植物淹水胁迫对各生理特性的影响概述

在概述植物对淹水胁迫各种适应方式的基础上,重点从植物激素和各种酶的活性以及发酵途径、形态上的影响等方面,对近年来植物抗淹水胁迫适应性的研究进展作简要评述.     

植物淹水胁迫响应研究进展

在概述植物对淹水胁迫各种适应方式的基础上,重点从抗氧化系统、发酵途径、基因表达、蛋白质的合成以及低氧逆境中的二级信号等方面,对近年来植物耐淹水胁迫适应性的研究进展作了综述,提出乙烯诱导程序性死亡以形成通气组织是植物淹水下能否生存的一个重要决定因子。     

浅析植物对淹水胁迫的适应机理

淹水引起的土壤氧气缺乏是植物受害的主要原因,耐淹水植物常常可通过形态和生理上的变化来适应淹水环境。本文探究表明,淹水胁迫时耐淹水植物会通过形成不定根、通气组织及茎叶快速伸长生长等形态上的变化来适应淹水环境,同时也会通过渗透调节物质、抗氧化系统和代谢机制等生理上的变化来适应淹水环境,以此提高对淹水胁迫的抗性。     

野生大豆GsSnRK1.1蛋白激酶在淹水胁迫下功能分析

为明确GsSnRK1.1蛋白激酶在植物淹水胁迫中的作用与功能,在野生型拟南芥(Col-0)中过量表达GsSnRK1.1和突变基因GsSnRK1.1(T176A)、GsSnRK1.1(T176E)、GsSnRK1.1(K49M).当转基因拟南芥植物生长至四叶期时,对其淹水胁迫处理后,测定各种基因型植物叶绿素、SOD和Pro等生理指标,以及ADH1、PDC1等淹水应激反应基因表达模式,同时对proGsSnRK1.1::GUS转基因拟南芥淹水胁迫并染色.结果表明,野生大豆GsSnRK1.1基因对淹水胁迫有响应,且其启动子可感知淹水胁迫.GsSnRK1.1和GsSnRK1.1(T176E)转基因植株在淹水胁迫下,叶绿素、SOD和Pro含量升高,ADH1及PDC1基因表达上调;然而GsSnRK1.1(T176A)和GsSnRK1.1(K49M)转基因植株在淹水胁迫下,叶绿素、SOD和Pro含量降低,ADH1及PDC1基因表达未发生明显变化.研究为进一步探究大豆抗涝品种选育提供理论依据.     

淹水胁迫对火龙果植株形态和生理特性的影响

为研究淹水胁迫对火龙果植株生长的影响,以火龙果品种台湾大红为试验材料,探究不同淹水胁迫时间对其表型和生理特性的影响。结果表明:火龙果植株淹水胁迫20 d时,侧根数量开始减少;淹水胁迫30~40 d,侧茎出现褶皱和萎蔫,主茎基部有病斑出现;淹水胁迫40~50 d,主茎基部开始腐烂,主根明显变短。淹水胁迫处理火龙果地上部的SOD活性、POD活性、可溶性糖含量、可溶性蛋白含量、脯氨酸含量显著增加,最高分别为未淹水胁迫的2.46、4.18、10.01、1.72、2.21倍;叶绿素含量基本保持不变,且叶绿素a含量叶绿素b含量类胡萝卜素含量;根系活力显著降低,最低为未淹水胁迫的33.21%。火龙果植株对淹水胁迫有一定的适应能力,脯氨酸、可溶性糖和可溶性蛋白的积累,抗氧化酶活性的增加,以及不定根的产生,可能有利于增强火龙果的淹水胁迫耐受性。     

水涝胁迫对植物的危害

水分胁迫包括干旱胁迫（水分亏缺）和水涝胁迫（洪涝）。水涝胁迫对植物产生的伤害称为涝害。植物对水的需求是有一定限度的,水分过多或过少,同样对植物不利,水分亏缺产生旱害,抑制植物生长;土壤水分过多产生涝害,植物生长不好,甚至烂根死苗。涝害会影响植物的生长发育,尤其是旱生植物在水涝情况下其形态、生理都会受到严重影响,大部分维管植物在淹水环境中均表现出明显的伤害,甚至死亡。但涝害对植物的危害主要原因不在于水自身,而是由于水分过多所诱导的次生胁迫而造成的。     

荷花淹水胁迫下实时定量PCR内参基因的验证

旨在筛选荷花淹水胁迫过程中表达稳定的内参基因,使不同胁迫处理下荷花目标基因的定量更为准确。以不同淹水胁迫时间的荷花叶片为材料,利用实时定量PCR技术验证5个植物常用内参基因,包括18S rRNA(18S)、actin(ACT)、elongation factor 1α(EF1α)、Histone H3(HIS)及β-tubulin(TUB)的表达水平,结合GeNorm、NormFinder和BestKeeper软件对结果进行分析,对其表达稳定性进行评价。将优选的2个内参基因(18S和ACT)应用于荷花转录因子基因ERFB2-1(ethylene responsive factor B2-1)和ERFB2-2的淹水胁迫表达,结果显示表达趋势一致,验证了可靠性。本研究对荷花淹水胁迫过程中关键基因表达的qRT-PCR分析有重要的应用价值。     

