弱光胁迫对花生生长发育和生理特性的影响

概述了弱光胁迫对花生形态特征、荚果产量、光合速率、水分利用效率、矿质营养吸收的影响,弱光胁迫解除后花生生长发育、光合作用等恢复特点,分析了弱光胁迫条件下花生生理、生态和生化因子之间的相互关系以及对弱光胁迫的适应机制,讨论了该领域研究中存在的问题及今后的研究方向.     

弱光胁迫对不同基因型花生生理特性的影响

试验在田间以多粒型,珍珠豆型,龙生型,普通型和中间型五大类花生的种质为材料,齐苗后用透光率50%遮荫网遮荫40d,研究弱光胁迫对不同基因型花生叶绿素含量、光合特性及活性氧代谢的影响。结果表明,弱光胁迫下,花生叶绿素含量升高,光合速率、光系统Ⅱ最大光化学效率和细胞内保护酶活性降低。其中龙生型花生的叶绿素含量、光合特性及活性氧代谢各项指标受影响最小,普通型受影响最大。     

干旱胁迫对不同类型花生根系生理特性及产量品质的影响

以干旱敏感型品种花育23号和抗旱型品种花育25号为材料,在防雨棚栽培池内进行土柱栽培试验,设置充足灌水和中度干旱胁迫2个水分处理,系统研究干旱胁迫对两花生品种根系生理生化特征及产量和品质的影响。研究表明,干旱胁迫处理下,两品种0-20cm土层根系中可溶性糖和脯氨酸积累量最大增幅出现的时间不同,花育25号对干旱胁迫的响应相对较早;干旱胁迫下,两品种0-20cm和20-40cm土层内根系活力在播种后30~50d增幅最大,花育25号和花育23号分别为203.62%、393.97%和74.62%、227.22%。干旱胁迫显著增加两品种籽仁蛋白质含量;花育23号脂肪含量和油酸/亚油酸(O/L)值因干旱胁迫而显著降低但对花育25号无显著影响。干旱胁迫显著降低两花生品种的荚果和籽仁产量,花育23号荚果和籽仁的减产率均在55%以上,而花育25号仅在38%以下。     

弱光胁迫对滴灌玉米叶绿素荧光及生长特性的影响

以新疆主播品种新玉9号为供试品种,采用人工控光来模拟不同强度的光照条件,在全生育期、抽雄吐丝期、成熟期分别进行20%、50%和70%的遮阴处理,研究不同生育期弱光胁迫下玉米的光合生理机制。研究表明,遮阴处理后,玉米叶片叶绿素相对含量SPAD值显著增加,荧光参数ΦPSII、Fv/Fm和qP升高,NPQ降低,且随着遮阴程度的增加其变化越显著,解除遮阴处理后逐渐恢复至对照(CK)水平。遮阴处理后玉米干物质积累和产量均不同程度减小,全生育期遮阴玉米株高、茎粗、叶面积和产量均显著减小,抽雄吐丝期和成熟期遮阴玉米雌穗变化显著,株高、茎粗和叶面积变化不显著。与CK相比,全生育期遮阴、抽雄吐丝期遮阴和成熟期遮阴对玉米生长发育进程也有明显影响,全生育期遮阴和抽雄吐丝期遮阴延迟玉米生育进程,成熟期遮阴提前玉米生育进程。     

灌浆结实期弱光对水稻产量、生理及品质的影响

试验研究了灌浆结实期水稻群体光照强度的变化规律以及弱光对生物产量与物质分配和群体光合速率及生理变化的影响。结果表明,群体内的相对光照变化相对环境光照出现滞后性。在抽穗后水稻群体光照的垂直分布中群体中上部差异较大,群体下部差异较小。水稻在抽穗后光照强度降至对照的80％时,单株产量、生物产量、粒重、结实率和成熟后的谷草比都没有显著的变化;但当光照强度降至对照崎的60％时,则上述指标显著降低;当光照强度降至对照的20％时,植株几乎停止了生长。随着光照的减少,干物质在茎叶和穗中的积累量都有所下降,会出现负积累量,而干物质在叶和茎鞘中的分配比率增加,在穗中的比率减少：除对粒型外,弱光照对其他品质指标造成显著影响,其中垩白指标受影响最为显著：气孔导度和蒸腾速率也随着光照的减弱而减小。     

