低温胁迫对苜蓿品种幼苗SOD、POD活性和脯氨酸含量的影响

在4 ℃低温条件下,以苜蓿Medicago sativa的2个国外品种Aspire、DK141为材料,研究了苜蓿幼苗叶片内超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)活性和游离脯氨酸含量的变化.结果表明:随着低温胁迫时间的延长,2品种苜蓿幼苗叶片内SOD、POD酶活性均呈现先上升后下降的变化趋势,酶活性下降后仍能维持高于对照的活性水平;游离脯氨酸绝对含量逐渐增加.从而证明苜蓿通过维持较高水平的SOD、POD活性和提高脯氨酸绝对含量等保护机制来适应低温胁迫,减轻低温伤害,并且表明Aspire、DK141品种苜蓿抗寒性较强.     

干旱胁迫及复水对狼尾草幼苗生理特性的影响

本研究以狼尾草(Pennisetum alopecuroides)新品系LS-1为试验材料,研究在土壤干旱胁迫及复水条件下叶片相对含水量(RWC)、根冠比(R/S)、超氧化物歧化酶(SOD)活性、过氧化物酶(POD)活性、脯氨酸含量、可溶性糖含量的变化情况,探讨干旱胁迫对狼尾草生物学特性、叶片保护酶活性和渗透调节物质的影响,为优良抗旱品种选育提供理论依据。结果表明,随着土壤干旱胁迫时间的延长,狼尾草幼苗叶片相对含水量减小,根冠比增大,SOD和POD活性在土壤含水量降到5%时显著增强(P0.05),脯氨酸和可溶性糖含量显著增加。复水后,狼尾草叶片各项生理指标均表现出不同程度的恢复。本研究表明,干旱胁迫可以促进狼尾草根系保护酶活性和渗透调节物质含量提高,对其应用于干旱地区园林绿化、生态修复具有重要价值。     

PEG胁迫下4个黑麦草品种生理生化指标响应与比较研究

利用不同浓度PEG-6000溶液模拟干旱胁迫,比较研究4个多年生黑麦草品种叶片生理生化指标响应。结果表明,不同PEG胁迫处理下,品种“欧必克”叶片相对含水量均最高且降幅最小,叶片电导率均最低,MDA含量增幅较小,叶片细胞膜系统有较强的忍耐干旱的能力;而品种“凤凰”忍耐干旱的性能相对较弱。胁迫下各品种叶片游离脯氨酸含量显著增加,随渗透胁迫加剧,品种“欧必克”脯氨酸含量急剧上升。低浓度胁迫下(5%PEG),各品种叶片SOD活性均提高,胁迫加剧时SOD活性则下降。PEG渗透胁迫导致4个多年生黑麦草品种叶片相对含水量下降、细胞膜透性增大、MDA含量增加、脯氨酸含量上升而SOD活性下降,但4个品种对应指标的变化幅度存在差异,品种“欧必克”的抗旱性最强,而“凤凰”的抗旱性最弱。     

不同草坪草种及品种苗期抗旱性比较

采用盆栽法，在苗期干旱胁迫下，测定不同草坪草及品种的相对含水量，相对生长率，游离脯氨酸含量及细胞膜相对透性等指标，以期综合评价8个草坪草品种的抗旱性能，结果表明：供试材料在苗期处于干旱胁迫下，叶片相对含水量，植株相对生长率均趋下降，相对电导率与游离脯氨酸的含量则有所增加，在灌水后均有程度不同的恢复。综合分析结果，可将8个品种分成3个耐旱级别；1级（相对耐旱）；菲尔金、瓦巴斯和宝丽丝；2级（中等耐旱）；纳苏、阿吉尔和阿丽尼；3级（相对敏感）：A／SL和德比。     

