苎麻抗旱性基因型差异及其生理生化机理研究

同类根型的苎麻基因型抗旱性存在显著差异。在干旱胁迫下，抗旱性强的基因型叶片相对含水量、水势和细胞膜的稳定性高，苎麻叶片游离脯氨酸积累的过氧化物酶活性对干旱胁迫的反应存在基因型差异，随着干旱胁迫加强，抗旱性强的基因型过氧化物酶活性从低到高，而抗旱性弱的基因型则相反。在干旱胁迫０￣１２天内，抗旱性弱的基因型积累游离脯氨酸多于抗旱性强的基因型，而随着胁迫加强（干旱１２￣２４天），抗旱性强基因型游离脯氨酸     

旱地小麦品种抗旱性的生理生化指标分析及评价

以云南田麦品种云麦47为对照,云南旱地品种云麦42、云麦50、靖麦11为材料,通过小麦的灌浆期的生理生化指标的方差分析,表明:抗旱性强的品种水势高,过氧化氢酶活性随土壤含水量的增加而增高.旱地品种的水势、保水力、过氧化氢酶、可溶性糖含量与田麦品种的差异不明显,不能用来区别品种的水旱型.     

土壤干旱对抗旱品种洛麦9133拔节期生理特性的影响

为揭示冬小麦拔节期对干旱胁迫的响应机制,采用盆栽试验对不同土壤干旱条件下洛麦9133拔节期的生理特性进行了研究.结果表明,拔节期叶水势、叶相对含水率、叶绿素含量、根系活力、蒸腾速率和光合速率均随土壤水分的减少而呈降低趋势;叶饱和亏、叶绿素a/b、叶片可溶性糖含量、脯氨酸含量、质膜透性、POD活性以及水分利用效率均呈增加趋势.这说明在干旱胁迫下,冬小麦通过降低水势、相对含水率、根系活力和蒸腾速率,增加渗透调节物质可溶性糖、脯氨酸含量和增强POD活性等生理上的变化以提高抗旱性,从而使其适应干旱逆境.     

冬小麦不同抗旱品种抽穗期干旱诱导蛋白差异与抗旱性的研究

为了确定抗旱小麦新品种的分子鉴定指标,选用5个不同小麦生态类型区共18个新品种,采取盆栽与人工干旱胁迫及SDS-PAGE等方法,研究了抽穗期干旱胁迫诱导蛋白差异与抗旱性的关系。结果表明,根据抗旱指数和反复干旱存活率可将参试品种(系)分为高抗、中抗和低抗3种抗旱类型。提取旗叶蛋白质进行SDS-PAGE分析,发现在水分胁迫条件下一些高分子量的蛋白降解成一些小分子量的蛋白和多肽,其中分子量为66．2kD左右的D-差异蛋白在高抗、中抗旱品种(系)中均有出现,故D-差异蛋白可以作为抗旱小麦新品种筛选和鉴定的分子指标。     

渗透胁迫条件下不同抗旱性小麦品种萌发期生理生化指标的变化

为给小麦苗期抗旱鉴定提供依据。以17个抗旱性不同的小麦品种为材料,在渗透胁迫（-0．975MPa）条件下。研究了小麦萌发后期部分生理生化指标的变化,并在旱棚池栽控水条件下对品种的抗旱性进行了比较鉴定。结果表明,在渗透胁迫条件下,不同小麦品种萌发期胚芽鞘的脯氨酸含量、胚芽鞘和胚根的MDA含量升高,而胚芽鞘和胚根的SOD、CAT活性以及可溶性蛋白质含量下降。其中胚芽鞘脯氨酸含量、CAT活性、SOD活性均与抗旱指数、抗旱系数相关极显著,反映抗旱性强弱趋势基本一致,可作为小麦早期的抗旱性鉴定指标。渗透胁迫条件下胚芽鞘脯氨酸、CAT和SOD的T／CK值（胁迫测定值／对照值）分别大于2．2、0．8和0．8为强抗旱性品种,而抗旱性弱的品种则分别小于1.5、0．65和0．4。     

干旱胁迫下植物生理生化及DNA甲基化的研究进展

干旱是影响植物正常生长发育的一个最重要的逆境因子,植物为适应和抵御干旱环境所引起的生理生化过程是一个复杂的系统,DNA甲基化在植物干旱胁迫下过程中起了重要作用。从植物形态指标的表现、生理生化水平的调节及DNA甲基化3个方面归纳阐述植物对干旱胁迫的响应,综述植物抗旱响应对策、DNA甲基化及其检测方法等研究进展,为抗旱种质的鉴定、筛选和抗旱生理育种提供参考。     

