6种冷季型草坪草抗旱性比较研究

为了明确6种草坪草(紫羊茅、高羊茅、羊茅、草地早熟禾、大青山早熟禾和少叶早熟禾)的抗旱性强弱顺序,试验在对照(30%~20%)、轻度干旱(20%~15%)、中度干旱(15%~10%)、重度干旱(10%~5%)4个水分胁迫梯度下,对6种冷季型草坪草的可溶性蛋白(SP)、丙二醛(MDA)、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)的变化情况进行了测定。结果表明:随着干旱胁迫程度的加剧,6种草坪草的SP和MDA含量均呈现上升趋势,干旱胁迫由中度干旱改为重度干旱时MDA含量趋于下降;而随着干旱胁迫由轻度转至重度,SOD、POD和CAT活性呈现先升高后降低的变化趋势;运用隶属函数对6种草坪草抗旱性进行比较,得出抗旱性强弱次序为紫羊茅少叶早熟禾高羊茅草地早熟禾羊茅大青山早熟禾。     

干旱胁迫和复水对草地早熟禾3个品种生理特性的影响

为探究干旱和复水对草坪草生理特性的影响,研究草地早熟禾(Poa pratensis L.)3个品种在干旱胁迫及干旱后复水条件下草坪质量(TQ)、叶片相对含水量(RWC)、光化学效率(Fv/Fm)、超氧化物歧化酶(SOD)活性、过氧化氢酶(CAT)活性和丙二醛(MDA)含量的变化。试验结果表明,干旱胁迫引起3个品种的TQ,RWC,Fv/Fm,SOD活性,CAT活性明显下降和MDA含量明显升高;复水后,3个品种的TQ,RWC,Fv/Fm,SOD活性,CAT活性和MDA含量不同程度地得以恢复,但3个品种的大部分指标都没能完全恢复到干旱胁迫前水平。Merit的各项指标较其他两个品种在干旱胁迫期间降幅小,复水后各指标恢复相对明显。     

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。     

高羊茅和钝叶草对土壤缓慢水分胁迫的响应差异

以草坪草高羊茅(Festuca arundinacea)和钝叶草(Stenotaphrum secundatum)为材料,研究了盆栽条件下2种草的叶片和根系的质膜透性、抗氧化酶活性及膜脂过氧化产物丙二醛(MDA)含量等生理性状对土壤缓慢干旱胁迫(生长60 d,覆盖率达95%以上后断水处理)的响应.结果表明,在干旱胁迫下,高羊茅的土壤含水量下降比钝叶草更为迅速,相对电导率和MDA含量的增加幅度也相应高于钝叶草.SOD、POD、CAT 3种抗氧化酶活性均表现出先升后降的变化,高羊茅抗氧化酶活性的下降时期出现的比钝叶草早.在相同程度的干旱胁迫下,由于植物失水速度差异所引起的植物细胞受伤害程度、体内膜脂过氧化物含量及活性氧保护酶活性出现下降时期上的差异可能是2种草坪草抗旱性机制差异的一个重要原因.     

PEG胁迫对燕麦苗期保护酶的影响

 用不同质量分数的PEG-6000对3个品种燕麦幼苗进行干旱胁迫,测定了胁迫后1~5 d内其叶片的超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)的活性变化,研究干旱胁迫对燕麦保护酶活性的影响。结果表明,在不同质量分数PEG 6000胁迫下,SOD、POD和CAT活性随时间延长呈先升高后降低的趋势;低胁迫水平SOD、POD和CAT活性增加值大于高胁迫水平,受胁迫植株的保护酶系统能够进行自身的调节以抵抗干旱伤害。     

3种冷季型草坪草对丝茅入侵生理响应的差异性分析

通过取代试验设计,设置5个丝茅侵入量梯度,模拟入侵高羊茅、草地早熟禾、多年生黑麦草等3种冷季型草坪。70d后,测定草坪草的抗氧化酶活性、细胞膜伤害程度、光合色素含量及生长发育指标,研究3种草坪草对丝茅入侵生理响应的种间差异及侵入量对草坪草危害差异。结果表明:(1)丝茅的入侵极显著提高了3种草的超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性(P0.01),侵入量间SOD,POD和CAT活性有显著差异,草种间SOD和CAT活性有极显著差异(P0.01),POD活性差异较小(P0.05);(2)丝茅入侵伤害了细胞膜透性,极显著提高了3种草的可溶性蛋白(SP)、可溶性糖(SS)、丙二醛(MDA)和游离脯氨酸(Pro)含量(P0.01),草种间差异为SSMDASPPro,侵入量间差异为MDASPSSPro;(3)丝茅入侵极显著降低了草坪草的叶绿素a(Chla)、叶绿素b(Chlb)、叶绿素a+b(Chla+b)含量(P0.01),对Chla/b无显著影响,侵入量间差异为Chla+bChlaChlbChla/b,草种间差异为ChlaChlbChla/bChla+b;(4)丝茅入侵极显著降低了草坪草的分蘖数与单株生物量(P0.01);(5)侵入量大于10%时显著提高了SP,SS和Pro含量;20%显著提高了SOD和POD活性和MDA含量,降低了Chla、Chla+b含量及分蘖数与单株生物量;大于30%显著提高了CAT活性,降低了Chlb含量。3种草坪草对丝茅入侵生理响应差异显著,侵入量越大对草坪草伤害越大,综合防治是解决丝茅危害的根本途径。     