不同株型玉米基因型对干旱胁迫的响应分析

改良株型结构是挖掘玉米产区光、热、水潜力的重要途径,是玉米理想株型育种的基础。为了深入揭示玉米株型相关耐旱响应机理,研究在花期干旱胁迫下对株型差异较大的3份玉米基因型(廊黄、昌7-2和TS141)穗位叶的株型结构、气孔形态、生理代谢、光合特性及产量进行了研究。结果表明:1)干旱胁迫下,3份不同株型基因型的叶长、叶宽、叶面积及叶夹角均显著减少,叶形系数和叶向值均显著增大,平展株型基因型TS141的6个株型性状较紧凑株型基因型廊黄和昌7-2变化更大;2)干旱导致3份不同株型基因型的上/下表皮气孔个数趋于增多,上/下表皮气孔长度和宽度趋于缩短,TS141的上/下表皮气孔个数均有较大的增多,上/下表皮气孔长度和宽度均有较小的降低;3)干旱胁迫后,TS141的叶绿素a、b、(a+b)含量及叶绿素a/b均明显下降,廊黄和昌7-2的叶绿素a/b均有较小地上升,其余3个性状均有较小地下降;4)干旱条件下,3份不同株型基因型的气孔导度、净光合速率、叶片温度、蒸腾速率和RuBPCase活性均有不同程度地减少,胞间CO₂浓度均有不同程度地升高,与TS141相比,廊黄和昌7-2变化的幅度更小;5)干旱处理后,3份不同株型基因型的单株产量、单穗重、穗粒重、百粒重、穗长及出籽率均显著下降,对TS141的影响程度远大于廊黄和昌7-2;6)主成分PCA分析和热图Hierarchical clustering分析表明,干旱胁迫下玉米这些性状间的关系较为复杂,彼此相互关联,这些性状能完全概括不同株型基因型的耐旱性差异。因此,推测玉米株型结构作为重要的干旱调节者,其可与气孔形态、生理代谢及光合特性相互调节共同构成玉米株型相关耐旱响应机制,且由于紧凑株型玉米对干旱胁迫的调节能力更强,其在今后育种中具有更好的抗旱潜能。     

干旱胁迫对鸭茅根、叶保护酶活性、渗透物质含量及膜质过氧化作用的影响

以2种不同耐旱性的鸭茅基因型(敏感型“01998”和耐旱型“宝兴”) 为研究对象,研究干旱胁迫下鸭茅根、叶膜质过氧化作用,渗透调节和保护酶活性的生理变化,探讨鸭茅耐旱机制。结果表明, 随着干旱胁迫时间的延长,2种基因型鸭茅根系及叶片电导率,丙二醛含量逐渐增加,渗透调节物质可溶性糖和游离脯氨酸不断积累,而可溶性蛋白含量、超氧化物歧化酶、过氧化氢酶、过氧化物酶和抗坏血酸过氧化物酶活性呈先上升后下降趋势。其中,叶片脂膜过氧化产物MDA累积和膜透性增幅较大,说明在持续的干旱胁迫下叶片所受伤害重于根系。而渗透物质积累方面,叶片中可溶性糖和可溶性蛋白的含量高于根系,而根系中的游离氨基酸的相对增加量则大于叶片,这可能与叶片是糖的主要产生部位,而根系则可以合成氨基酸有关。研究还表明,干旱胁迫第24天,耐旱型品种“宝兴”根系及叶片APX、POD活性显著高于“01998” 表明重度干旱胁迫并没有降低APX和POD酶清除H₂O₂和单态氧的能力,说明“宝兴”鸭茅在干旱条件下抗氧化清除系统响应更积极、更持久。     

不同株型玉米基因型对干旱胁迫的响应分析

改良株型结构是挖掘玉米产区光、热、水潜力的重要途径,是玉米理想株型育种的基础。为了深入揭示玉米株型相关耐旱响应机理,研究在花期干旱胁迫下对株型差异较大的3份玉米基因型(廊黄、昌7-2和TS141)穗位叶的株型结构、气孔形态、生理代谢、光合特性及产量进行了研究。结果表明:1)干旱胁迫下,3份不同株型基因型的叶长、叶宽、叶面积及叶夹角均显著减少,叶形系数和叶向值均显著增大,平展株型基因型TS141的6个株型性状较紧凑株型基因型廊黄和昌7-2变化更大;2)干旱导致3份不同株型基因型的上/下表皮气孔个数趋于增多,上/下表皮气孔长度和宽度趋于缩短,TS141的上/下表皮气孔个数均有较大的增多,上/下表皮气孔长度和宽度均有较小的降低;3)干旱胁迫后,TS141的叶绿素a、b、(a+b)含量及叶绿素a/b均明显下降,廊黄和昌7-2的叶绿素a/b均有较小地上升,其余3个性状均有较小地下降;4)干旱条件下,3份不同株型基因型的气孔导度、净光合速率、叶片温度、蒸腾速率和RuBPCase活性均有不同程度地减少,胞间CO_2浓度均有不同程度地升高,与TS141相比,廊黄和昌7-2变化的幅度更小;5)干旱处理后,3份不同株型基因型的单株产量、单穗重、穗粒重、百粒重、穗长及出籽率均显著下降,对TS141的影响程度远大于廊黄和昌7-2;6)主成分PCA分析和热图Hierarchical clustering分析表明,干旱胁迫下玉米这些性状间的关系较为复杂,彼此相互关联,这些性状能完全概括不同株型基因型的耐旱性差异。因此,推测玉米株型结构作为重要的干旱调节者,其可与气孔形态、生理代谢及光合特性相互调节共同构成玉米株型相关耐旱响应机制,且由于紧凑株型玉米对干旱胁迫的调节能力更强,其在今后育种中具有更好的抗旱潜能。     

