外源硫化氢对干旱胁迫下玉米幼苗水分生理特性的影响

采用溶液培养方法,研究了0.01、0.1、0.3、0.6、1 mmol·L-1等不同浓度外源硫化氢供体硫氢化钠(Na HS)对干旱条件下玉米幼苗叶片及根系水分生理特性的影响。结果表明,干旱胁迫显著提高了玉米幼苗根系活力、根系和叶片可溶性糖含量、可溶性蛋白含量和脯氨酸含量,显著降低了叶绿素含量及叶片和根系相对含水量。外源0.01 mmol·L-1Na HS预处理可以显著增加干旱胁迫下根叶相对含水量、脯氨酸含量、叶绿素含量及根系可溶性糖和可溶性蛋白含量,但对叶片可溶性糖和可溶性蛋白含量及根系活力没有显著影响。外源0.1 mmol·L-1和0.3 mmol·L-1Na HS预处理均可以显著增加干旱胁迫下根叶相对含水量、脯氨酸含量、叶绿素含量、根系可溶性糖和可溶性蛋白含量及根系活力,但对叶片可溶性糖和可溶性蛋白含量没有显著影响。外源0.6 mmol·L-1Na HS预处理可以显著增加干旱胁迫下根叶相对含水量、叶绿素a含量、叶片可溶性糖含量、根系可溶性蛋白含量及根系活力,但对根系脯氨酸含量、叶片可溶性蛋白和叶绿素b含量没有显著影响,显著降低了根系可溶性糖和脯氨酸含量。外源1 mmol·L-1Na HS预处理可以显著增加干旱胁迫下根系相对含水量、可溶性蛋白含量及根系活力,但对叶片相对含水量、可溶性蛋白和叶绿素a含量没有显著影响,显著降低了根叶可溶性糖和脯氨酸含量以及叶绿素b含量。这说明,低浓度硫化氢在一定程度上可以增加干旱胁迫下植株的渗透调节物质含量,从而维持自身的水分平衡,提高对干旱环境的适应能力。     

外源一氧化氮对干旱胁迫下苜蓿幼苗抗氧化酶活性和叶绿素荧光特性的影响

外源一氧化氮(NO)处理苜蓿幼苗,进行不同土壤含水量条件的干旱胁迫,探讨外源NO对提高苜蓿幼苗抗旱性的作用,结果表明:0.1 mmol/L硝普钠(SNP)减缓干旱胁迫下苜蓿幼苗细胞膜透性的增加,使过氧化氢酶(CAT)先升后降,超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)活性持续升高,减缓叶绿素含量和叶绿素荧光参数Fv/Fm、Fv/Fo的降低,表明外源NO处理提高了苜蓿的抗旱性。     

烯效唑浸种对干旱胁迫下工业大麻幼苗形态、渗透调节物质及内源激素的影响

选用0.4 mg·L~(-1)的烯效唑(S_(3307))浸种工业大麻"火麻一号"种子,采用盆栽试验方法,于大麻三叶期设置清水浸种后正常供水(CK)、清水浸种后干旱胁迫(D)和烯效唑浸种后干旱胁迫(D+S)3个处理,探讨烯效唑浸种对干旱胁迫下工业大麻幼苗形态、渗透调节物质及内源激素的影响。结果表明:与D处理的植株相比,D+S处理显著提高了根系干、鲜重,分别提高46.67%～61.54%和16.46%～25.53%;恢复了胁迫后期的地上部干、鲜重,复水4 d后地上部干、鲜重较D处理分别提高了4.38%和2.23%;促进了根系生长的能力,干旱胁迫8 d后,D+S处理较D处理根长、根表面积、根体积、根总投影面积、分枝数、交叉数和根尖数分别增加了34.48%、34.77%、69.10%、70.00%、29.62%、54.28%和33.07%;提高了幼苗叶片SPAD值,降低了细胞膜透性,增加了可溶性糖和可溶性蛋白含量,干旱胁迫8 d后D+S处理较D处理SPAD值增加了28.30%,细胞膜透性减少了17.22%,可溶性糖和可溶性蛋白含量分别增加了17.32%～36.78%和5.07%～7.94%。干旱胁迫8 d后,D+S处理使工业大麻叶片中脱落酸(ABA)含量增加了1.02倍,水杨酸(SA)和茉莉酸(JA)含量分别降低了17.79%和14.40%。可见,烯效唑浸种能通过调控工业大麻幼苗生长及生理指标来增强其抗旱能力,缓解干旱胁迫对幼苗造成的伤害。     

