干旱胁迫下水杨酸浸种对小麦萌发期保护酶活性的影响

以小麦品种周麦22为材料,用10%聚乙二醇(PEG6000)模拟干旱胁迫,探讨了不同浓度水杨酸(SA)浸种对干旱胁迫下小麦萌发期SOD、POD、CAT活性的影响。结果表明,小麦萌发期SOD活性呈先升高后下降的趋势,POD、CAT活性呈逐渐升高的趋势;不同浓度的SA浸种均提高了SOD、POD、CAT活性,在0.6 mmol/L和0.8 mmol/L浓度的SA处理下,SOD、POD、CAT活性增加幅度高于其他组。本研究可为SA在小麦的抗旱应用方面提供参考。     

不同烤烟品种在干旱胁迫下对体内生化指标的影响

为了解贵州当前主栽烤烟品种抗旱性水平,通过盆栽控水处理在烤烟对水分最敏感的旺长期,模拟自然状态下的干旱胁迫环境对不同烤烟品种生化指标的影响。结果表明:在干旱胁迫下不同烤烟品种体内POD、SOD、CAT等保护酶的活性发生了相应变化,一定程度上反映了烤烟的抗旱性能;干旱胁迫影响烤烟体内一些抗氧化酶活性,表现在叶片POD活性大幅度上升,较正常植株上升1.5~11个活力单位,增加幅度为10%~207%,SOD活性的变化与POD活性变化趋势相同,增加率为13.7%~80%,CAT活性也增加了2%~168%;干旱胁迫下不同烤烟品种叶片的脯氨酸含量都不同程度的增加,增幅为98%到383%;干旱胁迫下不同烤烟品种叶片MDA生成量较对照高,增加幅度20%~478%。干旱胁迫导致烤烟叶片电解质外渗值的增加,因而相对电导度增加,说明干旱胁迫破坏了生物膜的稳定性和完整性,各品种伤害度在35%~68%之间。不同烤烟品种在干旱干旱胁迫下烟株生化指标抗旱能力表现有差异,各指标之间表现不尽一致。     

外源甜菜碱对干旱胁迫下小麦幼苗叶绿体抗氧化酶及psbA基因表达的调节

为了探究外源甜菜碱对干旱胁迫下小麦幼苗的生长调节作用,以优质高产、高抗旱的小麦品种矮抗58为材料,四叶期分别用0.1、1.0和10.0 mmol L⁻¹的GB预处理小麦叶片,同时在根部施加30%聚乙二醇(PEG-6000)以模拟干旱环境,研究其对小麦超氧化物歧化酶(SOD),过氧化氢酶(CAT),过氧化物酶(POD),丙二醛(MDA)、超氧阴离子自由基()产生速率、叶绿素含量及相对含水量的影响,并采用Real-time PCR测定叶绿体psbA基因表达水平的变化。结果表明,干旱胁迫明显减少小麦叶片相对含水量和叶绿素含量,降低SOD、CAT及POD活性,提升MDA含量和O₂^?产生速率,抑制psbA基因表达水平,而外施GB具一定浓度效应,在适当浓度下能明显缓解这些胁迫反应,调控干旱胁迫下小麦叶绿体抗氧化酶活性以清除多余活性氧,减缓相对含水量及叶绿素含量的降低,提升psbA基因的表达水平,从而加快受损D1蛋白的周转并提高小麦的抗干旱胁迫能力。     

水分胁迫对水稻结实期一些生理性状的影响

选用抗旱性不同的3个杂交水稻品种，在干旱棚内分别在正常供水和水分胁迫条件下，研究了水稻结实期丙二醛（MDA）含量、光合速率、气孔导度、渗透调节物质及保护性酶活性等生理性状变化。结果表明，结实期随土壤水分胁迫加剧和时间延长细胞膜脂过氧化加剧，抗旱性弱的品种膜脂过氧化更为严重；剑叶光合速率、气孔导度和叶绿素含量迅速下降，抗旱性弱的品种比抗旱性强的品种降速快、幅度大。抽穗后0～14 d随胁迫时间的延长叶片内可溶性糖、氨基酸含量增加，超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）和过氧化物酶（POD）3种酶活性升高，抗旱性强的品种增加或升高的幅度大。抽穗14 d后叶片内可溶性糖、氨基酸含量下降，SOD、CAT和POD酶活性降低。试验表明，水稻叶片MDA含量、光合作用、渗透调节物质及保护性酶活性的变化幅度与品种的抗旱性密切相关。     

