持续干旱及复水对柳枝稷幼苗分蘖期生长发育的影响

柳枝稷(Panicum virgatum)苗期的耐旱能力是其在干旱、半干旱地区生长的关键,为确定其耐旱能力,采用裂区试验设计对柳枝稷抗旱相关指标以及复水后幼苗的生长状况进行研究。结果表明:持续干旱胁迫对不同柳枝稷品种(系)的影响存在差异,其中以西稷2号(从Alamo中选育)的抗旱性较好。随干旱胁迫时间增加,其生长发育逐渐受到抑制,当胁迫时间低于10 d,土壤含水量高于3.7%时,其地上部生长受到一定程度的抑制,叶片失水,叶绿素含量急剧降低,根冠比、丙二醛(MDA)含量、以及抗氧化酶(SOD,CAT,POD)活性升高,此时复水柳枝稷幼苗能迅速恢复生长;当胁迫时间继续增大到12 d时,柳枝稷叶片失水严重,植株根冠比、叶片MDA含量,以及SOD,CAT,POD活性急剧升高,柳枝稷地上部干枯,此时复水可重新长出幼苗;但当胁迫时间超过12 d时(西稷2号超过14 d),将因缺水干旱死亡。因此,柳枝稷在降雨缺乏地区种植时,可选用西稷2号作为推广品种(系),且在持续干旱时间超过10 d,土壤含水量低于3.7%时,应及时复水救苗。     

供磷水平对柳枝稷光合特性与抗逆生理的影响

【目的】探究盐碱条件下供磷水平对不同品种柳枝稷光合特性与抗逆生理的影响。【方法】采用双因素随机区组试验设计进行盆栽试验,设置3个柳枝稷品种(Alamo加倍体、Alamo和Pathfinder)和3个供磷水平[不施磷(P0)、低磷10 mg/kg (P10)、高磷100 mg/kg (P100)],比较不同供磷水平下各品种柳枝稷光合特性、抗氧化酶活性、渗透调节物质含量的变化规律,综合评价不同柳枝稷品种抗逆性。【结果】柳枝稷叶片叶绿素a、b含量、净光合速率、气孔导度、蒸腾速率、脯氨酸含量随供磷水平的增加而增加,其中Alamo加倍体品种P100处理较P0处理分别增加了57.3%、62.9%、41.4%、29.7%、55.2%、128%;胞间CO₂浓度、过氧化氢酶活性(CAT)、可溶性糖含量(SS)随供磷水平的增加而降低,其中Alamo加倍体品种P100处理较P0处理分别降低了51.7%、84.4%、20.9%。高磷处理下Alamo加倍体的净光合速率、超氧化物歧化酶活性(SOD)和脯氨酸含量均最大,表现出较强的生理活性。【结论】盐碱条件下施磷提高了柳枝稷的光合能力和抗逆性...     

不同施氮水平对柳枝稷光合特性及抗旱性的影响

为了探究宁夏银北盐碱地区柳枝稷高产优质高效栽培过程中最佳的施氮量及其对柳枝稷叶片光合特性及抗旱性的影响,本研究采用大田试验,以Cave-in-Rock品种柳枝稷为供试材料,设无氮添加(0 kg·hm~(-2),N_0)、施低氮(60 kg·hm~(-2),N_(60))、中氮(120 kg·hm~(-2),N_(120))和高氮(240 kg·hm~(-2),N_(240))共4个施氮水平,分析比较了各生育时期内柳枝稷叶片光合特性、渗透调节物质及抗氧化酶活性的变化,同时采用隶属函数法综合评价了盐碱地柳枝稷的抗旱性。结果表明,随着不同施氮水平的增加,柳枝稷各生育时期内叶片叶绿素相对含量(SPAD)、净光合速率(P_n)、气孔导度(G_s)和细胞间隙CO_2浓度(C_i)整体呈现先升后降的趋势,均在施中氮(N_(120))处理下达到峰值。与无氮添加(N_0)处理相比,施低氮(N_(60))、中氮(N_(120))和高氮(N_(240))处理下柳枝稷叶片的SPAD值平均增加了4.73%、18.71%和8.86%,净光合速率(P_n)平均提高了5.55%、17.02%和12.41%,气孔导度(G_s)平均升高了7.87%、56.18%和39.33%,细胞间隙CO_2浓度(C_i)平均增加了7.86%、30.71%和13.81%。柳枝稷叶片蒸腾速率(T_r)在高氮(N_(240))处理下达到最大值,叶片水分利用效率(WUE)随着不同施氮水平的增加而逐渐下降。隶属函数分析结果表明,施中氮(N_(120))处理下柳枝稷各抗旱指标隶属函数值的均值最大。因此,本试验条件下有利于提高柳枝稷叶片光合能力和抗旱性的适宜施氮水平为120 kg·hm~(-2)。     