多效唑提高玉米幼苗抗旱性的生理机制研究

以浚单20号玉米(Zea mays L var Xundan 20)为试材,利用砂培法研究了不同浓度生长延缓剂多效唑pp333对玉米幼苗抗旱性的影响.试验结果表明,提前喷施适宜浓度的pp333,能提高玉米幼苗在干旱条件下的抗旱性.干旱前喷施适宜浓度的pp333,可以减缓干旱胁迫对玉米幼苗叶片和根系膜透性的不良影响;促进玉米幼苗叶片在干旱条件下累积渗透调节物质,从而改善玉米幼苗叶片水分状态;同时降低干旱条件下玉米叶片的蒸腾速率,增加玉米叶片的水分含量;干旱条件下,提前喷施了pp333的玉米幼苗叶片叶绿素含量降低幅度减小,光合速率较高,气孔导度变小.硝酸还原酶活性降幅变小.从外部形态来看,喷施pp333的植株,叶片宽度增加,茎杆增粗,根冠比增加,单株生物量较对照水平为高.本试验结果显示,pp333 能提高玉米幼苗的抗旱性,本试验条件下pp333最适宜的喷施浓度是0.3%.     

干旱胁迫下大豆开花期的生理生化变化与抗旱性的关系

研究了干旱胁迫下抗旱性不同的大豆品种开花期生理生化特性的变化与抗旱性的关系。结果表明:随着干旱胁迫的加重,叶片的细胞膜透性、可溶性糖(WSS)、游离脯氨酸(Pro)、丙二醛(MDA)含量都有明显增加,超氧化物歧化酶(SOD)活性则表现为胁迫前期略有上升后期下降。细胞膜透性、WSS和游离Pro含量的变化与大豆抗旱性密切相关,抗旱性强的品种WSS和游离Pro积累强度大于抗旱性弱的品种,细胞膜透性的增加则是抗旱性强的品种小于抗旱性弱的品种。而MDA含量、SOD活性的变化与抗旱性的关系在不同抗旱性品种中没有表现出明显的规律性。     

外源一氧化氮对玉米幼苗抗低温胁迫的影响

利用盆栽试验,用不同浓度的外源NO处理低温胁迫下的玉米幼苗,研究外源NO对玉米幼苗抗低温胁迫的影响。结果表明:低温明显抑制了玉米幼苗的生长,与常温对照相比,玉米幼苗叶片相对含水量下降了46.7%,叶绿素含量降低了19.19%,细胞膜的通透性增大,相对电导率增加了44.2%,丙二醛(MDA)含量增加了35.1%,可溶性蛋白含量下降了22.0%,可溶性糖含量下降了72.3%;适当浓度的外源NO可缓解低温胁迫造成伤害,其中浓度为0.10 mmol·L-1SNP处理效果最明显,与低温对照相比,MDA含量和相对电导率分别减少了24.4%和11.1%,相对含水量、叶绿素含量、可溶性蛋白和可溶性糖含量分别增加了40.2%、11.0%、19.25%、123.0%;外源NO能有效改善低温胁迫下玉米幼苗的光合作用,其净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)均较低温胁迫条件下未加NO处理有明显的增加,细胞间隙CO2浓度(Ci)则明显下降。表明适当浓度的外源NO可以缓解低温胁迫对玉米幼苗生长的抑制效应。     

