全生育期水分胁迫对菘蓝形态特征和生理特性的影响

考察菘蓝植株全生育期在水分胁迫下的形态特征和生理特性的变化。结果表明,在轻度干旱(LS)、中度干旱(MS)、重度干旱(SS)处理区的株高、根长、根粗均低于正常供水(CK)区,且随水分胁迫的增加而明显降低,但根冠比随着胁迫程度的增大而增大。菘蓝叶片的可溶性糖在正常供水区呈缓慢增大的趋势;而在LS、MS、SS处理区基本呈现先减后增;而可溶性蛋白在正常供水CK区及LS区呈波动状变化,在MS、SS处理区呈减小的趋势;POD活性一直增大,CAT和SOD活性先下降后上升,MDA含量呈波浪形变化,但差异不显著。说明在本试验条件下,水分胁迫能明显抑制菘蓝的生长发育,菘蓝也能通过自身生理生化调节来减少水分胁迫带来的伤害,表现出较强的抗旱性。     

裸果木幼苗根系形态和生理特征对水分胁迫的响应

裸果木起源于地中海,为亚洲中部荒漠区分布的第三纪孑遗植物种,对研究旱生植物演化过程具有重要价值。本研究以一年生裸果木实生苗为对象,于2018年开展盆栽试验,设置4个水分处理,包括对照和轻度、中度、重度水分胁迫,土壤含水量分别控制在田间持水量的45%～50%、30%～35%、15%～20%和5%～10%,通过称重法控制水分,每个处理10个重复,测定分析根系形态和生理指标对干旱胁迫的响应规律。结果表明,水分胁迫使裸果木幼苗根长和根表面积显著减小;重度水分胁迫下根系生物量显著降低;中度和重度水分胁迫促使根冠比显著增大,细根比根长和比表面积增大,束缚水含量/自由水含量(Va/Vs)显著增大;水分胁迫导致根系活力显著下降。土壤水分含量降低时,根系脯氨酸含量先减小后显著增大,而可溶性糖和可溶性蛋白含量变化与之相反。在水分胁迫下,根系丙二醛(MDA)、过氧化氢(H_2O_2)和超氧阴离子(O_2~-)含量均显著升高,根系细胞膜系统受到了明显伤害,超氧化物歧化酶(SOD)活性显著上升,过氧化物酶(POD)活性明显降低,过氧化氢酶(CAT)活性显著增强。总之,干旱胁迫下,裸果木幼苗形态上通过增大根冠比、细根比根长和比表面积来提高水分吸收效率;生理上通过降低代谢强度,减少水分消耗;主动积累有机溶质,降低细胞渗透势;增强SOD和CAT酶活性,减轻细胞膜伤害。     

不同水分条件下间作牧草对油橄榄幼苗根系生理及根系形态的影响

探究不同水分条件下间作牧草对油橄榄(Olea europaea)根系生理和形态的影响,为优化油橄榄园生草模式,加强果园生态管理提供科学可行的理论指导,本研究以两年龄油橄榄品种"豆果"为试材,设置3组间作牧草处理:百喜草(Paspalum notatum)、白三叶(Trifolium repens)和无草;对3组间作处理分别进行灌水量处理,即每次分别灌溉300、350、400、450和500 mL,采样后测定油橄榄根系各项生理和形态指标。结果显示:1)间作牧草提高了油橄榄幼苗的根系活力,根系活跃吸收面积以及活跃吸收面积与总吸收面积的比值;整体上降低了油橄榄根系超氧阴离子产生速率、丙二醛含量,提高了超氧化物歧化酶、过氧化物酶以及过氧化氢酶活性;增加了根系脯氨酸、可溶性蛋白和可溶性糖含量,增强了渗透调节功能。2)间作牧草对于增加油橄榄幼苗根系总根长、表面积、根体积和根尖数效果较为明显,此外,根平均直径在间作牧草条件下有增粗的趋势;间作牧草亦可提高了根干重、地上部干重和根冠比。比较各处理的效果,以在油橄榄园内间作百喜草且每次450 mL灌水量下油橄榄根系生长发育最佳。     