渗透胁迫对柠条叶片脂质过氧化及抗氧化酶活性的影响

采用PEG溶液对不同海拔下的柠条叶片进行渗透胁迫处理并对其生理响应进行了探讨.结果表明,在渗透胁迫下兰州市九州台山下的柠条叶片相对含水量、丙二醛含量和活性氧水平较低,脯氨酸含量较高,耐渗透胁迫的能力较强.SOD、POD和CAT三种抗氧化酶的活性在渗透胁迫下变化不一致,但总体表现为在轻度胁迫时升高,胁迫加重时下降的趋势.相关分析表明,渗透胁迫下柠条叶片各生理指标之间存在广泛的关联,说明多种因素影响柠条的抗旱性;相对含水量与脯氨酸含量显著负相关,与SOD活性呈显著正相关,说明叶片相对含水量低可能是其抗渗透胁迫能力较强的关键因素.     

渗透胁迫对柠条叶片脂质过氧化及抗氧化酶活性的影响

采用PEG溶液对不同海拔下的柠条叶片进行渗透胁迫处理并对其生理响应进行了探讨。结果表明,在渗透胁迫下兰州市九州台山下的柠条叶片相对含水量、丙二醛含量和活性氧水平较低,脯氨酸含量较高,耐渗透胁迫的能力较强。SOD、POD和CAT三种抗氧化酶的活性在渗透胁迫下变化不一致,但总体表现为在轻度胁迫时升高,胁迫加重时下降的趋势。相关分析表明,渗透胁迫下柠条叶片各生理指标之间存在广泛的关联,说明多种因素影响柠条的抗旱性;相对含水量与脯氨酸含量显著负相关,与SOD活性呈显著正相关,说明叶片相对含水量低可能是其抗渗透胁迫能力较强的关键因素。     

7种鹅观草属植物苗期干旱胁迫的生理评价

利用盆栽模拟土壤干旱法,对鹅观草属7种植物幼苗在连续干旱胁迫下的生理生化特征进行研究,综合评价7种植物的抗旱性,筛选抗旱品种。结果表明:随干旱胁迫天数的增加,土壤相对体积含水量、叶片相对含水量和叶绿素含量显著降低(P<0.05),脯氨酸含量、相对电导率、丙二醛(MDA)含量都显著增加(P<0.05);过氧化物酶(POD)和超氧化物歧化酶(SOD)活性先上升,后不同材料变化各异。相关分析表明,除了SOD活性,其他指标之间都存在显著或极显著相关。运用隶属函数法进行综合评价,7种植物的抗旱性顺序为:黑药鹅观草>垂穗鹅观草>肃草>纤毛鹅观草>多变鹅观草>岷山鹅观草>直穗鹅观草。     

暖季型草坪草狗牙根对酸铝胁迫的生理响应

本研究将前期研究筛选出的5份耐铝及5份铝敏感狗牙根[Cynodon dactylon(Linn.)Pers.]种植于酸铝土壤上,通过测定叶绿素、电导率、丙二醛、过氧化物酶、超氧化物歧化酶、游离脯氨酸、可溶性总糖含量等7个生理指标,研究其对酸铝胁迫的生理响应情况,结果表明:酸铝胁迫引起狗牙根叶绿素和可溶性糖含量降低,铝敏感种质降低幅度较大;电导率、丙二醛、过氧化物酶、超氧化物歧化酶及脯氨酸含量增加,耐铝种质增加幅度较大,说明狗牙根可以通过增加抗氧化酶的活性来降低所受酸铝胁迫的危害。     