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。     

水分胁迫及复水对达乌里胡枝子酶促防御系统影响

选用来自山西的6个生态型达乌里胡枝子(Lespedeza davurica)在干旱胁迫和复水后,研究植物叶片含水量、膜脂过氧化物和保护酶活性变化来探索不同生态型达乌里胡枝子在水分胁迫下和复水后酶促防御系统与抗旱性关系。结果表明:随干旱胁迫时间延长,达乌里胡枝子的叶片相对含水量和植株相对生长率逐渐下降,脯氨酸含量和丙二醛(MDA)含量上升,超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)和过氧化物酶(POD)活性先升高后下降。复水后,各指标均有不同程度恢复,SOD、POD、CAT 3种酶活性比复水前低,而且比对照低,降低幅度最大的是SOD酶,其次是CAT和POD酶。干旱胁迫下,抗旱性强的阳泉、交口生态型MDA积累少,细胞膜受到伤害较轻,3种酶彼此协调保持酶系统的防御能力较强。抗旱性弱的沁水、沁源生态型MDA积累较多,细胞膜受到伤害较重,POD、CAT两种酶相互协调作用,而SOD同POD、CAT协调性较差。6个生态型达乌里胡枝子的抗旱性由强到弱顺序是:阳泉>静乐>太谷>交口>沁水>沁源。     

不同品种苜蓿叶片离体干旱胁迫过程中抗氧化酶活性动态

以国内外20个优良紫花苜蓿Medicago sativa品种为材料,研究了离体干旱胁迫下叶片过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)和超氧化物歧化酶(SOD)活性对干旱胁迫的响应,探讨了抗氧化酶活性变化与抗旱性的关系,并结合草产量对其抗旱性进行了综合评价.结果表明,抗旱性强的品种在干旱胁迫下草产量高,叶片CAT、POD和SOD活性存有率高.依据上述4项指标,通过系统聚类分析,将 20个紫花苜蓿品种分为抗旱性强、较强、中等和弱4个等级.     

不同践踏强度对狗牙根和马尼拉形态生理的影响

试验研究了不同践踏强度对狗牙根Cynodon dactylon和马尼拉Zoysia matmella草坪的形态与生理的影响.研究结果表明:轻度践踏使草坪叶片增重,节间直径增大,颜色加深,草坪的质量得以改善,同时,叶片的超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)的活性增加;中度践踏增加其地下生物量,改善草坪的色泽,但草坪叶片和节间长度明显缩短,重量减轻,地上生物量减少,叶片中CAT的活性急剧下降;重度践踏胁迫下,叶片SOD和CAT的活性下降,草坪的生物量和盖度显著减少,颜色变浅,草坪的质量恶化.2种草坪草中,马尼拉的生物量和盖度在践踏前后都大于狗牙根,而且践踏胁迫对狗牙根草坪叶片长度、重量、盖度和色泽的影响都大于对马尼拉的影响.     

