铝胁迫诱导根系分泌异羟肟酸及其对玉米抵御铝毒害的作用

【目的】通过对铝诱导玉米根系分泌异羟肟酸的研究,为揭示玉米的耐铝机制提供理论依据。【方法】选用玉米品种郑单958和泰玉11号,采用水培方法,设置铝胁迫试验,测定它们在铝胁迫下根伸长量、根尖铝含量、根尖胼胝质含量、根系异羟肟酸的分泌量、异羟肟酸解铝毒的相关指标等,分析玉米的抗铝性、铝对根系分泌异羟肟酸的影响及异羟肟酸的解铝毒作用。【结果】与对照（不加铝）处理相比,10 μmol·L^-1铝（AlCl₃）处理后郑单品种幼根伸长显著受阻而根尖铝含量和根尖胼胝质积累量显著增加。根伸长量降低了47.77%,根尖铝含量和根尖胼胝质含量分别增加了226.64%和60.74%。相反,铝处理对泰玉品种幼根伸长、根尖胼胝质积累的影响不显著。虽然20 μmol·L^-1铝（AlCl₃）处理44 h后泰玉品种根系柠檬酸分泌量比对照（不加铝）处理显著增加了41.28%,但处理24 h内2个玉米品种根系柠檬酸分泌量与对照（不加铝）处理的差异不显著,即24 h内铝不能诱导玉米根系分泌柠檬酸。而铝处理24 h后,铝能诱导泰玉根系分泌异羟肟酸（丁布和门布）,且异羟肟酸的分泌量随着铝浓度（10、15和20 μmol·L^-1）的增加和处理时间（3、6、9、12和24 h）的延长而显著增加,但铝（10、15和20 μmol·L^-1）不能诱导郑单品种根系分泌异羟肟酸。与光照条件相比,在黑暗条件下20 μmol·L^-1铝（AlCl₃）诱导泰玉品种异羟肟酸的分泌量显著增加而根伸长也随之显著改善,丁布和门布的分泌量分别增加了40.81% 和72.02%,根伸长量增加了33.15%。与单独20 μmol·L^-1铝（AlCl₃）处理相比,铝溶液中添加丁布（3 mg·L^-1）和门布（3 mg·L^-1）后玉米初生根伸长量显著增加而根尖铝含量显著降低。添加丁布和门布后,郑单品种根伸长量分别增加了14.16%和13.85%,泰玉品种分别增加了16.16%和11.33%;郑单品种根尖铝含量分别降低了39.94%和43.54%,泰玉品种分别降低了39.92%和42.10%。另一方面,20 μmol·L^-1铝（AlCl₃）处理显著增加泰玉品种根和叶片中的异羟肟酸含量。然而,铝胁迫下郑单叶片中的异羟肟酸含量显著降低。【结论】玉米对铝的抗性与异羟肟酸的分泌有关,铝诱导玉米根系分泌异羟肟酸是玉米抵御铝毒害的一种有效机制,而植株叶片中的异羟肟酸含量可能与异羟肟酸的分泌有关。     

谷胱甘肽存在条件下NO2-对玉米植株干旱胁迫的缓解作用

【目的】研究谷胱甘肽(GSH)还原亚硝酸钠(NaNO2)生成S-亚硝基谷胱甘肽(GSNO)所释放NO对玉米幼苗抗旱性的影响。【方法】以玉米品种"郑单958"为供试材料,采用盆栽试验,分别用NO-2+GSH合成的不同浓度GSNO(50,250,500,800,1 000μmol/L)熏蒸处理三叶期的玉米幼苗,通过控制浇水进行干旱胁迫,以未经GSNO处理的玉米幼苗(0μmol/L GSNO)为干旱对照,通过测定干旱胁迫期间玉米的生长、生理指标,分析GSNO对干旱胁迫条件下玉米植株生长、抗氧化酶活性、膜脂过氧化程度的影响。【结果】干旱胁迫7d后,50~1 000μmol/L GSNO处理的玉米幼苗较干旱对照生长更好,其中500μmol/L GSNO处理玉米幼苗的株高、茎粗和叶面积分别较干旱对照提高32.26%,45.83%和53.13%。GSNO处理能够显著增强干旱胁迫玉米幼苗的超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽还原酶(GR)、过氧化氢酶(CAT)和抗坏血酸氧化酶(APX)的活性,相应减少过氧化氢(H2O2)和超氧阴离子(O-·2)含量,降低膜脂的过氧化伤害。GSNO处理还能够维持干旱胁迫下玉米幼苗光合色素的相对稳定性,降低离体叶片的失水速率,其变化趋势表现为500μmol/L50μmol/L1 000μmol/L。【结论】GSNO处理能明显改善玉米的抗旱性,其发挥作用的最佳浓度为500μmol/L。     