NaCl胁迫对玉米耐盐系与盐敏感系萌发和幼苗生长的影响

不同NaCl浓度梯度,对玉米耐盐系8723、81162和盐敏感系P138的种子萌发和幼苗生长2个阶段进行胁迫处理。结果表明,在种子萌发阶段,随NaCl浓度的增加,与盐敏感系相比,玉米耐盐系的发芽率、发芽势、发芽指数、活力指数、胚芽长度较高,盐害指数较低,且变化幅度小。对幼苗生长阶段指标的测定表明,随着NaCl浓度的增加,耐盐系和盐敏感系株高、根长、鲜质量逐渐降低,但是耐盐系各个指标的测量值较盐敏感系高,且变化幅度小。对玉米耐盐系和盐敏感系在不同浓度盐胁迫下生理变化的研究结果表明,与盐敏感系相比, 玉米耐盐系相对含水量高、组织外渗液的相对电导率低, 且变化幅度小。综合所有指标的测定结果,耐盐系8723比81162有较强的耐盐性。     

铅梯度胁迫对多年生黑麦草幼苗生理生化特性影响

本试验以盆栽黑麦草幼苗为材料,研究了不同的胁迫时间(7,14,21,28 d),不同的铅浓度(500,1 000,1 500 mg/L)对黑麦草的抗氧化酶(SOD、POD)、细胞膜(MDA、相对电导率)及渗透调节物质(SS、Pro)的影响。结果表明,随着铅浓度的增加,黑麦草叶片中的SOD活性变化整体为先上升后下降,在低浓度(500和1 000 mg/L)和短时间(7和14 d)胁迫下SOD活性明显升高,之后快速降低。POD活性随着胁迫时间及铅浓度增加呈显著的下降趋势,在28 d时,1 500 mg/L浓度下,POD活性最低,为45.9 U/g。随着胁迫时间及铅浓度的增加,MDA含量及相对电导率整体呈上升趋势,且MDA含量与铅浓度呈线性正相关(r²>0.96)。可溶性糖(SS)含量变化复杂,在较高浓度及较长时间作用下趋于减少。脯氨酸(Pro)含量在较低铅浓度胁迫下会明显增加,但浓度过高超过黑麦草忍耐极限,就会有所下降。表明黑麦草在重金属铅胁迫中经历了一个忍耐和逐渐受损的过程。     

干旱胁迫对高羊茅航天诱变新品系生理特性的影响及综合评价

为揭示高羊茅航天诱变新品系对干旱胁迫的响应和适应,培育出耐旱性强的新品种。以高羊茅航天诱变新品系12份及其亲本黔草1号高羊茅和贵州主推品种水城高羊茅为材料,采用盆栽试验,在人工气候室进行干旱胁迫处理,测定可溶性蛋白、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性、叶绿素(Chl)生理指标,并应用隶属函数法和灰色关联法对其生理指标及14份高羊茅材料耐旱性进行综合评价。结果表明,可溶性蛋白质随着干旱胁迫程度的增加总体呈上升趋势,SOD、POD、CAT含量随着干旱胁迫程度增加总体呈下降趋势,叶绿素含量随干旱胁迫程度加剧呈下降趋势。5个生理指标在14份材料间均存在显著性差异。利用隶属函数法对14份高羊茅材料进行综合耐旱性评价,SP5-32的平均隶属函数值最大,为0.533,耐旱性顺序为:SP5-32>SP5-75>水城高羊茅>SP5-60>SP5-94>SP5-97>SP5-89>SP5-71>SP5-7>SP5-85>SP5-42>SP5-5>黔草1号高羊茅>SP5-88。利用灰色关联性分析法得出各耐旱指标与耐旱性的关联序为:POD>可溶性蛋白质>SOD> CAT>Chl,关联度在0.55~0.65之间。因此,SP5-32更加适应干旱地区,干旱胁迫下保护酶活性大小、可溶性蛋白质含量与叶绿素含量对高羊茅材料的耐旱性是大致相同的。     

