干旱胁迫下四种矿区生态修复植物的抗旱性研究

以八宝景天、沙打旺、紫花苜蓿和早熟禾4种典型干旱区草本植物为试材,采用盆栽控水法进行干旱胁迫,测定了4种植物叶片相对含水量、相对电导率、叶绿素含量、脯氨酸(Pro)含量、丙二醛(MDA)含量和可溶性糖含量6个抗旱指标的变化;运用隶属函数值法进行植物抗旱性综合评价,并采用灰色关联度法对6项抗旱指标与植物抗旱性的关联度进行分析,以研究不同植物在干旱胁迫下的抗旱机制.结果表明:4种植物综合抗旱性顺序为:八宝景天＞早熟禾＞紫花苜蓿＞沙打旺;各项抗旱指标与植物抗旱隶属函数均值关联度大小顺序为:叶绿素含量(0.9727)、叶片相对含水量(0.9387)、可溶性糖含量(0.8314)、丙二醛含量(0.7940)、相对电导率(0.6320)、脯氨酸含量(0.4528),即叶绿素含量、叶片相对含水量和可溶性糖含量对干旱环境最为敏感,可作为矿区生态修复抗旱植物筛选的重要评价指标.     

葡萄砧木抗旱性评价

以22个葡萄砧木品种或杂种优株为试材,对1年生盆栽植株在不同干旱胁迫时间(0、6、12、18d)条件下的叶片相对含水量、电导率、脯氨酸、丙二醛及叶绿素含量等5项生理指标进行了测定,并利用隶属函数法综合评价了各砧木的抗旱性。结果表明:根据干旱胁迫第18天时各项指标的测定结果,按照平均隶属度的大小,将砧木材料分为3种抗旱类型:对照"燕山-1"和品种"抗砧3号"属于高抗类型;‘225Ru’‘110R’‘101-14’‘5C’"河岸-2"‘6-12-1’‘6-12-4’属于中抗类型;‘1103P’‘188-08’‘00-1-10’‘00-1-5’"贝达""狗脊"‘3309’‘5BB’‘1-1-6’‘6-12-6’‘SO4’"北醇"及对照"河岸葡萄(♀)"属于低抗类型。高抗品种"抗砧3号"和中抗品种‘225Ru’‘110R’‘101-14’‘5C’可用于干旱、半干旱地区葡萄生产,中抗杂种优株‘6-12-1’‘6-12-4’可用于进一步的抗逆性(如抗寒性、耐盐性等)筛选,为新品种选育奠定基础。     

干旱及复水对野生苦瓜幼苗生长和生理特性的影响

为了研究干旱及复水处理对野生苦瓜幼苗生长和生理特性的影响,探讨野生苦瓜的抗旱机制,为其栽培育种提供理论依据。以野生苦瓜‘JH01’为试验材料,对干旱胁迫4、8、12、16 d和复水处理2、5 d野生苦瓜幼苗部分生理指标的变化进行研究。结果显示,随着干旱胁迫时间的延长,植株长势变弱,叶片萎蔫程度加重,叶片相对电导率、丙二醛含量、超氧阴离子含量、过氧化氢含量和脯氨酸含量逐渐上升,叶绿素含量呈先升高后降低的变化趋势;复水后,各指标得到了不同程度的恢复,复水5 d时叶绿素含量、相对电导率、过氧化氢含量均恢复到接近对照水平;此外,脯氨酸的可塑性指数达0.98,明显大于其他生理指标,叶绿素含量的可塑性指数最小为0.29。综上表明,野生苦瓜幼苗具有一定的耐旱能力,复水对干旱胁迫具有缓解作用。     

不同狗牙根品种对聚乙二醇胁迫反应的差异

以聚乙二醇(PEG)作为渗透胁迫剂,对5份狗牙根品种(系)进行干旱胁迫.观测其植株叶片相对含水量、叶绿素总含量、相对电导率、游离脯氨酸含量以及丙二醛含量.随着PEG-6000浓度的提高以及胁迫时间的延长,狗牙根叶片相对含水量和叶绿素总含量呈递减趋势;相对电导率和丙二醛含量呈递增趋势;游离脯氨酸含量则先递增后达到一个峰值,随后稍微有点下降.对5个理化指标的抗旱系数进行隶属函数分析,得出各狗牙根的抗旱性由强到弱的顺序为:Sau02011、Sau9926、南京狗牙根、Tifway、Sau9928.     

