干旱胁迫和复水对锡金微孔草抗氧化酶系统的影响(简报)

用盆栽法研究了干旱胁迫和复水对锡金微孔草抗氧化酶系统的影响。结果显示,锡金微孔草暂时萎焉期和永久萎焉期土壤含水量分别为7.06%和6.20%;处于暂时萎焉期的锡金微孔草复水后吸水迅速,萎焉状态逐渐消除,复水6 h后处理组外貌与对照基本一致;SOD活性在胁迫处理期间与对照相比无显著变化,复水后有一定幅度的上升;CAT和POD活性在胁迫期间先上升后下降,均显著高于对照水平,且复水后仍然保持较高的活性;MDA含量随着干旱胁迫处理时间的延长而迅速增加,到胁迫第8天时达到最大值,复水后叶片中MDA含量迅速下降,到复水后第5天,胁迫组叶片中MDA含量已接近对照水平。综合各生理生化指标的变化情况来看,锡金微孔草具有较强的抗旱能力。     

达乌里胡枝子紫外吸收物质和渗透调节物质对干旱及增强UV-B辐射的动态响应

采用盆栽试验研究达乌里胡枝子（Lespedezas davurica）在不同水分梯度（适宜水分、轻度干旱胁迫、重度干旱胁迫）,及不同水分梯度和增强UV-B辐射复合处理下其叶片中紫外吸收物质和渗透调节物质的动态响应。结果表明：类黄酮含量在轻度和重度干旱胁迫下分别较适宜水分下升高39.2%和44.4%,总酚含量在重度胁迫下极显著升高（P<0.01）,苯丙氨酸解氨酶（PAL）活性在轻度胁迫下先升高后降低。复合处理下类黄酮、总酚含量及PAL活性升高,各处理间差异显著。干旱胁迫下,游离脯氨酸含量在胁迫前期大量增加,可溶性蛋白含量在胁迫中期极显著升高,可溶性糖在重度干旱胁迫后期大量积累。UV-B辐射对不同水分梯度下三者含量影响不同：游离脯氨酸含量在适宜水分和增强UV-B辐射复合处理下升高,在干旱和增强UV-B辐射复合处理下降低;可溶性蛋白合成在适宜水分和增强UV-B辐射复合处理初期受到一定的抑制,在干旱和增强UV-B辐射复合处理下被诱导;可溶性糖在复合处理下含量下降,但随着水分减少其下降幅度有所减弱。隶属函数综合分析表明,干旱胁迫下达乌里胡枝子抗氧化能力随着干旱胁迫强度增加而增加,增强UV-B辐射下轻度干旱胁迫使其抗氧化能力增强,而重度干旱胁迫使其抗氧化能力降低。     

达乌里胡枝子紫外吸收物质和渗透调节物质对干旱及增强UV-B辐射的动态响应北大核心CSCD

采用盆栽试验研究达乌里胡枝子(Lespedezas davurica)在不同水分梯度(适宜水分、轻度干旱胁迫、重度干旱胁迫),及不同水分梯度和增强UV-B辐射复合处理下其叶片中紫外吸收物质和渗透调节物质的动态响应。结果表明:类黄酮含量在轻度和重度十旱胁迫下分别较适宜水分下升高39.2%和44.4%,总酚含量在重度胁迫下极显著升高(P<0.01),苯丙氨酸解氨酶(PAL)活性在轻度胁迫下先升高后降低。复合处理下类黄酮、总酚含量及PAL活性升高,各处理间差异显著。干旱胁迫下,游离脯氨酸含量在胁迫前期大量增加,可溶性蛋白含量在胁迫中期极显著升高,可溶性糖在重度干旱胁迫后期大量积累。UV-B辐射对不同水分梯度下三者含量影响不同:游离脯氨酸含量在适宜水分和增强UV-B辐射复合处理下升高,在干旱和增强UV-B辐射复合处理下降低;可溶性蛋白合成在适宜水分和增强UV-B辐射复合处理初期受到一定的抑制,在干旱和增强UV-B辐射复合处理下被诱导;可溶性糖在复合处理下含量下降,但随着水分减少其下降幅度有所减弱。隶属函数综合分析表明,干旱胁迫下达乌里胡枝子抗氧化能力随着干旱胁迫强度增加而增加,增强UV-B辐射下轻度干旱胁迫使其抗氧化能力增强,而重度干旱胁迫使其抗氧化能力降低。     