水分胁迫条件下春小麦根系对施肥的响应

通过3个水分水平下施肥对春小麦根系生长发育影响的研究,说明在水分胁迫情况下施肥对于春小麦根系的影响作用。结果表明,随着水分胁迫的加剧,小麦根系的体积、干重、根总长、根系活跃吸收面积、根系活力以及地上部干重和株高明显或显著降低,小麦根系的各项指标之间存在着显著的正相关关系。施磷可以提高和增大根体积、根干重、根总长、根系活跃吸收面积和根系活力以及地上部干重和株高。在轻度水分胁迫下,施氯对小麦根系的生长发育有明显的促进作用。表明施肥能加强作物对干旱缺水环境的适应能力,提高作物的抗旱性,但这种作用受到土壤含水量的强烈影响。     

水分胁迫对结缕草种群特征和生理特性的影响

 采用大田试验,研究了“ＪＤ-１”结缕草在水分胁迫下的种群特征和生理特性变化。结果表明,水分胁迫能明显抑制结缕草的生长发育,结缕草也能通过自身生理生化调节来减弱由水分胁迫带来的伤害。在水分胁迫下,水分胁迫区结缕草密度、株高和生物量低于无水分胁迫区,且随水分胁迫的增加而明显降低。结缕草叶片相对电导率、游离脯氨酸含量和丙二醛含量在无水分胁迫区随试验期的延长呈缓慢增大的趋势;而在轻度和重度水分胁迫区随水分胁迫时间的延长呈波动状变化。复水期内结缕草密度、株高和生物量明显增大,水分胁迫区密度和生物量明显大于无水分胁迫区;结缕草叶片相对电导率、游离脯氨酸含量和丙二醛含量明显低于无水分胁迫区,且轻度和重度水分胁迫区各指标值差异不显著。     

盐胁迫对裸果木幼苗光合特性的影响

本研究以一年生裸果木幼苗为材料,采用盆栽育苗方式,设计7个不同浓度NaCl溶液（CK、0.2%、0.4%、0.6%、0.8%、1.0% 和1.2%）模拟盐分胁迫,测定分析了其叶片气体交换参数、光响应曲线及叶绿素荧光参数的变化规律。结果表明：随着盐浓度的增加,叶片净光合速率（P_n）、气孔导度（G_s）和蒸腾速率（T_r）均呈下降趋势,NaCl浓度≥0.4%时,各处理P_n、G_s和T_r均显著低于CK;气孔限制值（L_s）和瞬时水分利用效率（WUE）随盐浓度增加呈先升后降趋势,胞间CO₂浓度（C_i）呈相反趋势,NaCl浓度为0.4%时,L_s达到最大值,而C_i达到最小值,说明P_n下降以气孔限制因素为主,而当NaCl浓度≥0.6%时,以非气孔限制为主要因素。随着盐胁迫程度的增大,最大净光合速率（P_nmax）、暗呼吸速率（R_d）、光饱和点（L_SP）、表观量子效率（A_QY）逐渐降低,光补偿点（L_CP）逐渐增加,表明盐分抑制了幼苗对光的吸收、利用和转换能力。叶片PSII潜在活性（F_v/F₀）、原初光能转化效率（F_v/F_m）、实际光化学效率（Φ_PSII）、电子传递速率（ETR）和光化学猝灭系数（q_p）随着盐浓度的增加呈下降趋势;非光化学猝灭系数（NPQ）在≤0.4%NaCl处理下较CK显著增加,盐浓度≥0.8%时,NPQ显著下降。基质的NaCl浓度在0.2%和0.4%时,裸果木叶片P_n、F_v/F₀、F_v/F_m下降不显著,WUE有所提高,PSII系统可以通过耗散过剩的光能保护光合机构,表现出一定的耐盐性;但盐浓度超过0.6%时,光合生态幅变窄,光合机构受到明显破坏,显著抑制了光合作用能力。     