不同施氮水平对柳枝稷光合特性及抗旱性的影响

为了探究宁夏银北盐碱地区柳枝稷高产优质高效栽培过程中最佳的施氮量及其对柳枝稷叶片光合特性及抗旱性的影响,本研究采用大田试验,以Cave-in-Rock品种柳枝稷为供试材料,设无氮添加(0 kg·hm-2,N0)、施低氮(60 kg·hm-2,N60)、中氮(120 kg·hm-2,N120)和高氮(240 kg·hm-...     

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。     

中性盐胁迫对柳枝稷苗期生长和生理特性的影响

为研究柳枝稷(Panicum virgatum)耐盐程度及其在盐胁迫处理下的生理和生长反应,选用2个柳枝稷品种‘Alamo’和‘Pathfinder’,采用3种中性盐(单盐NaCl, Na₂SO₄以及混合中性盐NaCl+Na₂SO₄),设0(CK), 50, 100, 200和300 mmol·L^-15个盐浓度,分别对柳枝稷进行胁迫处理,测定胁迫7 d的叶绿素含量、质膜透性、可溶性糖和可溶性蛋白,以及胁迫30 d的株高、分蘖、总根长、总根表面积、地上部和地下部干重.结果显示:低浓度(100 mmol·L^-1)盐胁迫条件下,2品种柳枝稷均能从生理和生长等方面表现出积极适应胁迫生境的趋势;随着盐浓度的增加,2品种柳枝稷的生长和生理受到显著抑制,但2品种的柳枝稷对不同的盐分表现出的耐盐能力不尽相同.3种中性盐中,Na₂SO₄对柳枝稷的胁迫程度大于NaCl和混合中性盐.     

硅对NaCl胁迫下柳枝稷叶片光合色素及气体交换特性的影响

以两个不同生态型的柳枝稷(Panicum virgatum)Alamo(低地型)和Cave-in-Rock(高地型)为试验材料,研究在0、50、100和150mmol·L~(-1) NaCl浓度下,分别添加0、0.5、1.0和2.0mmol·L~(-1)的外源硅(Na_2SiO_3·9H_2O)对其叶片光合色素含量及光合气体交换参数的影响。结果表明,Alamo叶片的叶绿素a、叶绿素b以及叶绿素a+b的含量均随着NaCl浓度的升高呈现降低趋势,但是Cave-in-Rock的变化趋势则相反。在无外源Si处理下,Alamo叶片净光合速率(Pn)和气孔导度(Gs)在50mmol·L~(-1) NaCl浓度下升高,100和150mmol·L~(-1)下降低;Cave-in-Rock的Pn、Gs和胞间CO_2浓度(Ci)随着NaCl浓度的增加逐渐降低。盐胁迫下,适当浓度外源硅(Si)的添加对Alamo和Cave-inRock叶绿素a、叶绿素a+b和叶绿素b、类胡萝卜素含量的提高具有积极的作用。外源Si的添加同样提高了盐胁迫下Pn、Gs和Ci等参数。本研究中,1~2mmol·L~(-1) Na_2SiO_3·9H_2O对盐胁迫下柳枝稷叶片光合色素及光合气体交换的促进作用较明显。     