干旱胁迫对葡萄砧木110R、1103P和5BB叶片光合特性及抗氧化能力的影响

以葡萄抗旱砧木110R、1103P、5BB为试材,采用常规理化指标测定方法,研究干旱胁迫对葡萄砧木叶片光合特性和抗氧化能力的影响,以期对其进行抗旱性评价.结果表明:随着干旱胁迫的进行,3种葡萄砧木叶片气孔导度、蒸腾速率、光合速率呈降低趋势,胞间CO2浓度先下降后上升.砧木叶片PSⅡ最大光化学效率和PSⅡ实际光能转化效率呈下降趋势.其丙二醛含量呈上升趋势,且5BB的上升幅度最大,110R的上升幅度最小.游离脯氨酸含量呈上升趋势,且110R的上升幅度最大,5BB的上升幅度最小.3种葡萄砧木叶片的过氧化氢酶活性呈上升趋势,且110R的上升幅度最大,5BB的上升幅度最小.超氧化物歧化酶活性先升高后降低;砧木叶片的相对含水量和叶绿素含量均呈下降趋势,且在干旱胁迫第20天,砧木110R的叶片相对含水量高于砧木5BB的叶片相对含水量.综上所述,砧木抗旱性110R＞1103P＞5BB.     

不同葡萄砧木品种(系)的耐碱性评价

以25个葡萄砧木品种或株系和1个栽培品种"红地球"的盆栽植株为试材,通过浇灌浓度为20%饱和石灰水的方法模拟碱胁迫,在胁迫5、15、30、42 d后,分别调查叶片的碱害指数并测定叶片相对电导率、叶绿素、丙二醛和游离脯氨酸含量,利用隶属函数法综合评价其耐碱性。同时,测定了相应土样中有效态Ca~(2+)、Mg~(2+)和Fe~(2+)含量及土壤pH,旨在揭示葡萄碱害黄化与土壤中3种离子及pH的关系。结果表明:在碱胁迫下,葡萄叶片的相对电导率及丙二醛、游离脯氨酸含量均升高;‘5BB’等11个品种(株系)的叶绿素总量先上升后下降,‘SO4’等15个品种(株系)则为先下降后上升再下降。表现高耐碱的是‘5BB’‘YT32’‘YT48’‘YH58’;耐碱的是‘3309’‘SO4’‘225Ru’‘5C’"河岸(♀)"‘1103P’‘188-08’"河岸-2"‘00-1-5’‘00-1-10’‘6-12-4’‘6-12-6’"河山-1"和‘YH39’;中等耐碱的是‘110R’‘101-14’"抗砧3号"和‘6-12-1’;不耐碱的是"贝达""北醇"和"红地球";极不耐碱的是"燕山-1"。土壤中有效态Ca~(2+)、Mg~(2+)和Fe~(2+)离子含量为波动变化,处理后第42天与对照相比,土壤有效态Ca~(2+)含量升高,有效态Mg~(2+)含量变化不大,有效态Fe~(2+)含量降低;处理组土壤pH达到8.89,比对照(7.55)高出1.34。     

土壤干旱和复水对结缕草生理特性的影响

通过对结缕草在土壤干旱及复水过程中叶片相对含水量(RWC)、游离脯氨酸含量(Pro)、叶绿素含量、超氧化物歧化酶(SOD)活性、丙二醛(MDA)含量、可溶性糖(TSC)含量等生理指标的测定,研究土壤干旱对结缕草生理特性的影响.结果表明:干旱胁迫引起结缕草的叶片相对含水量明显下降,游离脯氨酸含量、丙二醛含量及可溶性糖含量均随干旱天数的增加呈持续增加的趋势,而叶绿素含量和SOD酶活性先增后减.复水后各项生理指标除相对含水量、游离脯氨酸含量外均随着复水时间的增加逐渐恢复至对照水平.干旱胁迫下,结缕草水分平衡的保持、SOD酶活性及丙二醛含量的增加以及脯氨酸和可溶性糖等渗透调节物质的积累,是结缕草抗旱的重要生理机制.     

