2种水分生境下红砂叶片功能性状的响应及适应机制

干旱是中国西北荒漠生态系统的主要特点之一，干旱对植物的生长、发育、繁殖及分布等产生重要的影响。红砂是广泛分布在我国温带荒漠草原生态系统中的优势种和主要建群种之一，对多种环境胁迫尤其是干旱胁迫具有极强的耐受性。因此，研究红砂对不同水分生境的响应及适应机理有着重要的科学意义。对不同水分条件自然生境中(小红山地区和长流水地区)的红砂叶片形态、表皮微形态及超微结构进行分析，揭示红砂适应干旱胁迫的叶片形态结构特征。结果表明，随着生境中土壤含水量的降低，红砂叶片厚度增大，叶面积及气孔开度减小，角质层增厚，从而降低植物蒸散过程中体内水分的散失。表皮细胞面积减小，表皮细胞密度增大，细胞壁增厚，增加了表皮细胞弹性，有助于降低干旱胁迫下植物失水造成的机械损伤。与此同时，栅栏组织增厚，且细胞排列更加致密，海绵组织的厚度减小，在一定程度上促进叶片的光合作用进行。因此，红砂叶片的形态结构特点使其对干旱具有极强的耐受性。研究揭示了荒漠植物红砂的叶片形态结构对不同水分条件的响应，为理解荒漠植物对水分限制的响应机制提供数据支持。     

直立型扁蓿豆对干旱胁迫和复水的响应及适应策略

以直立型扁蓿豆[Medicago ruthenica（L.）Sojak.cv.Zhilixing]为材料，于苗期连续干旱处理12 d后复水4 d，研究直立型扁蓿豆幼苗形态结构特征、生理代谢及生物量分配对干旱胁迫及复水的响应，揭示直立型扁蓿豆对干旱胁迫及复水的适应策略。结果表明：随着干旱胁迫时间延长，直立型扁蓿豆叶片气孔开放率逐渐降低，处理9 d后气孔及表皮细胞密度比正常浇水处理（CK）分别增加48.5%和36.6%，形成小而密的表皮细胞和气孔。生理上，除MDA含量随胁迫时间的延长逐渐增加外，其余指标均先升高后降低，干旱胁迫9 d时达最高，SOD、POD、叶绿素、可溶性糖、可溶性蛋白及脯氨酸分别较CK提高88.9%、111.2%、86.7%、140.5%、147.8%和124.6%。同时，生物量随胁迫时间的延长先增大后减小，于干旱胁迫9 d达最大值，比CK增加16.4%，总的分配格局表现出地上生物量投资高于地下，地下生物量投资比例随胁迫时间的延长逐渐增加，而地上生物量变化与其相反。复水后各指标均能恢复至CK水平或超过CK，表现出极强的复水敏感性和潜在恢复能力。该品种扁蓿豆对干旱胁迫及复水的适应主要分为3个时期：主动适应期，其生理参数的可塑性指数为形态参数的1.33倍，主要通过抗氧化及渗透调节来减少水分散失增加水分吸收、缓解氧化伤害以适应干旱逆境；被动适应期，其形态参数的可塑性指数为生理参数的1.31倍，主要采用牺牲生物量的生存策略以及降低色素含量减少光吸收的光保护机制来提高逆境下的生存能力；复水恢复期，根冠比、气孔开放率、气孔及表皮细胞密度比CK分别增加25.9%、29.7%、24.2%和16.3%，其较高的根冠比和叶片较高的气孔开放率及小而密的气孔及表皮细胞特征，保证了直立型扁蓿豆吸水能力以及水分运输效率的迅速恢复。综上，直立型扁蓿豆抗旱能力较强，能够通过形态生理的改变以及调整不同器官的生物量分配来应对与适应干旱逆境及复水，且在不同处理阶段采取不同的适应策略以达到生存目的。     

大田栽培模式下油用牡丹'凤丹'光合、蒸腾特性研究

利用便携式光合仪测定大田栽培模式下油用牡丹‘凤丹’的光合、蒸腾特性,为其栽培管理提供理论依据。结果表明:‘凤丹’牡丹净光合速率日变化呈单峰曲线或双峰曲线,日净光合速率的最高值出现在8:00或10:00,而后呈下降趋势,18:00降到最低。4月、5月‘凤丹’牡丹净光合速率日平均值明显高于其他月份。‘凤丹’牡丹蒸腾速率呈现出明显的单峰曲线,日蒸腾速率的最高值出现在8:00—14:00,没有明显的规律性,最低值出现在18:00。6月、7月‘凤丹’牡丹蒸腾速率日平均值明显高于其他月份。气孔导度的日变化均呈典型的单峰曲线,最高值出现在8:00或10:00,18:00为全天最低值。不同月份‘凤丹’牡丹气孔导度日平均值无显著差异。     