6-苄基腺嘌呤对香云幼苗淹水胁迫下光合作用的缓解机制

为探究6-苄基腺嘌呤(6-BA)对香云幼苗淹水胁迫下光合作用的缓解机制,以泥土麸糠混合基质栽培的香云幼苗为材料,研究喷施外源6-BA(1.5mg/L)对淹水胁迫下香云幼苗叶片的叶绿素含量的影响。结果表明,淹水胁迫显著降低了香云幼苗的叶绿素(Chl)含量;外源6-BA处理提高了淹水胁迫时香云幼苗的Chl含量。说明通过喷施外源6-BA可缓解淹水胁迫对香云幼苗叶绿素的破坏,进而保护光合色素维持淹水胁迫时香云幼苗的光合作用,提高其对淹水胁迫的抗性。     

淹水胁迫对紫丁香幼苗叶片PSⅡ光化学活性的影响

[目的]为深入研究紫丁香的不耐淹水特性提供理论数据.[方法]在盆栽条件下,研究了紫丁香幼苗叶片PSⅡ光化学活性对淹水胁迫的响应.[结果]淹水前6d对紫丁香幼苗叶片PSⅡ光化学活性的影响较小,而淹水6d后紫丁香幼苗叶片Fv／Fm和PIABS明显降低.快相叶绿素荧光动力学参数的研究结果表明,PSⅡ光化学活性降低,而电子由Pheo向QA的传递在淹水胁迫下未受明显的抑制.淹水胁迫下紫丁香幼苗叶片单位反应中心吸收光能ABS/RC增加.[结论]PSⅡ光化学活性对淹水胁迫较敏感.长期的淹水胁迫导致紫丁香幼苗叶片PSⅡ发生明显的光抑制.淹水胁迫导致紫丁香幼苗叶片PSⅡ电子受体侧由QA向QB的传递受阻,从而导致QA被过度还原,QA大量积累.淹水胁迫导致紫丁香幼苗有活性PSⅡ反应中心数量降低,通过以剩余有活性反应中心的功能增强的方式来维持淹水胁迫下PSⅡ的光能供应.     

水涝胁迫下2种乡土草本植物生理特性的响应

研究了紫露草和石菖蒲在水涝胁迫下所发生的生理生化响应,旨在探讨2种植物耐涝性与生理参数的关系,以期为它们的科学栽培和管理提供依据,同时为草本植物耐涝机理提供理论参考。以石菖蒲和紫露草的盆栽苗为试验材料,人工模拟正常状态、根系淹水、植株1/5淹水、植株1/2淹水等4种不同程度水涝胁迫,试验周期为45 d,调查2种植物在不同水涝胁迫下的受害症状,并对其生理指标进行测定。结果表明,1 2种植物都具有不同程度的耐涝能力。在正常状态和根系淹水的情况下,2种植物体内的超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物歧化酶(POD)活性,以及叶绿素(Ch1)含量、可溶性蛋白(SP)含量、丙二醛(MDA)含量皆呈上升趋势。2 2种植物的耐涝能力存在显著差异,其中石菖蒲的耐涝能力最强,紫露草次之。在45 d水涝胁迫中,石菖蒲体内的POD等5个指标的平均增量显著超过紫露草,而且前者可保持连续增长并维持在较高水平,而紫露草在处理2后呈现出下降趋势。因此,2种植物的耐涝机制可能与形态建成、酶促反应等生理适应性调节有关。     

不同花生品种幼苗对旱涝胁迫的响应

选择8个存在旱涝耐性差异的花生品种,在幼苗期分别进行旱、涝处理,探讨不同花生品种幼苗生长对旱、涝胁迫的响应。结果表明:花生不同器官对旱、涝的响应有差异,叶片、地上部的干物质高度同步或一致,它们的耐旱与耐涝的机制可能具有某些共性,其次是根系干物质、茎秆干物质、根冠比,而株高、叶长对旱、涝的响应不同步或不一致;不同品种花生对旱、涝的响应有差异,湘花2008对旱、涝胁迫的耐性均最强,其次是W2-15;综合来看,旱促根而植株矮壮,涝抑根而植株徒长。     

油菜渍害若干生理问题的探讨

利用专门设计的作物控水种植槽对油菜各生育期进行渍水处理,研究渍害对油菜的生理影响。结果表明:叶片乙烯释放量增加,根系活力下降,植株氮素积累降低;叶片丙二醛含量升高,植株早衰;终花期叶片光合速率比对照降低8.7％～38.1％。同时,还发现渍害不仅影响当时植株的正常生理机能,而且在渍水以后仍有持续的不利影响。     