干旱胁迫及复水对燕麦根系生长及生理特性的影响

为研究燕麦（Avena sativa L.）生长早期根系生长和生理特性对干旱胁迫及复水的响应规律和适应机制,本试验采用盆栽控水,测定了干旱胁迫及复水下燕麦生长早期根系生长、生理特性指标及籽粒产量变化。结果表明：短期（14 d）中度干旱胁迫对根系生长指标及活力有促进作用,重度干旱胁迫持续抑制此类根系指标;根系丙二醛（Malondialdehyde,MDA）和脯氨酸含量及抗氧化酶活性随干旱胁迫程度加重而提高;复水使受干旱胁迫抑制的根系总长、根系总表面积、根系平均直径、根系干重和根系活力提高,使受干旱胁迫提高的根系MDA和脯氨酸含量及超氧化物歧化酶（Superoxide Dismutase,SOD）和过氧化氢酶（Catalase,CAT）活性降低。本研究表明燕麦生长早期通过调控根系生长和生理特性适应干旱胁迫,复水使受干旱胁迫影响的燕麦生长早期部分根系生长和生理特性指标得到补偿或恢复,减轻持续干旱胁迫对燕麦籽粒产量的影响。     

干旱及复水对桑树叶片光合能力的影响

为研究干旱及旱后复水对桑树叶片光合能力的影响,揭示其对干旱的适应性及复水后的修复机制,以秋雨桑(Morus alba‘Qiuyu')为试验材料,采用盆栽控水法探究了桑树叶片生长及光合荧光特性。结果表明:土壤含水量为26.7%时,叶片含水量显著降低,萎蔫下垂,卷曲度、叶基角增大;桑树叶片的净光合速率、蒸腾速率以及气孔导度等主要光合气体交换参数近于0,而胞间CO_2浓度和气孔限制值升高。初始荧光、过剩光能、失活PSⅡ反应中心的热耗散量子产额、维持类囊体膜两侧质子梯度和叶黄素循环的比例、荧光量子产额和热耗散的量子产额值均升高,而最大荧光、电子传递效率和吸收光能用于光化学反应量子产额下降;复水后,叶片长势指标、主要光合气体交换参数和荧光参数值迅速恢复。这表明干旱下桑树叶片净光合速率由气孔和非气孔因素共同限制,PSⅡ反应中心部分失活,叶片通过增加叶黄素循环,荧光量子产额和热耗散来消耗过剩光能。且复水后,桑树叶片光合机构具有完善的调节修复机制,可在较短的时间内修复干旱胁迫引起的损伤。     

外源ABA对镉胁迫下柳枝稷生理特性及镉吸收的影响

为探究外源脱落酸(Abscisic acid,ABA)缓解柳枝稷(Panicum virgatum)镉(Cd)毒害效应及可能产生的生理机制,本试验以2个柳枝稷品种'Alamo'与'Cave in Rock'为材料,在水培条件下,研究了外源1μmol·L-1 ABA预处理对20μmol·L-1镉(Cd2+)胁迫下柳枝稷幼...     

干旱胁迫及复水对黄连花幼苗生长和生理特性的影响

以盆栽黄连花(Lysimachia davurica)幼苗为材料,研究了20d的干旱胁迫和复水对植株部分形态特征及叶片抗旱相关生理指标的影响。结果表明,随着胁迫时间的增加,其生长发育逐渐受到抑制。当胁迫时间低于10d以及土壤含水量不低于14.52%时,其地上部生长受到一定的抑制,叶片失水,单叶面积减小,叶绿素含量、MDA含量、可溶性糖、脯氨酸以及抗氧化酶(POD、CAT)活性升高,此时复水,除了茎尖,植株可以迅速恢复生长。当胁迫时间持续增加到15d,叶片严重失水,地上部干枯,此时复水,66.66%的植株可以重新长出幼苗。但当胁迫时间达到20d时,植株因缺水干旱死亡。因此,黄连花在管理养护时,在持续干旱时间超过10d,土壤含水量低于14.52%时,应及时复水救苗。     

苜蓿根系构型及生理特性对干旱复水的响应

为了研究苜蓿根系构型及生理特性对干旱复水后的响应,对肇东苜蓿进行盆栽控水试验.设置正常供水(CK)、轻度干旱(LS)、中度干旱(MS)和重度干旱(SS)4个处理,在干旱处理4周后进行复水,研究各处理间根系构型及生理指标的差异.结果表明:干旱处理对根干重和根尖数有极显著影响(P<0.01),对比根长、根表面积、根体积和根...     