有机酸对铅胁迫小麦幼苗部分生理特性的影响

通过对小麦幼苗部分生理指标的分析,研究了外源有机酸（乙酸、草酸和柠檬酸）对铅胁迫小麦幼苗的缓解效应。结果表明：加入3种外源有机酸均能够减轻铅对小麦叶绿素的破坏;低浓度的有机酸能提高受铅胁迫小麦的保护酶（SOD、POD、CAT）的活性,降低MDA含量,但随着外源有机酸处理浓度的增加,缓解作用降低或消失,保护酶活性降低,MDA含量增加。3种有机酸中草酸对铅胁迫的缓解作用最明显。     

干旱胁迫对不同生态型大豆生理生化特征的影响

为了研究干旱胁迫对大豆生理生化特征和产量的影响,选用22份不同生态型大豆品种为研究材料,用盆栽称重法与大田试验结合的方法,研究花期不同生态型大豆抗旱生理生化特征。结果表明：干旱胁迫下,不同生态型大豆品种的叶片相对含水量、过氧化物酶(POD)、超氧化物歧化酶(SOD)活性、叶绿素a含量、总叶绿素含量和净光合速率都有一定程度的降低,与大豆品种的抗旱性均呈正相关,表现为抗旱性强的品种下降幅度较小,而抗旱性弱的品种下降幅度较大;而丙二醛含量、相对电导率和可溶性糖都有一定程度的增加,与抗旱性均呈极显著负相关,表现为抗旱性强的品种增加的幅度较小,而抗旱性弱的品种则相反;脯氨酸含量与抗旱性呈极显著正相关,表现为抗旱能力强的品种脯氨酸含量增加幅度大。这一结果说明,在干旱胁迫环境下,水分亏缺降低了大豆叶片相对含水量,膜脂过氧化伤害加重,引起丙二醛的累积,相对电导率升高,游离脯氨酸及可溶性糖含量升高,而丙二醛含量的升高导致保护酶活性降低,同时水分亏缺导致叶绿素含量降低,净光合速率下降,最终导致产量下降。     

聚乙二醇模拟干旱对不同基因型小麦种子萌发的影响

以20%聚乙二醇溶液(PEG-6000)为渗透介质模拟干旱胁迫条件,对4份不同基因型小麦品种进行了种子萌发期抗旱性评价。结果表明:PEG胁迫不同程度的降低了小麦种子的发芽率、发芽指数,其中周麦18降低的幅度最小;和对照相比,PEG胁迫增加了幼苗的相对电导率,不同基因型品种原生质膜受到的损伤程度不同,郑麦9023原生质膜损伤程度最大。各项指标综合分析表明:周麦18具有最强的抗旱性,豫麦49与矮抗58的抗旱性中等,郑麦9023抗旱性较弱,但也有一定的抵御能力。     

冬小麦抗旱性与膜脂过氧化的关系及其氮素调控机理

在大田试验条件下,测定了两个不同抗旱性小麦品种郑麦9023（水地品种,抗旱性差）和长武134（旱地品种,抗旱性强）在不同施氮量条件下拔节期叶片MDA、H2O2含量以及SOD、CAT活性的变化。结果表明,抗旱性和小麦叶片的保护酶活性和膜质伤害物质的含量密切相关,而且受氮素营养的调控。抗旱品种相对不抗旱品种具有较高的SOD和CAT活性,而MDA和H2O2较低;MDA和H2O2含量随施氮量的增加呈现先降后升的趋势,而SOD和CAT则呈相反的变化趋势。     

玉米高产品种光合特性及抗氧化系统对水分胁迫的响应

为探究玉米高产品种在水分胁迫下的生理响应机制,以2个玉米高产品种,伊单52和满世通526为材料,采用盆栽控水试验,研究水分胁迫对玉米高产品种生物量、光合特性及抗氧化系统的影响。结果显示,水分胁迫抑制了玉米的生长,降低了净光合速率(Pn)、气孔导度(Cond)、蒸腾速率(Tr)、胞间二氧化碳浓度(Ci)、叶绿素含量(SPAD)、PSⅡ最大光化学效率(Fv/Fm),PSⅡ的实际量子产量(ΦPSⅡ)和电子传递速率(ETR),增加了过氧化氢(H2O2)和丙二醛(MDA)含量,提高了超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)及过氧化物酶(POD)活性升高。两玉米品种相比,水分胁迫8 d,满世通526生物量积累较多,Pn较高,H2O2和MDA含量较少,抗氧化酶(SOD、CAT、APX)活性较高。相关性分析表明,水分胁迫下叶片光合能力降低是2个玉米品种生物量减少的主要因素。但满世通526变化幅度小于伊单52,表明满世通526植株光合能力比伊单52受水分胁迫的影响小。进一步研究表明,较高的光化学效率、较强的抗氧化能力和较轻的氧化伤害是满世通526适应干旱环境的重要生理特性。     

