紫花苜蓿形态和生理指标响应干旱胁迫的品种特异性

为研究紫花苜蓿在叶片和根系水平上响应干旱胁迫的形态和生理的品种特异性规律,在温室内分析了干旱胁迫下WL363HQ和巨能7紫花苜蓿株高、分枝数、生物量及叶片和根系中丙二醛（MDA）、脯氨酸、抗氧化酶类物质、C、N含量、C/N、稳定性C同位素（δ¹³C）和稳定性N同位素（δ¹⁵N）。结果表明：干旱胁迫显著降低了供试品种地上部分和根系的干重及分枝数（P<0.05）。干旱胁迫显著降低了巨能7的株高（P<0.05）,但增加了巨能7的根冠比,而WL363HQ的结果与之相反,这说明干旱胁迫下供试品种的株高和根冠比具有品种特异性的规律。干旱胁迫增加了WL363HQ和巨能7叶片和根系中MDA和脯氨酸的含量及抗氧化酶物质的活性,且在器官水平也具有品种特异性规律。干旱胁迫下巨能7叶片的MDA含量显著增加（P<0.05）,而在WL363HQ根系中的MDA含量也显著增加（P<0.05）。干旱胁迫下WL363HQ叶片脯氨酸含量、POD和SOD活性,及根系SOD的活性均显著增加（P<0.05）,而巨能7仅叶片SOD活性,根系脯氨酸含量、POD活性显著升高（P<0.05）。尽管干旱胁迫对供试品种叶片和根系C、N含量无显著影响（P>0.05）,但干旱胁迫显著提高了WL363HQ和巨能7紫花苜蓿根系的δ¹³C（P<0.05）,且WL363HQ叶片的δ¹⁵N均显著高于巨能7（P<0.05）。此外,干旱胁迫均显著提高了巨能7叶片和根系的C/N（P<0.05）。干旱胁迫下供试品种C、N代谢参数并没有在叶片和根系中表现出较为明显的品种特异性规律,深层次的机制还有待进一步研究。本研究结果将为进一步掌握紫花苜蓿叶片和根系协同抗旱机制及抗旱丰产紫花苜蓿新品种的选育提供理论依据。     

紫花苜蓿叶片和根系膜脂过氧化及C、N特征对水分和N添加的响应北大核心CSCD

为研究紫花苜蓿叶片和根系对水分和外源氮(N)添加的响应规律,在温室条件下设置水分胁迫处理(WS)(35%±5%)田间持水量(field water capacity,FWC)和充分灌溉且未渍水(WW)(70%±5%)FWC两个水分梯度,每个水分梯度下设置0、5和10 mmol·L^(-1)3个N添加水平(Nn、Nm和Nh),研究了紫花苜蓿叶片和根系膜脂过氧化的程度及C、N特征对不同水分条件和外源N添加的响应规律。结果表明:WS和外源N提高了紫花苜蓿叶片丙二醛(MDA)含量,但对根系没有显著影响。WS和N添加未影响紫花苜蓿叶片C含量,但N添加提高了根系C含量。WS未改变紫花苜蓿叶片N含量,但提高了根系N含量。外源N添加不但提高了叶片N含量,还增加了根系N含量,但叶片N含量在WW处理下对外源N添加较为敏感,而根系N含量在WS处理下对外源N的添加较为敏感,这说明紫花苜蓿叶片和根系C、N状态对N添加的响应受土壤水分条件的调控。紫花苜蓿根系C/N较叶片更高,且对水分和外源N添加的响应更为敏感。WS处理显著提高了根系δ^(13)C,对叶片δ^(13)C无显著影响。外源N添加降低了叶片和根系δ^(15)N,且在WS处理下根系δ^(15)N显著降低,叶片中δ^(15)N在WW处理下显著降低。总之,相比叶片,紫花苜蓿根系生理参数及C、N特征对水分和外源N添加采取了更为积极的策略,在生长中发挥着更重要的作用。该研究结果有助于全面掌握紫花苜蓿各器官对水分和外源N添加的响应策略,为我国旱作农业区紫花苜蓿制定精准的水肥管理制度提供了理论依据。