硒对玉米种子吸胀期间生理特性和种子发芽能力的影响

【目的】为了探讨硒引发对玉米种子生理生化特性及发芽的影响.【方法】以‘联丰20’和‘郑单958’两个玉米品种为材料,种子经75μmol/L硒酸钠引发48h,在5℃下低温吸胀不同时间(0、12、24、36和48h),测定玉米种子吸胀中的发芽及生理指标.【结果】硒引发处理玉米种子,不仅能提高低温胁迫期间种子内过氧化物酶(POD)活性,增加了可溶性糖(WSC)、脯氨酸(Pro)和种子浸出液的核苷酸含量,同时也显著提高了发芽率、缩短了平均发芽时间.低温吸胀48h后,与对照相比,75μmol/L硒酸钠引发处理分别使‘联丰20’和‘郑单958’种子的平均发芽率提高了28%和14%,平均发芽时间缩短了7.68h和5.76h.【结论】75μmol/L硒酸钠引发处理可以提高玉米种子吸胀期间各项生理特性,同时也增强了低温胁迫下种子的发芽能力.     

蚜虫胁迫对不同抗性玉米品种叶片内抗氧化指标及活性氧代谢的影响

【目的】明确玉米蚜吸食抗、感玉米品种后对叶片内抗坏血酸(AsA)和谷胱甘肽(GSH)含量、抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性及活性氧代谢的影响。【方法】测定被玉米蚜吸食24、48和96 h后感蚜品种蠡玉16和抗蚜品种郑单958叶片中AsA、GSH、O_2~-、H_2O_2和OH~-的含量以及APX活性。【结果】被玉米蚜刺吸24、48和96 h后,蠡玉16玉米幼苗叶片中的AsA含量与对照相比显著增高(P0.05);被玉米蚜吸食48和96 h后,郑单958幼苗叶片内的AsA含量显著高于对照(P0.05);被玉米蚜吸食24 h后,郑单958幼苗叶片中的GSH含量显著低于对照(P0.05),被玉米蚜吸食48和96 h后,蠡玉16和郑单958幼苗叶片中的GSH含量均显著高于对照(P0.05);随着吸食时间的增加,蠡玉16和郑单958叶片中的APX活性逐渐降低;被玉米蚜取食24、48和96 h后,蠡玉16幼苗中的H_2O_2含量均显著高于对照(P0.05);而被玉米蚜吸食24 h后,郑单958叶片中的H_2O_2含量与对照差异不显著(P0.05),但在48和96 h后显著高于对照(P0.05);被玉米蚜吸食48和96 h后,蠡玉16幼苗叶片中的OH~-含量高于对照,而在24、48和96 h后郑单958幼苗叶片中的OH~-含量均高于对照;被蚜虫吸食48和96 h后,郑单958幼苗叶片中的O_2~-含量高于对照,而在24、48和96 h后蠡玉16幼苗叶片中的O_2~-含量均高于对照。【结论】被玉米蚜吸食后,抗蚜和感蚜品种叶片中的AsA、GSH、APX含量及活性氧代谢均发生相应的变化,对感蚜品种蠡玉16的活性氧影响较大,对抗蚜品种郑单958影响较小。     