盆栽勋章菊对自然干旱胁迫的生理响应研究

以日本引进的勋章菊为材料进行抗旱性试验,测定干旱胁迫下叶片脯氨酸(Pro)含量、丙二醛含量(MDA)、相对电导率、总叶绿素和可溶性蛋白含量等生理指标的变化。结果表明:随着干旱胁迫天数的增加,脯氨酸含量明显升高;丙二醛含量、相对电导率呈缓慢上升趋势,细胞膜透性增大;叶绿素总含量、叶绿素a、叶绿素b、类胡萝卜素呈先下降后上升再下降的趋势。盆栽勋章菊在连续10 d不浇水的条件下,复水后仍可成活生长,表明勋章菊具有很强的抗旱性,为勋章菊在应用过程中低成本养护提供了参考。     

干旱胁迫对草莓苗期生理生化指标的影响

以草莓苗为试材,进行干旱胁迫处理,测定不同程度和不同胁迫时间下叶片的相对含水量、相对电导率、脯氨酸以及可溶性蛋白质含量的变化.结果表明,干旱胁迫可引起草莓幼苗脯氨酸的积累,降低叶片相对含水量和可溶性蛋白质的含量,增大细胞质膜的相对透性;随着胁迫程度加大和胁迫时间的增加,各生理生化指标有明显变化.     

干旱胁迫下葡萄根系的生理生化变化与抗旱性的关系

以盆栽不同抗旱类型葡萄品种为试材,研究了干旱胁迫下,葡萄根系的生理生化变化。结果表明:葡萄根系的生理生化指标与抗旱性有密切的相关性。葡萄根系的相对电导率值,随着干旱胁迫程度的增加而增大,抗旱性强的品种其膜结构破坏相对要轻,其相对电导率变化小,因此其相对电导率值维持较低的水平;随干旱胁迫加强,不同葡萄品种根系组织中游离脯氨酸含量的变化呈现上升趋势,抗旱的葡萄品种,其游离脯氨酸含量变化明显大于不抗旱品种;干旱胁迫下,葡萄根系丙二醛含量增加,抗旱性弱品种增幅大,抗旱性强的品种增幅小;随着干旱胁迫程度的加强,过氧化物酶活性变化,表现为先上升后下降趋势,抗旱性强的葡萄品种,其根系过氧化物酶活性维持在较高的水平。     

硅酸钠对黄瓜幼苗叶片干旱胁迫的缓解效应

采用营养钵育苗法,研究了黄瓜幼苗在土壤含水量80%、60%、40%、20%条件下,0.05、0.10mol·L-1硅酸钠溶液处理对幼苗叶片叶绿素、相对电导率、丙二醛、可溶性糖以及脯氨酸含量的影响。结果表明,2个硅酸钠处理幼苗叶片相对电导率、丙二醛、可溶性糖、脯氨酸含量比清水对照处理低,而叶绿素含量比清水对照高。说明采用硅酸钠处理可减轻干旱胁迫对黄瓜幼苗的伤害,研究结果表明硅酸钠参与了植物的代谢或生理活动。     

番茄苗期耐盐性相关指标的筛选研究

研究了番茄苗期耐盐性相关的指标,测定不同NaCl胁迫下不同耐盐性番茄品种苗期盐害指数、相对电导率、游离脯氨酸含量、过氧化物酶活性、过氧化氢酶活性、叶绿素含量、可溶性糖含量和丙二醛含量.结果表明:盐害指数、相对电导率、脯氨酸含量、过氧化物酶活性和过氧化氢酶活性可以作为番茄耐盐性筛选的指标.     