结缕草对干旱胁迫的响应

通过对结缕草（Zoysia japonica）进行控水处理,测定干旱胁迫期间的叶片形态、叶片相对含水量、脯氨酸和可溶性总糖含量的变化。结果表明：（1）随着干旱胁迫时间的延长,结缕草叶片受害程度逐渐增加。在干旱胁迫初期,处理组叶片1／3萎蔫,并且开始卷曲;干旱胁迫到第9d时,植株整体处于萎蔫状态,部分叶片枯黄;干旱胁迫到第12d时,植株全部萎蔫,大部分叶片枯黄;干旱胁迫到第15d时,植株叶片全部枯黄。（2）叶片相对含水量的变化呈逐渐下降的趋势,干旱胁迫到6d后叶片含水量下降幅度增加,胁迫到12d后下降趋势又变缓慢。（3）随着干旱胁迫时间的延长,脯氨酸含量逐渐增加,干旱胁迫9d后脯氨酸含量大幅度增加,第12d后脯氨酸含量增加缓慢。（4）随着干旱胁迫时间的延长,可溶性总糖含量逐渐增加,胁迫到9d后可溶性总糖含量大幅度增加,胁迫到12d时达到最高值,然后可溶性总糖含量开始逐渐下降。     

荒漠灌木蒙古岩黄芪对干旱胁迫的生理响应

采用盆栽实验,研究了不同程度干旱胁迫(重度、中度、轻度、对照,分别为15%、30%、50%、70%田间最大持水量)对荒漠灌木蒙古岩黄芪幼苗光合特性、抗氧化特性和渗透调节物质的影响。结果显示,在中度和重度干旱胁迫下,除胞间CO₂ 浓度外,其余各光合指标均显著下降;在轻度干旱胁迫下,蒙古岩黄芪幼苗净光合速率、PSⅡ的潜在活性与对照相比上升了20.7%和5.7%。中度和重度胁迫下蒙古岩黄芪叶片的丙二醛(MDA)含量、细胞相对质膜透性、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)以及过氧化物酶(POD)活性显著高于对照,而在轻度干旱胁迫下无明显变化。叶片中游离脯氨酸含量和可溶性糖含量以及K⁺含量随干旱胁迫的加剧而显著增加;根、茎、叶中的Na⁺含量在干旱胁迫处理中均显著下降。蒙古岩黄芪在干旱胁迫下采取协同升高叶片中SOD、 CAT、POD活性,提高脯氨酸和可溶性糖含量,同时选择性吸收K⁺的策略来减小干旱对植株所造成的伤害。实验结果可为蒙古岩黄芪适应干旱胁迫的策略提供理论依据,为其保护利用以及干旱与半干旱区的植被恢复提供参考。     

干旱胁迫下结缕草叶片抗坏血酸与相关生理指标变化的品种差异研究

通过盆栽试验,以日本结缕草与细叶结缕草为材料,研究了干旱胁迫下结缕草叶片AsA含量与相关生理指标的品种差异。结果表明,干旱胁迫下日本结缕草和细叶结缕草叶片中AsA含量与相关生理指标的动态变化规律基本相似,但品种间差异显著。干旱胁迫下2个品种的AsA含量和AsA/DHA均呈现先上升后下降的变化趋势,但日本结缕草下降的时间更早。干旱胁迫下叶片相对含水量、POD活性在2个品种中均呈下降趋势,但日本结缕草的下降趋势更明显,尤其在干旱胁迫后期。胁迫后日本结缕草叶绿素a与叶绿素b含量下降明显,而细叶结缕草变化不大。胁迫后两者的相对电导率和MDA含量均呈上升趋势,但日本结缕草增加的幅度更为显著。干旱胁迫后日本结缕草和细叶结缕草叶片Rubisco的含量均在第3天开始下降,胁迫后期日本结缕草Rubisco含量恢复到对照水平,而细叶结缕草Rubisco含量在胁迫后期显著高于对照。本研究结果表明,干旱胁迫下结缕草可以通过增加和维持叶片中AsA含量与POD活性来减缓Rubisco及叶绿素的降解,降低干旱胁迫对植株造成的氧化胁迫伤害程度,进而改善其抗旱能力。本研究结果进一步证实结缕草抗旱能力有品种差异,其中日本结缕草抗旱能力弱于细叶结缕草。     