外源甜菜碱对匍匐翦股颖的抗旱性调控作用分析

为了探究外源甜菜碱(GB)对干旱胁迫及复水条件下匍匐翦股颖的生长调控作用,以匍匐翦股颖(T-1)成熟草皮为材料,移栽至温室适应性生长50 d后,分别用0,50,100,200 mmol/L的GB喷施匍匐翦股颖叶片,3 d后进行人工模拟干旱处理和复水处理,研究在不同水分条件下,外源GB对匍匐翦股颖坪观质量、叶片相对含水量、细胞膜透性、叶绿素、游离脯氨酸、可溶性蛋白、丙二醛(MDA)含量以及抗氧化酶活性的影响。结果表明,干旱胁迫降低了匍匐翦股颖的坪观质量、相对含水量和叶绿素含量,提高了细胞膜透性、游离脯氨酸含量、可溶性蛋白含量、MDA含量和SOD、CAT、POD活性,而外施一定浓度的GB可使干旱胁迫引起的坪观质量、叶片相对含水量和叶绿素含量的下降幅度显著降低,同时相对提高了叶片脯氨酸含量、可溶性蛋白含量以及SOD和CAT活性,并降低了细胞膜透性和MDA含量,复水后,各指标均得到不同程度的恢复,其中GB处理恢复甚至优于干旱处理前的水平。本研究结果表明,外施一定浓度的GB对干旱胁迫下匍匐翦股颖的抗旱性具有增效作用,并且在复水后使匍匐翦股颖积累了更多对干旱逆境的防御能力,使其能够更好地适应干旱胁迫环境。综合各项指标,100 mmol/L的GB处理最有利于提高匍匐翦股颖的抗旱性。     

高温季节草地早熟禾草坪质量与叶片抗氧化酶活性的变化

为探讨高温伏旱胁迫下草地早熟禾草坪质量的下降与其植物体生理活性的关系,本试验在南京夏季田间调查了6个草地早熟禾品种的草坪盖度、密度、综合质量、叶片叶绿素含量及叶片组织含水量、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)活性和丙二醛(MDA)含量的变化。结果表明,随着夏季高温伏旱强度的增加和持续时间的延长,各品种的草坪盖度、密度、综合质量、叶片叶绿素含量和组织含水量均持续显著下降,8月中旬的草坪综合质量和叶片组织含水量分别比6月中旬降低了12.1%~27.6%和14.2%~27.6%;8月中旬叶片组织的SOD和POD活性分别比6月中旬下降了36.5%~55.0%和46.9%~65.7%,而MDA含量则增加了19.8%~88.7%。田间高温伏旱胁迫下草坪综合质量和叶片叶绿素含量、组织含水量、SOD与POD活性的降低幅度,以及叶片组织MDA含量的增加幅度均存在显著的品种间差异。较耐高温的“南农选系”和Midnight(W)在胁迫下的变化幅度明显小于不耐热的品种Bluechip、Sobra,以及耐热中等的品种America和Midnight(B),夏季草坪综合质量显著高于其它品种。相关分析结果表明,田间高温伏旱胁迫下草坪综合质量与叶片组织POD活性的下降幅度呈显著负相关。田间高温伏旱期间叶片组织保持较高的含水量和POD活性可能是草地早熟禾品种抗高温伏旱的重要标志之一。     

基于植株各器官生理响应对12种苜蓿抗旱性的综合评价

为筛选抗旱性强的苜蓿（Medicago sativa L.）品种,本试验以12个苜蓿品种为材料,利用聚乙二醇（Polyethylene glycol,PEG-6000）模拟干旱处理,设置了100 g·L^-1和200 g·L^-1两个胁迫梯度,分别测定叶片、茎、根颈、根系4个器官的渗透调节物质含量、抗氧化酶活性和植株根冠比,通过主成分分析计算植株各器官生理指标在抗旱性评价过程中所占权重,结合抗旱系数评价苜蓿品种的抗旱性。结果表明,在100 g·L^-1和200 g·L^-1 PEG模拟干旱胁迫下,植株的生长受到抑制,生物量、株高、叶面积、根长均减小,根冠比增加;各器官脯氨酸、可溶性糖、可溶性蛋白含量增加;超氧化物歧化酶、过氧化物酶、过氧化氢酶活性提高;在所有的生理指标中,脯氨酸、可溶性糖、过氧化氢酶活性对干旱胁迫的响应较敏感。不同器官生理调节物质的抗旱系数存在差异,叶片各指标对干旱胁迫的响应小于茎和根系,根颈脯氨酸和可溶性糖含量对干旱胁迫的响应大于叶片、茎和根系。在评价品种抗旱性时,根系可溶性蛋白含量、根颈脯氨酸含量、根颈可溶性糖含量、根系可溶性糖含量及根系过氧化氢酶活性占权重较大。综合分析得出,100 g·L^-1 PEG处理时,‘公农1号’、‘中苜1号’和‘前景’的抗旱性比较强;200 g·L^-1PEG处理时,‘骑士2’、‘东苜1号’、‘巨能2’和‘斯贝德’的抗旱性较强,可作为苜蓿抗旱栽培的参考品种。     

