红砂幼苗生长及根系形态特征对干旱-复水的响应

植物对干旱的适应能力不仅包括干旱胁迫期间的抗旱能力,也包括复水之后的恢复能力,因此,开展干旱复水条件下植物幼苗生长及根系形态特征变化规律的研究,对揭示植物抗旱生理机制具有重要意义.通过盆栽控水进行干旱胁迫和复水处理,测定了干旱-复水条件下红砂幼苗基径、株高、生物量以及根系形态指标,分析了其生长、生物量分配及根系形态特征...     

毛乌素沙地过渡地带土壤水分特征及其植物利用

毛乌素沙地过渡地带沙地生态系统土壤湿度状况随着地貌部位不同而变化。沙丘迎风坡基质流动、背风坡沙埋沙压和丘间低地潜水埋深等控制着沙地土壤水分分布规律 (土壤湿度模式 )和沙地植物利用土壤水分的特点 (沙生植物分布模式 )。沙生植物的水分利用的机制主要体现在如下两个方面 :地上部分的生理生态过程和生物量 :地下部分根系分布及其土壤水环境容量。在沙丘从流动变为固定的过程中 ,固沙林形成后的土壤水分动态和灌木林群落实际蒸腾蒸发规律的关系反映不同植被覆盖、不同密度、不同年份和不同季节水分平衡状况 ,藉以确定合理的土壤水分消耗模式 ,维持固沙林群落的稳定和良性演替。为了提高沙生植物水分利用效率 ,一是从沙生植物本身的生理、生态、遗传特性进行分析研究 ,筛选出耐旱和抗水分胁迫强的品种。乡土灌木树种能有效地使个体和群落恢复 ,但也应注重引种。另一方面则是利用各种抗旱保水新材料最大限度地保存和利用固沙林地的水分以满足植物特别是在春旱期间根系的恢复与生长需要 ,即以吸水剂、保水剂、水分表面活化剂、菌根剂和土壤生物制剂 (例如细菌肥料 )等为原材料的新型抗旱造林技术 ;三是依据沙地水环境容量 ,合理确定各种灌木林的造林密度及其与沙丘发育阶段相应的种群配置格式。     

植物对干旱胁迫的适应机理

植物体对干旱胁迫作出的响应，既有形态解剖结构上的：如叶片和根系的生长，排列和结构的适应；又有生理上的，文章概述了干旱胁迫条件下植物的生理瓜在和适应性，主要包括渗透调节，激素作用，膜系统保护酶。     

毛乌素流动沙地飞播后基质的变化与播区植被的演变

流动沙地飞播以后，随着基质稳定性的不断增强，即随着沙地由流动到半固定和固定状态的变化，沙地的物理和化学性质都会发生一系列的变化，而群落环境的变化又往往对飞播植物产生不利的影响。研究表明，毛乌素流动沙地飞播以后植物群落自身引起的群落环境的改变主要表现在地表０—１０ｃｍ深度内土壤粘粒含量、有机质含量、水解Ｎ含量和ＰａＯ５含量的增加以及盐酸和碳酸钙的淋洗。沙地的这些理化性质的变化又正是群落进展．演替的动力，而群落的进展演替则表现在飞播植物的衰退和天然植物油蒿以及草本植物盖度和群落丰富度的增加。本文研究了毛乌素流动沙地飞播以后沙地理化性质的变化以及这些变化对植物群落本身的影响。     

民勤绿洲人工梭梭林群落结构及种群生态特征

采用野外样方调查方法,分别对生长于民勤绿洲盆地不同立地类型的人工梭梭群落内的物种重要值、多样性等生态特征进行分析,将其划分为3个类型：梭梭-一年生植物群聚、梭梭-一年生植物-灌木群聚和梭梭-灌木群落;分别分布于流动沙丘、半固定沙丘和固定沙地上,随着沙地固定程度的增加,人工梭梭群落由梭梭-一年生植物群聚（先锋群落,盖度23%、多样性指数0.26）演替到梭梭-一年生植物-灌木群聚（盖度30%、多样性指数0.34）再演替到梭梭-灌木群落（盖度40%,多样性指数0.60）;在人工梭梭群落演替过程中,人工梭梭种群在不同沙地类型上生长状况不同,沿着流动沙地→半固定沙地→固定沙地为衰退型,这种衰退与土壤水分的含量有关。     