钙对低温胁迫下玉米种子萌发及幼苗生长的影响

【目的】研究外源钙对低温胁迫下玉米幼苗根系保护酶活性、玉米种子萌发及幼苗生长的影响,以期为提高玉米苗期抗寒性及玉米抗寒育种提供理论依据.【方法】以‘郑单958’玉米种子为试验材料,用不同浓度(0、5、10、15、20mmol/L)的CaCl2溶液处理低温胁迫下的玉米种子,研究低温胁迫下CaCl2对玉米种子萌发和幼苗生长的影响.【结果】低温明显抑制了玉米种子的萌发,影响了玉米苗高和根长的增加,抑制了脯氨酸和可溶性糖含量的累积,提高了丙二醛(MDA)含量.一定浓度的外源钙(5~15mmol/L)可提高低温胁迫下玉米种子的发芽率,提高玉米幼苗根系脯氨酸含量的积累,抑制丙二醛含量的增加.【结论】不同浓度钙对低温胁迫的缓解程度不同,适宜浓度的外源钙(5~15mmol/L)能明显改善低温胁迫对玉米幼苗生长的抑制作用,提高玉米幼苗对低温胁迫的适应性,增加玉米种子萌发和幼苗正常生长的能力.浓度为10mmol/L的CaCl2溶液处理对玉米低温胁迫的缓解效果最佳.     

铝胁迫诱导八仙花根系分泌有机酸的研究

为揭示八仙花的耐铝机制,对铝胁迫下根系分泌的有机酸进行研究。以八仙花扦插苗为试材,研究其在铝胁迫条件下根系有机酸分泌种类、耐铝能力以及影响有机酸分泌的影响因子。结果表明,在铝胁迫下八仙花根系分泌草酸,当以50μmol·L-1Al Cl3处理八仙花时,根尖的铬天青染色明显,根尖伸长生长受阻显著,草酸分泌量也显著增加。铝处理后的最初4 h,草酸分泌量随铝胁迫时间的延长而增加,但在4~24 h内草酸分泌量并未增加。在铝溶液中加入阴离子通道抑制剂PG(10μmol·L-1和20μmol·L-1)和蛋白合成抑制剂CHM(25μmol·L-1和50μmol·L-1)后显著抑制根尖分泌草酸。说明八仙花根系分泌草酸是八仙花抵御铝毒的主要机制,而阴离子通道可能介导根系分泌有机酸。     

冠菌素对玉米基部节间和根部特性的调控研究

为研究冠菌素(COR)调控玉米节间伸长生长增产的相关机理,在大田条件下,以‘先玉335’和‘郑单958’玉米品种为材料,拔节期叶面喷施不同浓度(0、0.01、0.10、1.00和10.00μmol/L)冠菌素(COR),系统分析对玉米基部节间形态性状、结构物质、抗折断力和根部的性状的影响。结果表明,COR显著提高玉米基部节间的直径、单位节间长度干重、抗折断力、半纤维素含量、纤维素含量和木质素含量,显著降低基部节间长度和节间干重,且随着COR浓度的增加,效应越明显。此外,COR还可促进玉米根系生长,随着COR浓度的增加,玉米植株气生根层数、入土气生根条数、气生根直径、气生根角度、根体积和根干重显著增加。综上所述,‘先玉335’和‘郑单958’对COR的敏感性不同,‘先玉335’抗倒伏的最适浓度为10.00μmol/L,郑单958抗倒伏的最适浓度为1.00μmol/L。     

不同玉米品种耐铝性的基因型差异研究

以56个玉米品种为试验材料,以铝胁迫下根尖相对伸长率、根尖胼胝质和铝含量和根尖染色作为耐铝性的综合筛选指标,探讨了玉米品种间耐铝性的基因型差异。研究结果表明,不同品种玉米的耐铝性基因型差异明显。铝胁迫下(10~30μmol·L-1)56个供试玉米品种根尖都受到了不同程度的毒害,根尖被苏木精染色程度加深、根伸长率减少、根尖胼胝质和铝含量显著增加。综合4个筛选指标,玉米品种耐铝能力的强弱顺序为普通玉米品种甜玉米品种糯玉米品种;其中耐铝能力强的品种为泰玉11号、费玉3号,对铝最敏感的品种为郑单958、北育288等。     

