水分对白三叶开花前后茎叶中营养物质及激素含量的影响

以海法白三叶Trifolium repens cv.Haifa为研究对象,于2004年10月-2005年1月在中国农业大学科学园温室中采用土培法研究了水分对白三叶开花前后茎和叶中可溶性蛋白、游离氨基酸、可溶性糖、赤霉素及脱落酸含量的影响.试验共设5个水分处理,随机区组设计,结果表明:水分改变了开花前后白三叶茎、叶中可溶性蛋白、游离氨基酸、可溶性糖、赤霉素、脱落酸的含量,因而影响白三叶花序的发育.     

干旱胁迫下三叶草渗透调节物质动态及与叶片水分的相关性

以黑龙江野生白三叶、瑞文德、普通红三叶和杂三叶为研究对象,通过盆栽控水形成5个干旱梯度,测定土壤相对含水量、叶片相对含水量、水势、游离脯氨酸含量、可溶性蛋白质含量、可溶性糖含量的变化.结果表明:随着土壤干旱时间的延长,三叶草叶片游离脯氨酸、可溶性蛋白质和可溶性糖含量都呈明显增加趋势,并且品种间表现不同.从渗透调节物质与叶片水分的相关分析上看,三种物质与叶片水势、叶片相对含水量都呈负相关.游离脯氨酸、可溶性糖和可溶性蛋白质三种物质在水分胁迫时的渗透调节作用是协同的,各物质之间在处理的整个进程中都表现出正相关关系.     

Na＋对水分胁迫下白三叶抗氧化防御和有机渗透调节物质的影响

以“拉丁诺”（Ladino）白三叶为供试材料,研究NaCl对PEG（聚乙二醇6000）水分胁迫下白三叶幼苗叶片相对含水量、根系活力、叶绿素含量、活性氧成分、膜相对透性和膜脂过氧化、抗氧化防御及有机渗透调节物质积累的影响。外源NaCl能显著提高水分胁迫下叶片相对含水量和根系活力,有效降低叶绿素的分解;通过增强水分胁迫下叶片SOD、POD和CAT活性及抗坏血酸-谷胱甘肽循环（AsA-GSH cycle）关键酶活性,维持了细胞内显著较低的活性氧、电解质渗透率和MDA含量,缓解了胁迫对细胞造成的氧化性伤害;50 mmol／L NaCl对正常水分条件下白三叶的生长也具有一定的促进作用;但外源NaCl预处理使水分胁迫下白三叶叶片内可溶性糖和游离脯氨酸含量显著降低。说明NaCl显著提高白三叶的抗旱性与增强胁迫下白三叶抗氧化防御系统密切相关,并非促进了植物体内有机渗透调节物质的积累,而可能像其他旱生植物一样是通过富集Na＋提高其渗透调节能力来发挥作用。     

水分对白三叶生长发育及种子产量的影响

研究水分对白三叶(Trifolium repens L.)生长发育的影响,结果表明:水分处理影响白三叶的生长发育进程,导致生育期延长,冠层高度、匍匐茎密度和叶面积减小,可育节数、茎叶比及种子产量增加;水分胁迫程度越大,匍匐茎密度越小,可育节数越多;各处理地上部干物质积累均呈“S”型增长,水分胁迫增加,积累速度减缓;地下部干物质积累呈不同规律;干旱胁迫越大,单位面积干物质中花的比例越大,对照在收获时花的比例达到总干物质的22.72%;轻度和中度水分胁迫降低叶的比例,分别为21.76%和19.85%,促进种子产量增加,分别为44.97和43.63g/m².     

水分对白三叶种子产量及产量构成要素的影响

研究水分对白三叶(Trifolium repens L)种子产量及产量构成要素的影响。结果表明:处理间花序小花数和花序荚果数差异不显著;对照与其他处理间单位面积花序数差异显著(P<0.05);对照和轻度水分胁迫区单位面积结荚花序数较多;对照小花胚珠数、荚果种子数和千粒重最小,与其他处理间差异显著(P<0.05);对照潜在种子产量和表现种子产量最高,轻度水分胁迫区实际种子产量最高,达44.97g/m²,收获系数8.7%;产量构成要素中花序数及花序小花数与种子产量间相关显著(P<0.05);无水分胁迫区主要影响因子是花序小花数及千粒重;轻度水分和重度水分胁迫区及对照区主要影响因子是花序数及花序小花数,中度水分胁迫区则是荚果种子数;种子成熟过程中胁迫越大含水量越低;水分对白三叶种子发芽率无影响,各处理硬实率偏高,均达80%以上,但差异不显著。     