植物干旱胁迫中的ABA研究

抗旱机埋的研究不断深入，ABA生理功能的认识不断深入，工厂规模化生产ABA的技术取得突破。在以上几重背景下对植物干旱胁迫中ABA的相关研究作了较详细和全面的综述，主要包括ABA在植物体内的分布与积累，干旱胁迫下植物根、茎、叶中ABA的反应ABA对干旱胁迫下植物的作用，ABA与基因的干旱胁迫诱导，ABA与干旱胁迫的信号转导等。     

干旱胁迫下3种岩石边坡生态修复植物的抗旱性

植物的抗旱性直接影响着岩石边坡生态修复的效果。为研究不同植物在持续干旱下的抗旱机理,选择草地早熟禾、狗牙根和红三叶3种常用于岩石边坡生态修复的植物,采用盆栽控水试验和室内分析相结合的方法,研究干旱胁迫下3种植物叶片的相对含水量、相对电导率、丙二醛（MDA）含量、可溶性糖含量、脯氨酸(Pro)含量和叶绿素含量6个生理生化指标的变化情况。结果表明：所有参试植物的生理生化指标都随干旱胁迫的程度而变化,但植物之间和生理生化指标之间存在差异。运用模糊数学隶属函数分析法和灰色关联分析法,综合评价3种植物的抗旱性和各指标对干旱胁迫的敏感性。结果显示：干旱前期和中期,植物的抗旱性为：狗牙根＞红三叶＞草地早熟禾;干旱后期,植物的抗旱性为：草地早熟禾＞狗牙根＞红三叶;各生理生化指标与植物抗旱隶属度的关联度从大到小依次为0.708,0.694,0.638,0.630,0.609和0.607,可作为岩石边坡生态修复抗旱性植物筛选的评价指标,其中,以叶绿素含量和相对含水量对干旱胁迫的反应最为敏感。     

干旱胁迫及复水对豌豆苗期保护酶活性及膜脂过氧化的影响

采用盆栽控水试验法,研究了干旱胁迫及复水对豌豆苗期叶片超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)活性及丙二醛(MDA)含量、质膜相对透性(RC)的影响,对豌豆苗期抗氧化能力进行了综合评价。结果表明:干旱胁迫降低了SOD活性,随胁迫程度加重和历时延长降幅增大。轻度干旱胁迫10 d或重度干旱胁迫提高了POD和CAT活性,随胁迫程度加重和历时延长增幅加大。复水5 d对CAT、SOD活性产生部分补偿效应,对POD活性产生等量补偿效应。复水10 d对SOD活性产生等量补偿效应,对CAT、POD活性产生等量或超补偿效应;干旱胁迫增加了MDA含量,随胁迫程度加重增幅加大、胁迫历时延长增幅减少。复水5 d、10 d对干旱胁迫5 d豌豆叶片MDA含量分别产生部分和等量补偿效应。干旱胁迫导致膜脂透性增大,随胁迫程度加重和历时延长增幅加大。复水5 d、10 d可分别产生部分和等量补偿效应。     

苎麻抗旱性基因型差异的生理生化指标研究

在干旱胁迫下,抗旱性强的基因型叶片相对含水量,细胞膜的稳定性高和抗萎蔫能力强,苎麻叶片注重离脯氨酸积累和过氧化酶物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提高,复水后下降快;而抗旱性弱的基因型在一定限度胁迫下过氧化物酶活性增加,严重胁迫下则大幅度下降,然复水后呈缓慢下降趋势,在干旱胁迫较轻时,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,抗旱性强基因型游离脯氨酸积累强度大于抗旱性性弱的基因型,复水后抗旱性强的基因型游离脯氨酸下降块,而抗性弱的基因型则下降缓。     