内生真菌对青贮玉米幼苗抗旱性的影响

为了研究干旱胁迫下内生真菌对青贮玉米幼苗生长的影响并筛选可以提高青贮玉米幼苗抗旱性的菌株，开展盆栽试验，将分离自西鄂尔多斯荒漠强旱生孑遗植物四合木、沙冬青、绵刺等植物根系的8株内生真菌和1株内生真菌模式种印度梨形孢，以灌根的方式分别接种到青贮玉米幼苗根系，镜检侵染率后，采用PEG6000模拟重度干旱胁迫培养2周，测定青贮玉米幼苗生理生化指标并计算抗旱系数，利用主成分分析法综合评价内生真菌对青贮玉米幼苗抗旱性的影响。结果表明：所有菌株均能侵入青贮玉米根系形成共生，但侵染率存在差异；在未接菌（E-）组的非胁迫和胁迫植株之间，地上部分鲜重、叶相对含水量、叶绿素含量、根体积、根表面积、根鲜重、根干重、根干物质含量、Pro含量、MDA含量、CAT活性、SOD活性、POD活性等13个指标存在显著差异，基于13个生理指标的主成分分析表明，只有Am04、Tm36、Tm02、印度梨形孢等4株内生真菌可提高青贮玉米幼苗抗旱性，并以菌株Am04最优；而Pm53、Tm30、Pm38、Pm06、Pm57等5株内生真菌并未提高青贮玉米幼苗抗旱性；且侵染率和大多数抗旱性生理指标之间无相关性。因此，不同内生真菌对青贮玉米幼苗抗旱性具有不同程度影响，其中菌株Am04较其他菌株更有利于提高青贮玉米幼苗抗旱能力。     

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。     

钙对NaCl 胁迫下玉米幼苗保护酶活性等生理特性的影响

采用水培法研究了不同浓度钙对盐胁迫下玉米幼苗生长、叶绿素含量、游离氨基酸含量及保护酶活性等生理特性的影响。结果表明适量的Ca2 (4 mmol/L)供应能有效促进玉米生长,抑制叶绿素含量降低,降低细胞膜透性,提高玉米叶片和根系中的SOD和POD活性,随着Ca2 浓度增加根系中CAT活性增加,叶片CAT活性有所下降。增加Ca2 浓度,根系中游离氨基酸含量和可溶性蛋白含量呈现出先升高(2~4 mmol/L)后降低(6mmol/L)趋势,叶片中可溶性蛋白含量随Ca2 浓度增加而降低。表明适量的Ca2 供应可提高玉米幼苗耐盐性。     

γ-氨基丁酸对盐胁迫下玉米幼苗根系氧化损伤及内源激素的调控

为研究γ-氨基丁酸(GABA)对盐胁迫下玉米幼苗根系氧化损伤和内源激素的影响,初步明确GABA提高根系抗盐能力的生理途径,以玉米品种郑单958为供试材料,设置清水对照(CK)、0.5 mmol/L GABA(G)、150 mmol/L NaCl胁迫(N)和150 mmol/L NaCl胁迫下0.5 mmol/L GABA处理(NG) 4个处理进行水培试验,测定了玉米幼苗的根系形态指标、干物质质量、根系活力、内源GABA含量、渗透调节物质含量、抗氧化酶活性以及丙二醛(MDA)、超氧阴离子(·O_2~-)和内源激素含量。结果表明:盐胁迫下,外源GABA能显著增加玉米幼苗根长、根表面积、根体积、根尖数及根系干物质质量,根系平均直径下降了9.32%;根系内源GABA含量、根系活力和可溶性蛋白含量显著升高,根系电导率明显下降;外源GABA能显著提高根系内超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性,但MDA和的积累减少;根系内源激素会受到外源GABA的影响,表现为生长素(IAA)、赤霉素(GA3)和玉米素核苷(ZR)含量升高,脱落酸(ABA)含量降低,同时促进型激素/抑制型激素比值升高。研究表明:外源GABA在盐胁迫下可诱导内源GABA含量升高,以此提高抗氧化酶活性及改变内源激素平衡,从而降低根系的氧化损伤,维持了细胞膜的完整性,提高了根系活力,进而促进了根系对营养物质的吸收和转运,改善了根系的生长状况。     