甘露糖浸种对干旱胁迫下白三叶种子萌发及抗旱性的影响

以‘拉丁诺'(Ladino)白三叶为供试材料,研究甘露糖(MAS)浸种对18%PEG6000干旱胁迫下白三叶种子萌发过程中淀粉代谢、根系活力、渗透调节、抗氧化防御及基因差异表达的影响。试验结果表明,低浓度(0.5、1.0、2.0和5.0mmol·L^-1)的MAS浸种预处理能显著提高干旱胁迫下白三叶种子的萌发,其中2.0mmol·L^-1的MAS效果最为明显,但高浓度(10.0mmol·L^-1)的MAS浸种处理显著降低了干旱胁迫下种子的萌发率。进一步试验发现,2.0mmol·L^-1MAS浸种预处理能显著提高干旱胁迫下种子萌发时根系生长、根系活力和淀粉酶活性,有效缓解干旱胁迫抑制的淀粉分解,也显著增加了干旱胁迫下种子萌发过程中游离脯氨酸的积累,并降低细胞渗透势。此外,2.0mmol·L^-1的MAS浸种预处理后,种子在干旱胁迫下萌发过程中超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)活性及细胞总抗氧化能力显著提高,MnSOD和POD基因转录水平显著增强,维持了细胞内显著较低的活性氧、电解质渗透率和MDA含量,缓解了胁迫对细胞造成的氧化性伤害。但2.0mmol·L^-1MAS浸种预处理并没有提高水分胁迫下白三叶种子萌发时可溶性糖含量,推测MAS促进淀粉分解产生的糖可能主要用于维持胁迫下籽苗的生长。上述结果表明MAS显著提高白三叶种子在干旱胁迫下萌发时的抗性且与促进淀粉代谢、提高渗透调节能力及增强抗氧化防御系统密切相关,且低浓度MAS浸种处理对正常水分条件下白三叶种子萌发也具有一定的促进作用。     

盐胁迫对白三叶种子萌发及幼苗生理特性的影响

采用0.00%、0.20%、0.40%、0.60%、0.80%4个浓度的NaCl胁迫白三叶种子,通过种子萌发特性和生理特性的变化,研究其种子萌发、幼苗生长和生理特性。试验结果表明:盐胁迫对白三叶种子的发芽率、发芽势产生显著的影响;当NaCl浓度0.40%时白三叶幼苗和根的生长速度几乎不受影响,≥0.40%时受到抑制;白三叶幼苗体内游离脯氨酸、MDA和可溶性糖含量与盐度的上升呈正相关关系。     

水分胁迫对白三叶物质分配和根系生长的影响

通过抗旱性能不同的2个品种的栽培对照试验,研究了水分胁迫对白三叶Triflium repen干物质分配、碳水化合物积累、脯氨酸含量和根系分布的影响.结果表明:土壤水分变化首先影响到生物量在植物不同器官的分配,即累积性的CO2净同化产物的分配,白三叶能够通过提高匍匐茎、根系的干物质分配比例来回避干旱.同时,在干旱胁迫发生时,植株内可溶性糖含量和脯氨酸含量都大幅度增加,根系生长状况发生改变.然而,不同品种又表现出不同的特性,抗旱品种通过增加可溶性糖、脯氨酸含量提高渗透势及增加深根数量的能力显著大于抗旱性差的品种.     

贮藏温度对不同含水量草木樨种子活力影响的研究

以草木樨(Melilotus suaveolens Ledeb)种子为试验材料,研究贮藏温度和含水量对种子活力指标的影响。结果表明:贮藏温度和含水量对草木樨种子发芽率、电导率、可溶性糖和丙二醛含量均有极显著性影响(P < 0.01),温度和含水量的交互作用对草木樨种子的发芽率、电导率、可溶性糖含量同样具有极显著性影响(P < 0.01)。随着草木樨种子含水量和贮藏温度的增加,发芽率均先增加后降低,含水量为10%,贮藏温度为4℃的草木樨种子发芽率最高,含水量为12%,贮藏温度为20℃时发芽率降为0;随着含水量和贮藏温度的增加,电导率和可溶性糖含量均先降低后增加,含水量为12%,贮藏温度为20℃时二者均达到最大值;丙二醛含量随着含水量增加而显著降低,随着贮藏温度的增加而显著增加。相关分析表明,草木樨种子的发芽率与电导率和可溶性糖含量均呈极显著的负线性相关(P < 0.01)。综合各项活力指标,草木樨种子的最适宜贮藏温度为4℃,最适宜含水量为10%。     