白刺花(Sophoraviciifolia)适应土壤干旱的生理学机制

用盆栽的方法人工控制土壤干旱条件,研究白刺花天然实生幼苗适应土壤干旱的生理学机制。结果表明:随土壤含水量的减少,白刺花叶水势在胁迫前期下降缓慢,随胁迫时间的延长,水势大幅度下降。白刺花通过在叶片内积累大量渗透保护性物质可溶性糖和K ,增加细胞的保水力,维持细胞生长所需膨压。白刺花游离脯氨酸含量变化与水分关系不大,可溶性蛋白质含量随土壤含水量减少而下降,可能是水分胁迫下受伤害的表现。随土壤水分含量的减少,白刺花SOD的活性明显升高,POD活性不高但随胁迫时间延长其活性较稳定,CAT活性下降但幅度不大,且CAT活性变化趋势与POD活性相反,说明三个保护酶能够相互配合协同作用,降低膜脂过氧化程度,减少水分胁迫造成的伤害,提高质膜稳定性,维持细胞膜的完整性,表现出很强的抗旱适应性。     

华南205木薯二倍体及其同源四倍体对朱砂叶螨取食胁迫的生理响应

为明确木薯同源四倍体抗螨的生理机制,以华南205（South China 205,SC205）木薯的二倍体及其同源四倍体为试验材料,分别于朱砂叶螨Tetranychus cinnabarinus取食胁迫前（取食0 d）及取食胁迫后1、4和8 d观察两个倍性植株叶片的受害情况并测量叶片中叶绿素、游离脯氨酸、丙二醛（malondialdehyde,MDA）、次生代谢物质含量和主要保护酶活性的变化。结果显示,朱砂叶螨取食胁迫后SC205四倍体叶片受害情况较SC205二倍体的轻;取食胁迫后1、4和8 d木薯SC205四倍体叶片中叶绿素含量下降幅度比SC205二倍体的小;取食胁迫后1、4和8 d两个倍性木薯叶片中MDA和游离脯氨酸含量均呈上升的趋势,其中SC205四倍体叶片中MDA含量的上升幅度比SC205二倍体的小,而游离脯氨酸含量的上升幅度比SC205二倍体的大;取食胁迫后1、4和8 d两个倍性木薯叶片中过氧化氢酶（catalase,CAT）、超氧化物歧化酶（superoxide dismutase,SOD）、过氧化物酶（peroxidase,POD）活性和单宁、总酚、总黄酮含量较取食胁迫前均显著上升,且SC205四倍体的上升幅度比SC205二倍体的大。表明木薯同源四倍体植株的抗螨性与叶绿素、游离脯氨酸、MDA、保护酶活性及次生代谢物质含量变化有关,它们均参与了木薯对朱砂叶螨取食胁迫的诱导型防御反应。     

氮素营养对烤烟抗旱适应性的影响

通过研究在不同氮素营养水平下,烤烟对干旱胁迫的一些反应,包括脯氨酸的积累、丙二醛含量和叶片膜透性的变化,并对不同氮素水平和土壤水分条件下的烤烟叶片水分状况、烤烟生长及其根冠比进行分析.结果表明:干旱胁迫下,烤烟的叶片水势、相对含水量、自由水含量及干物质积累均下降,而脯氨酸、丙二醛、束缚水含量升高,膜透性增大,施氮烤烟与不施氮烤烟之间有明显差异.氮素营养改变了烤烟适应干旱的方式,施氮在一定程度上提高了烤烟的生理耐旱性,促进了根系的发育,增加了干物质积累.     

中国北方杂草稻幼苗对干旱胁迫的生理响应

以杂草稻heb07-2、wr04-6及巴西陆稻IAPAR9为研究材料,采用人工气候箱培养幼苗,利用20%聚乙二醇6000（PEG-6000）模拟干旱条件,研究了杂草稻及巴西陆稻幼苗叶片和根系生理特性标的变化。结果表明：干旱胁迫下,杂草稻heb07-2幼苗的叶片与根系具有较高的超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）、抗坏血酸过氧化物酶（APX）活力;杂草稻heb07-2的可溶性糖含量、可溶性蛋白含量高于其它材料。杂草稻heb07-2细胞膜系统保持完整,膜质过氧化程度小于其它材料,表明干旱胁迫对杂草稻heb07-2伤害较小,具有较强苗期抗旱性。     