盐胁迫对玉米幼苗根系乙醇脱氢酶与乙醛脱氢酶表达的影响

为玉米的抗盐机理研究和耐盐育种提供理论依据,以郑单958、京糯208玉米种子为材料,研究不同盐浓度(50mmol/L,100mmol/L,150mmol/L,200mmol/L,250mmol/L)胁迫对玉米幼苗根系中乙醇脱氢酶(ADH2)和乙醛脱氢酶(ALDH2)表达的影响。结果表明:1)与对照组(0mmol/L NaCl)相比,2个玉米品种在盐浓度50mmol/L和150~250mmol/L胁迫下,对幼苗根系ADH2表达均表现出显著的抑制作用,而盐浓度100mmol/L时明显刺激ADH2表达。2)与对照组相比,郑单958在盐浓度100mmol/L时明显刺激ALDH2表达,其表达量是对照的2.96倍,150~200mmol/L时ALDH2表达刺激不显著,250mmol/L时ALDH2的表达量为对照组的1.81倍;京糯208在盐浓度150~200mmol/L时ALDH2表达不显著,但在250mmol/L时,表达量是对照组的4.94倍。结论:玉米郑单958和京糯208在不同浓度盐胁迫下其幼苗根系中ADH2和ALDH2的表达不同,盐胁迫下玉米幼苗根系中ADH2和ALDH2的表达变化与玉米的抗盐性有关。     

种子库容与外源养分对苗期玉米同化物积累与养分利用的影响

【目的】研究种子库容及外源养分对苗期玉米同化物积累的影响及其对养分利用的贡献。【方法】采用育苗移栽和砂培模拟培养的方法,研究种子粒质量(高、中和低)、1叶1心期摘除残余种子终止种子营养(以下简称摘除种子)以及外源养分对苗期杂交玉米鲁单9002和郑单958不同部位生物量、氮、磷、钾含量及累积量的影响。【结果】种子粒质量、摘除种子及外源养分3个因素均明显影响玉米植株生物量的积累和养分含量。其中摘除种子的主效应最强,是郑单958植株和根系生物量、叶氮含量以及鲁单9002根系生物量变化的主要诱因,其次为外源养分。在无外源养分的条件下,不摘除种子郑单958的植株生物量随粒质量的增加而呈递增趋势,鲁单9002则以中粒质量种子育成苗的生物量最高;供给外源养分后则明显提高了2个品种玉米的植株生物量,也改变了同化物在玉米不同部位的分配比例,使中粒质量种子育成苗的植株生物量达到最高(摘除种子郑单958除外)。种子粒质量对不摘除种子郑单958的高粒质量种子育成苗的生物量累积以及2个品种玉米不摘除种子的高粒质量种子育成苗的养分累积的贡献均高于中和低粒质量种子育成苗。此外,种子对不摘除种子郑单958的生物量、氮和磷累积的贡献总体上高于不摘除种子鲁单9002。【结论】郑单958能更充分地利用种子中贮存的养分,降低苗期玉米对外源养分的依赖,这是其和大库容种子具有生态广适性的主要原因之一。     

狭叶柴胡侧根发育过程及影响因素研究

【目的】探究川红柴1号侧根发育过程及生长调节物质对侧根发育的影响。【方法】利用体视显微镜和荧光倒置显微镜观察侧根原基发育动态图,利用不同浓度生长调节物质处理柴胡幼根并测定根系参数。【结果】川红柴1号侧根原基起始于中柱鞘细胞。0.01μmol/L IAA和1μmol/L Ca~(2+)促进柴胡根系发育,浓度超过10μmol/L时抑制根系发育。0.1μmol/L TIBA显著促进根系发育,浓度超过1μmol/L抑制根系发育。EDTA主要抑制根系发育。【结论】0.01μmol/L IAA,1μmol/L Ca~(2+)及0.1μmol/L TIBA处理可应用于多支根型柴胡培育。     