外源ABA对干旱胁迫下不同品种灌浆期小麦psbA基因表达的影响

脱落酸(abscisic acid, ABA)是一种重要的植物激素,与作物的抗干旱胁迫密切相关。本试验以灌浆期的豫麦949和陕麦5号小麦品种为试材,PEG干旱处理72 h后,比较了脱落酸对小麦相对水分含量、叶绿素、丙二醛含量以及产量的影响,并采用反转录半定量PCR方法测定PSII中psbA基因转录水平的变化。结果表明,干旱胁迫明显降低小麦叶片中相对水分和叶绿素含量,增加丙二醛含量,抑制psbA基因的转录,降低小麦的产量,而外源脱落酸能明显缓解这些胁迫反应。与豫麦949相比,陕麦5号中质膜损伤较小,相对水分和叶绿素含量、产量以及psbA基因转录水平的下降也较小,外源脱落酸处理后,各参数也能够恢复到对照水平,说明不同小麦品种的抗干旱胁迫能力与psbA基因的表达水平密切相关。本试验的研究结果也首次发现了外源ABA能够调控干旱胁迫下灌浆期小麦psbA基因的表达,稳定PSII系统中重要基因的转录水平,从而提高灌浆期小麦的抗干旱胁迫能力。     

河南省不同年代小麦品种苗期渗透胁迫的生理响应

为探讨河南省小麦品种更替过程中抗旱性演变规律,选用20世纪60年代以来河南省主推的11个小麦品种,在小麦幼苗长至两叶一心期用20%PEG6000(m/V)渗透胁迫处理48,120 h,研究不同品种的生理抗旱特性,采用模糊隶属函数方法计算每个指标的隶属函数值,并对幼苗期抗旱性进行综合评价。结果表明:河南省小麦品种9次更新换代过程中,小麦幼苗期抗旱性逐渐增强。渗透胁迫条件下,各品种叶片相对含水量、叶绿素含量均呈下降趋势,SOD活性和POD活性均呈上升趋势。通过系统聚类分析法对11个品种的抗旱性进行分类,洛旱2号和洛旱12号2个为强抗旱性品种;郑麦9023、豫麦21、豫麦49-198和周麦18为中抗旱性品种;豫麦18、郑麦366和丰产3号为弱抗旱性品种;百农3217和郑引1号为水分敏感型品种。11个小麦品种苗期抗旱性表现为:洛旱2号洛旱12号郑麦9023豫麦21豫麦49-498周麦18豫麦18郑麦366丰产3号百农3217郑引1号。     

不同小麦品种柱头活力及花粉活性模拟研究

为分析小麦品种抗倒春寒能力与其柱头活力及花粉活性间的关联性,以5个黄淮麦区主导小麦品种为试验材料,杂交时互为母本和父本,去雄后1、3、5、7、9天进行饱和授粉,成熟收获后统计各杂交组合的杂交结实率,以各品种作为母本、父本时的平均杂交结实率分别代表该品种柱头活力及花粉活性。试验结果表明：当5个小麦品种为母本时：平均杂交结实率由高到低依次是‘周麦18’、‘百农207’、‘西农979’、‘良星99’和‘偃师4110’,‘周麦18’的平均杂交结实率最高为72.13%,柱头活力最强;‘百农207’的平均杂交结实率居第2位,与‘周麦18’的平均杂交结实率差异不显著;‘周麦18’的平均杂交结实率与‘西农979’、‘良星99’和‘偃师4110’的平均杂交结实率差异达极显著水平。当5个小麦品种为父本时：平均杂交结实率由高到低依次是‘百农207’、‘周麦18’、‘偃师4110’、‘西农979’和‘良星99’,‘百农207’的平均杂交结实率最高为72.00%,花粉活性最强;‘周麦18’的平均杂交结实率居第2位,与‘百农207’的平均杂交结实率差异不显著;‘百农207’、‘周麦18’的平均杂交结实率与‘偃师4110’、‘西农979’和‘良星99’的平均杂交结实率差异达极显著水平。     