干旱胁迫对不同株型玉米光合特性及产量性状的影响

在大田干旱胁迫条件下,对3种株型玉米品种即平展型豫玉22号、中间型沈单16号和紧凑型先玉335的形态、光合特性和产量要素进行了分析研究.研究结果表明:(1)干旱胁迫导致3个不同株型玉米叶片叶绿素含量显著降低,先玉335的叶绿素含量受干旱胁迫的影响最小,豫玉22号影响最大.(2)3个品种的Pn、Tr、Gs、Ci随干旱胁迫...     

冠菌素对玉米苗期植株形态建成的调控效应

以玉米品种金海5号为材料,采用不同浓度植物生长调节剂冠菌素(COR)拌种和三叶期(V3)叶面喷施的方法,研究了COR对玉米苗期植株地上部和根系形态建成的影响,分析了其对叶面积、叶绿素含量和可溶性蛋白的调控效应。结果表明:不同浓度冠菌素对玉米幼苗形态建成的调控呈单峰曲线,即低浓度下促进幼苗生长,高浓度下抑制生长。用0.1 mg/L的COR拌种或叶面喷施处理,可促进玉米苗期植株株高和茎粗生长,增加单株叶面积,提高叶片叶绿素和可溶性蛋白含量,促进植株干物质积累。同时,COR可促进玉米苗期根系生长,增加根长和根表面积,进而可有效增加根系吸收能力。研究结果表明,适宜浓度的COR处理可以提高玉米幼苗光合性能,增强根系吸收能力,促进植株地上部和地下部的生长,有利于培育壮苗。     

外源NO对干旱胁迫下玉米幼苗膜脂过氧化的调节效应

以郑单958玉米(Zea mays)为试验对象,采用盆栽试验方法,分别用0.01、0.05、0.1、0.5 mmol·L-1和1.0 mmol·L-1的外源一氧化氮(NO)供体硝普钠(Sodium nitroprusside,SNP)对干旱胁迫下玉米幼苗进行浇灌处理,研究外源NO对干旱胁迫下玉米幼苗膜脂过氧化的影响。结果表明,适当浓度(0.05 mmol·L-1)的外源NO可缓解干旱胁迫对玉米幼苗造成的损伤,与单独干旱胁迫相比,显著提高超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)等保护酶活性,分别增加了23.89%和87.78%;脯氨酸、可溶性糖、可溶性蛋白和叶绿素的含量分别增加23.89%、87.78%、43.44%、39.84%、41.33%和21.45%;MDA含量和质膜透性分别下降11.76%和51.17%。说明适当浓度的外源NO可以缓解干旱胁迫对玉米幼苗生长的抑制效应。     

冠菌素对玉米抗倒伏能力及产量的影响

在田间条件下，以玉米品种先玉335和郑单958为材料，在八展叶时于叶面喷施不同浓度 (0、0.01、0.1、1和10 μmol/L) 冠菌素 (COR)，研究了COR对玉米抗倒伏能力及产量的影响。结果表明:经10 μmol/L COR处理后，先玉335的株高和穗位高分别比对照降低了7.0%和19.9%，郑单958分别降低了20.8%和18.2%，单株叶面积、节间抗折断力、穗下第8~14节间长度和节间最大直径与对照间亦差异显著。且随着COR浓度的增加，先玉335和郑单958的株高、穗位高、单株叶面积和穗下第8~14 节间长度均逐渐降低；第8~14节间最大直径和节间抗折断力逐渐增大。经1 μmol/L COR处理后，2个供试玉米品种的产量、穗数、穗粒数和千粒重较对照均有所增加，其中先玉335的产量较对照增加了9.9%，郑单958增加了4.3%。综上所述，COR可以提高玉米的抗倒伏能力，不同品种玉米对COR的敏感性不同，其中先玉335抗倒伏的最适COR浓度为10 μmol/L，郑单958抗倒伏的最适COR浓度为1 μmol/L。     