干旱胁迫对薄壳山核桃‘波尼’叶片生理特性的影响

试验以两年生薄壳山核桃嫁接苗(波尼)为研究材料,通过人工模拟水分胁迫环境,测定并分析了薄壳山核桃在干旱胁迫下的光合作用特性以及相关生理生化指标。结果发现：随着干旱胁迫时间的延长,叶片相对含水量、叶绿素含量和CAT活性逐渐下降;超氧阴离子产生速率(O2˙ˉ)、SOD活性、过氧化氢(H2O2)和可溶性蛋白含量呈现先升高后下降的趋势;MDA含量在第9天显著上升;AsA含量呈现先升后降的趋势;GSH含量逐渐上升,在第9天达到峰值;可溶性糖总量在前期比较稳定,在第6天开始下降,蔗糖随着胁迫时间的延长,其含量逐渐上升,第3天达到峰值;乙烯(ETH)、脱落酸(ABA)和水杨酸(SA)的含量均呈现出先升后降的趋势,茉莉酸(JA)含量逐渐下降。研究表明,干旱胁迫下,薄壳山核桃‘波尼’受到较大的损伤,植株主要通过提高抗氧化酶活性和增加抗氧化物质的含量,以及调控体内的激素代谢水平来抵御干旱胁迫。     

野生草地早熟禾对干旱胁迫的生理响应

采用盆栽试验,以草地早熟禾品种午夜2号为对照,对甘肃省内5份野生草地早熟禾材料进行抗旱胁迫下的生理响应研究。结果表明,水分胁迫期间,各种草地早熟禾的相对含水量、叶绿素含量显著下降,MDA和可溶性蛋白含量显著上升,POD和SOD的活性在轻度干旱时上升,而在重度干旱时下降。运用模糊数学隶属函数综合分析得出,草地早熟禾材料抗旱能力大小顺序为:陇西安定午夜2号西和秦州清水。     

水分胁迫及复水对虉草生理生化特性的影响

通过温室盆栽控水试验,研究了虉草在自然干旱与复水过程中生理生化指标的变化规律,旨在探讨虉草对于水分变化的响应特性及耐旱能力。结果显示,1)干旱胁迫期间,尽管土壤含水量下降迅速,但是叶片相对含水量在水分胁迫前8 d仍维持在正常水平,直到第12天时才显著下降。2)在持续干旱过程中,可溶性蛋白与丙二醛含量不断增加。3)叶绿素、叶绿素a、类胡萝卜素含量及Chla/Chlb与Car/Chl的比值整体上均随干旱胁迫时间的延长而呈上升趋势。4)干旱胁迫后期,叶绿素荧光参数Fo、NPQ增加,Fm、Fv/Fm、Fv/Fo与qP均有所下降。5)复水后,各指标均能迅速得到不同程度恢复。研究结果初步表明,虉草具备较强的保护与损伤修复能力,使其能够适应较大程度的干旱逆境。     