小麦品种边行优势和内行表现对小区产量的影响

小区产量是小麦育种中重要的评价指标。边行优势和内行表现对小区产量影响很大,明确不同品种间边行优势和内行表现的差异,对科学评价品种产量水平有重要意义。选取黄淮冬麦区南片株高相近的半冬性半矮秆小麦品种周麦18、华育198、郑育8号和百农207进行小区试验,分别以边行、内行和小区为收获计产方式,研究不同品种的边行优势和内行表现对小区产量的影响。结果显示,4个品种的边行产量均高于内行产量;除周麦18外,其余3个品种边行与内行间的产量差异均达显著水平。边行产量和小区产量由高到低的品种排序皆为百农207、郑育8号、华育198和周麦18;内行产量由高到低的品种排序为华育198、百农207、郑育8号和周麦18。不同小麦品种在小区试验中边行优势和内行表现会对品种产量评价产生很大影响,在小麦品种选育及推广栽培过程中应予以充分考虑。     

黄淮麦区不同小麦品种生育前期光合生理特性及物质积累变化研究

为了解黄淮麦区不同小麦主推品种在生育前期的光合生理特性及其干物质积累变化特点,且为筛选高光合育种亲本提供依据,以温麦6号、周麦18、矮抗58、百农418和百农419为试材,研究了其生育前期光合速率、叶绿素含量(SPAD)、叶绿素荧光参数、叶面积指数(LAI)及干物质积累变化规律。结果表明,在生育前期,百农419表现出较强的光合生理特点,其SPAD值在1月10日、1月25日、2月10日、3月1日分别比温麦6号高出2.75%,3.55%,1.43%,20.50%,比周麦18高出8.76%,10.82%,15.80%,16.44%,比矮抗58高出14.19%,16.16%,2.05%,13.74%,比百农418高出14.67%,10.63%,6.01%,13.55%;最大光化学效率(Fv/Fm)和电子传递速率(ETR)在4个测定时期均最高,显著高于温麦6号,在1月10日、1月25日、2月10日3个时期显著高于周麦18;光合速率比温麦6号高出20.75%,14.08%,2.91%和13.40%,比周麦18高出44.49%,31.67%,14.96%和20.10%,比矮抗58高出76.11%,28.30%,9.43%和17.51%,比百农418高出49.95%,82.29%,31.40%和20.35%;LAI明显高于其他品种,最终表现为生育前期百农419干物质积累较多。不同小麦品种在生育前期的光合生理特性结果表明,百农419具有作为高光效育种亲本的潜力。     

小麦春化脱春化、抗寒处理后POD活性变化的研究

对6个不同的小麦品种分别进行春化、脱春化和低温处理后,通过测定其体内氧化物酶(POD)的变化,研究分析不同品种小麦抗寒性的变化。结果表明：在不同的处理条件下其POD活性都是先升高,达到峰值后又开始下降;而不同小麦品种在不同处理条件下上升出现峰值的时间不同;不同小麦品种酶活性的变化趋势也有着明显的差异：春化处理‘矮抗58’、‘百麦196’以及‘周麦22’均在春化处理第10天时POD出现了活性最强;而‘周麦18’、‘百农207’以及‘百农69’均在处理20天时POD出现活性最强;脱春化处理POD活性峰值均出现在20天。但是其活性提高程度比春化处理更为明显;而‘百麦196’与‘周麦18’都在处理10天时出现峰值,‘百农207’与‘矮抗58’在处理20天时出现峰值,而‘周麦22’呈下降趋势,‘百农69’在处理30天时出现峰值,效果不明显。说明POD保护酶与抗寒性关系密切,且多数品种经一定时间的春化其抗寒性明显提高。     

黄淮麦区若干高产小麦品种穗光合性能及产量性状的研究

为了解黄淮麦区几种高产小麦品种穗光合特性及产量性状,为筛选高光合育种亲本提供依据,以矮抗58、百农418、百农419、豫麦49和周麦18为试材,研究了其穗部光合速率、叶绿素含量、PSⅡ最大光化学效率(Fv/Fm)、颖壳横切面结构及产量性状变化规律。结果表明,百农419穗部表现出较强的光合特性。在开花期、花后7 d及花后15 d其光合速率分别比矮抗58高14.12%,42.86%,6.11%,比百农418高2.69%,4.65%,4.50%,比豫麦49高11.45%,12.08%,16.24%,比周麦18高22.92%,6.35%,10.64%;其颖壳叶绿素a含量和总叶绿素含量较高,Chla/Chlb分别比矮抗58高22.47%,20.04%,0.41%,比百农418高5.72%,18.63%,3.21%,比豫麦49高6.14%,25.68%,0.56%,比周麦18高12.35%,21.26%,2.49%,具有较强的光能捕获能力;Fv/Fm在4个测定时期均最高;此外,百农419颖壳细胞组织较厚,维管束数目较多,大维管束的周长与面积较大,具有较强的"流"能力。产量结果显示,百农419的理论产量和实际产量分别高出矮抗58 25.22%和14.05%、高出百农418 17.15%和10.82%、高出豫麦49 23.74%和19.28%、高出周麦18 8.55%和8.57%,差异显著。综合试验结果认为,百农419穗部光合能力较强,产量较高,具有作为绿穗灌浆高光效育种亲本的潜力。     