苜蓿根系构型及生理特性对干旱复水的响应

为了研究苜蓿根系构型及生理特性对干旱复水后的响应,对肇东苜蓿进行盆栽控水试验。设置正常供水(CK)、轻度干旱(LS)、中度干旱(MS)和重度干旱(SS)4个处理,在干旱处理4周后进行复水,研究各处理间根系构型及生理指标的差异。结果表明:干旱处理对根干重和根尖数有极显著影响(P0.01),对比根长、根表面积、根体积和根密度有显著影响(P0.05)。干旱胁迫抑制了根系的生长,降低了根干重、根长、根表面积、根体积、根密度和根尖数等形态指标,促进了比根长的增加。各处理间拓扑指数差异显著(P0.05),干旱促进苜蓿根系从二分枝型向人字形结构转变。干旱胁迫极显著(P0.01)增加了根系丙二醛(MDA)和超氧负离子(O~(2-))的含量,同时超氧化物歧化酶(SOD)活性和谷胱甘肽(GSH)含量也极显著增加(P0.01),从而保持体内活性氧处于较低水平。脱落酸(ABA)含量在干旱胁迫下极显著(P0.01)增加,通过其生理作用及信号传导途径提高苜蓿抗旱性。     

柳枝稷苗期对氮素胁迫耐受性的综合评价

为明确柳枝稷在缺氮处理下的耐受能力从而筛选出优质的种质资源,以13份柳枝稷种质为供试材料,在人工气候室中进行水培试验,通过相关农艺性状和生理指标等评价指标的测定,采用标准差系数赋予权重法对柳枝稷在胁迫下的表现做综合评价.结果表明:氮素胁迫对13个不同柳枝稷种质的总生物量、根长、净光合速率、叶绿素含量、叶表面积等指标具有显著抑制作用.标准差系数赋予权重法得出的各材料耐氮胁迫性依次为:BJ-4＞BJ-3＞ Forestbu rg＞ Pathfinder＞ BJ—5＞Blackwell＞ BJ—2＞Kanlow＞ Alamo＞ Cave—In-Rock＞ BJ—1＞Trailblazer＞BJ-6,评价结果与实际观测结果基本一致.     

黄土丘陵区柳枝稷与白羊草光合生理生态特征的比较

在干旱季节里测定自然条件下引种牧草柳枝稷与驯化本地天然牧草白羊草的一些光合生理生态特征日变化的结果表明 ,前者之所以呈现较高的光合速率主要是其具有较强的叶肉细胞羧化能力 ,较低的气孔导度降低了蒸腾 ,从而提高了水分利用效率 ,正因为这种特性使其虽为引进种但仍能在陕北不同立地条件下种植生长     

黄土丘陵区柳枝稷与白羊草光合生理生态特征的比较

在干旱季节里测定自然条件下引种牧草柳枝稷与驯化本地天然牧草白羊草的一些光合生理生态特征日变化的结果表明，前者之所以呈现较高的光合速率主要是其具有较强的叶肉细胞羧化能力，较低的气孔导度降低了蒸腾，从而提高了水分利用效率，正因为这种特性使其虽为引进种但仍能在陕北不同立地条件下种植生长。     