四个杨桃品种叶片形态特征研究

叶片是植物与外界接触的主要器官，从4个杨桃品种的叶片的角质层纹饰、表皮毛和气孔器类型等进行对比分析，为良种鉴定及种苗繁育提供依据。     

中国板栗238份品种（系）叶片形态、解剖结构及其抗旱性评价

采用多功能图像分析法、冷冻切片法和指甲油印记法，对238份板栗品种（系）叶片的形态、解剖结构及气孔特征进行了观察测量，运用变异系数、主成分分析对33项指标进行了筛选，后运用隶属函数法进行抗旱性综合评价。结果表明：（1）238份板栗品种（系）33项指标中除上表皮角质层厚度、上表皮细胞宽度、第一层栅栏组织细胞密度、第一层栅栏组织细胞宽、下表皮细胞宽度和下表皮角质层厚等6项指标的变异系数小于10%，各品种系（间）差异较小外，其余27项指标的变异系数均大于10%，在各品种（系）间差异较大；经主成分分析从27项指标中筛选出10项作为238份板栗品种（系）抗旱性综合评价的典型指标。（2）利用隶属函数分析将238份品种（系）划分为4类：第Ⅰ类包括31个品种（系），平均隶属值为0.60 ~ 0.80，抗旱性极强；第Ⅱ类包括48个品种（系），平均隶属值为0.50 ~ 0.59，抗旱性强；第Ⅲ类包括84个品种（系），平均隶属值为0.30 ~ 0.49，抗旱性中；第Ⅳ类包括75个品种（系），平均隶属值为0.20 ~ 0.29，抗旱性弱。     

山东大学揭示植物激素油菜素内酯调控气孔运动新机制

2020年2月12日,山东大学生命科学学院白明义研究组报道了植物甾醇类激素——油菜素内酯(Brassinosteroid,BR)和过氧化氢(H2O2)相互依赖促进保卫细胞中的淀粉降解,进而促进气孔开放的研究结果。研究显示,野生型植物气孔中的淀粉在见光后迅速降解,而在BR缺失和不敏感突变体的气孔中淀粉大量富集,且见光后不能降解,使得气孔不能正常开放。     

不同绣球切花品种采后水分变化及其影响因子分析

[目的]探索影响绣球切花采后水分平衡及品质的因子,以期为绣球切花采后保鲜提供理论依据.[方法]以目前市场流行的10个绣球切花品种为试验材料,于盛花期(50%小花开放)采收绣球切花,对其采后瓶插寿命及瓶插过程中鲜重变化、水分平衡变化、气孔密度、气孔开放率、萼片角质层厚度及木质化程度进行测定分析.[结果]不同绣球切花品种瓶插寿命差异显著(P<0.05),寿命最长达24.00 d(绿焰),最短为16.33 d(珠儿);鲜重变化率负值最早于瓶插后第3 d出现(瑞丽和钻石),最晚于第15 d出现(绿焰),鲜重变化率负值出现越晚的品种瓶插寿命越长;绣球切花瓶插期间的吸水量和失水量变化趋势一致,表明失水产生的蒸腾拉力是吸水的主要动力;不同绣球切花品种的气孔密度、气孔开放率和角质层厚度差异明显,气孔开放率总体呈先升高后下降的变化趋势(瑞丽和阿利阁除外),其差异与瓶插寿命无相关性,气孔密度和角质层是影响其水分蒸腾的两个主要方面;角质层发达的绣球切花品种寿命较长,品种热恋、绿焰和珊瑚的角质层厚度最大,分别为1.65、1.50和1.56μm,也是瓶插寿命长的品种,角质层厚度最小的珠儿(0.86μm)瓶插寿命最短;角质层不发达的绣球切花品种的瓶插寿命则受气孔的影响较大,即角质层不发达的品种中,狂想曲气孔密度较大,为24.06个/mm2,其瓶插寿命(17.67 d)短;小夜曲的气孔密度最小,为11.22个/mm2,其瓶插寿命(23.00 d)却较长;供试的10个品种萼片已具有一定程度的木质化,但品种间无明显差异.[结论]水分亏缺是影响绣球切花采后寿命的主要因子,蒸腾是影响水分平衡的关键因子,角质层厚度和气孔密度的差异是不同绣球切花品种盛花期采收时采后寿命差异的主要原因.     

阿克苏地区成龄枣树气孔导度 对气象因子的响应

探究不同水分处理条件下阿克苏地区成龄枣树的气孔导度变化规律及其对气象因子的响应,以期为红枣精准灌溉决策提供数据支撑和理论依据。以阿克苏地区进行地表滴灌的6年生红枣树为研究对象,通过田间试验测定日尺度及灌水周期内不同水分处理条件下的气孔导度变化曲线。[300,450 m~3/hm~2]灌溉水量区间内,枣树气孔导度在单日尺度内对风向最为敏感;在一个灌水周期内,影响气孔导度最主要的气象因子是太阳辐射。不同时间尺度气孔导度对气象因子的响应程度及方向具有差异性,在日尺度条件下气孔导度对气象因子的响应不受土壤含水率控制,灌溉周期尺度上,不同土壤含水率决定了气象因子对枣树的影响。     

杜仲杂种优良无性系抗旱性间接评价

以7个杜仲无性系22-22、2-23、4-30、17-17、2-32、6-30、5-152和2个对照品种（无性系）秦仲2号（Qinzhong No.2）、龙拐（Longguai）为对象，以其2年生嫁接苗成熟叶片为材料，采用常规石蜡切片法研究叶片解剖结构、扫描电镜技术观察气孔结构和压力室技术测定水分生理指标，用主成分分析法筛选主要指标，用隶属函数法对各无性系抗旱性进行对比分析。结果表明，共筛选出栅栏组织厚度、原初渗透势、气孔开度、厚角组织厚度4项主要指标，12项解剖结构参数、5项水分生理指数和5项气孔参数，均在无性系间差异显著，无性系抗旱性排序为:6-30>4-30>龙拐>秦仲2号>17-17>5-152>22-22>2-23>2-32。研究结果可对进一步筛选杜仲优良无性系提供参考依据。