百合花瓣抗氧化酶系统对干旱胁迫响应的研究

以‘诺宾’（Robina）、‘索蚌’（Sorbonne）、‘西伯利亚’（Siberia）3个云南产量较大的观赏百合品种切花为试验材料,研究了干旱胁迫对花瓣相对含水量、可溶性蛋白和丙二醛含量、抗氧化酶活性和抗氧化酶相关基因表达量的影响,并采用隶属函数法对其抗旱性进行了综合评价。结果表明：随着干旱胁迫增强,花瓣相对含水量和可溶性蛋白含量下降,而代表膜质过氧化程度的丙二醛（MDA）含量持续上升。干旱胁迫下花瓣的超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）、过氧化物酶（POD）、谷胱甘肽还原酶（GR）、抗坏血酸过氧化物酶（APX）活性在处理的前期、中期持续上升,后期下降,说明前中期有较高的活性氧（ROS）清除能力,之后抗氧化能力下降;抗氧化酶基因Cu-ZnSOD、MnSOD、CAT、APX和GR的表达先升后降,而Fe-SOD的表达一直下降,POD则一直保持升高的趋势。根据隶属函数平均值大小百合品种抗旱性由强到弱为：‘索蚌’>‘诺宾’>‘西伯利亚’。     

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。     

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.     

不同西瓜品种幼苗期抗旱特性

为了明确参试西瓜材料的抗旱性强弱及抗旱机制,采用盆栽控水试验模拟干旱胁迫,研究干旱胁迫对4个西瓜品种幼苗期的形态、生理特性的影响,利用隶属函数法比较参试材料的抗旱性强弱。结果表明,干旱胁迫下,除‘金城5号’外其他3个品种的MDA含量显著上升。水分亏缺时可溶性糖含量在4个品种中显著增加,其中‘金城5号’的绝对值显著高于其他3个品种;可溶性蛋白在‘甜籽1号‘’金城5号’和‘sweet crimson’中显著上升,在‘京欣二号’中变化不显著。分析渗透调节物的结果表明,在‘甜籽1号’和‘sweet crimson’中,可溶性蛋白是应对干旱胁迫的主要渗透物质‘;京欣二号’中可溶性糖较可溶性蛋白的渗透调节作用要强‘;金城5号’中可溶性糖和可溶性蛋白均在渗透调节过程中起作用。水分胁迫下4个品种的光合速率显著下降,胞间CO_2浓度显著上升;除‘金城5号’外,其他3个品种的蒸腾速率、气孔导度和整株生物量显著下降,表明‘甜籽一号‘’京欣二号’和‘sweet crimson’的光合速率随水分亏缺下降的内在原因为非气孔限制‘;金城5号’胞间CO_2浓度的升高和光合速率的下降,是叶肉细胞的光合活性减弱的结果。利用隶属函数法综合比较发现‘,金城5号’的抗旱性强于其他3个品种。     

葡萄砧木杂种的抗旱性评价

以4个葡萄砧木杂交组合的32个杂种优株及对照品种‘红地球’‘5BB’盆栽植株为试材,进行干旱胁迫处理,在干旱胁迫第0、8、16、28 d后,分别调查各植株叶片的旱害严重度,并测定叶片相对含水量、叶绿素含量、相对电导率、丙二醛及脯氨酸含量5项生理指标,综合评价其抗旱性。结果表明:随干旱胁迫时间的延长,各株系旱害等级增加,叶片相对含水量与叶绿素含量总体呈降低趋势,相对电导率升高,丙二醛和游离脯氨酸含量增加;以旱害严重度作为主指标,参考5项生理指标的平均隶属函数值,将供试材料分为4种类型:HS-6、BBS-8、BBS-11、‘红地球’属于极抗旱类型,HS-1、HS-2、HS-3、HS-4、HS-8、HS-9、HS-12、TS-6、BBS-1、BBS-2、BBS-3、BBS-5、BBS-6、BBS-12、BBS-13、BBS-15属于强抗旱类型,HS-7、HS-10、HS-11、TS-1、BBS-4、BBS-10、‘5BB’属于中等抗旱类型,HS-5、TH-1、TH-2、TH-3、TS-3、BBS-7、BBS-9属于弱抗旱类型。     