盐胁迫下三种柳枝稷生理特性及同工酶研究

以柳枝稗低地型品种Alamo和高地型品种Caddo、Dacotah为材料,采用终浓度为250mmol/L的Na~+溶液进行处理,研究盐胁迫对三种柳枝稷生理特性的影响。结果表明:三种柳枝稷受到盐胁迫时,相对含水量(RWC)的变化程度为CaddoDacotahAlamo,在胁迫5d时电导解质渗透率(EL)的变化为Caddo AlamoDacotah。叶片和根系中丙二醛(MDA)含量随盐胁迫时间的延长呈先下降再上升的趋势,其中,品种Caddo的MDA含量比率(叶片/根系)最高,Dacotah次之,Alamo最小。品种Caddo叶脯氨酸含量变化较大,5d时达到最大值3.45μmol/g·FW。各处理天数下,品种Caddo叶片和根系的可溶性蛋白含量均为最高。品种Caddo叶片和根系APX活性均随胁迫时间增加呈上升趋势,处理10d时,叶片APX活性达7712.20U,与其他两个品种差异极显著(P0.01),品种Dacotah叶片和根系CAT活性随胁迫时间增加均呈先上升再下降的趋势,在处理5d时分别达到最高峰值464.46U和111.63U,与其他两个品种差异极显著(P0.01),在5d、10d盐胁迫处理下,叶片SOD活性均以Caddo品种最高。同时测定了胁迫10d时3个品种根系的抗氧化同工酶,其中APX产生3种同工酶,SOD产生4种同工酶,CAT产生1种同工酶。初步评价表明,3个品种耐盐性依次为:AlamoDacotahCaddo。     

干旱及复水对荒漠绿洲过渡带一年生草本植物生长及生理特性的影响

一年生草本植物种群组成荒漠与绿洲生态系统的恒有性植物层片,在防风固沙和保护绿洲生态系统稳定方面具有重要的作用。本研究选取河西走廊荒漠绿洲过渡带人工林下典型5种一年生草本植物虎尾草、狗尾草、白茎盐生草、沙米和雾冰藜为研究对象,采用盆栽试验模拟干旱胁迫及复水,测定5种植物幼苗根系和叶片的生长（株高、根体积、根系平均直径、根系总表面积、根系总长和根系干重）与生理指标（根系活力、光合色素、丙二醛、渗透调节物质和抗氧化酶活性）的变化特征和规律,分析其对干旱环境的适应能力。研究结果表明,轻度干旱胁迫（土壤水分相对于CK减少2%）对5种一年生草本植物生长影响较小,甚至有一定的促进作用;中度（土壤水分相对于CK减少4%）和重度（土壤水分相对于CK减少6%）干旱胁迫下植物生长受到明显抑制。随着干旱胁迫程度的加剧,5种植物根系和叶片的丙二醛、过氧化物酶活性和渗透调节物质含量呈上升趋势;而根系活力呈下降趋势。禾本科一年生草本植物虎尾草和狗尾草根系酶活性（超氧化物歧化酶）随干旱胁迫程度的加剧呈持续增加的趋势;藜科一年生草本植物沙米和雾冰藜随干旱胁迫程度的加剧表现出先增加后下降的趋势。复水处理后,5种植物的生长...     

干旱胁迫及复水对伊犁绢蒿幼苗生长及生理特性的影响

为研究伊犁绢蒿（Seriphidium transiliense）幼苗对干旱胁迫的适应能力,本研究采用盆栽控水法分析了持续干旱胁迫及复水过程伊犁绢蒿幼苗生长及生理指标的变化。结果表明：随着干旱胁迫的加剧,幼苗地上部分生长逐渐减慢,重度干旱胁迫下幼苗株高和地上生物量较对照分别降低了50.29%和50.82%（P<0.01）;幼苗根长、地下生物量和根冠比则持续增加,重度干旱胁迫下各指标较对照分别增加了11.41%,10.69%和125.09%（P<0.05）;叶片相对含水量、叶绿素含量和根系活力持续下降;叶片和根系的相对电导率、丙二醛含量、可溶性糖和脯氨酸含量、超氧化物歧化酶和过氧化物酶活性逐渐升高,而可溶性蛋白质含量和过氧化氢酶活性则呈先升高后降低的趋势。综上所述,伊犁绢蒿幼苗可以通过调节生长和生物量的分配,并通过积累渗透调节物质和提高抗氧化酶活性来清除活性氧,维持其在干旱胁迫下的生长;复水后,叶片和根系的渗透调节物质及抗氧化酶活性大多能恢复至中度干旱胁迫水平,表明伊犁绢蒿幼苗具有较强的干旱适应能力。