外源水杨酸对野生龙葵幼苗干旱胁迫的缓解效应

利用20%的PEG6000模拟干旱胁迫,同时用不同浓度（0、0.5、1.0、1.5、2.0 mmol·L^-1）的水杨酸(SA)喷施幼苗,研究了不同浓度水杨酸处理对干旱胁迫下野生龙葵幼苗生长的影响。结果表明：干旱胁迫下,龙葵幼苗植株变矮、鲜重降低、根长缩短,叶绿素和可溶性蛋白含量减少,抗氧化酶活性、游离脯氨酸和丙二醛含量增加;经SA处理干旱胁迫下龙葵幼苗株高、根长和鲜重都有明显增加,特别是1.5 mmol·L^-1 SA处理组分别增加20.8%、28.0%和29.7%,1.5 mmol·L^-1 SA处理组龙葵幼苗叶绿素含量提高31.9%、脯氨酸含量提高65.4%,可溶性蛋白含量提高42.8%,超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）与过氧化氢酶（CAT）活性达到最高,与对照相比分别增加了30.2%、87.8%和50.3%;SA处理使丙二醛（MDA）含量降低了37.8%。综合来看,适当浓度的SA可以缓解干旱对龙葵幼苗造成的伤害,并以1.5 mmol·L^-1外源SA缓解效果最好。     

白茎盐生草幼苗对干旱胁迫的响应研究

采用盆栽试验对白茎盐生草幼苗进行为期0d、5d、10d、15d、20d、25d的自然失水胁迫,通过生理生长指标和叶片微观结构研究白茎盐生草幼苗对干旱胁迫的响应,为干旱半干旱区水土保持和生态恢复提供理论基础。研究表明:随干旱程度的加深,土壤含水率、白茎盐生草叶片肉质化程度、叶片相对含水量明显下降,而根冠比、质膜相对透性、株高、冠幅呈现不同程度的上升趋势。对白茎盐生草叶片进行扫描电镜观察发现:随着干旱天数的增加,气孔长度、气孔宽度、气孔开度减小、保卫细胞增厚、而气孔密度变化不明显。结论:白茎盐生草幼苗通过增大根冠比和质膜相对透性,减小叶片肉质化程度、叶片相对含水量,株高和冠幅的增长量也减小,减小气孔长度、气孔宽度、气孔开度来适应干旱胁迫。     

不同基因型玉米自交系苗期根系抗旱性向水性及解剖结构研究

试验旨在研究旱胁迫下不同基因型玉米自交系苗期根系形态、生理生化、解剖结构的差异变化,为玉米自交系抗旱种质的筛选提供可借鉴的指标、方法,为玉米自交系苗期根系抗旱遗传机理研究提供依据。试验选用了14份玉米自交系,采用PEG-6000胁迫处理,测定玉米自交系苗期13个与抗旱紧密相关的根系形态与生理生化指标,并通过方差分析、关联分析及聚类分析,对各自交系的抗旱性进行综合评价,并对其中两个抗旱性差异明显的自交系,通过石蜡切片-显微镜观察根系横切面结构的差异。结果表明:干旱胁迫下,不同玉米自交系苗期的单株根干质量、单株地上部干质量、根系长度、根直径、根伸长速率、根失水率、根系还原力均呈不同程度的下降趋势,根系可溶性糖、脯氨酸均呈不同程度的上升趋势,且不同自交系的变化幅度差异较大。随着诱导物倾斜角的增大,不同自交系根系的向水性弯曲增强,不同自交系间的差异较大,高湿度梯度条件下,自交系Mo17向水性弯曲较对照增加134%,增加幅度最大,WN897向水性弯曲增加20%,增加幅度较小。利用不同抗旱指标的加权抗旱指数,综合评价不同基因型玉米自交系的抗旱性,并将14个玉米自交系种质聚类划分为强抗旱型、中抗旱型和旱敏感型、高旱敏感型4个抗旱级别。石蜡切片结果显示,抗旱性差异明显的自交系根系解剖结构差异较大,抗旱性自交系昌7-2皮层占根系直径比例较低,不抗旱自交系WN897皮层占根系直径比例大于昌7-2,且WN897的导管直径较大。结论:采用方差分析、关联分析及聚类分析等相结合的方法对不同玉米自交系苗期抗旱性进行评估,可以较好地揭示根系性状与抗旱性的关系。根系还原力、根系可溶性糖、根系长度、根向水性对干旱胁迫的反应较其他指标敏感,可作为玉米苗期的抗旱能力和抗旱自交系选育时优先考虑的鉴定指标。旱胁迫下,抗旱性差异明显的玉米自交系根系解剖特征差异显著,强抗旱型自交系苗期根系皮层厚度较小,皮层占根系直径比例较低,根系导管直径也较高旱敏感型自交系小。     

