干旱胁迫对不同紫花苜蓿品种生产性能的影响

为了解不同紫花苜蓿品种对干旱胁迫的响应,探讨了干旱胁迫对8个紫花苜蓿品种生产性能的影响。试验采用随机区组设计,包括3个土壤水分梯度,水分梯度分别为80%(对照)、55%和30%的田间最大持水量。结果表明,随着干旱胁迫的加剧,8个紫花苜蓿品种的地上生物量和地下生物量逐渐降低,BC-9紫花苜蓿和肇东苜蓿的地上生物量受干旱胁迫的影响较轻,均值分别为3.11和2.75 g/盆;地下生物量分别为1.34和0.65 g/盆;干旱胁迫严重影响了河南苜蓿和博维,地上生物量分别为1.87和1.85 g/盆,地下生物量分别为0.75和0.91 g/盆。随着含水量的减少,8个紫花苜蓿品种的分枝密度、株高以及干旱胁迫前后的变异系数逐渐减小。生物量、分枝密度和株高随着含水量的降低而降低,呈正线性关系(R~2=0.96～0.99)。     

PEG模拟干旱胁迫下硅对紫花苜蓿萌发及生理特性的影响

在已知硅能提高植物抗逆性的基础上,采用实验室发芽法研究PEG干旱模拟下,硅对紫花苜蓿(Medicago satiava L.‘Sadie7’)萌发及生理的影响。初步探讨硅肥对紫花苜蓿抗旱性的调控机制,以期筛选出有效提高紫花苜蓿抗旱性的适宜硅肥浓度。结果表明:在一定干旱程度和适宜硅浓度下,紫花苜蓿种子发芽率、发芽势和胚根长有所提高,过氧化物酶(POD)、超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)活性增加,而丙二醛(MDA)含量降低。在10%PEG胁迫下,施用1.00mmol·L~(-1)硅酸钾显著提高紫花苜蓿种子发芽势和发芽率,当硅酸钾浓度达到2.50mmol·L~(-1)时会抑制其发芽。在10%和15%PEG浓度下,1.00 mmol·L~(-1)硅酸钾处理后胚根长显著(P0.05)大于对照。在5%和10%PEG胁迫下,2.00mmol·L~(-1)硅酸钾处理显著提高了紫花苜蓿幼苗超氧化物歧化酶(SOD)活性;在15%PEG浓度下,2.50mmol·L~(-1)硅酸钾处理显著降低了幼苗丙二醛(MDA)含量,且提高过氧化物酶(POD)活性和过氧化氢酶(CAT)活性。干旱胁迫程度不同,所适宜的能提高紫花苜蓿抗旱性的硅酸钾浓度不同。研究表明,硅从紫花苜蓿种子萌发开始就作用其生理生化过程,并且提高其抗逆性。     

共生根瘤菌对NaCl胁迫下紫花苜蓿抗氧化和渗透调节能力的影响

以NaCl胁迫下不同根瘤菌处理的紫花苜蓿为材料,通过测定丙二醛(MDA)、超氧阴离子、超氧化物歧化酶(SOD)、还原型谷胱甘肽(GSH)、脯氨酸、可溶性糖等生理指标,研究共生根瘤菌对紫花苜蓿渗透调节和抗氧化能力的影响。结果表明,接种根瘤菌尤其是接种根瘤菌激活的紫花苜蓿丙二醛含量较低,在处理第15天时根、茎、叶中的含量分别为3.90,0.53,4.16 mmol/g DW,均低于其他2种处理;超氧阴离子含量则在0 ~ 15 d中一直为最低;超氧化物歧化酶活性较高,在处理第15天时最高,根、茎、叶中含量分别为1 592.48,1 317.86,2 068.88 U/g DW·h;还原性谷胱甘肽含量稳定;脯氨酸和可溶性糖含量波动较大,总体呈先增长后下降的趋势。说明接种根瘤菌激活的紫花苜蓿具有较强的抗氧化和渗透调节能力。     

一氧化氮对干旱胁迫下紫花苜蓿氮代谢的影响

为揭示NO对渗透胁迫下紫花苜蓿含氮化合物及氮代谢过程的调控机制,以紫花苜蓿为材料,通过外源施加NO供体硝普钠(SNP)和NO清除剂(c-PTIO)对紫花苜蓿种子及幼苗进行处理,研究NO在PEG模拟的渗透胁迫下紫花苜蓿氮类化合物含量及氮代谢关键酶活性变化规律中的影响.结果表明:与PEG处理相比,外施0.1 mmol·L-...     