干旱胁迫对东方草莓形态及生理指标的影响

以东方草莓为试材,研究了干旱胁迫下东方草莓形态学指标变化、土壤含水量、叶片含水量、超氧化物歧化酶(SOD)活性、过氧化物酶(POD)活性、丙二醛(MDA)含量、膜相对透性、脯氨酸含量以及可溶性蛋白质含量的变化,以了解东方草莓对干旱胁迫的适应性。结果表明:东方草莓对干旱胁迫具有较强的忍耐力。干旱胁迫25d后,SOD活性、POD活性、MDA含量、相对电导率、脯氨酸含量和可溶性蛋白质含量均呈现了不断增加的趋势,且分别比对照高出了46.60%、53.05%、60.00%、79.61%、55.07%、57.14%。     

干旱胁迫下蓝莓苗木抗旱指标的初步筛选

为探索干旱胁迫对蓝莓生长的影响,于2010～2012年在贵州省麻江县宣威镇试验地开展大田抗旱调查和盆栽控水条件下抗旱生理指标测定,研究6个不同抗旱性的蓝莓品种在干旱胁迫下一系列形态以及生理指标的变化规律。研究结果表明:叶片的相对含水量、叶绿素、脯氨酸含量、可溶性糖含量的变化能较好地体现各品种抗旱性的强弱,可初步作为蓝莓的抗旱性评价代表指标,在蓝莓抗旱性鉴定中加以应用;抗胁迫系数与抗旱性之间的相关性好,在今后的抗旱性鉴定中,可以使用抗胁迫系数作为鉴定的方法指标,在生产实践中可以应用这一指标进行抗旱品种的筛选。     

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。     

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。     

干旱胁迫下内生真菌对铁皮石斛抗旱性的影响

以连城冠豸山的铁皮石斛(Dendrobium officinale)为试材,把内生真菌(瘤菌根菌属)菌液浇灌到铁皮石斛盆栽苗中,并共同培养6个月后进行干旱胁迫,研究了干旱胁迫后铁皮石斛的表型、存活率以及生理生化指标的变化,以期为揭示干旱胁迫下内生真菌(瘤菌根菌属)与铁皮石斛抗旱的关系提供参考依据。结果表明:接菌共培养后的石斛苗长势较好,干旱胁迫后存活力高,与未接菌的对照呈显著差异;接菌后的石斛叶片相对含水量(RWC)、游离脯氨酸(Pro)含量及超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)活性都显著高于对照,而质膜相对透性(PMP)和丙二醛(MDA)含量显著下降,这表明了接菌能够降低膜脂过氧化的伤害,提高了铁皮石斛的存活率和抗旱能力。     

特大干旱下柑桔旱害发生原因分析

2006年,重庆市遭受百年不遇的特大旱灾,自6月以后,连续近3个月几乎没有降雨,降雨量比正常年份减少80%~90%。全市绝大部分县(区、市)35℃以上高温超过40天,40℃以上高温超过15天,最高气温达44.5℃,全市40个县(区、市)均遭受严重旱害。这次特大旱情,给重庆市柑桔生产带来了巨大损     

干旱胁迫下外源山梨醇对平邑甜茶耐旱性影响

测定了干旱胁迫下外源喷施50 mg/L和100 mg/L山梨醇后平邑甜茶叶片光合特性、叶片水势和新梢生长速率.结果表明:叶面喷施山梨醇可以改善受胁迫植株的光合状况,减缓叶片水势下降,减轻新梢生长受抑,提高植株耐旱性.     

五种黄色系菊科植物幼苗对干旱胁迫的生理响应及抗旱性评价

为筛选适合节水型园林建设中运用的抗旱性较强的植物,以5种黄色系菊科植物(万寿菊、孔雀草、雏菊、金鸡菊和天人菊)为试验材料,用3个浓度(10%、20%、30%)PEG 6000模拟干旱胁迫处理,研究了被测试植物幼苗对干旱胁迫的生理响应,并进行了抗旱性评价。结果表明:3种PEG浓度胁迫下均表现为随着胁迫时间的延长5种幼苗叶片的叶绿素含量持续下降,可溶性蛋白质含量先升后降,质膜相对透性和脯氨酸含量持续增加,且高浓度PEG引起的各项指标变幅大于低浓度下的变化幅度;但5种幼苗叶片内丙二醛积累情况有所差异,3种PEG浓度下都是孔雀草、天人菊和万寿菊随胁迫时间的延长,幼苗叶片中的丙二醛含量先降后升,而雏菊和金鸡菊则一直逐渐增加。利用隶属函数法对5种植物幼苗抗旱能力进行综合评价,轻度和中度干旱胁迫下,天人菊抗旱性最强,孔雀草次之,雏菊最弱;重度水分胁迫下,孔雀草抗旱性最强,天人菊次之,雏菊最弱。     