外源钙对干旱胁迫下木豆种苗生理特性的影响

通过模拟贵州岩溶地区土壤富钙的生境（CK和50 mmol·L^-1 CaCl₂）,以岩溶地区常见饲用灌木木豆（Cajanus cajan）为材料,研究外源钙对干旱胁迫（CK,5%,10%,20% PEG-6000）下木豆种子的萌发率、保护性酶活性（SOD,POD,CAT）及可溶性蛋白质和GSH含量的变化。结果表明：木豆种子萌发随着干旱胁迫的增强而呈显著线性下降趋势（P<0.01）,施加外源钙对其无显著影响;随着干旱胁迫的增强保护酶SOD和POD成指数关系,CAT成负二次关系;施加外源钙能显著提高低浓度干旱胁迫下木豆种子SOD和POD活性;可溶性蛋白质和GSH含量随着干旱胁迫的增强呈现指数和二次曲线关系,施加外源钙显著提高了木豆种子可溶性蛋白质和GSH含量（P<0.05）。表明外源钙的施加能缓解木豆种子受到的干旱伤害,提高木豆苗期抗旱性。     

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。     

外源亚精胺对葡萄耐旱性的影响

：为了阐明亚精胺（Spd）对葡萄耐旱性的影响，以红提葡萄为材料，在干旱条件下，喷施1mmol/L Spd，处理30天，研究在干旱条件下喷施Spd对红提葡萄叶片叶绿素含量、光合指标、可溶性糖、脯氨酸、丙二醛含量和SOD、POD、CAT活性的影响。结果表明：叶面喷施Spd可提高叶片的叶绿素含量和光合指标、提高可溶性糖和脯氨酸的含量，提高SOD、POD、CAT的活性，及时清除干旱所引起的植物体内积累的活性氧，降低丙二醛的含量，减轻干旱胁迫对葡萄的伤害，提高葡萄的耐旱性。     

4份偃麦草资源对干旱胁迫的生理响应

为了解偃麦草(Elytrigia repens (L.) Nevski)的抗旱生理机制,在盆栽控水条件下,对抗旱性不同的4份偃麦草种质资源进行干旱胁迫生理响应研究。结果表明:干旱后土壤含水量呈下降趋势,且胁迫后0 d,5 d,10 d,15 d间土壤含水量差异显著(P<0.05);干旱胁迫过程中偃麦草叶片水分饱和亏缺(WSD)、电导率、丙二醛(MDA)含量、脯氨酸(Pro)含量呈上升趋势,超氧化物酶(SOD)活性与可溶性蛋白含量呈现先升高后降低趋势,而过氧化物酶(POD)活性则表现降低趋势;与其他材料相比,抗旱性强的材料E01的WSD值上升慢、增加率低,SOD活性峰值出现时间晚且峰值最高,可溶性蛋白含量变化小,脯氨酸积累少,且MDA积累慢、含量低。     

羊柴种子抗旱抗盐萌发生理研究

利用等渗透胁迫的PEG和NaCl及混合溶液处理羊柴种子,测定种子发芽率、发芽势、活力指数、平均根长,幼苗叶片保护酶SOD、POD、CAT活性和脯氨酸、可溶性蛋白质、MDA含量。结果表明：随着胁迫强度增加,种子萌发能力下降,幼苗生长指标下降;SOD、CAT活性持续增加,脯氨酸、MDA含量上升,POD活性、可溶性蛋白质含量下降。对3种胁迫条件下生长及生理指标的分析表明：羊柴在种子萌发期和幼苗期有较强的抗旱能力和一定的抗盐能力,萌发幼苗对盐、旱胁迫存在交互适应现象。     

持续干旱对金荞麦生长、生理生态特性的影响及抗旱性评价

为探讨金荞麦（Fagopyrum dibotrys）对持续干旱胁迫的适应对策和能力,揭示其抗旱机制,本试验以8个优异金荞麦种质为试验材料,采用室内盆栽模拟干旱胁迫法,研究持续干旱下金荞麦细胞膜脂过氧化、渗透调节物质、保护酶活性、光合及叶绿素荧光参数变化和植株生长情况,并利用主成分与隶属函数综合评价其抗旱性。结果表明,干旱胁迫下金荞麦的脯氨酸（Pro）、可溶性糖（SS）等渗透调节物质累积,维持细胞膨压;SOD,POD和CAT等抗氧化酶活性增加,保护细胞膜免遭伤害。SS的渗透调节能力强于Pro。SOD和CAT酶在活性氧清除反应过程中,首先发挥作用。抗旱性强的金荞麦非光化学猝灭升高,保护细胞及光合结构不受损伤;叶面积、气孔导度和蒸腾速率降低,地下生物量增加保证了较高的水分利用率。8个金荞麦材料的抗旱性顺序为：JQ6 >JQ3 >JQ2 >JQ4 >JQ1 >JQ8 >JQ5 >JQ7。