干旱胁迫下不同品种草莓生理响应及抗旱性评价

以5个草莓品种为试材,通过盆栽试验,比较和分析了不同草莓品种苗期在不同干旱胁迫下的9个生理指标变化趋势,并采用主成分分析、隶属函数及聚类分析进行抗旱性综合评价,以揭示草莓对干旱环境的适应能力,筛选草莓抗旱性相关指标和抗旱资源。结果表明:干旱胁迫下5种草莓的相对含水量呈下降趋势,相对电导率、MDA含量、抗氧化酶活性(超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT))和3种渗透调节物质(脯氨酸、可溶性蛋白质、可溶性糖)含量均呈上升趋势,但不同的品种其变化幅度差异较大;抗旱性综合评价结果表明,‘甜查理’‘晶玉’为抗旱性较强品种,‘晶瑶’为抗旱性中等品种,‘宁丰’‘艳丽’为抗旱性较弱品种。     

一串红对水分胁迫的生理响应

以5个一串红品种(系)为试材,在水分胁迫,即干旱胁迫和水涝胁迫2种处理下的生理反应,测定一串红叶片相对含水量、电导率、丙二醛(MDA)含量、游离脯氨酸(Pro)和可溶性蛋白含量的变化。结果表明:在干旱胁迫处理下,胁迫8 d后,一串红叶片伤害度、MDA含量和游离脯氨酸(Pro)含量明显增加;可溶性蛋白含量呈平稳下降;叶片相对含水量在第11天后明显下降。在水涝胁迫处理下,一串红叶片相对含水量没有明显变化;水涝胁迫4 d后,叶片伤害度呈明显增加趋势;MDA含量和游离脯氨酸(Pro)含量总体呈上升趋势;可溶性蛋白含量持续下降。一串红水分胁迫耐受临界点在干旱胁迫下8 d左右、水涝胁迫下4 d左右,在栽培过程中应注意掌握水分供给时间及防止持续水涝影响一串红正常生长。     

干旱胁迫对野牡丹苗木生理生化的影响

采用盆栽模拟干旱方法,比较在不同程度干旱胁迫下野牡丹(Malestoma candidum)苗木的生理生化指标的影响。结果表明,随着干旱胁迫程度的加深,野牡丹苗木的外观形态变化主要表现在叶片干枯下垂、顶芽萎蔫。野牡丹叶片的相对含水量和SO D酶活性呈下降趋势,叶绿素含量则呈现"先升后降"趋势,相对电导率呈现"先降后升"的趋势,MDA含量、可溶性蛋白质含量和脯氨酸含量均呈增加趋势。采用相关性分析和主成分分析方法进行综合分析抗旱能力的主要决定因子,表明参与渗透调节的生化指标(脯氨酸和可溶性蛋白)是野牡丹抗旱性测定的主要选择对策。结合主要指标的变化趋势表明野牡丹的耐旱性不强。     

3个柑橘品种幼苗对低温胁迫的生理响应及其抗寒性评价

为研究柑橘在低温胁迫下的生理响应并评价其抗寒性,以城固县地方特色品种‘冰糖橘’和‘朱红橘’,以及引进品种‘砂糖橘’的幼苗叶片为试验材料,分析-2℃处理6 d的植株形态和生理指标的变化,并利用隶属函数法和主成分分析进行抗寒性综合评价。结果表明:随着低温胁迫时间的延长,3个柑橘品种幼苗叶片的相对电导率、丙二醛含量、可溶性糖含量、脯氨酸含量、过氧化物酶活性整体表现为升高趋势;相对含水量、Fv/Fm、抗坏血酸含量、还原型谷胱甘肽含量、过氧化氢酶活性整体表现为下降趋势,总叶绿素含量、类胡萝卜素含量均呈先下降后升高的趋势。隶属函数综合分析表明,3个柑橘品种的抗寒能力由强到弱依次为‘朱红橘’‘冰糖橘’‘砂糖橘’。主成分分析表明,相对电导率、相对含水量、可溶性糖含量和过氧化氢酶活性具有较强的代表性,可作为柑橘抗寒性分析的重要指标。     