干旱胁迫和盐胁迫对紫花苜蓿种子萌发的影响

为了对比紫花苜蓿种子萌发对干旱胁迫和盐胁迫的耐受能力,试验分别利用不同浓度的聚乙二醇(PEG-6000)溶液和NaCl溶液模拟干旱胁迫和盐胁迫,形成渗透势分别为-0.24,-0.49,-0.74,-0.99,-1.23,-1.48 MPa的等渗环境,并设置对照处理(渗透势为0),研究紫花苜蓿不同渗透势下的干旱胁迫和盐胁迫对种子萌发情况及胁迫解除后的种子复萌情况的影响。结果表明：两种胁迫处理均导致苜蓿种子初始萌发时间推迟,在高渗环境中,干旱胁迫处理的苜蓿种子初始萌发时间要长于盐胁迫处理;随着渗透势的降低,两种胁迫处理的种子萌发持续时间、种子萌发率和种子萌发指数均大体呈现下降趋势,种子胚根长度均先保持不变后呈现下降趋势,种子萌发相对迫害率均呈现上升趋势,种子复萌率大体呈现先上升后下降的趋势。在渗透势相同时,干旱胁迫处理的种子萌发率、种子萌发指数均低于盐胁迫,种子萌发相对迫害率均高于盐胁迫。在低渗环境中,干旱胁迫处理的种子复萌率明显高于盐胁迫;与对照处理比较,当渗透势为-0.74～-0.24 MPa时,干旱胁迫处理的种子胚根长度略有降低,但差异不显著(P>0.05);当渗透势为-0.2...     

模拟干旱胁迫对苜蓿幼苗抗氧化酶系统的影响

采用不同浓度的PEG-6000对抗旱性不同的紫花苜蓿幼苗进行渗透胁迫处理,研究了不同抗旱品种苜蓿幼苗的抗氧化酶活性的变化。结果表明:12个紫花苜蓿品种的幼苗过氧化物酶(POD),过氧化氢酶(CAT)和超氧化物歧化酶(SOD)活性呈现先增加后降低的变化趋势,15%或20%的PEG下3种酶活性达最大值。通过隶属函数法分析12种紫花苜蓿的抗旱性顺序为:WL168HQ图牧2号敖汉龙牧100草原1号龙牧801德宝龙牧803农菁1号皇后龙牧806龙牧81。     

高浓度CO2对热胁迫条件下高羊茅生长和抗氧化系统的影响

大气CO₂浓度及温度逐年上升是当前全球范围内主要的两大气候特征,但不断升高的大气CO₂浓度可以缓解高温对植物生长发育带来的负面影响。为了探究高浓度CO₂在多年生禾草生长和抗氧化系统方面对热胁迫的响应,本试验以高羊茅(Festuca arundinacea cv. ‘Barlexas’)为材料,进行CO₂[当前浓度(400 μmol/mol)和高浓度(800 μmol/mol)]和温度[(最适生长温度(25/20 ℃)和热胁迫温度(35/30 ℃)]处理。结果表明,高温导致高羊茅的生长速率(G_r)、净光合速率(P_n)、光化学效率(F_v/F_m)、绿叶数、活性氧清除物质[超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)]活性等显著下降,叶片黄绿比、电解质渗漏率(EL)、丙二醛(MDA)、活性氧[过氧化氢(H₂O₂)、超氧阴离子(O₂^-·)]显著上升;热胁迫处理28 d时,高浓度CO₂较正常CO₂浓度使细胞膜稳定性增强(EL、MDA分别降低72%和39%),光合能力提高(P_n、F_v/F_m、绿叶数分别升高174%、17%和165%),活性氧积累减少(H₂O₂、O₂^-·含量分别下降46%和31%)。以上结果说明:高浓度CO₂通过提高高羊茅在热胁迫下的光合能力,维持细胞膜的稳定以及减少体内活性氧的积累减弱了热胁迫对植株的伤害,从而提高了高羊茅的抗热性。     