低温·淹水及其交叉胁迫对烤烟某些生理指标的影响

[目的]研究低温、淹水及其交叉胁迫对烤烟某些生理生化指标的影响,探讨其对烟草生长发育的影响机理。[方法]对盆栽8～9叶龄的3个烤烟主栽品种（K326、云烟85和云烟87）进行淹水、低温及其交叉胁迫处理。处理后的植株在正常条件下生长7 d后测定株高、叶片数和干重及叶绿素含量、超氧化物歧化酶（SOD）和过氧化物酶（POD）活性、可溶性蛋白质含量、丙二醛（MDA）含量。[结果]淹水、低温及其交叉胁迫后,烟叶叶绿素含量、株高、叶片数和生物量显著下降,烟叶POD活性和MDA含量显著升高。低温及先淹水后低温胁迫后,SOD活性降低,可溶性蛋白质含量升高;淹水及先低温后淹水胁迫后,SOD活性升高,可溶性蛋白质含量有所下降。3个品种中,K326叶片叶绿素含量下降最严重,POD活性的变化幅度最大,MDA含量升高最多,生物量下降最大,说明K326受伤害程度最大,抵抗低温、淹水及其交叉胁迫的能力较差。[结论]该研究可以为烟草的抗性研究积累资料并为烤烟生产中品种的选择提供科学依据。     

作物耐湿涝性研究进展

湿涝害是作物生产过程中主要的非生物逆境之一,它决定了作物分布,限制了作物的生长发育和产量.作物遭受湿涝害时,其根系和地上部会做出不同的响应.分别从分子、生理生化和形态结构上适应湿涝害,确保作物的生长发育.从土壤湿涝害如何使根尖死亡、根系和地上部如何适应湿涝害以及作物耐湿涝的遗传研究等方面,综述了作物的耐湿涝性研究进展,并提出和讨论了有关该领域有待进一步开展的研究工作.     

淹涝胁迫对水稻影响的研究进展

概述了涝害对植物的危害、对水稻生理生化的影响以及目前水稻耐涝机理、遗传改良的研究状况,并对开展水稻耐淹涝研究提出了一些建议。     

渍水对苎麻经济性状及产量的影响

以湘苎三号为试验材料,采用大田试验研究自然条件下麻田渍水对苎麻生长发育的影响。结果表明:渍水处理3季麻的株高、茎粗、皮厚、鲜皮重、有效株、原麻产量均呈下降趋势,其中株高、茎粗、鲜皮重、原麻产量差异显著,皮厚差异不显著。     

缓释氧肥对花铃期棉花涝害的缓解效果初探

在湖北江汉平原地区,棉花花铃期降水较多,棉田易遭受雨涝危害,对棉花生长和产量影响较大。为探索有效缓解棉花涝害的措施,根据棉花花铃期受重涝危害的情形,模拟棉田淹水5~10 cm持续10 d,设置T1、T2两个处理,其中T1处理为受涝前不施用缓释氧肥,T2处理则于受涝前2 d每株穴施2 g缓释氧肥,涝后观察棉花生长并测定相关生理指标,成熟季节实收计产,同时以正常管理未受涝害的棉花为对照。结果表明:涝前施入缓释氧肥能显著增加受涝棉花的株高,抑制过氧化物酶活性过度升高,减少丙二醛的累积;T1处理的棉花产量为对照的43.31%,T2处理的棉花产量为对照的50.94%,可见,涝前施入缓释氧肥可显著缓解棉花涝害,减少产量损失。     

几种桃砧木的耐涝性及其解剖结构的观察比较

以山桃、毛桃、筑波4号、筑波5号四种桃树砧木为试材,从根茎叶的解剖结构、气孔密度、淹水处理后的叶片受害程度、叶绿素含量、根冠比以及落叶和死亡率等几个方面与抗涝性的关系进行了观察比较。结果显示,山桃对淹水敏感,其根茎叶的结构显示较强的贮水特点,表现在叶片气孔密度低、根茎的皮层和周皮发达等,淹水8 d复水观察植株全部死亡。筑波5号的根茎叶显示出较强的水分蒸腾能力和耐淹水的结构特点,表现为叶片气孔密度大、根茎叶的通气组织发达等,淹水8 d后观察植株的死亡率最低,而毛桃和筑波4号的表现介于二者之间,初步认为其抗涝性由强到弱的顺序依次为筑波5号、筑波4号或毛桃、山桃。     

脱落酸在植物抗性生理中的作用

脱落酸是植物五大激素之一,存在于全部维管植物中,在植物的各种抗逆性中起着至关重要的作用。该研究介绍了ABA在植物低温、高温、干旱、盐渍、水涝等逆境胁迫响应中的作用。