干旱胁迫对蒲公英渗透调节物质、酶保护系统及质膜水孔蛋白PIP2-3基因表达的影响

为了揭示蒲公英在干旱胁迫下渗透调节和酶保护系统的作用机理以及质膜水孔蛋白PIP2-3基因的表达特征,采用盆栽控水试验,研究了不同干旱胁迫RWC=(90±5)%、RWC=(75±5)%、RWC=(50±5)%下蒲公英渗透调节物质、酶保护系统以及质膜水孔蛋白基因的相关表达。结果表明:随着干旱胁迫的加重,蒲公英叶片中的可溶性糖、可溶性蛋白、游离脯氨酸的含量显著增加,超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)的活性显著提高,在轻度胁迫(MS)中呈持续上升的趋势,重度胁迫(SS)中则呈现先升高后下降的趋势(可溶性糖除外);质膜水孔蛋白PIP2-3基因的相对表达量上调,轻度胁迫(MS)显著高于重度胁迫(SS)。复水7 d后,渗透调节物质的积累以及SOD的含量下降,但仍显著高于CK,POD、CAT的含量以及质膜水孔蛋白PIP2-3基因的相对表达量恢复正常,说明在干旱胁迫条件下蒲公英通过增加渗透调节物质的积累,提高酶保护系统的活性来增强植株的抗逆性,上调质膜水孔蛋白基因的相对表达量来加强水分运输能力。     

不同氮磷钾配方施肥对紫叶莴笋产量及品质的影响

采用"3414"设计方案设置氮磷钾肥的田间试验,旨在研究不同氮磷钾组合对紫叶莴笋的产量与品质的影响。结果表明,合理施肥对紫叶莴笋具有显著增产效果,其中处理N_2K_2P_2增幅最大,增产量为10 401.3kg/hm~2,并且氮磷钾增产效应为钾氮磷;合理配方施肥处理能显著提高紫叶莴笋叶与茎中氨基酸、还原糖及Vc的含量,降低硝酸盐的含量,提高紫叶莴笋的品质;紫叶莴笋叶花青素含量的增加在一定范围内与施肥量成正比,其中花青素含量最高的为处理N_2P_1K_1,为41.28 mg/100 g,随着氮、磷的增加花青素含量呈现先增加后降低趋势。结合紫叶莴笋产量与品质的多个指标综合评价表明:效果最优的为处理N_2P_1K_2及N_1P_2K_2,氮、磷、钾施肥量分别为276.0、45.0、153.0 kg/hm~2与138.0、90.0、153.0 kg/hm~2。     

NaCl胁迫对接种AMF费菜生长和叶绿素含量及荧光参数的影响

试验以费菜(Sedum aizoon L.)为材料,研究了不同浓度NaCl(0、8、12、16、20 g·kg~(-1))处理下接种GMH、GMA 28 d费菜幼苗的生长、叶绿素含量及叶绿素荧光参数变化。结果表明,当NaCl浓度在0~8 g·kg~(-1)时,随着盐处理浓度的增大,费菜叶绿素含量增加,初始荧光(Fo)增大,盐害指数增大,最大荧光(Fm)、光系统II(PSII)最大光化学效率(Fv/Fm)下降、实际光化学效率(ΦPSⅡ)减小,非光化学猝灭(NPQ)上升,叶片通过调节热耗散维持较高的光化光能量分配;光化学猝灭(q P)与PSII电子传递速率(ETR)降低,电子传递受到抑制。NaCl浓度超过8 g·kg-1时,光保护机制作用遭到破坏。接种AMF费菜根长、株高、根冠比、根系活力与对照CK相比均有显著增加。接种AMF植株的Fv/Fm得到明显提高,减轻了盐害对费菜电子传递速率和光能转化效率的影响,并配合通过增加热耗散来降低过剩激发能对PSII的伤害,同时维持尽量多的能量参与光化学反应,提高了费菜的光合能力,增强了费菜的盐耐受程度,但当NaCl浓度超过12 g·kg-1时,盐害同样也伤害费菜的PSII。同时,接种GMA提高费菜耐盐性的效果高于接种GMH。     

夏季高温干旱地区有机蔬菜种植管理策略

有机蔬菜的种植能改善我国夏季高温干旱地区的种植情况,提高其农业的产量,从而提升干旱地区农民的收入。本文立足于有机蔬菜在干旱地区发展的角度,提出夏季高温干旱地区种植有机蔬菜的管理路径,并提出可行性策略,为有机蔬菜在干旱地区可持续发展提供理论基础和建议。     