一氧化氮对干旱胁迫下紫花苜蓿幼苗次生代谢产物的影响

本研究以盆栽紫花苜蓿为试验材料,在聚乙二醇（PEG-6000）模拟干旱的条件下,分别以硝普钠、c-PTIO(carboxy-PTIO)为NO供体和清除剂进行叶面喷施,通过研究紫花苜蓿幼苗叶片、根系中次生代谢产物及关键代谢酶活性的变化,探讨干旱胁迫对次生代谢产物的影响及NO介导下紫花苜蓿耐旱机制的响应。结果表明,干旱胁迫使紫花苜蓿叶片及根系中总酚、类黄酮、木质素和花青素的含量呈先升高后降低的变化趋势,同时增强了苯丙氨酸解氨酶（PAL）和多酚氧化酶（PPO）活性。外源NO的施加则会促进这种趋势的进行,使总酚含量提高33.08%,在胁迫后期仍使酚类物质保持较高的代谢水平,改善胁迫所导致的损伤状况。而NO抑制剂c-PTIO则会不同程度地抑制紫花苜蓿幼苗中酚类物质的合成及其代谢关键酶的活性。因此,外源NO的喷施使紫花苜蓿中次生代谢物的积累与抗氧化酶活性维持在一个高于仅干旱胁迫的水平,更大限度地降低干旱对紫花苜蓿造成的危害,提高对干旱的耐受性。本研究进一步扩充了紫花苜蓿抗旱手段的工具箱,对紫花苜蓿的抗旱具有重要的意义。     

NO 介导的 Ca2＋信号在干旱胁迫下紫花苜蓿种子萌发及抗氧化酶中的传导作用研究

本试验以紫花苜蓿种子为试验材料,添加外源一氧化氮供体硝普钠(SNP)、CaCl_2及抑制剂亚甲基蓝(methylene blue,MB)和LaCl_3,对种子进行浸种处理,以研究NO介导的Ca~(2+)信号在干旱胁迫下紫花苜蓿种子萌发及抗氧化酶中的传导作用。结果表明,15%PEG胁迫下紫花苜蓿种子萌发受到明显抑制,当外源添加NO或Ca~(2+)处理后萌发指标均有上升,外施0.1mmol/L SNP或10mmol/L CaCl_2都能有效缓解PEG对紫花苜蓿种子的胁迫伤害。干旱胁迫下NO+Ca~(2+)共处理时效果最为显著,萌发率较SNP处理提高了8.96%,较CaCl_2处理提高了19.67%。共处理时比SNP、CaCl_2处理时提高了种子淀粉酶活性、淀粉含量、可溶性糖、可溶性蛋白及脯氨酸含量,降低了MDA含量和超氧阴离子产生速率,显著提高了SOD,POD,CAT活性。其中淀粉酶活性、淀粉含量、可溶性蛋白、可溶性糖、脯氨酸含量以及POD活性的变化中,均表现出:NO和Ca~(2+)共处理下各指标变化要慢于单一处理。当添加外源NO的同时添加Ca~(2+)通道抑制剂La~(3+),NO的促进效果受到抑制,而添加外源Ca~(2+)的同时添加NO抑制剂亚甲基蓝,Ca~(2+)的促进效果受到抑制,表明NO经由Ca~(2+)信号通路调控干旱胁迫下紫花苜蓿的信号传导。     

褪黑素对低温和干旱胁迫下多年生黑麦草幼苗生长和抗氧化系统的调节作用

本研究以‘顶峰Ⅲ’为供试多年生黑麦草（Lolium perenne）品种,研究了低温和干旱胁迫下内源褪黑素（melatonin,MT）的响应,并采用叶面喷施不同浓度MT （0,20,100,1 000 μM）的方法,探讨了MT对低温和干旱胁迫下黑麦草幼苗生长和抗氧化防御系统的影响。结果表明：低温和干旱胁迫下内源MT水平均显著增加（P<0.05）;在不同胁迫强度下,喷施一定浓度的MT会在一定程度上降低叶片相对电导率、使幼苗鲜重发生改变,其中100 μM的MT处理对提高幼苗鲜重和降低相对电导率的效果最佳;低温和干旱胁迫下,黑麦草叶片中O₂^·-,H₂O₂和丙二醛（malondialdehyde,MDA）含量显著增加;过氧化物酶（peroxidase,POD）,过氧化氢酶（catalase,CAT）,抗坏血酸过氧化物酶（ascorbate peroxidase,APX）和谷胱甘肽还原酶（glutathione reductase,GR）活性发生不同程度的改变;MT显著地降低了MDA和活性氧的积累,提高了CAT,APX和GR活性及脯氨酸含量。综上,低温和干旱胁迫下MT能够诱导植物体内抗氧化酶活性增强和脯氨酸积累,有效地清除活性氧,从而缓解了黑麦草的生长抑制,增强了其抗寒和抗旱性。     