外源硅对铝胁迫下鸭茅形态构建和植株体内铝积累的影响

【目的】硅能够缓解一些植物的非生物胁迫症状,但是硅能否缓解鸭茅的铝毒症状并不清楚。为明确硅缓解铝胁迫下鸭茅植株生长发育的调节机理。【方法】试验选取中国西南地区主栽鸭茅品种,德纳塔(Donata)、安巴(Amba)、宝兴(Baoxing)和牧友(Potomac)为供试植物,利用水培试验研究了不同添加量的外源硅(0、2 m M)对铝(0、10、30、50和100μM)胁迫下鸭茅(Dactylis glomerata L.)植株生长、形态构建及对铝离子吸收的影响。【结果】(1)外源加硅2 m M明显缓解了铝胁迫下鸭茅植株生长的受抑症状,在一定程度上增加了鸭茅根系干重及枝条干重,并改变了根冠比和叶片重量比的变化趋势;(2)外源加硅明显降低了鸭茅根系和茎叶吸收和积累铝的水平,并显著增加了鸭茅的总根体积、根毛数量和根系伸长率。(3)外源加硅对缓解铝离子胁迫下的根系形态参数根系长度、表面积及体积均具有一定的调节作用。【结论】硅有利于促进铝胁迫下鸭茅植株健康形态的重新构建,并降低植株对铝离子的吸收,从而降低植株的中毒症状。     

外源激素对甘蓝DH植株生长的影响

【目的】促进甘蓝胚状体再生DH植株在有限时间内健壮生长,根系粗壮,有利于当年提早移栽,进而植株生长达到通过春化营养体。【方法】以甘蓝小孢子培养获得的胚状体不定芽为试验材料,分别在MS+Suc 30g/L+Agar 8g/L培养基上添加不同浓度褪黑素(MT)(0,1,2,5,8和10μmol/L),在MS+Suc 30g/L+Agar 8g/L+5μmol/L MT培养基上添加不同质量浓度萘乙酸(NAA)(0,0.01,0.05,0.1,0.2和0.5mg/L),研究再生植株生长势,筛选再生植株快速健壮生长的培养基;再研究分析DH-A、DH-B和DH-C 3种基因型胚状体不定芽在MS+Suc 30g/L+Agar 8g/L+5μmol/L MT+0.1mg/L NAA培养基上再生植株的生长势,比较MT和NAA对不同基因型DH植株生长的影响。【结果】MS培养基添加MT有利再生植株生长,与对照相比,培养基添加5μmol/L MT处理再生植株净生长高度、茎粗、最大叶宽和叶片数分别增加1.33cm,0.17mm,0.67cm和2.60片,根系变长、侧根增多,翌年抽苔率提高20.0%;MS培养基添加5μmol/L MT和0.1mg/L NAA后再生植株健壮生长,与对照相比,再生植株净生长高度、茎粗、最大叶宽和叶片数分别增加1.90cm,0.52mm,0.88cm和3.00片,根系生长旺盛,翌年抽苔率提高26.6%;5μmol/L MT和0.1mg/L NAA对甘蓝DH植株的促进作用在3种不同基因型间无显著性差异,且DH-A、DH-B、DH-C翌年抽苔率分别较对照提高33.4%,20.0%和20.0%。【结论】在MS培养基中添加5μmol/L MT和0.1mg/L NAA,甘蓝胚状体DH植株生长势最好,当年炼苗移栽,冬前植株生长可达到一定的营养体。     

