外源硝态氮对高铵胁迫下小麦幼苗生长的影响

为明确外源硝态氮对高铵胁迫下小麦幼苗生长的影响及其生化机理,采用温室水培的方式,以豫麦49(耐高铵品种)和鲁麦15(高铵敏感型品种)为材料,研究了外源硝态氮对高铵胁迫下小麦幼苗形态、激素含量和抗氧化系统的影响。结果表明,高铵胁迫条件下,外源硝态氮显著增加两个小麦品种株高、根长、干重,其中鲁麦15的地上部干重增加量高于豫麦49,而根系干重增加量则表现为豫麦49高于鲁麦15。高铵胁迫下,两个小麦品种植株的IAA、CTK含量、IAA/CTK显著低于对照;外源硝态氮处理5 d后,豫麦49地上部和根系IAA含量、根系CTK含量显著增加,恢复至对照水平;鲁麦15植株虽亦表现显著增加,但仍低于对照。另外,外源硝态氮对高铵胁迫下两个小麦品种地上部和根系的O■释放速率、SOD和POD活性及MDA含量没有显著影响。综上,外源硝态氮缓解小麦幼苗生长高铵胁迫的原因可能是通过增加IAA和CTK合成和转运,影响IAA和CTK之间的平衡,进而达到缓解效果。品种间比较,耐铵型品种豫麦49缓解作用可能源于对地上部和根系IAA含量以及根系CTK含量的协同调控;而高铵敏感型品种鲁麦15的缓解作用可能主要源于对地上部IAA含量的调控。     

小麦种子萌发耐高铵胁迫的基因型差异

为明确小麦萌发期的高铵胁迫临界浓度以及耐高铵胁迫的基因型差异,采用温室水培方法,通过研究不同铵(NH~+_4-N)浓度对小麦种子萌发时期的形态学影响以及不同品种对高铵环境的响应,系统评价了24个小麦品种间种子萌发耐高铵胁迫的基因型差异。结果表明,随着铵浓度的升高,种子发芽率、总根长、根数、株高、胚根干重和胚芽鞘干重逐渐降低;当铵浓度为5.0 mM时,上述指标较对照均显著降低。此外,5.0 mM铵显著降低了萌发种子内α-淀粉酶活性、可溶性糖和游离氨基酸含量,增加了淀粉含量,表明5.0 mM铵抑制萌发种子贮藏物质动员,影响小麦种子萌发形态形成,确定5.0 mM为高铵胁迫临界浓度。从相关性分析结果发现,胚根长度与胚芽鞘长度的相关性达到显著水平;胚根干重与根冠比和植株干重的相关性达到极显著水平,表明根系对高铵胁迫的响应更敏感。以胚根长度、胚芽鞘长度、植株干重和根冠比耐性指数为筛选指标,将24个小麦品种分为高铵敏感型、中间型和耐高铵型。     

苗期外源脱落酸和茉莉酸缓减小麦花后干旱胁迫的效应及其生理机制

为探究生育前期喷施脱落酸（ABA）和茉莉酸（JA）对小麦花后干旱胁迫的缓减效应,在盆栽试验条件下,测定和分析了苗期喷施ABA和JA后花后干旱胁迫下小麦籽粒产量及部分生理指标的变化。结果表明,花后干旱胁迫显著降低小麦穗粒数、千粒重和产量。干旱胁迫下,喷施ABA和JA可显著提高植株内源ABA和JA含量、旗叶光合速率和PSⅡ的最大光化学效率、渗透调节物质（可溶性糖、游离氨基酸和脯氨酸）含量以及抗氧化酶（SOD、CAT、APX和GR）活性,降低丙二醛含量,增加穗粒数、千粒重和产量。说明生育前期喷施外源ABA和JA可缓解花后干旱胁迫对小麦光合的抑制作用,增强干旱胁迫下植株的渗透调节和抗氧能力,促进产量形成。     

不同小麦品种对干旱锻炼响应的综合评价

为明确不同小麦品种对干旱锻炼响应的差异,采用PEG6000模拟干旱胁迫,选取江苏、山东、河南、河北等地大面积种植的110个小麦品种进行水培试验,分析了不同小麦品种叶片相对含水量、叶面积、地上部干鲜重、根干鲜重、植株干物质积累量、根系形态、脯氨酸含量、可溶性总糖含量和蔗糖含量等14个指标的锻炼系数,通过主成分分析、聚类分析方法对这些品种的锻炼响应进行综合评价。结果表明,干旱胁迫下经锻炼处理的植株各指标总体均值大于未经锻炼处理的植株。小麦不同指标的锻炼系数存在差异,其中,可溶性糖、脯氨酸等渗透物质含量的锻炼系数较大。采用主成分分析将14个形态及生理指标综合成4个相互独立的综合指标,其累计贡献率为77.178%;根据主成分综合得分评价值进行系统聚类,可将110个小麦品种分为锻炼敏感型和锻炼不敏感型两大类,前者包括扬麦158、晋麦33、济麦22、豫麦47、洛旱11等81个品种;后者包括淮麦20、淮麦28、泗水38、苏麦188等29个品种。