卫星搭载对苜蓿种子PEG萌发及生长的影响(简报)

种子发芽能力是开展空间诱变的前提。卫星搭载对种子发芽能力的影响因物种和基因型而异^[1]。小麦(Triticum aestivum L.)种子空间搭载后发芽率和发芽势分别提高4.8%和17.1%,田间出苗率较对照提高10.4%^[2]。二色胡枝子(hespedeza bicolor)搭载后,田间出苗率显著降低^[3]。本文通过比较不同基因型苜蓿(Medicago sativa L.)搭载种子PEG胁迫发芽能力的差异,探索卫星搭载对苜蓿种子PEG胁迫发芽能力的影响。     

低温胁迫对5份苜蓿品种根系形态特征的影响

为研究低温胁迫对苜蓿(Medicago stativa)根系形态特征的影响,本文以国内外的5个苜蓿品种为试验材料,对其进行低温胁迫。观测比较缓苗成活率和根系形态指标,并进行方差及相关性分析。结果表明:不同苜蓿品种经低温胁迫后的成活率和根系指标差异显著;成活率与主根直径、侧根直径呈显著(P<0.05)或极显著(P<0.01)正相关,与侧根位置呈负相关,与侧根数目无相关性;植株总重与主根长度、主根直径、侧根直径和侧根数呈极显著(P<0.01)正相关,与侧根位置呈显著(P<0.05)负相关;成活率随着低温处理时间的延长逐渐降低;‘公农1号’和‘龙牧801’可作为优良品种在高寒地区推广种植。     

外源水杨酸对NaCl胁迫下紫花苜蓿幼苗生长和生理特性的影响

为了探明水杨酸对NaCl胁迫下紫花苜蓿(Medicago sativa)幼苗生长和生理特性的影响,以"威斯顿"紫花苜蓿品种为材料,采用盆栽试验方法,研究叶面喷施不同浓度水杨酸(0,0.5,1.5,2.5mmol·L~(-1))对不同NaCl处理(0、0.3%、0.6%、0.9%、1.2%)下紫花苜蓿苗期生长及抗性生理的影响。结果表明,随着NaCl浓度的增加,紫花苜蓿幼苗生长受到显著抑制,在0.6%、0.9%和1.2%盐浓度胁迫下,添加0.5、1.5mmol·L~(-1)外源水杨酸后,紫花苜蓿的株高、茎粗、一级分枝数、叶片相对含水量均显著提高(P0.05);同时,叶片中的超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性显著升高;相对电导率、丙二醛(MDA)含量显著降低(P0.05)。可见,适宜浓度水杨酸可以改善不同浓度NaCl胁迫下紫花苜蓿的生长状况,提高其耐盐能力。     

苜蓿抗寒性与根系抗氧化酶活性相关性分析

为探究不同苜蓿材料的抗寒性与低温胁迫下苜蓿根颈抗氧化酶活性变化的关系,本研究在科尔沁沙地种植黄花苜蓿(Medicago falcata L.)和4个紫花苜蓿(Medicago sativa L.)品种,越冬前挖取越冬器官并进行-10℃,-15℃,-20℃,-25℃,—30℃低温胁迫处理,以低温(4℃)贮藏为对照,测定苜...     

渍水胁迫对不同磷水平下紫花苜蓿根系生长的影响

为明确渍水胁迫对不同磷水平下紫花苜蓿生长的影响，本试验通过沙培研究了渍水对低磷（LP，0.1 mmol·L^-1 NaH₂PO₄）、中磷（NP，1.0 mmol·L^-1 NaH₂PO₄）和高磷（HP，2 mmol·L^-1 NaH₂PO₄）下紫花苜蓿根系生长的影响。结果表明：在正常水分下，与NP水平相比LP和HP均抑制了苜蓿的生长；在渍水胁迫下，NP和HP水平下苜蓿的生长速率、地上部干重、总根长、根系表面积、根系体积和根尖数等指标显著低于正常供水，而LP水平下苜蓿的生长速率和地上部干重则高于正常供水，总根长、根系表面积、根系体积和根尖数等指标在短期渍水（2 d）时高于正常供水，在长期渍水（11 d）时则显著低于正常供水。综上所述，渍水能缓解LP对苜蓿的伤害，主要是通过维持根系的生长，而渍水则对HP下苜蓿的生长不利。因此，在我国南方多雨和地下水位高的土壤中栽培苜蓿，适当少施磷肥既可减少磷的流失，又有利于提高苜蓿的耐渍性。     