白羊草根系形态特征对土壤水分阶段变化的响应

根系形态特征是评价植物适应胁迫环境的重要指标。以黄土丘陵半干旱区天然草地群落优势种白羊草为材料,研究了其根系生长和形态特征与水分供应条件的关系。采用盆栽控制试验,设置3个水分处理:高水(HW,80%田间持水量)、中水(MW,60%田间持水量)和低水(LW,40%田间持水量),分别在拔节期、开花期、结实期改善水分供应水平,在生育期末测定了白羊草根系生物量和各项形态指标。结果表明:白羊草根系生长与水分供应条件密切相关,持续高水处理有利于白羊草根系生长,其根系生物量、总根长和根表面积均显著提高(P<0.05);水分胁迫抑制了白羊草根系生长,但对白羊草根系平均直径影响不显著;根系生物量、总根长和根表面积间存在显著的正相关关系(P<0.01);不同生育期阶段胁迫后复水,白羊草根系表现出较强的可塑性,在拔节期复水且高的复水幅度能够显著提高白羊草根系生物量、总根长和根表面积(P<0.05)。这些说明白羊草根系对干旱胁迫有较强的耐受能力,其对阶段干旱胁迫后复水的响应与生育期及复水前干旱胁迫程度密切相关。     

紫花苜蓿幼苗生长及其叶片形态对水分胁迫的响应

试验旨在研究紫花苜蓿(Medicago sativa L.)生物量、水分生理状态以及叶片形态对水分胁迫的响应并确定参试紫花苜蓿品种的御旱能力。通过温室盆栽试验,对3个品种的紫花苜蓿进行了4个梯度的水分胁迫处理,测量了根干重、茎干重、叶干重、叶水势、相对叶片含水量、叶长、叶宽、叶面积以及相关指标的胁迫指数。结果显示:紫花苜蓿根、茎、叶的干重对水分胁迫的响应依品种和胁迫程度的不同而不同;随着水分胁迫程度的增加,根冠比呈增大趋势;叶水势、叶片相对含水量、根系含水量胁迫指数以及叶片含水量胁迫指数均呈下降趋势;叶片变短变窄,叶面积变小,比叶面积胁迫指数呈下降趋势。3个紫花苜蓿品种中‘敖汉’的根冠比最大且比叶面积胁迫指数最小,其御旱能力最强,‘中苜1号’次之,‘三得利’最弱。     

退化草原羊草种群根系形态特征对水分梯度的响应

分别于内蒙古锡林郭勒典型草原选取轻度退化和重度退化的草地,进行了水分梯度控制试验,研究羊草(Leymus chinensis)种群在不同退化状况下根系特征对水分资源梯度的响应。结果表明:随着水分梯度的下降,不同退化程度的草地均表现为羊草地上高度逐渐下降,而主根系长度和根系体积逐渐增加;根系面积也呈增加趋势,但只在重度退化样地与水分梯度显著负相关;根系直径呈减少趋势,但只在轻度退化样地与水分梯度显著相关。不同退化程度的草地比较,在大部分水分梯度下羊草根系特征没有显著差异,除了湿润条件下(600mm),根系面积和根系体积轻度退化草地显著高于重度退化草地(P<0.05)。干旱条件下(150mm),羊草主根系长度在重度退化草地显著高于轻度退化草地(P<0.05)。     

六个苜蓿品种幼苗对水分胁迫的响应及其抗旱性

在水分胁迫情况下，选择草原3号等6个在内蒙古种植的苜蓿品种，测定幼苗地上部相对损伤率、细胞膜相对透性、游离脯氨酸含量和POD活性等指标。经综合评价，苗期抗旱性为敖汉苜蓿最强，草原3号、草原1号、草原2号和德国苜蓿次之，阿尔岗金较弱。     

干旱胁迫对光叉委陵菜根系特征、结构和生理特性的影响北大核心CSCD

以光叉委陵菜的多年生植株作为试验材料,通过自然控水法,研究不同干旱处理对植株根系的表型特征、超微结构和生理指标的影响,探究光叉委陵菜的耐旱性。结果表明:干旱胁迫下,光叉委陵菜根系总长度、总表面积、总体积和平均直径持续增加,根系干重在0~15 d增加,20~25 d干重显著降低(P<0.05)。随干旱胁迫程度的增加,根系细胞壁变形破损,线粒体解体消失,淀粉粒出现并不断膨大。丙二醛(MDA)含量、脯氨酸含量在25 d内持续升高,可溶性蛋白含量、超氧化物歧化酶(SOD)活性在0~15 d显著升高,在20~25 d均显著下降(P<0.05);复水后,脯氨酸含量下降但不显著(P>0.05),MDA含量、可溶性蛋白含量、SOD活性均出现显著降低(P<0.05)。综合来看,光叉委陵菜能耐20 d的自然干旱,具有较强的抗旱性,这为东北地区选育耐旱植物提供了参考。     