铝胁迫诱导柱花草根系分泌柠檬酸

【目的】为揭示柱花草的耐铝机制,对铝诱导根系分泌柠檬酸进行了研究。【方法】采用水培方法,研究柱花草的耐铝性及铝对柱花草分泌柠檬酸的影响,并与紫花苜蓿进行对比。【结果】10μmol·L-1AlCl3对柱花草幼根生长的抑制不显著,而3和5μmol·L-1AlCl3处理24h后,紫花苜蓿幼根伸长明显受阻、根尖的铬天青着色明显。铝胁迫下柱花草根系分泌柠檬酸,且与铝浓度(10、20、30μmol·L-1AlCl3)和处理时间(6、12、18、24h)呈正相关,而紫花苜蓿根系无明显分泌。10μmol·L-1阴离子通道抑制剂(苯甲酰甲醛、尼氟灭酸、4,4-二异硫氰2,2-二磺酸、蒽9羧酸)显著抑制铝诱导的柱花草根系分泌柠檬酸。然而,铝处理对柱花草根尖柠檬酸合酶活性的影响不显著,蒽9羧酸处理也不改变该酶活性。【结论】根系分泌柠檬酸是柱花草抵御铝毒害的可能机制,而阴离子通道介导此分泌过程。     

外源褪黑素对猕猴桃实生苗耐涝性的影响

【目的】探讨外施不同浓度褪黑素溶液（MT）对淹水胁迫下两个猕猴桃品种‘布鲁诺’和‘红实2号’生理特性的影响,为在栽培中应用MT提高猕猴桃的耐涝性提供依据。【方法】对当年生实生苗进行0、50、100和200μmol/L外源MT根灌预处理后,进行淹水胁迫处理,测定相关生理指标,结合隶属函数法综合评价出最适外源MT预处理浓度。【结果】施用褪黑素后,两个品种的幼苗在淹水处理下叶片和根系的损伤程度明显减弱,植株的生长参数、光合色素含量和气体交换参数均较淹水对照显著提高,而相对电导率、丙二醛含量较对照降低,说明MT预处理不同程度上减缓了淹水胁迫对猕猴桃幼苗造成的伤害,提高了耐涝性。通过隶属函数综合评价得出两个品种最适外源MT预处理浓度均为100μmol/L。【结论】不同浓度外源MT预处理减轻了淹水胁迫对猕猴桃幼苗造成的损害,以100μmol/L MT预处理浓度效果最好。     

花期干旱胁迫对不同夏玉米品种花后干物质积累运转及产量的影响

【目的】明确花期不同程度干旱胁迫对夏玉米花后干物质运转的影响机制,为夏玉米抗旱栽培提供理论依据。【方法】于2018—2019年在人工控水条件下,以干旱敏感型品种伟科702（WK702）和耐旱型品种郑单958（ZD958）为供试材料,于玉米花期设4个干旱胁迫处理,分别为CK（对照,全生育期正常灌水）、T1（花前干旱胁迫）、T2（花后干旱胁迫）和T3（花期连续干旱胁迫）,探究花期不同程度干旱胁迫对玉米植株形态、叶面积指数、花后干物质积累分配及运转和籽粒产量的影响。【结果】花前干旱胁迫能抑制株高、穗位高、茎粗和叶面积的生长,而花后干旱胁迫的影响较小,但生育后期叶面积指数下降幅度较大。花期干旱胁迫不仅显著降低夏玉米花后干物质积累量（P<0.05,下同）,还抑制茎叶等营养器官干物质向籽粒的运转,降低干物质运转量、运转率及其对籽粒产量的贡献率,使成熟期干物质在籽粒中的分配比例减少。花前干旱胁迫对夏玉米穗长、穗粗、穗粒数和百粒重等穗部性状的影响大于花后干旱胁迫。花期干旱胁迫导致夏玉米籽粒产量显著下降,其中花期连续干旱胁迫籽粒产量降幅最大,花前干旱胁迫籽粒产量降幅大于花后干旱胁迫;ZD958在T1、T2和T3处理下的籽粒产量分别比对照下降20.1%、15.6%和35.9%,WK702分别比对照降低32.3%、19.3%和51.3%。【结论】花期干旱胁迫在不同程度上影响夏玉米的植株形态、有效光合面积、花后干物质积累与运转等,导致夏玉米产量显著降低,对干旱敏感型品种WK702花后干物质积累与运转的抑制高于耐旱型品种ZD958。     