干旱胁迫对沙芥幼苗根系形态及抗氧化酶活性的影响

以一年生沙芥幼苗根系为材料,采用盆栽试验,测定不同干旱处理下幼苗根系形态特性、渗透调节物质含量、抗氧化系统等生理指标。结果表明,干旱胁迫下沙芥幼苗根系主根长、主根体积和根冠比随着胁迫天数的延长不断增加,重度胁迫时分别上升154.39%、90.69%和189.59%。幼苗根系活力在重度胁迫时下降51.22%,根系可溶性蛋白、脯氨酸和可溶性糖含量在轻度和中度胁迫时上升,而重度胁迫时分别下降了1.65%、4.13%和11.84%。根系中的过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)、抗坏血酸活性随着胁迫程度加剧不断上升,过氧化物歧化酶(SOD)先上升后下降。丙二醛(MDA)含量和根系质膜透性随着胁迫程度增加逐渐上升到255.74%和122.78%,复水3 d后轻度和中度胁迫下根系中的抗氧化保护系统和渗透调节物质均可恢复到对照水平,重度胁迫复水3 d后只能恢复到轻度胁迫水平,说明沙芥幼苗根系受到了一定程度的伤害。     

水分胁迫对彩椒幼苗生长及光合特性的影响

以黄色彩椒花仙子幼苗为试材,研究了桶栽称重控水条件下水分胁迫对彩椒幼苗生长及光合特性的影响。结果表明:1随着水分胁迫时间的延长,彩椒幼苗株高、茎粗、叶片数和叶面积呈上升趋势,但随水分胁迫程度的增强,彩椒幼苗株高、茎粗、叶片数、叶面积、根长、根体积、地上部干鲜重和地下部干鲜重明显降低,而根冠比增大。2随着水分胁迫时间的延长,彩椒幼苗叶片的净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、胞间CO2浓度(Ci)、蒸腾速率(Tr)、最小荧光(Fo)、暗适应下叶片PSⅡ的最大量子产额(Fv/Fm)和叶片PSⅡ潜在活性(Fv/Fo)均呈下降趋势,而叶片PSⅡ光合性能指数(PI)和叶绿素含量升高,但随水分胁迫程度的增强,幼苗叶片叶绿素含量、Pn、Gs、Ci、Tr、Fv/Fm、Fv/Fo和PI均明显下降,而Fo明显升高。3隶属函数分析结果显示,与彩椒幼苗受水分胁迫密切相关的生长指标为叶面积、根长、株高、根冠比和根体积;与光合指标密切相关的为Ci和Pn;与叶绿素荧光参数密切相关的指标为Fv/Fm、PI和Fo。轻度(75%的田间持水量)和中轻度(65%)水分胁迫对彩椒幼苗生长发育及光合特性影响较小。综合分析,75%~65%之间的田间持水量可以满足彩椒生长对水分的需求。