干旱胁迫下外源脱落酸对大豆花期生理特性的影响

以大豆品种绥农14为材料,采用盆栽试验研究了大豆花期干旱胁迫条件下喷施不同浓度外源脱落酸(ABA)对大豆生理特性的影响,并对不同浓度脱落酸的作用效果进行比较。结果表明:与正常供水相比,干旱条件下的大豆叶片过氧化物酶活性、丙二醛含量、可溶性糖含量、游离脯氨酸含量均增加,超氧化物歧化酶活性和叶绿素含量降低,喷施一定浓度外源ABA明显缓解了干旱胁迫下大豆各项生理指标的变化幅度。喷施ABA后1～13 d,4.0 mg.L-1的ABA明显提高了过氧化物酶的活性、1.0 mg.L-1ABA能明显促进超氧化物歧化酶活性升高和可溶性糖含量增加,并能缓解叶绿素含量的降低;3.0 mg.L-1的ABA明显使脯氨酸含量增加;2.0 mg.L-1的ABA对缓解丙二醛积累作用明显。综合分析表明,干旱胁迫下,叶面喷施一定浓度的脱落酸维持了大豆花期叶片的正常生理代谢功能,有效的提高了叶片抗氧化能力和控制了叶片的衰老进程。     

大豆对干旱胁迫生理生化的响应

我国北方地区水资源严重匮乏,干旱胁迫已成为限制大豆产量及品质的主要因素.阐明了大豆对干旱胁迫的生理生化反应,以及干旱对大豆产量和品质的影响,以其为大豆抗旱节水机理和调控以及生理遗传育种改良提供理论依据.     

水分胁迫条件下冬小麦幼苗应答蛋白的表达及其与品种抗旱性的关系

为了探索冬小麦幼苗期水分胁迫D-应答蛋白与品种抗旱性的关系,以30个抗旱性不同的冬小麦品种为材料,采用正常供水和-1.0 MPa PEG-6000胁迫两种处理及SDS-PAGE电泳技术,在抗旱性研究的基础上,对水分胁迫与非胁迫条件下D-应答蛋白在不同品种间表达的差异进行分析.结果发现,抗旱和中等抗旱品种经胁迫诱导后产生D-应答蛋白条带,而干旱敏感品种中没有出现此条带.该应答蛋白的分子量与已报道的抽穗期的分子量相当,约为66.2 kD.说明冬小麦幼苗期经水分胁迫后产生的D-应答蛋白与抽穗期水分胁迫后产生的应答蛋白完全一样,可以作为鉴定抗旱性的应答蛋白指标.     

冬小麦叶绿素荧光参数与品种抗旱性的关系

为了明确不同生态型小麦品种的光合抗旱特征,选取生态型相异的小麦品种在不同供水条件下种植,测定其旗叶的叶绿素荧光动力学参数,对其在干旱胁迫下的光合特性进行比较研究。结果表明,干旱胁迫使小麦Fo增加,Fm、Fv、Fv/Fm和Fv/Fo值均降低,但变化幅度因生态型而异,高水肥品种的荧光参数对干旱胁迫更为敏感,而旱肥型品种则表现出较强的光合稳定特性。干旱胁迫下,叶绿素荧光参数变化与品种抗旱性密切相关。利用不同生态型小麦品种叶绿素荧光对干旱胁迫的反应差异鉴定品种抗旱性是可行的。     

冬小麦种子萌发期抗旱性的基因型差异

为准确评价冬小麦种子萌发期抗旱性的基因型差异,利用15%浓度聚乙二醇(PEG-6000)高渗溶液模拟干旱胁迫,选取22个小麦品种进行种子萌发实验,通过对根长、芽长、根干重、芽干重、发芽势等9个指标的测定,并运用相关分析、主成分分析、隶属函数等方法分析了不同小麦品种萌芽期对干旱胁迫的响应。结果表明,品种间不同指标抗旱指数的变异程度不同,其中发芽势、根长、芽长、根干重、芽干重的抗旱指数变异系数均大于100%,以发芽势变异最大,变异系数达到186.30%,而种子总干重变异最小。通过主成分分析,将9个指标转化为三个相互独立的综合指标,其累计贡献率达到94.43%。根据抗旱性综合评价值(D)进行聚类分析,将22个小麦品种分为四类,其中第一类,D≥0.5,抗旱能力较强,包括长旱58、西杂5号和陕麦139;第二类,0.4≤D0.5,中等抗旱,包括航麦6号、晋麦47和轮选988;第三类,0.19≤D0.4,对干旱中度敏感,包括西农223等7个品种;第四类,D0.19,抗旱能力较弱,包括漯麦18、郑麦7698和天麦535。     