亚精胺对水分胁迫下白三叶脯氨酸代谢、抗氧化酶活性及其基因表达的影响

以广泛栽培的“拉丁诺”白三叶为供试材料,对其在不同水分胁迫处理下叶片相对含水量、活性氧成分、膜脂过氧化产物、抗氧化酶活性、脯氨酸含量及其代谢酶活性等生理指标进行测定,并利用RT-PCR技术分析4种抗氧化酶基因在不同胁迫条件下的表达特性,分析外源亚精胺缓减水分胁迫的效应。结果表明,水分胁迫下白三叶叶片相对含水量逐步降低,活性氧和丙二醛含量不断升高,外源亚精胺能显著提高胁迫下叶片相对含水量,有效降低活性氧和膜脂过氧化产物的积累;外源亚精胺使水分胁迫下白三叶抗氧化酶活性和基因表达量发生改变,提高了水分胁迫下白三叶叶片超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)和抗坏血酸过氧化酶(APX)基因的表达从而提高抗氧化酶活性,缓解了水分胁迫造成的氧化胁迫伤害;外源亚精胺提高了脯氨酸合成代谢关键酶Δ’-吡咯啉-5-羧酸合成酶(P5CS)和分解代谢关键酶脯氨酸脱氢酶(ProDH)活性,促进了水分胁迫下脯氨酸的代谢,但对脯氨酸合成代谢鸟氨酸途径中关键酶——鸟氨酸转氨酶(OAT)没有影响。外源亚精胺能有效提高白三叶的抗水分胁迫能力,这与亚精胺诱导了胁迫下白三叶抗氧化酶基因表达,提高抗氧化酶活性和促进脯氨酸的代谢从而减轻由水分胁迫造成的氧化伤害、稳定了细胞膜系统及提高渗透调节能力密切相关。     

4个白三叶品系对不同灌水频率的生理响应

试验以新疆白三叶(Trifolium repens)为材料,以海法作对照,通过设置不同的微喷灌水频率(1、3、5、7 d/次),研究白三叶各品系生理指标的变化规律,以期为在白三叶建植过程中制定合理的灌溉制度提供基础数据。试验结果表明:随着灌水频率的减小,海法,S82,S92,S96品系的叶面积逐渐减小;叶绿素含量先下降,再小幅度增加后趋于稳定;叶片相对含水量无明显差异;游离脯氨酸含量先增加后减少;S82和S96品系的可溶性糖含量呈现升-降-升的变化趋势,S92却出现相反趋势;丙二醛含量呈现是先增加后减少,再增加的变化趋势。根据白三叶各项生理指标的数据综合分析认为,白三叶适宜的灌水时间为年5 d/次,4个品系的抗旱性由强到弱的顺序是S82S92海法S96。     

白三叶对桃园小气侯和桃品质的影响

研究在桃园种植白三叶(Trifolium repens)和清耕作业对桃园小气候及大桃品质的影响。结果表明:白三叶区与清耕区比较,前者能够维持气温和地温、保持土壤水分,明显改善桃园小气候,为桃树生育提供适宜的小环境;增加果桃维生素C、可溶性糖和可溶性固形物含量,减少了可滴定酸含量:白三叶区大桃品质明显好于清耕区,其中糖酸比增加6.18,显著地提高了大桃的口感。     

不同叶型白三叶抗氧化保护及渗透调节生理对干旱胁迫的响应

以大叶型和小叶型白三叶为研究对象,在干旱胁迫及复水条件下,通过测定2种叶型白三叶叶片相对含水量、电导率、丙二醛(MDA)、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、鸟氨酸转氨酶(OAT)和渗透调节物质(可溶性糖、游离脯氨酸和甜菜碱)等的生理变化,来探讨2种叶型白三叶耐旱机制之间的差异。试验结果表明,随着干旱胁迫时间的延长,2种叶型白三叶叶片相对含水量都呈下降趋势,电导率和丙二醛含量增加,超氧化物歧化酶和过氧化氢酶活性呈先上升后下降趋势,鸟氨酸转氨酶活性急剧升高,渗透调节物质不断积累。但抗旱性较强的小叶型白三叶维持了显著低的膜脂过氧化,显著高的相对含水量、细胞膜稳定性、鸟氨酸转氨酶活性、过氧化氢酶和超氧化物歧化酶活性,渗透调节物质的积累也显著高于大叶型白三叶。复水之后2种叶型白三叶都有不同程度的恢复,但小叶型白三叶恢复较好。     