樱桃砧木的抗旱性研究

以山樱桃、莱阳矮樱桃、中国樱桃和考特砧木的2年生盆栽极佳甜樱桃为试材,进行干旱处理,测定干旱胁迫下叶片的相对含水量(RWC)、超氧化物酶(SOD)活性、过氧化物酶(POD)活性、丙二醛(MDA)含量、光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)和水分利用率(WUE)的变化,比较供试砧木的抗旱性。结果表明,山樱桃抗旱性最强,其次是考特,中国樱桃和莱阳矮樱桃抗旱性较差。     

野生景天抗旱适应性研究

以4个园艺景天品种与2种具有开发价值的野生景天为试材,采用外观抗旱指标、盖度及颜色各项评分,通过隶属函数分析试验数据进行综合评价的方法,研究6种景天植物在干旱及正常管理下,其抗旱适应性程度。结果表明:干旱胁迫下,6种景天抗旱适用性由强至弱依次为:野生垂盆草园艺垂盆草反曲景天六棱景天金叶佛甲草藓状景天;正常管理条件下,6种景天抗旱适用性由强至弱依次为:野生垂盆草园艺垂盆草反曲景天金叶佛甲草六棱景天藓状景天。试验可为景天植物日后园林绿化推广应用及生产提供参考依据。     

Drought responses of six ornamental herbaceous perennials

Although low water use landscaping is becoming common in arid regions, little is known about drought tolerance and drought responses of many ornamental plants, especially herbaceous perennials. Drought responses were assessed for six herbaceous ornamental landscape perennials in a 38 l pot-in-pot system in northern Utah over a 2-year period. The first year was an establishment period. During the second year, drought responses were evaluated for established Echinacea purpurea (L.) Moench, Gaillardia aristata Pursh, Lavandula angustifolia P. Mill., Leucanthemum × superbum (J.W. Ingram) Berg. ex Kent, ‘Alaska’, Penstemon barbatus Roth var. praecox nanus rondo, and Penstemon × mexicali Mitch. ‘Red Rocks’. Plants were irrigated at frequencies of 1 (control), 2, or 4 weeks between June and September, simulating well-watered conditions, moderate drought, or severe drought. Osmotic potential (Ψ_s), gas exchange, visual quality, leaf area, and dry weight were assessed. In a confined root zone, P. barbatus showed the greatest tolerance to all levels of drought, avoiding desiccation by increasing root:shoot ratio and decreasing stomatal conductance as water became limiting. L. angustifolia and P. × mexicali showed tolerance to moderate drought conditions, but died after exposure to the first episode of severe drought. Neither G. aristata nor L. superbum were able to regulate shoot water loss effectively. Instead, both species displayed drought avoidance mechanisms, dying back when water was limiting and showing new growth after they were watered. Compared to control plants, G. aristata shoot dry weight was reduced by 50% and 84%, and L. superbum shoot dry weight was reduced by 47% and 99% for the 2- and 4-week irrigation intervals, respectively. Root dry weights were affected similarly for both species. E. purpurea exhibited poor visual quality at all irrigation intervals, in particular wilting severely in both drought treatments, but regaining turgor when watered again. P. barbatus is recommended for ornamental landscapes that receive little or no supplemental irrigation, while E. purpurea is not recommended for low water landscapes because of low visual quality under even mild drought.     

高丛蓝莓对干旱胁迫的生理响应及其抗旱性综合评价

 为研究高丛蓝莓对干旱胁迫的生理响应并筛选具有较强抗旱能力的品种,同时确定基于生理指标的隶属函数分析对于筛选蓝莓抗干旱品种的可行性,分别以北高丛蓝莓中的‘布里吉塔’、‘斯巴坦’以及南高丛蓝莓中的‘夏普蓝’、‘奥尼尔’4 个品种为材料,在人工控水模拟水分胁迫条件下,测定叶片相对含水量、电导率、丙二醛含量、H₂O₂ 含量与　产生速率、F_v/F_m 以及叶片气孔特性等生理生化指标的变化,并采用隶属函数法进行综合评价。结果表明,随着干旱胁迫程度的加深,4 个蓝莓品种叶片的相对含水量、Fv/Fm、气孔开放率和气孔大小均呈下降趋势,而相对电导率、丙二醛含量、H₂O₂ 含量与产生速率以及气孔密度则呈上升趋势。4 个高丛蓝莓品种的抗旱性强弱顺序为奥尼尔 > 夏普蓝 > 布里吉塔 > 斯巴坦,大田干旱试验验证了基于生理指标的隶属函数分析对于蓝莓抗旱品种的筛选的准确性及可靠性。