膨润土对典型有机砷胁迫紫花苜蓿种子萌发与砷积累的影响

为探讨有机砷对紫花苜蓿（Medicago sativa）种子萌发、砷积累的影响及膨润土的钝化修复作用,试验以洁净土样为对照,设置两个砷暴露水平,并在砷暴露组添加不同水平的钠基膨润土和钙基膨润土。结果表明,与对照组相比,150 mg·kg^-1阿散酸暴露显著降低紫花苜蓿种子发芽率（P<0.05）,75 mg·kg^-1和150 mg·kg^-1阿散酸暴露显著降低紫花苜蓿种子发芽指数、活力指数、根长和芽长（P<0.05）,同时,显著促进了砷在根部和地上部的积累（P<0.05）。添加膨润土能够显著促进紫花苜蓿种子发芽指数、活力指数、根长和芽长（P<0.05）,降低根部和地上部砷积累量（P<0.05）,以添加量1.0%时紫花苜蓿砷积累量趋于稳定;钠基膨润土对砷污染的修复效果好于钙基膨润土。总之,有机砷暴露水平75mg·kg^-1以上时对紫花苜蓿种子萌发有显著抑制作用,膨润土能够减少土壤砷向紫花苜蓿的迁移,降低其生物毒性。     

淹水胁迫对不同紫花苜蓿品种产量和品质的影响

为确定淹水胁迫下适应性相对较强的苜蓿(Medicago sativa)品种,以‘金皇后’(B1)、‘阿尔金刚’(B2)、‘维多利亚’(B3)、‘巨能551’(B4)和‘巨能耐湿’(B5)为材料,研究了淹水处理对不同苜蓿品种群体质量和品质的影响。结果表明,随着淹水时间增加,不同苜蓿品种草产量之间差异显著,与0d相比1d淹水处理下B3,B4,B5的产量增加,随水淹胁迫时间的增加产量逐渐下降,而B1,B2则随淹水时间延长持续降低,5d时各品种草产量表现为B5B1B4B3B2;短期淹水对B1,B3,B5株高有促进作用,之后随时间延长逐渐降低,淹水5d时明显高于B2,B4。淹水5d时,B1,B4,B5的叶片数显著高于B2,B3,而B5的生长速率较0d仅降低15.38%,生长速率显著高于其他品种,其节间数、分枝数、根长和根重也均显著高于其他各品种;同时淹水5d时,B5光合能力显著强于其他品种,表现为B5B1B4B2B3;而品质上,B1,B4,B5在水淹胁迫后牧草品质均显著优于B2和B3。综上所述,‘巨能耐湿’(B5)在淹水胁迫下抗逆和恢复能力表现较好,群体质量相对较高,对产量品质影响较小,适宜在我国淮河以南多雨地区推广种植。     

冷冻胁迫下磷肥对紫花苜蓿根颈含水量及氨基酸代谢的影响

在科尔沁沙地,以公农1号紫花苜蓿为供试品种,采用大田试验,对紫花苜蓿施用重过磷酸钙和磷酸二铵,磷肥(P2O5)施用量分别为0、100、200、300和400kg/hm2,越冬前期挖取紫花苜蓿根颈,人工模拟冷冻(20℃)和冷藏(4℃)处理,分析紫花苜蓿根颈的相对电导率、含水量(自由水和束缚水)和氨基酸(游离氨基酸和脯氨酸...     

低温胁迫对紫花苜蓿叶片叶绿素荧光特性的影响

以经过抗寒锻炼的盆栽不同抗寒紫花苜蓿(Medicago sativa L.)品种为材料,分别在室温和低温处理后(-8℃)测定不同秋眠型紫花苜蓿品种的叶绿素荧光参数,分析低温对不同苜蓿品种的冷害指数和叶绿素荧光参数的影响。结果表明:在低温胁迫后非秋眠型Dona Ana和Pierce的PSⅡ最大光化学效率(F_v/F_m)显著降低,电子传递速率(ETR)减慢,实际光化学量子产量(Y)下降,叶片受低温胁迫较重;秋眠型Vernal和5246各荧光参数变化不大,而非秋眠型CUF101、极非秋眠型UC-1465非光化学淬灭(NPQ)值显著升高(P<0.05),其他的参数变化较小。低温胁迫很轻时,非光化学淬灭系数NPQ升高,说明耗散过剩的光能具有保护光合机构的作用。因此紫花苜蓿各荧光参数的变化与其抗寒特性密切相关。