干旱胁迫下不同砧木对酿酒葡萄‘Syrah’光合作用的影响

为探讨干旱胁迫下不同砧木对酿酒葡萄‘Syrah’光合作用的影响,以‘Syrah’为试材,研究了干旱胁迫下嫁接苗(采用‘Beta’‘5BB’‘SO4’为砧木)和自根苗叶片叶绿素含量(叶绿素a,Chl a;叶绿素b,Chl b;叶绿素总量,Chl)、光合效率(净光合速率,Pn;气孔导度,Gs;蒸腾速率,Tr;水分利用效率,WUE)和PSⅡ光化学活性(PSⅡ最大光化学效率,Fv/Fm;光化学猝灭系数,qP)各项指标的动态变化。结果表明:1)干旱胁迫下,嫁接苗和自根苗的各项指标除WUE呈现先上升后下降,整体上升的趋势外,其它均呈下降趋势。说明干旱胁迫下,嫁接苗和自根苗光合效率和光合能力都有所降低;2)但与自根苗相比,嫁接苗中除Tr外其它指标均高于自根苗,尤其在干旱胁迫严重时,嫁接苗的Chl a、Chl b、Chl、Gs、Pn、WUE均显著高于自根苗,说明干旱胁迫下嫁接苗具有较高的光合效率和光合能力;3)3种嫁接苗中,又以‘Beta’为砧木的嫁接苗各项指标表现更为突出,优于‘5BB’和‘SO4’为砧木的嫁接苗,说明以‘Beta’为砧木的‘Syrah’嫁接苗在干旱胁迫下具有更高的光合效率和光合能力。因此,优先推荐‘Beta’作为抗旱节水酿酒葡萄‘Syrah’的理想砧木。     

龙牙百合叶片与鳞茎对干旱胁迫生理响应的研究

人工模拟干旱胁迫环境,研究龙牙百合在土壤不同含水量条件下,叶片和鳞茎脯氨酸含量、丙二醛含量、还原性糖含量等生理指标的变化。结果表明,龙牙百合的叶片对干旱胁迫的响应性比鳞茎好,脯氨酸含量、丙二醛含量对干旱胁迫的响应性比还原性糖含量好。     

干旱胁迫下核桃生理适应性及抗性指标筛选

以早实核桃辽宁1号、香玲嫁接苗为试材，采用盆栽控水-自然干旱的方法进行干旱处理，测定干旱处理0、3、6、9、12、15、18 d的10个生理生化指标，利用隶属函数值和综合抗旱指数等进行分析评价，以明确其干旱适应性变化，筛选简单有效的核桃抗旱指标。结果表明：辽宁1号和香玲叶片相对含水量随干旱胁迫程度的增加逐渐降低；叶片相对电导率、水分饱和亏缺、丙二醛含量、脯氨酸含量、可溶性糖含量、可溶性蛋白含量随干旱胁迫程度的增加逐渐升高；SOD、POD、CAT活性随干旱胁迫程度增加呈先上升后下降的趋势。综合分析评价表明，辽宁1号抗旱性较香玲强，其中水分饱和亏缺、SOD活性、POD活性、脯氨酸含量、CAT活性5个指标可以较好地反映核桃品种的抗旱能力。     

水分胁迫下两种卷柏抗旱性研究

对卷柏和圆枝卷柏在干旱胁迫条件下,叶片相对含水量、质膜透性、丙二醛含量(MDA)、叶绿素含量及超氧化物歧化酶活性(SOD)5项指标进行了比较研究。结果表明:随着干旱胁迫天数的增加,2种植物的叶片相对含水量均呈下降趋势,质膜透性、丙二醛含量均呈上升趋势,叶绿素含量不同程度下降,SOD活性先上升后下降,其中圆枝卷柏出现拐点的时间早于卷柏。综合分析表明,卷柏比圆枝卷柏更抗旱。