3种护坡灌木对干旱胁迫的生理响应

齐泰高速公路位于松嫩平原干旱、半干旱地区,耐旱护坡植物的选择对防止公路边坡水土流失,增强路基稳定性及公路周边生态恢复具有重要意义。以紫穗槐(Amorpha fruticosa)、柽柳(Tamarix chinensis)和小叶锦鸡儿(Caragana microphylla)2年龄灌木为试验材料,采用干旱棚控水法,对灌木进行5个水分梯度处理(对照、轻度胁迫、中度胁迫、重度胁迫、极重度胁迫)21 d后,测定灌木叶片的电导率、叶绿素(Chl)总量、超氧化物歧化酶(SOD)活性、丙二醛(MDA)含量、可溶性糖(SS)含量以及脯氨酸(Pro)含量,探讨3种植物的抗干旱能力。结果表明,随着干旱胁迫的加剧,3种灌木叶片的Pro含量、膜质透性(RPP)呈上升趋势;叶片的Chl总量、SOD活性呈先上升后下降的趋势。紫穗槐和小叶锦鸡儿的叶片MDA含量和SS含量呈先上升后下降的趋势,柽柳叶片MDA和SS含量呈上升趋势。通过隶属度函数得出3种灌木对干旱胁迫适应程度由高至低为紫穗槐>小叶锦鸡儿>柽柳。紫穗槐适宜种植在轻度干旱和极重度干旱边坡,柽柳适宜种植在中度干旱边坡,小叶锦鸡儿适宜种植在重度干旱边坡。     

干旱胁迫对垂穗披碱草苗期抗旱生理特性的影响

采用干旱胁迫处理不同海拔高度来源的3份野生垂穗披碱草幼苗,对其叶片相对含水量（RWC）、叶绿素、脯氨酸（Pro）、丙二醛（MDA）和可溶性糖含量进行测定。结果表明：随着干旱胁迫天数的增加,叶片相对含水量和叶绿素含量显著降低（P〈0.05）,脯氨酸、丙二醛和可溶性糖含量都显著增加（P〈0.05）。相关性分析表明,各指标之间都存在极显著相关。运用隶属函数法综合评价3种垂穗披碱草,其抗旱性顺序为：Ⅲ号垂穗披碱草〉Ⅱ号垂穗披碱草〉Ⅰ号垂穗披碱草。     

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。     

外源褪黑素对干旱胁迫下烟草幼苗光合碳同化和内源激素的影响

为明确外源褪黑素(MT)对干旱胁迫下烟草幼苗生长缓解的生理机制.以抗旱性不同的两个烤烟品种'豫烟6号'(Y6,耐旱型)和'豫烟10号'(Y10,敏感型)为材料,研究了喷施0.2 mmol·L-1外源MT对干旱胁迫下烟草幼苗生长、叶片叶绿素荧光参数、光合碳同化酶活性、碳水化合物和内源激素含量的影响.结果表明,干旱胁迫下,...     

基于转录组学比较研究甜高粱幼苗响应干旱和盐胁迫的生理特征北大核心CSCD

探究甜高粱响应干旱与盐胁迫的生理学差异及其分子机制,分析甜高粱在干旱和盐胁迫下的不同基因调控机制和代谢通路,可为饲草作物甜高粱抗逆栽培和育种提供依据。以辽甜1号甜高粱幼苗为材料,使用10%的PEG-6000和0.9%的NaCl模拟中度干旱和盐胁迫,胁迫2和7 d时进行光合气体交换参数、内源激素含量、有机渗透调节物质含量和抗氧化物酶活性测定,同时对幼苗叶片进行转录组测序及生物信息学分析,采用qRT-PCR方法对测序结果进行验证。结果表明:与对照相比,干旱和盐胁迫均显著影响甜高粱幼苗叶片生理指标的变化,但盐胁迫对甜高粱幼苗叶片光合参数和内源激素生长素、细胞分裂素含量抑制程度均高于干旱胁迫,可溶性糖含量在干旱胁迫下显著高于盐胁迫,抗氧化物酶活性和脱落酸含量低于盐胁迫,说明甜高粱对干旱和盐胁迫响应的生理机制不同;利用转录组测序技术鉴定出甜高粱叶片在处理2 d时,干旱和盐胁迫下分别有922和2047个上调基因以及975和1714个下调基因,处理7 d时分别鉴定到157和795个上调基因以及54和722个下调基因;同时鉴定出40个干旱胁迫响应基因和493个盐胁迫响应基因,基于GO富集分析发现甜高粱幼苗在干旱和盐胁迫下响应基因均显著富集于植物逆境响应相关通路,KEGG富集分析发现,干旱胁迫响应基因显著富集于内质网加工和剪切体代谢通路,盐胁迫响应基因显著富集在植物激素信号转导代谢通路;对光合作用、植物激素信号转导、抗氧化物酶和淀粉与蔗糖代谢通路相关差异基因进行分析发现,这些差异基因的表达模式与生理指标变化趋势吻合。因此,甜高粱在转录水平上对盐胁迫的适应稳态落后于干旱胁迫,中度胁迫下甜高粱幼苗对盐胁迫的耐受性要低于干旱胁迫,可溶性糖在甜高粱幼苗抵御干旱胁迫中发挥重要作用,植物激素信号转导和抗氧化物酶活性变化的共同调控是甜高粱幼苗对抗盐胁迫的关键。     