长期水分胁迫对夏玉米根叶保护酶活性及膜脂过氧化作用的影响

利用防雨旱棚研究了水分胁迫对夏玉米根系及叶片保护酶活性及脂膜过氧化作用的影响。结果表明在水分胁迫下,玉米根系与叶片保护酶SOD、CAT、POD活性均在生长发育前中期显著升高而后期下降。即保护酶系统对水分胁迫响应的策略不同,前中期如大口期和抽雄前期主要表现为积极应对,后期如灌浆期和乳熟期主要表现为被动忍耐;根系SOD、CAT和POD活性小于叶片。SOD、CAT、POD活性对水分胁迫的敏感程度不同,SOD对水分胁迫不敏感,水分胁迫后期,SOD仍有较高活性,POD活性则明显降低。膜脂过氧化产物MDA含量随水分胁迫程度加剧而增加,且根系MDA含量小于叶片MDA含量。在水分胁迫下,叶片与根系的可溶性蛋白质含量降低。研究还表明,在水分胁迫下,玉米根系保护酶活性及膜脂过氧化作用对水分胁迫的反应与叶片保护酶活性及膜脂过氧化作用对水分胁迫的反应呈正相关关系,且绝大多数的相关系数达显著或极显著水平。     

夏玉米不同生育期对水分胁迫的生理反应与适应

利用大型活动遮雨棚池栽对夏玉米进行了出苗后的全程水分控制试验研究,探讨了不同生育期夏玉米叶面积、根系活力、叶片膜脂过氧化以及保护酶超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性对不同水分胁迫的生理反应与适应。结果表明:轻度受旱在大喇叭口至抽雄初期对植株叶面积影响不大,但抽雄后直至灌浆中期,轻度受旱持续时间长了也会对叶面积造成较大的不良影响。而重旱胁迫在各生育时期对叶面积的影响更为不利。干旱胁迫下,夏玉米生育进程中保护酶SOD、POD和CAT活性基本呈现一致下降的态势,膜脂过氧化作用增强,从而引发细胞内膜系统直接受损,可能是干旱逆境下作物主要的生理反应。各生育阶段因受旱时间和强度的不同,三个保护酶活性下降及膜脂过氧化产物丙二醛(MDA)积累均表现不同,随干旱胁迫的推进,短时期内对某些保护酶有一定的激发效应,即在大喇叭口期SOD和POD的活性有所增加,但此效应维持不长,其后骤降。受旱时间越长,受旱程度越重,则保护酶活性越低,MDA积累越多。根系对土壤干旱胁迫甚为敏感,玉米拔节期根系活力下降就见端倪,随受旱的延长及加剧将更加促使根系老化,根系活力快速衰减。     

盐胁迫对大果沙枣膜脂过氧化和保护酶活性的影响

用50,100,200,300 mmol／L NaCl处理大果沙枣,NaCl胁迫10,20,30d后取叶样测定结果显示：处理10d的大果沙枣叶片细胞膜透性保持稳定,随盐浓度的增加及胁迫时间的延长,叶片细胞膜透性逐渐增加。NaCl胁迫30d时,300mmol／L NaCl胁迫的叶片膜透性达到68.8％。整个处理过程中,丙二醛含量逐渐增加,但增加幅度不大,表明脂质过氧化反应水平较低。各处理浓度的SOD和POD活性整体上呈增加趋势,其中NaCl胁迫10d和30d,胁迫浓度50mmol／L时其活性达到最大值。另外,SOD和POD活性随着时间的延长有所降低,CAT活性则一直增加。     

甲哌鎓对甜椒幼苗抗寒性的诱导作用研究

以甜椒为材料,采用砂培法, 用不同浓度(50 ,175和500 mg/L)甲哌鎓灌根处理(10 mL/株)并于低温(10~15 ℃)下生长30 d后,研究低温(5 ℃,48 h)胁迫下幼苗生长、细胞质膜透性、渗透物质、内源激素平衡、植株体内活性氧代谢及其抗氧化酶活性的变化特征,探讨甲哌鎓对甜椒抗寒性的诱导作用及机理。结果表明,甲哌鎓灌根处理对甜椒幼苗生长和抗寒性有显著的调控作用,表现为超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)活性提高,从而能更加有效地清除体内的过氧化氢,并通过提高叶片脯氨酸、可溶性糖等渗透调节物质的含量,增加脱落酸(ABA)的积累,从而减轻低温胁迫造成的伤害,表现出相对电导率和丙二醛(MDA)含量降低。因此,甲哌鎓对提高甜椒抗寒性有一定的应用前景,且其适宜的使用浓度在175~500 mg/L之间。     