吐丝期干旱对夏玉米叶绿素荧光特性和产量的影响

【目的】探讨吐丝期干旱胁迫造成夏玉米减产的叶绿素荧光生理机制,为夏玉米抗旱栽培提供理论依据。【方法】以夏玉米品种郑单958和先玉335为试验材料,利用具有遮雨棚的抗旱池,设充分灌水［CK,0～20 cm土层含水量为田间最大持水量的（75±5）%］和吐丝期干旱胁迫［0～20 cm土层含水量为田间最大持水量的（45±5）%］2个处理。测定吐丝期（0 d）及吐丝后10、20和40 d穗位叶叶片SPAD值及叶绿素荧光参数,调查成熟后穗部性状及产量。【结果】吐丝期干旱胁迫显著降低了夏玉米吐丝期及吐丝后的叶片SPAD值,以吐丝后20 d降幅最大,分别为15.38%（郑单958）和17.65%（先玉335）。干旱胁迫下,2个夏玉米品种穗位叶光系统Ⅱ（PSⅡ）最大光化学效率（F_v/F_m）和PSⅡ潜在活性（F_v/F_o）均显著下降（P<0.05,下同）,且随着干旱胁迫时间延长而加剧,以吐丝后20 d降幅最大,分别达0.036和0.574（郑单958）、0.039和0.593（先玉335）。同时,干旱胁迫还降低了穗位叶光合性能综合指数（PI_ABS）,影响程度随着干旱胁迫时间的延长而加剧,以吐丝后20 d胁迫强度最大,分别降低12.30%（郑单958）和16.87%（先玉335）。此外,在干旱胁迫结束恢复供水后,干旱胁迫处理吐丝后40 d的叶片叶绿素含量和叶绿素荧光参数仍低于CK,但与CK间差距缩小。干旱胁迫增加了2个夏玉米品种秃尖长,显著降低了穗粒数和千粒重,最终导致郑单958和先玉335分别显著减产10.29%和11.83%。【结论】吐丝期干旱胁迫对夏玉米穗位叶叶绿素造成了不可逆的损伤,导致叶片SPAD值、F_v/F_m、F_v/F_o和PI_ABS显著下降,限制叶片光合作用,造成减产。     

侧向垂直断根对不同根型夏玉米品种叶片光合性能及产量的影响

【目的】探明距离植株中心不同距离处根系对玉米叶片光合特性及产量形成的作用,为生产上通过筛选理想根系构型进一步提高玉米产量和资源利用效率提供理论依据。【方法】以高产夏玉米品种登海661(深根型,DH661)和郑单958(浅根型,ZD958)为材料,于大喇叭口期(V12)的植株为中心,沿行向分别在植株两侧10 cm(T-10)、20 cm(T-20)处侧向垂直断根,断根深度60 cm,以不断根处理为对照(CK),共6个处理,研究在玉米植株两侧不同水平距离处侧向垂直断根对不同根型夏玉米品种叶片光合性能及产量形成的调控作用。【结果】深根型品种DH661在距离植株10 cm范围内其根系干重(RDW)、总根长(RL)、根表面积(RSA)、根系体积(RV)分别占总体根系的83.18%,69.55%,68.74%,66.44%,浅根型品种ZD958则分别为75.19%、51.17%、53.85%、56.49%,DH661根系的分布主要集中在距离植株中心0—10 cm范围内,相对于ZD958根系在横向分布上更为紧缩。在距离玉米植株两侧10 cm及20 cm处垂直断根对于DH661各根系指标的影响较ZD958要小。断根显著影响了两玉米品种叶片的光合性能,抑制了花前叶片的生长,加速了花后叶片的衰老。两年中DH661的T-20处理在抽雄期(VT)叶绿素含量下降4.29%和6.32%,净光合速率(Pn)下降5.16%和4.66%,T-10处理降幅分别为6.37%和6.86%,6.47%和8.66%;ZD958的T-20处理降幅分别为6.52%和9.91%,6.48%和9.15%,T-10处理降幅分别为15.40%和15.01%,11.89%和15.49%。断根同时造成地上部生物量、籽粒产量显著下降,各指标的下降幅度均为T-10T-20,且对深根型品种DH661的影响显著小于浅根型品种ZD958。【结论】侧向垂直断根显著降低了两种不同根型夏玉米品种的穗位叶净光合能力、植株生物量和最终产量,降幅随着侧向垂直断根距离植株中心靠近呈显著增加趋势。两品种相比,深根型夏玉米品种(登海661)对于远距垂直断根(T-20)的响应明显弱于浅根型夏玉米品种(郑单958)。深根型与浅根型夏玉米品种从根系构型、分布和垂直断根后保留的根系功能方面相比,深根型品种根系性能更适宜纵向压缩的栽培空间,是其较浅根型耐密种植的主要原因之一。     