荆芥的生长、渗透调节和抗氧化能力对干旱胁迫的响应

采用盆栽控水试验,研究荆芥的生长、渗透调节和抗氧化能力在不同干旱程度[基质相对含水量分别为5%~10%(重度干旱)、45%~50%(中度干旱)和85%~90%(正常灌溉)]和不同干旱时间(15、30和45 d)下的响应。结果表明,随着干旱程度的加深,荆芥的生长受到抑制,生长速率、叶干重和叶绿素含量降低,比叶质量增大;叶中渗透调节物质的积累增加,可溶性糖、可溶性蛋白、脯氨酸和Na⁺含量增大;叶片抗氧化能力受到影响,其中超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)活性在胁迫15和30 d时逐渐增强,45 d时逐渐减弱,过氧化物酶(POD)活性则在胁迫30和45 d时逐渐增强,总酚和总黄酮的含量在胁迫15 d逐渐增大,分别在30和45 d时中度干旱下的积累量最高。随着干旱胁迫时间的延长,荆芥叶的渗透调节作用受到影响:可溶性糖、可溶性蛋白含量升高,脯氨酸、K⁺、Na⁺和Ca²⁺的含量降低,SOD和CAT活性先增强后减弱,POD活性持续增强,总酚和总黄酮的含量先增加后趋于不变。荆芥能对干旱胁迫做出适应性应答,对缺水环境具有一定的耐受性,这为荆芥的规范化栽培和用水管理提供了依据。     

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。     

外源海藻糖对NaHCO3胁迫下甘草幼苗生长调节及总黄酮含量的影响

本研究以甘草无菌苗为试验材料,采用植物组织培养的方法,分析50 mmol·L^-1 NaHCO₃ 胁迫下外源海藻糖对甘草幼苗生长量、叶绿素含量、渗透调节物质含量、抗氧化保护酶活性和总黄酮含量的影响。结果表明： 50 mmol·L^-1 NaHCO₃ 胁迫显著降低了甘草幼苗的生长量、叶绿体色素含量、K⁺ 浓度、抗氧化保护酶（SOD、POD、CAT）活性和总黄酮含量,显著提高了丙二醛、脯氨酸和可溶性糖含量以及Na⁺浓度;施加15 mmol·L^-1 海藻糖可显著提高甘草幼苗的生长量,提高叶绿素含量、K⁺ 浓度和总黄酮含量,降低丙二酸含量、脯氨酸含量、可溶性糖含量和Na⁺ 浓度,并且提高抗氧化保护酶活性。因此,NaHCO₃胁迫下施加外源海藻糖对甘草幼苗生长具有良好的调节作用,可以增强甘草的抗碱能力,促进甘草幼苗生长。本研究为外源海藻糖提高甘草耐碱性和揭示其调控机制提供理论依据。     

干旱胁迫对多年生落花生生长及溶质累积的影响

采用盆栽控水的方法,研究了不同土壤干旱胁迫程度与胁迫时间对多年生落花生Arachis duranensis生长及溶质累积的影响。结果表明:轻度的土壤干旱处理(60%~65%的田间持水量)有利于多年生落花生的生长,而中度及以上程度的土壤干旱(≤45%的田间持水量)影响它生长及其作为草坪草的观赏价值;其游离脯氨酸和可溶性糖含量在中度及以上程度土壤干旱胁迫下均有不同程度的上升,而且随着干旱胁迫时间的延长,在多年生落花生体内有明显的累积趋势。