丸粒化处理对几种牧草种子萌发及生理特性的影响

选用青海中华羊茅(Festuca sinensis Keng cv.Qinghai)、披碱草(Elymus dahuricus Turcz.)、青海冷地早熟禾(Poa crymophila Keng cv.Qinghai)和同德老芒麦(Elymus sibircus cv.Tongde)4种牧草种子为材料,采用以羊粪和粘土为主要填充剂和粘合剂的包衣材料制作丸粒化牧草种子,以期明确丸粒化处理对种子发芽以及种子生理指标的影响,为改善丸粒化处理后种子的萌发条件提供科学理论依据。结果表明:丸粒化处理后,4个牧草种子萌发启动期延迟,最终发芽率降低,平均苗高、发芽指数、苗高活力指数等发芽指标均降低,并且不同牧草种子丸粒化处理与对照种子间差异极显著(P<0.01)或显著(P<0.05)。丸粒化处理后种子的相对电导率升高(P<0.01)、丙二醛(MDA)含量降低(P<0.05)、可溶性糖含量升高(P<0.05)、脯氨酸(Pro)含量升高(P<0.01),且4种牧草表现趋势相似。包衣材料的水分和通透性是影响丸粒化种子发芽指标的2个重要因素,选择合适的包衣材料可提高种子的发芽指标,提高丸粒化牧草的抗逆性。     

甘露糖对白三叶抗旱性、糖及糖醇类代谢物积累的影响

以广泛栽培种植的 ‘Ladino’ 白三叶为供试材料,采用生理生化及气相色谱-质谱联用(GC-MS)技术,从叶片水分状况、渗透调节、抗氧化性、光合特征、糖及糖醇类物质的积累研究甘露糖对白三叶抗旱性的影响。研究结果表明,干旱胁迫显著降低白三叶叶片相对含水量、叶绿素含量、叶绿素荧光和净光合速率,导致膜脂过氧化加剧,细胞膜稳定性降低,植株受损严重。但白三叶能通过提高自身水分利用效率及降低渗透势以适应干旱胁迫。外施适宜浓度的甘露糖(30 mmol·L^-1)能显著提高干旱胁迫下白三叶叶片光合作用、抗氧化和渗透调节能力,从而有效缓解干旱诱导的氧化伤害并维持良好的水分状况,提高植株抗旱性。通过对不同糖及糖醇类代谢物含量变化的测定发现,不同糖类积累对干旱胁迫响应有所不同,甘露糖能在干旱条件下诱导多种糖(甘露糖、葡萄糖、果糖、半乳糖、木糖、蔗糖、麦芽糖和海藻糖)和糖醇(肌醇、丙三醇和松醇)的积累,这既提高了干旱胁迫下细胞渗透调节能力,也为白三叶生长和代谢供能提供更多的可利用碳水化合物以抵御干旱胁迫。     

胺鲜酯(DA-6)浸种对盐胁迫下白三叶种子萌发及抗盐性的影响

以白三叶(Trifolium repens L.‘Haifa’)为研究对象,研究了0.8 mmol·L^-1胺鲜酯(DA-6)浸种处理对白三叶种子在盐胁迫条件下萌发的影响,并对DA-6诱导的耐盐机理进行初步研究,为白三叶的栽培管理提供参考。结果表明,DA-6浸种显著提高了盐胁迫下种子的发芽势、发芽率、活力指数、发芽指数、茎长和鲜干重(P<0.05)。盐胁迫显著诱导了游离脯氨酸和可溶性糖的积累,降低了细胞渗透势(P<0.05)。此外,盐胁迫导致了萌发种子中活性氧(超氧阴离子和过氧化氢)和膜脂过氧化产物丙二醛含量显著增加,电导率显著升高(P<0.05)。DA-6浸种前处理显著提高了胁迫下抗氧化酶(SOD、POD和APX)的活性,增幅分别为33.0%、31.9%和49.1%,这有效地缓解了由盐胁迫引起的氧化损伤,有利于幼苗稳定细胞膜(P<0.05)。本研究表明DA-6浸种处理通过增强抗氧化防御并降低细胞氧化伤害,从而提高盐胁迫下白三叶种子的萌发特性和胁迫耐受性。