紫花苜蓿形态和生理指标响应干旱胁迫的品种特异性

为研究紫花苜蓿在叶片和根系水平上响应干旱胁迫的形态和生理的品种特异性规律,在温室内分析了干旱胁迫下WL363HQ和巨能7紫花苜蓿株高、分枝数、生物量及叶片和根系中丙二醛(MDA)、脯氨酸、抗氧化酶类物质、C、N含量、C/N、稳定性C同位素(δ13C)和稳定性N同位素(δ15N).结果表明:干旱胁迫显著降低了供试品种地上...     

锰胁迫下鸡眼草的富集特征及生理响应

为探明植物对锰胁迫的耐受性机制,以采自重金属污染区与非污染区的鸡眼草为试验材料,在不同锰浓度胁迫下［0 （对照）、1000、5000、10000、15000、20000 μmol·L^-1］ 开展盆栽试验,比较研究锰胁迫对两种来源鸡眼草表型、生理生化特性及锰积累特征的影响。结果表明：随着锰浓度的升高,1） 两种来源鸡眼草的根干重、芽干重、根冠比均呈降低的趋势;当锰浓度达5000~20000 μmol·L^-1时,与对照相比,污染区、非污染区鸡眼草的芽干重分别下降4.34%~27.71%与16.33%~49.77%,根干重分别下降19.00%~66.06%与27.90%~77.54%,污染区下降幅度均较非污染区的小;2） 两种来源鸡眼草的叶绿素、可溶性糖、脯氨酸含量及超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）活性均呈先升后降的趋势,可溶性蛋白含量逐渐下降,丙二醛（MDA）含量则逐渐升高;3） 两种来源鸡眼草根、茎、叶的锰含量均增加;锰浓度为20000 μmol·L^-1时,污染区和非污染区鸡眼草的叶锰含量分别为对照的16.53和13.41倍。因此,污染区鸡眼草锰耐受能力及富集能力均较非污染区鸡眼草高,较高的抗氧化酶活性是其耐受高锰胁迫的重要生理机制。     

轻度放牧后陌上菅形态和生理特征及地上部分营养成分的动态

轻度放牧干扰下对陌上菅形态和生理指标及地上部营养成分的变化进行了研究。结果表明,1)轻度放牧后,陌上菅地上部分高度、鲜重和干重在恢复的前4个时期明显低于对照,并随着时间的推移约40 d后恢复到对照水平,但是在整个恢复阶段轻度放牧对密度的影响不大,与对照相比各时期均无显著性差异。2)陌上菅叶的MDA含量在轻度放牧后的第1周升至最高,然后缓慢下降,约30 d恢复到对照水平;叶的CAT和SOD活性在恢复过程中呈先上升后下降的趋势,约1个月后恢复到对照水平;而POD活性开始较高,然后下降再次升高,最后缓慢下降恢复到对照水平,但陌上菅叶的叶绿素含量在整个恢复过程中与各自对照相比均无显著性差异。3)陌上菅地上部分粗脂肪和粗蛋白含量在整个恢复过程中随时间推移均呈上升趋势,并且显著高于各自的对照,地上部分粗纤维含量在轻度放牧后初期显著高于对照,随着时间推移呈逐渐下降的趋势,约20 d后恢复到对照水平,后又逐渐下降并显著低于对照。研究结果表明轻度放牧比对照(不放牧)更增强了陌上菅的恢复能力且提高了牧草的品质。     