干旱胁迫对不同小麦品种花后旗叶生理特性的影响

在防雨旱棚池栽条件下研究了干旱胁迫对不同小麦品种旗叶某些生理特性的影响。结果表明,干旱胁迫条件下,小麦开花后旗叶的相对含水量、可溶性蛋白质含量和保护酶系统SOD、CAT和POD活性均降低,膜脂过氧化产物MDA含量升高,产量也随之下降。与水浇地品种相比,旱地品种青麦6号和鲁麦21旗叶的相对含水量、可溶性蛋白质含量相对较高且下降缓慢,SOD、CAT和POD活性降低的幅度比较缓和,随着干旱胁迫MDA含量继续积累的速度缓慢,产量及产量构成因素降低的幅度小。青麦6号与鲁麦21相比,旗叶的相对含水量、可溶性蛋白质含量和SOD、CAT、POD活性较高,MDA含量较低并且最终产量较高,说明青麦6号在干旱胁迫条件下能保持一个相对较优的生理状态,其代谢功能和抗旱能力较强。     

Growth and physiological responses of Agriophyllum squarrosum to sand burial stress

Agriophyllum squarrosum is an annual desert plant widely distributed on mobile and semi-mobile dunes in all the sandy deserts of China. We studied the growth and physiological properties of A. squarrosum seedlings under different sand burial depths in 2010 and 2011 at Horqin Sandy Land, Inner Mongolia to understand the ability and mechanism that A. squarrosum withstands sand burial. The results showed that A. squarrosum had a strong ability to withstand sand burial. Its survival rate, plant height and biomass increased significantly at a burial depth 25% of seedling height and decreased significantly only when the burial depth exceeded the height of the seedlings; some plants still survived even if the burial depth reached 266% of a seedling height. The malondialdehyde(MDA) content and membrane permeability of the plant did not change significantly as long as the burial depth was not greater than the seedling height; lipid peroxidation increased and cell membranes were damaged if the burial depth was increased further. When subjected to sand burial stress, superoxide dismutase(SOD) and peroxidase(POD) activities and free proline content increased in the seedlings, while the catalase(CAT) activity and soluble sugar content decreased. Sand burial did not lead to water stress. Reductions in photosynthetic area and cell membrane damage caused by sand burial may be the major mechanisms increasing mortality and inhibiting growth of the seedling. But the increases in SOD and POD activities and proline content must play a certain role in reducing sand burial damage.     

Growth and physiological responses of Agriophyllum squarrosum to sand burial stress

Agriophyllum squarrosum is an annual desert plant widely distributed on mobile and semi-mobile dunes in all the sandy deserts of China. We studied the growth and physiological properties of A. squarrosum seedlings under different sand burial depths in 2010 and 2011 at Horqin Sandy Land, Inner Mongolia to understand the ability and mechanism that A. squarrosum withstands sand burial. The results showed that A. squarrosum had a strong ability to withstand sand burial. Its survival rate, plant height and biomass increased significantly at a burial depth 25% of seedling height and decreased significantly only when the burial depth exceeded the height of the seedlings; some plants still survived even if the burial depth reached 266% of a seedling height. The malondialdehyde (MDA) content and membrane permeability of the plant did not change significantly as long as the burial depth was not greater than the seedling height; lipid peroxidation increased and cell membranes were damaged if the burial depth was increased further. When subjected to sand burial stress, superoxide dismutase (SOD) and peroxidase (POD) activities and free proline content increased in the seedlings, while the catalase (CAT) activity and soluble sugar content decreased. Sand burial did not lead to water stress. Reductions in photosynthetic area and cell membrane damage caused by sand burial may be the major mechanisms increasing mortality and inhibiting growth of the seedling. But the increases in SOD and POD activities and proline content must play a certain role in reducing sand burial damage.