低温胁迫对蝴蝶兰光合及生理特性的影响

本研究以‘大辣椒’、‘4 号’、‘富乐夕阳’、‘火凤凰’、‘婚宴’和‘满天红’6 个蝴蝶兰品种为试材， 分析了低温胁迫过程中蝴蝶兰叶片叶绿素荧光参数的变化，并从中挑选出抗冷品种‘大辣椒’和不抗冷品种‘富乐夕 阳’，再对这 2 个品种的叶绿素含量、渗透调节物质、光合酶 PEPC 及抗氧化酶活性进行测定。结果表明：低温胁迫 期间，蝴蝶兰叶片的叶绿素荧光参数 Fo 逐渐升高，其他均呈降低趋势，低温处理后期，‘大辣椒’的 Fv/Fm 最高，‘大 辣椒’的叶绿素含量高于‘富乐夕阳’；PEPC 活性先逐渐升高，后趋于平缓，‘大辣椒’PEPC 活性显著高于‘富乐 夕阳’；可溶性糖、可溶性蛋白含量先升后降，‘大辣椒’的积累量高于‘富乐夕阳’；脯氨酸含量变化规律不一致； SOD 活性均逐渐升高，而过氧化物酶 POD、过氧化氢酶 CAT、抗坏血酸过氧化物酶 APX 活性基本呈先升后降的趋势， ‘大辣椒’各抗氧化物酶活性升高幅度均大于‘富乐夕阳’。由结果可知，‘大辣椒’PEPC 和 SOD 活性显著高于‘富 乐夕阳’，可能是其抗冷性较强的重要原因。研究结果为蝴蝶兰抗冷品种的选育及抗性分子机理研究提供理论基础。     

不同基因型玉米根系对弱光胁迫的生理响应

以不耐荫品种豫玉22(YY22)和较耐荫品种郑单958(ZD958)为材料,采取盆栽方式,研究苗期3片展开叶至6片展开叶期间,中度遮荫(42%透光率)和重度遮荫(27%透光率)对玉米根系活力及抗氧化生理指标的影响。结果表明,根系伤流量随着弱光胁迫程度的增加而减少。根系活力则表现为先增后降,在重度遮荫时,ZD958根系活力未显著变化,YY22则低于对照。随着弱光胁迫程度的增加,ZD958和YY22根细胞内活性氧积累,质膜透性增大,丙二醛(MDA)、脯氨酸、可溶性蛋白质和可溶性总糖含量显著增加,抗氧化防护酶(SOD、POD、CAT、APX、GR)活性升高,抗氧化剂(GSH和ASA)含量增加,AsA/DHA和GSH/GSSG值降低。总体上,YY22根尖的渗透调节物质及质膜透性变化幅度较大,ZD958根尖的抗氧化防护酶活性及抗氧化剂含量的变化幅度较大。     

套作弱光胁迫对大豆苗期根系形态和生理活性的影响

研究玉米-大豆带状套作弱光环境下大豆苗期根系形态特征、生理特性和生物量积累,明晰苗期大豆根系对套作荫蔽的响应规律,筛选适宜玉米-大豆带状套作的大豆品种,为改良大豆对荫蔽胁迫的适应能力提供理论依据。以NTS1007、桂夏3号和南豆12等3个根系特征不同的大豆品种(系)为试验材料,在盆栽试验条件下,采用挖掘法考察根系形态特征,并对根系活力、表面积、伤流量和生物量积累等指标进行测定和分析。结果表明,与单作相比,玉豆带状套作下大豆主根长和侧根长均显著下降,侧根下降81.8%,主根下降42.8%,侧根下降更为明显;根系可溶性糖含量显著下降,导致根系活力降低,伤流量减少;大豆根系表面积和活跃吸收表面积显著减小,降幅均与一级侧根总长度的降幅呈极显著正相关;大豆植株生物量显著下降,其中地下部下降55.2%,地上部下降37.9%,根冠比减小。不同品种(系)大豆根系对套作的响应程度不同,南豆12的主根长、一级侧根长、根体积降幅最小(33.9%、74.4%、65.3%);桂夏3号的根系表面积和生物量降幅最大(67.1%、48.3%);NTS1007则根冠比、根系活力和伤流量冠比降幅最大(35.4%、39.2%、38.9%)。套作遮荫条件下大豆根系的伸长生长比根系生理性状更能够准确地反映植株根系生长状况,根系长度可作为判定对荫蔽胁迫适应能力的一个重要指标。南豆12在玉米-大豆套作下能够更为合理地分配同化产物,减小荫蔽胁迫对根系形态建成和生理活性的抑制作用,保证根系生物量积累。     