PEG胁迫对柳叶水甘草种子萌发及幼苗的影响

采用不同质量分数的聚乙二醇（PEG 6000）模拟干旱胁迫的方法,研究干旱胁迫对柳叶水甘草（Amsonia tabernaemontana）种子萌发及幼苗生长的影响。结果表明,1)5％PEG处理种子其萌发率、萌发速率系数、萌发指数和活力指数均高于对照组,随着胁迫质量分数递增,萌发率下降,复水后,仍能萌发,种子具有一定的抗旱性。2) 幼苗处理随着胁迫质量分数递增及胁迫时间延长,其叶片相对电导率、MDA含量显著增加;脯氨酸含量与叶片相对电导率和MDA含量呈极显著正相关,高质量分数PEG胁迫处理,脯氨酸含量增加;抗氧化酶SOD和POD活性先上升后下降。     

践踏胁迫对两种暖地型草坪草叶片形态及生理的影响

通过测定践踏胁迫下野生假俭草和结缕草2种草坪草叶片的几项生理指标,初步探讨了在践踏胁迫下叶片的超氧化物歧化酶活性、可溶性总糖含量、脯氨酸含量、相对电导率和叶绿素含量等生理指标的变化特征.结果表明,1)践踏胁迫下假俭草和结缕草草层厚度、叶片长度和宽度均比对照有显著的减少.2)践踏胁迫下结缕草和假俭草的相对电导率、可溶性总糖、脯氨酸含量均显著高于对照;SOD酶活性要低于对照.3)践踏胁迫下可溶性总糖含量、脯氨酸含量、叶绿素和类胡萝卜素的含量均为:假俭草>结缕草.综合评价,通过形态和生理指标分析假俭草叶片耐践踏能力大于结缕草.     

干旱胁迫及复水对入侵植物节节麦幼苗生长及生理特性的影响

以节节麦幼苗为试材,采用盆栽称重控水法,进行了28 d干旱及7 d复水处理,研究干旱胁迫及复水对节节麦幼苗叶、根生物量比等形态参数、保护酶活性等生理参数的影响。旨在探讨节节麦形态和生理特征可塑性对土壤水分变化的响应特性,为其耐旱机制研究提供参考依据。结果表明:1)干旱胁迫过程中,叶片相对含水量、相对电导率、丙二醛和脯氨酸含量均呈持续增加的变化趋势;叶绿素含量呈先升后降变化趋势;轻度及中度干旱胁迫下超氧化物岐化酶(SOD)活性持续增加,而重度干旱胁迫中则呈先升后降的变化趋势;2)干旱胁迫致使节节麦幼苗叶生物量比、比叶面积下降,根生物量比及根冠比增加;3)复水后,叶片相对含水量、脯氨酸等多数指标均能迅速恢复至正常水平,表明节节麦对干旱胁迫造成的损伤具有较高的修复能力。节节麦通过一系列形态及生理特征的可塑性变化适应土壤干旱生境,从而表现出较强的耐旱性。此外,生理参数可塑性指数的均值明显大于形态参数,说明节节麦主要通过调整生理代谢以适应短期干旱胁迫。     

低氮胁迫对不同耐低氮性玉米品种苗期生长和生理特性的影响

以4个不同耐低氮性玉米品种为材料,采用盆栽试验研究低氮胁迫对玉米苗期生长和生理特性的影响。结果表明,低氮胁迫下玉米苗期株高、叶面积、地上部干重、单株干重、氮积累量、地上部氮分配比例及叶绿素、可溶性蛋白等指标均显著下降;根冠比、根系氮分配比例、氮素生理效率、可溶性糖、MDA、脯氨酸和POD等均显著升高,根系干重在各氮水平下差异不明显。低氮胁迫下,耐低氮品种株高、叶面积、单株干重、地上部干重、根冠比、氮积累量、地上部氮分配比例、根系氮分配比例和叶绿素、可溶性蛋白、MDA变化幅度低于不耐低氮品种,而氮素生理效率、可溶性糖、脯氨酸和POD变化幅度则大于不耐低氮品种。与不耐低氮品种相比,耐低氮品种通过保持地上部氮分配比例,较高的叶绿素含量和较大叶面积来维持较强的光合生产能力;通过保持较高的可溶性蛋白、可溶性糖和脯氨酸等有机渗透物质含量和较强的POD活性来降低膜脂过氧化伤害,延缓叶片衰老,从而提高了其对低氮环境的适应性。