低的幅度比较缓和,随着干旱胁迫MDA含量继续积累的速度缓慢,产量及产量构成因素降低的幅度小。青麦6号与鲁麦21相比,旗叶的相对含水量、可溶性蛋白质含量和SOD、CAT、POD活性较高,MDA含量较低并且最终产量较高,说明青麦6号在干旱胁迫条件下能保持一个相对较优的生理状态,其代谢功能和抗旱能力较强。     

干旱胁迫对小黑麦生物量及淀粉特性影响的研究

以3个小黑麦品种AC Certa、AC Ultima和Blue Alta为实验材料,通过测定轻度、中度及重度干旱胁迫下小黑麦的生物量、淀粉组成及淀粉颗粒形态的变化,探讨干旱胁迫对小黑麦生物量及淀粉特性影响的研究。结果表明:小黑麦生物量及淀粉特性在不同程度的干旱胁迫下变化不一,其中小黑麦的干重在中度及重度干旱胁迫下显著下降,单粒重和总淀粉含量(P<0.05)在重度干旱胁迫下分别显著下降35-46.8%和9.6-18.3%;而直链淀粉含量在中度干旱胁迫下显著(P<0.05)增加5.5-16.5%。小黑麦A、B型淀粉颗粒的比例和淀粉颗粒表面蜂窝状小孔的密度随干旱胁迫程度的加强显著增加(P<0.05),C型淀粉颗粒的比例显著下降(P<0.05)。     

氮素营养对烤烟抗旱适应性的影响

通过研究在不同氮素营养水平下,烤烟对干旱胁迫的一些反应,包括脯氨酸的积累、丙二醛含量和叶片膜透性的变化,并对不同氮素水平和土壤水分条件下的烤烟叶片水分状况、烤烟生长及其根冠比进行分析.结果表明:干旱胁迫下,烤烟的叶片水势、相对含水量、自由水含量及干物质积累均下降,而脯氨酸、丙二醛、束缚水含量升高,膜透性增大,施氮烤烟与不施氮烤烟之间有明显差异.氮素营养改变了烤烟适应干旱的方式,施氮在一定程度上提高了烤烟的生理耐旱性,促进了根系的发育,增加了干物质积累.