Exogenous Application of Glycinebetaine Modulates Activities of Antioxidants in Maize Plants Subjected to Salt Stress

The influence of exogenously applied glycinebetaine (0, 50 and 100 m m ) as a foliar spray at different growth stages, i.e. vegetative, reproductive or both at the vegetative and reproductive stages on gas exchange characteristics, glycinebetaine (GB) and the activities of antioxidant enzymes, such as superoxide dismutase (SOD), catalase (CAT) and peroxidase (POD) was examined in plants of two maize cultivars, Golden and C-20 grown under saline conditions. Salt stress caused a marked decrease in photosynthetic capacity, chlorophyll contents and SOD activity in both maize cultivars. However, activities of CAT and POD remained almost unchanged in both maize cultivars under salt stress. Accumulation of GB increased with an increase in exogenous level of GB, i.e. 100 m m GB spray caused a greater accumulation of GB in the leaves of maize plants than did 0 or 50 m m . Although exogenously applied GB enhanced photosynthetic capacity of salt-stressed plants of both cultivars, it enhanced the activities of antioxidant enzymes, SOD, CAT and POD, in salt-stressed plants of cv. C-20 only. Overall, the adverse effects of salt stress on maize plants were alleviated by the exogenous application of GB at different growth stages, which up-regulated photosynthetic capacity and the activities of some antioxidant enzymes.     

人工老化对小麦种子活力及醇溶蛋白组成的影响

为揭示种子活力与醇溶蛋白组成变化的关系,以小麦品种百农矮抗58、周麦18、新麦208、郑麦9023和杂交小麦(BNS/05525)为材料,高温(43±1)℃、高湿(95％相对湿度)老化处理0,4,6,9,12,15d和20 d,对老化处理种子的活力及醇溶蛋白组成进行了分析.结果表明,随着老化时间的延长,小麦种子的发芽势、发芽率、发芽指数和活力指数逐渐降低,老化20 d的小麦种子发芽势、发芽率、发芽指数和活力指数均降为0,种子活力丧失.在同一老化程度下,杂交小麦种子的发芽势、发芽指数、活力指数均高于百农矮抗58、周麦18、新麦208、郑麦9023,说明杂交小麦的抗老化能力较强;电导率在种子老化的0～12 d内变化较小,种子老化到15d时电导率迅速升高;5个小麦品种种子老化20 d后,发芽率从100％下降到0,醇溶蛋白的表达均出现了带型的变化,ω区醇溶蛋白出现了谱带的丢失、新蛋白的增加及蛋白表达量的上升和下降.种子活力丧失与蛋白的丢失、新谱带的产生都是在同一时间(种子老化20 d),说明种子活力的丧失与ω区域醇溶蛋白的消失和新增加的蛋白质有关;种子老化程度的加剧,导致了某些存活能力差的基因型消失,消失的基因可能与种子活力的表达相关.     

5-ALA对干旱胁迫下小麦幼苗光合作用及D1蛋白的调节作用

为了探究5-氨基乙酰丙酸（5-aminolevulinic acid,5-ALA）对干旱胁迫下小麦幼苗光合作用损伤的缓解机制,选用矮抗58小麦品种为试验材料,在两叶一心期对叶片喷施浓度为100mg/L的5-ALA,处理3d后对根部施加20%聚乙二醇6000（PEG-6000）模拟干旱环境,2d后取样进行光合以及psbA基因表达分析和D1蛋白含量测定。结果表明,干旱胁迫明显降低了小麦叶片的相对含水量以及叶绿素含量,而喷施外源5-ALA能够明显缓解干旱造成的伤害,同时也减缓了干旱胁迫下小麦幼苗净光合速率（P_n）、实际光化学效率（Φ_PSⅡ）、原初光化学效率（F_v/F_m）和光化学猝灭系数（q_P）值的降低,以及非光化学猝灭系数（q_N）值的升高,并且提高了psbA基因表达水平和D1蛋白的含量。以上结果显示,喷施外源5-ALA可缓解干旱胁迫下小麦幼苗的光合性能,同时诱导psbA基因表达水平提高,加快新D1蛋白的合成与受损D1蛋白的降解,从而提高小麦幼苗的干旱胁迫耐受性。