干旱胁迫对玉米生长、生理指标及品质的影响

以玉米品种金穗3号、陇单339、陇单602和先玉335为材料,设对照(CK)、中旱(T1)、高旱(T2)3个处理,在不同生育时期测定光合特征参数、生理生态指标、产量相关性状指标及品质指标,分析干旱胁迫对玉米生理生态指标的影响。结果表明,干旱胁迫后,与对照相比玉米株高、穗位高、单株生物量、单株穗重、单株粒重、穗长、百粒重和小区产量均随干旱胁迫程度的增加而降低,在高旱胁迫下,分别降低19.78%、19.06%、36.76%、44.50%、45.08%、24.01%、22.81%和62.89%。空秆率增加,粉丝间隔时间增加1.17～3.17 d;净光合速率、蒸腾速率、气孔导度、胞间CO2浓度和叶面积指数随着干旱胁迫程度呈下降趋势;子粒粗脂肪和蛋白含量呈先升高后降低趋势,淀粉含量呈逐渐降低趋势。在甘肃省干旱半干旱地区可种植金穗3号及相似品种,适当控水可提高子粒品质。     

铜胁迫对小麦根系生长发育及生理特性的影响

本文在水培和盆栽条件下研究了铜对小麦根系生长发育及生理特性的影响。结果表明，随铜浓度的提高，小麦胚根、次生根条数减少，总根长度、胚芽长度缩短。根体积、于重交对照减少，超氧化物歧化酶（ＳＯＤ）、过氧化物酶（ＰＯＤ）活性呈下降趋势，脂质 物产物丙二醛（ＭＤＡ）含量增加，膜透性增大。     

铜胁迫对小麦根系生长发育及生理特性的影响

本文在水培和盆栽条件下研究了铜对小麦根系生长发育及生理特性的影响。结果表明，随铜浓度的提高，小麦胚根、次生根条数减少，总根长度、胚芽长度缩短，根体积、干重也较对照减少；超氧化物歧化酶（ＳＯＤ）、过氧化物酶（ＰＯＤ）活性呈下降趋势，脂质过氧化产物丙二醛（ＭＤＡ）含量增加，膜透性增大。     

铅胁迫对花生生理生化特性的影响

通过盆栽试验研究了不同浓度铅胁迫对花生叶片生理生化特性的影响。结果表明,随着铅浓度的升高,花生叶片叶绿素a/b值和可溶性糖含量下降,丙二醛含量增加,细胞膜透性增强,脯氨酸含量先升高后降低,SOD活性和超氧阴离子自由基含量先降低后升高。     

干旱胁迫对短季棉生理生化特性的影响

在干旱胁迫下,不同短季棉品种在不同生育期的反应不同.和正常条件相比,豫棉12、中棉所16、辽棉9号三个品种的净光合速率、气孔传导和蒸腾速率减小,丙二醛(MDA)活性、过氧化物酶(POD)活性增强,过氧化氢酶(CAT)活性基本保持不变.在整个生育期中,以盛花期对干旱胁迫最为敏感,综合几个品种在不同生育时期的生理生化指标分析结果,以豫棉12的抗旱性最强.     

铅胁迫对玉米生理生化特性的影响

通过盆栽研究了不同浓度铅胁迫对玉米叶片的质膜透性、丙二醛、可溶性糖、可溶性蛋白、脯氨酸、超氧化物歧化酶、过氧化氢酶、过氧化物酶活性的影响。结果表明,随铅浓度升高,叶片的膜脂过氧化作用加剧,质膜透性升高。低浓度铅处理对玉米生长具有一定的刺激作用,而高浓度铅处理对玉米生长则表现为抑制作用。     