硝普钠对肉桂酸处理黄瓜和黑籽南瓜根生理特性的影响

【目的】探究硝普钠(SNP,NO供体)预浸种对肉桂酸(CA)处理黄瓜和黑籽南瓜根系生长及根边缘细胞(BCs)生物学特性的影响。【方法】研究不同浓度(0,50,100,200和400μmol/L)的SNP溶液浸种对250μmol/L CA处理黄瓜和黑籽南瓜根长、根系活力及根BCs的数目、存活率及黏胶层厚度的影响。【结果】CA单独处理降低了黄瓜根系长度、BCs数目及其存活率,增加了BCs的黏胶层厚度,但对根系活力影响不显著。50和100μmol/L的SNP能够缓解CA对黄瓜根系长度、BCs数目与存活率的抑制作用,100μmol/L SNP还降低了黄瓜BCs的黏胶层厚度;200和400μmol/L的SNP提高了CA对根长、BCs数目与存活率的抑制作用,并引起BCs黏胶层厚度进一步增加。CA单独处理对黑籽南瓜幼苗根长与根系活力影响不大,但降低了BCs数目与存活率,增加了BCs黏胶层厚度。50和100μmol/L的SNP能够提高CA处理下黑籽南瓜BCs数目与存活率,而BCs黏胶层厚度变化不明显;400μmol/L SNP抑制了黑籽南瓜根系生长,降低了BCs的数目与存活率,但对BCs黏胶层厚度与根系活力影响不明显。【结论】50与100μmol/L SNP溶液浸种均能在一定程度上缓解CA对黄瓜的胁迫作用,以100μmol/L SNP为好;CA对黑籽南瓜胁迫程度较小,SNP对黑籽南瓜受CA胁迫程度的缓解作用也远小于黄瓜。     

水杨酸缓解白苦瓜幼苗铝毒害的生理机制研究

为了探明外源水杨酸对白苦瓜幼苗铝害胁迫缓解的生理机制,以400 mg/L的AlCl_3胁迫为对照,设置了3个处理(T_1:400 mg/L AlCl_3+30μmol/L SA;T_2:400 mg/L AlCl_3+60μmol/L SA;T_3:400 mg/L AlCl_3+90μmol/L SA),研究了不同浓度的水杨酸处理对铝胁迫下白苦瓜幼苗生理特性和生长状况的影响。结果表明:60μmol/L SA对白苦瓜幼苗铝害胁迫的缓解效果更为明显。在该浓度处理下,铝胁迫下白苦瓜幼苗的抗氧化酶活性和根系活力均显著升高,MDA含量显著下降,白苦瓜幼苗的生物量也显著高于对照。外施适宜浓度的SA后,铝胁迫下白苦瓜幼苗的根系受到了一定的保护,膜脂过氧化作用受到抑制,光合膜的损害有所缓解,从而促进了铝胁迫下白苦瓜幼苗无机物的吸收和有机物的合成。