NaCl胁迫对狗牙根生理生化特性的影响

试验采用不同浓度NaCl(0、100、200、300、400、500mmol/L)对山西野生狗牙根进行盐胁迫处理,15d后取样测定叶绿素含量、相对含水量、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、丙二醛(MDA)、脯氨酸、可溶性糖和可溶性蛋白等指标。结果表明:随着NaCl浓度的升高,叶绿素含量、相对含水量显著降低(P0.05);脯氨酸、可溶性糖和可溶性蛋白含量增加;SOD和POD活性呈先升高后降低的趋势。综合分析可知,山西野生狗牙根对NaCl溶液的耐受上限为400 mmol/L,且不同部位对NaCl的敏感性不同,依次表现为叶茎根。     

不同氮素水平对大丽花形态指标及生理特性的影响

采用盆栽试验,研究了施纯氮 0、0.15、0.30和0.45 g·kg-1对大丽花（Dahlia pinnata）品种‘深玫红’形态指标及叶片生理特性的影响,以确定大丽花最佳的氮肥用量。结果表明,与不施氮相比,在一定施氮范围内,随施氮量的提高,大丽花茎粗、叶面积、花径、花期及块根质量之增加;叶片中叶绿素、可溶性蛋白和脯氨酸含量显著增加;超氧化物歧化酶、过氧化物酶和过氧化氢酶的活性也显著提高,丙二醛含量显著降低,增强了质膜稳定性,抑制了膜的渗漏,加强了细胞膜的保护功能;硝酸还原酶活性显著增加,促进了大丽花氮素代谢。当氮过量时,除叶面积和脯氨酸含量外,上述指标均有不同程度的下降。说明适度增加氮用量对大丽花生长发育有促进作用,能够延缓衰老,提高其观赏价值,施氮过量则会起到抑制作用。在本试验条件下,盆栽（每盆基质12 kg）大丽花的推荐施氮量为0.30 g·kg-1。     

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。     

干旱胁迫及复水对黄连花幼苗生长和生理特性的影响

以盆栽黄连花(Lysimachia davurica)幼苗为材料,研究了20d的干旱胁迫和复水对植株部分形态特征及叶片抗旱相关生理指标的影响。结果表明,随着胁迫时间的增加,其生长发育逐渐受到抑制。当胁迫时间低于10d以及土壤含水量不低于14.52%时,其地上部生长受到一定的抑制,叶片失水,单叶面积减小,叶绿素含量、MDA含量、可溶性糖、脯氨酸以及抗氧化酶(POD、CAT)活性升高,此时复水,除了茎尖,植株可以迅速恢复生长。当胁迫时间持续增加到15d,叶片严重失水,地上部干枯,此时复水,66.66%的植株可以重新长出幼苗。但当胁迫时间达到20d时,植株因缺水干旱死亡。因此,黄连花在管理养护时,在持续干旱时间超过10d,土壤含水量低于14.52%时,应及时复水救苗。     

干旱胁迫及复水对入侵植物节节麦幼苗生长及生理特性的影响

以节节麦幼苗为试材,采用盆栽称重控水法,进行了28 d干旱及7 d复水处理,研究干旱胁迫及复水对节节麦幼苗叶、根生物量比等形态参数、保护酶活性等生理参数的影响。旨在探讨节节麦形态和生理特征可塑性对土壤水分变化的响应特性,为其耐旱机制研究提供参考依据。结果表明:1)干旱胁迫过程中,叶片相对含水量、相对电导率、丙二醛和脯氨酸含量均呈持续增加的变化趋势;叶绿素含量呈先升后降变化趋势;轻度及中度干旱胁迫下超氧化物岐化酶(SOD)活性持续增加,而重度干旱胁迫中则呈先升后降的变化趋势;2)干旱胁迫致使节节麦幼苗叶生物量比、比叶面积下降,根生物量比及根冠比增加;3)复水后,叶片相对含水量、脯氨酸等多数指标均能迅速恢复至正常水平,表明节节麦对干旱胁迫造成的损伤具有较高的修复能力。节节麦通过一系列形态及生理特征的可塑性变化适应土壤干旱生境,从而表现出较强的耐旱性。此外,生理参数可塑性指数的均值明显大于形态参数,说明节节麦主要通过调整生理代谢以适应短期干旱胁迫。