铁胁迫对花生某些生理特性的影响

通过水培试验研究不同铁处理对花生某些生理特性的影响。结果表明，缺铁胁迫下花生根际pH值降低，新叶过氧化氢酶活性和叶绿素含量下降，铁敏感品种降低幅度远大于抗缺铁品种；抗缺铁品种的根系Fe^3 还原力高于铁敏感品种。花生根系Fe^3 还原力和新叶叶绿素含量可作为筛选抗缺铁花生品种的生理生化指标。     

干旱胁迫对马铃薯品种生理特性的影响

干旱是最严重的自然灾害之一,影响植物的生长、发育和繁殖等生命活动。干旱逆境可引起植物生理生化方面的一系列变化。近几年,云南省干旱问题愈加严重,因此,本研究以云南省主栽马铃薯(Solanum tuberosum L.)品种‘会-2’为试验材料,研究干旱胁迫对马铃薯抗氧化酶活性和光合特性的影响,以期在干旱情况下为稳定马铃薯的生产、提高产量提供理论依据。结果表明,随着干旱胁迫的加剧块茎干重下降比较明显;在光合特性方面,净光合速率、气孔导度、蒸腾速率和细胞胞间隙CO2浓度降低,干旱胁迫下,细胞失水,气孔关闭,限制CO2吸收,蒸腾速率减弱,从而影响光合作用的速率;干旱胁迫会诱导抗氧化酶活性的降低,减弱抗氧化酶对活性氧的清除能力,导致危害植物的丙二醛大量积累。     

低温胁迫对小麦生理生化特性的影响

不同温度处理冬、春小麦叶片,随温度的降低,ＳＯＤ活性和Ｏ÷２产生速率增加;ＭＤＡ和蛋白质含量下降,可溶性糖含量在春小麦中下降,在冬小麦中上升。－２℃下,处理时间不同的小麦叶片,随时间的延长,ＳＯＤ活性、ＭＤＡ含量和Ｏ÷２产生速率增加,蛋白质和可溶性糖含量在春小麦中减少,在冬小麦中呈Ｚ型曲线。     

低温胁迫对小麦生理生化特性的影响

不同温度处理冬、春小麦叶片,随温度的降低,ＳＯＤ活性和Ｏ２产生速率增加;ＭＤＡ和蛋白质含量下降,可溶性糖含量在春小麦中下降,在冬小麦中上升。－２℃下,处理时间不同的小麦叶片,随时间的延长,ＳＯＤ活性、ＭＤＡ含量和Ｏ２产生速率增加,蛋白质和可溶性糖含量在春小麦中减少,在冬小麦中呈Ｚ型曲线。     

分蘖期弱光胁迫对水稻产量和品质的影响及其氮肥调控效应

长江中下游地区水稻分蘖期遭遇连续阴雨天气,光照时间减少,光照强度降低,严重影响水稻分蘖生长和产量形成。为了阐明分蘖期弱光胁迫对水稻产量和品质的影响及其对氮肥的响应,于2021年在扬州大学盆栽场和人工智能温室,以南粳9108为试验材料,在分蘖期设置不同光照(弱光处理：50%光照,对照：100%光照)和不同氮素水平(N1:72 kg/hm²,N2:90 kg/hm²,N3:108 kg/hm²)处理,对不同处理水稻的分蘖动态、产量和稻米品质进行比较分析。结果表明：分蘖期弱光胁迫处理显著抑制了水稻分蘖的发生,有效穗数平均减少12.28%,产量下降15.52%。但在弱光胁迫下,增加分蘖期氮肥用量有利于提高水稻分蘖数和最终穗数,其中,N3处理缓解弱光胁迫对产量的影响效果最显著。分蘖期弱光胁迫可降低稻米垩白粒率和垩白度,降低食味品质;而增施氮肥可提高稻米加工和外观品质,但同时也会加剧食味品质的变劣。     

锌肥对花生生理特性、产量及品质的影响

在大田试验条件下研究了锌肥对花生生理特性及产量品质的影响。结果表明,施用锌肥促进了花生的营养生长,增加了干物质积累量;提高了叶片叶绿素含量和净光合速率,增加了叶片过氧化物酶(POD)、超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)活性,降低了丙二醛(MDA)含量。施锌提高了花生产量,增加了籽仁脂肪和蛋白质的含量。其中施锌量为30kg/hm2时,花生产量最高,增产幅度达7.52%,其增产原因是增加了单株结果数,提高了果重。