119份春小麦种质萌发期抗旱性鉴定及抗旱相关基因表达特性分析

为了解不同小麦种质萌发期抗旱性强弱,以20% PEG6000溶液模拟干旱胁迫,对119份春小麦萌发期种子发芽势、种子发芽率、根鲜重、根干重、苗鲜重、苗干重、叶鲜重、叶干重、根长和苗长进行测定分析,并综合评价其抗旱性。结果表明,种子发芽势、种子发芽率、苗鲜重、苗干重、叶鲜重和苗长可以作为评价春小麦萌发期抗旱能力的主要指标,并筛选出了1份抗旱型材料、36份较抗旱型材料、43份较敏感型材料和39份敏感型材料。为进一步研究抗旱相关基因在抗旱型与干旱敏感型材料萌发期响应干旱胁迫的表达特性,从而验证抗旱材料鉴定的准确性,以筛选出的2份抗旱性最好的种质（蒙茬1号、黑穗）和2份干旱敏感型种质（09594、K250）为材料,利用qRT-PCR对其在不同时长（0 h、1 h、6 h、12 h、24 h）的20% PEG6000胁迫下 TaNAC29、 TaC2DP1、 TaDLEA3、 TaCP 、 Taα-AMY 和 TaGPX 的表达特性进行分析表明,随着胁迫时间的增加,以上6种基因在小麦叶片和根系中均上调表达,表达量均在胁迫24 h时达到峰值,且 TaNAC29、 TaDLEA3、 TaCP 和 TaGPX 在根系中的表达量均明显高于叶片,而 TaC2DP1和 Taα-AMY 在叶片中的表达量更高;此外,抗旱材料蒙茬1号和黑穗中6种基因的表达量均高于敏感材料09594和K250。     

8份强筋小麦品种抗旱性评价

为给强筋冬小麦品种的抗旱性评价和抗旱指标筛选提供理论依据,以黄淮麦区种植的8个强筋小麦品种为材料,在水培条件下设置正常供水(对照)和20%聚乙二醇(PEG-6000)模拟干旱胁迫两个处理,测定了萌发期11个抗旱相关指标、幼苗期20个抗旱相关指标,计算各指标的抗旱系数,采用主成分分析法和隶属函数法求得综合抗旱能力评价值(D值),基于D值评价萌发期和幼苗期抗旱性;在旱棚池栽条件下,测定了2种水分处理下(适时一次灌溉、雨养)籽粒产量,基于产量抗旱系数评价全生育期抗旱性。结果表明：(1)干旱处理下,8个小麦品种萌发期发芽势、发芽率等10个抗旱指标显著低于对照,根冠比显著高于对照;幼苗期叶片净光合速率、气孔导度等13个抗旱指标不同程度地低于对照,胞间CO₂浓度、SOD活性等7个抗旱指标显著高于对照。(2)与适时一次灌溉相比,雨养条件下小麦籽粒产量显著降低,降幅18.70%～28.66%,产量抗旱系数为0.713～0.813。(3)8个强筋小麦品种在萌发期和幼苗期抗旱等级不尽相同。藁8901在2个生育时期均表现出抗旱性;科大1026、郑麦7698和丰德存麦5号在幼苗期表现出抗...     

冬小麦花期生理形态指标与卫星遥感光谱特征的相关性分析

为提高冬小麦花期长势遥感监测的精确性与普适性,在集丘陵地、河滩地及平原地为一体的冬小麦种植区域设计了田间试验,利用卫星影像信息结合地面GPS定点试验数据,在分析利用遥感技术监测冬小麦花期LAI和生物量两个主要群体长势指标可行的基础上,对卫星遥感光谱信息与冬小麦花期的主要生理生化指标(叶片叶绿素含量、叶片类胡萝卜素含量、叶片水分含量和叶片氮素含量)进行了综合分析.结果表明,NDVI(归一化植被指数)与LAI、叶片氮素含量和叶片水分含量的相关性较好,RVI(比值植被指数)与生物量和叶片类胡萝卜素含量的相关性较好,GVI(绿度植被指数)与叶片叶绿素含量的相关性较好,且均达到显著水平.说明NDVI、RVI及GVI是较为理想的可用于监测冬小麦花期生理形态指标的敏感遥感指数.进一步以这些敏感遥感指数作为因变量建立了冬小麦花期生理形态指标的遥感监测模型.利用本模型可以反演多个生理形态指标,便于对冬小麦花期的长势情况进行综合分析与判断.     

不同冬小麦品种拔节期抗冻性差异及相关基因表达分析

为探究不同品种冬小麦拔节期抗冻性差异,以冬小麦品种郑麦366和百农207为材料,在人工气候室-5 ℃低温胁迫连续处理24 h后,测定叶片丙二醛（MDA）和游离脯氨酸含量及抗逆相关SOD、POD、 WCS120、 P5CS和LEA基因的相对表达量,分析了低温胁迫后两个品种间各指标的变化特点。结果表明,连续低温处理24 h后, 两个品种的MDA和游离脯氨酸含量均较处理前显著下降,且百农207的MDA和游离脯氨酸含量分别显著低于和高于郑麦366。百农207叶片中除SOD在24 h时与郑麦366表达量无显著差异外,其余四个基因表达量均显著高于郑麦366。在低温处理24 h时百农207这5个基因的表达量都较0 h时显著升高,而郑麦366则显著下降。低温胁迫后,郑麦366幼穗受冻率高于百农207。因此,百农207的拔节期抗冻性高于郑麦366,也说明在冬小麦生产过程中选择种植抗冻性较强的品种可以缓解拔节期低温的 危害。