低温胁迫下AMF对景天三七生长和生理特性的影响

以景天三七(Sedum aizoon)为试材,接种丛枝菌根真菌(AMF)后,再进行低温处理(0℃、5℃、10℃,以25℃为对照),在低温处理2、4、6、8和10d后对生长指标和相对电导率、丙二醛(MDA)含量、抗氧化酶活性、脯氨酸(Pro)含量、可溶性蛋白含量、叶绿素含量和叶绿素荧光参数进行测定,旨在探讨低温胁迫下接种AMF对景天三七生长和生理特性的影响。结果表明,低温胁迫抑制了AMF(Glomus mosseae)对景天三七根系的侵染能力和菌根的相对依赖性。与未接种对照相比,接种AMF的景天三七在株高、根长、干鲜重等方面有明显增加,0℃低温下增长效应更明显,总干重比未接种对照增加了75.38%;低温胁迫下景天三七相对电导率、MDA含量和Pro含量随胁迫温度的下降和胁迫时间的延长而增加;超氧化物歧化酶(SOD)活性、过氧化物酶(POD)活性、过氧化氢酶(CAT)活性和可溶性蛋白含量则呈先上升后下降的趋势;叶绿素含量和PSⅡ原初光能转化效率(Fv/Fm)呈下降趋势。与未接种对照相比,接种AMF能显著抑制低温下景天三七细胞膜透性和MDA含量的升高,显著提高景天三七体内SOD、POD和CAT的活性,诱导产生更多的可溶性蛋白和脯氨酸;提高植株体内叶绿素含量和Fv/Fm,明显缓解低温胁迫对景天三七的伤害,增强景天三七对低温胁迫的耐受性。     

土壤酸化对景天三七叶片光合特性及超微结构的影响

以景天三七(Sedum aizoon L.)为材料,通过浓硫酸模拟土壤酸化,研究了不同土壤酸化处理(pH 3.4、4.6、5.5)对景天三七叶片光合特性及超微结构的影响。结果表明,随着土壤酸化加剧,土壤中铝离子溶出量迅速增加,叶片总叶绿素含量则逐渐降低,而细胞相对电导率和丙二醛含量逐渐增高。在轻度(pH 5.5)和中度(pH 4.6)酸化下植株光合及荧光参数与CK(pH 6.6)相比无显著差异,叶绿体超微结构完整;在重度(pH 3.4)酸化下,光合及荧光参数出现明显阈值响应,P_n、C_i、T_r、G_s、F_o、F_m、Φ_PSⅡ、qP、F_v/F_m迅速降低,NPQ、L_s则显著增高,叶绿体不再沿细胞膜均匀分布,并在细胞质中扎堆聚集,基粒片层出现明显间隙,部分类囊体膜模糊不清。结果还表明,土壤酸化促进了叶片中游离脯氨酸、可溶性蛋白,以及SOD、CAT、GR和APX活性的增加,可溶性糖则呈现先增加后下降趋势。由此可见,土壤酸化导致植株叶片膜质过氧化的原因可能是促进了土壤中铝离子的析出;轻中度土壤酸化并未引起叶片光合及超微结构的变化,重度土壤酸化则会导致叶绿体结构和功能遭受破坏,光合能力降低;同时景天三七可通过诱导渗透物质的增加和抗氧化酶活性的增强以防御土壤酸化的伤害。     

土壤酸化对景天三七生长、抗氧化酶活性及光合特性的影响

结合国内可耕地土壤酸化情况逐年扩大的趋势,为探究土壤酸胁迫对景天三七生长、抗氧化酶活性及光合特性的影响,通过模拟土壤酸化,研究了景天三七在4种不同土壤pH(6.2~3.8)条件下的生长及生理生化变化。结果表明:轻度的土壤酸化(pH 5.6)会增强景天三七根系的活力,促进地下部的生长。景天三七的株高、叶厚、茎粗和根长随着土壤酸化程度的加剧会受到明显的抑制,根系的可溶性糖质量分数和相对电导率、叶片的SOD和CAT活性以及MDA质量摩尔浓度和相对电导率也随之升高,叶片渗透调节物质可溶性糖和游离脯氨酸质量分数却呈现先升高后下降的趋势;在土壤pH4.2时,景天三七的光合参数和荧光参数会出现明显的阈值响应,其中P_n、G_s、T_r、C_i、F_m、F_v/F_m、NPQ和叶绿素SPAD值迅速降低,同时Ls、Φ_(PSⅡ)、q_P显著升高,叶绿体的结构与功能遭到破坏,对景天三七的光合能力造成严重的影响。因此,景天三七在酸化土壤中栽培时,应注意当地土壤酸碱度不应低于pH 5.6。