水分胁迫对苜蓿幼苗渗透调节物质积累和保护酶活性的影响

采用聚乙二醇(PEG-6000)高渗溶液模拟水分胁迫的方法,研究了水分胁迫对苜蓿幼苗细胞膜透性、渗透调节物质和保护酶活性的影响.结果表明,苜蓿幼苗叶片中的渗透调节物质可溶性糖含量、游离氨基酸和脯氨酸含量在水分胁迫下增加,活性氧清除系统中的SOD和CAT活性降低,POD活性先升高后下降.水分胁迫导致膜脂过氧化产物MDA积累增加,细胞膜相对透性增大.     

褪黑素对干旱胁迫下达乌里胡枝子幼苗生长及叶片水分生理的影响

为探究褪黑素对植物苗期干旱胁迫的影响,本试验在干旱胁迫下对‘晋农1号’达乌里胡枝子(Lespedeza davurica)叶面施加了不同浓度(25,50,100,200和400μmol·L^-1)褪黑素,并测定了幼苗生长及叶片水分生理指标。结果显示,与干旱对照组相比,施加适宜浓度的外源褪黑素可显著提高干旱胁迫下达乌里胡枝子的地上部鲜重、叶片鲜干比、叶片相对含水量、可溶性糖、可溶性蛋白和游离脯氨酸含量(P<0.05),并显著降低水分饱和亏(P<0.05),表明褪黑素可提高苗期达乌里胡枝子的抗旱性。通过模糊隶属函数分析进一步发现,提高达乌里胡枝子幼苗抗旱性的外源褪黑素最佳浓度为100μmol·L^-1。     

水分胁迫下两种草坪草的渗透调节与抗旱性的关系

在土壤干旱情况下研究了紫羊茅、黑麦草对渗透胁迫的反应以及各项水分参数的变化。结果表明，土壤水分胁迫下，两品种叶片相对含水量、水势、渗透势、膨压势均随胁迫天数、胁迫强度的增加而下降；同级胁迫程度，抗旱性较强的紫羊茅各指标均高于抗旱性较弱的黑麦草；胁迫解除后，两品种所有指标均回升，不表现渗透调节能力；水势与渗透势及膨压势均为线性关系，水势每变动１兆帕，渗透势变动紫羊茅０．６７６９〉黑麦草０．４６４３，     

Na＋对水分胁迫下白三叶抗氧化防御和有机渗透调节物质的影响

以“拉丁诺”（Ladino）白三叶为供试材料,研究NaCl对PEG（聚乙二醇6000）水分胁迫下白三叶幼苗叶片相对含水量、根系活力、叶绿素含量、活性氧成分、膜相对透性和膜脂过氧化、抗氧化防御及有机渗透调节物质积累的影响。外源NaCl能显著提高水分胁迫下叶片相对含水量和根系活力,有效降低叶绿素的分解;通过增强水分胁迫下叶片SOD、POD和CAT活性及抗坏血酸-谷胱甘肽循环（AsA-GSH cycle）关键酶活性,维持了细胞内显著较低的活性氧、电解质渗透率和MDA含量,缓解了胁迫对细胞造成的氧化性伤害;50 mmol／L NaCl对正常水分条件下白三叶的生长也具有一定的促进作用;但外源NaCl预处理使水分胁迫下白三叶叶片内可溶性糖和游离脯氨酸含量显著降低。说明NaCl显著提高白三叶的抗旱性与增强胁迫下白三叶抗氧化防御系统密切相关,并非促进了植物体内有机渗透调节物质的积累,而可能像其他旱生植物一样是通过富集Na＋提高其渗透调节能力来发挥作用。     

干旱胁迫下AMF对柑橘幼苗渗透调节及抗氧化能力研究

试验以1年生椪柑/枳橙为材料,研究长期水分胁迫下丛枝菌根真菌（AMF）对柑橘根叶生长、渗透调节物质及抗氧化酶活性等生理变化的影响。结果表明：干旱胁迫显著降低菌根侵染率,抑制幼苗生长。与未接种对照相比,接种AMF可以有效缓解干旱胁迫对柑橘幼苗生长的抑制,显著提高根冠比及根系活力。同时,接种AMF进一步促进干旱胁迫下植株根叶可溶性糖及蛋白积累,但在胁迫后期菌根效益削弱。接种AMF可提高干旱胁迫下植株体内SOD、CAT、POD活性,而显著降低幼苗根叶Pro和MDA含量,并随时间的延长MDA降低率越高。由此可见,干旱胁迫下接种AMF可通过促进植株生长,改善渗透调节,提高抗氧化酶活性,增强柑橘耐旱性,从而使柑橘在干旱环境下更宜存活。     

干旱胁迫对三种观赏草叶片渗透调节的影响

用盆栽控水的方法研究干旱胁迫对三种观赏草渗透调节的影响,以探讨其抗旱的生理机制。结果表明:三种观赏草的渗透调节能力都随胁迫而发生变化,其中抗旱性最弱的弯叶画眉草,随着胁迫时间的延长渗调能力降低;抗旱性最强的蒲苇渗调能力在胁迫早期变化较小,但随着胁迫时间的延长,渗调能力持续增大;抗旱性中等的狼尾草的渗调能力在干旱胁迫期间高于蒲苇,但随着胁迫程度的加剧和胁迫时间的延长,其渗调能力下降,复水后渗调能力降低幅度最大。三种观赏草积累的有机渗调物质有所不同。K+、Na+、Ca2+、Mg2+均参与了观赏草的渗透调节,K+、Ca2+是其主要的渗调离子,K+含量最大,Ca2+增幅最大。     

PEG干旱胁迫对3种葱属植物种子萌发期渗透调节物质及酶活性的影响

为探明东北地区常见野生葱属植物耐旱能力,筛选野生葱属植物耐旱种质资源,本研究以野韭（Allium ramosum L.）、山韭（Allium senescens L.）和蒙古韭（Allium mongolicum Regel）3种葱属植物为材料,采用不同浓度的PEG-6000模拟干旱胁迫,分析其种子萌发期渗透调节物质及酶活性的影响,并结合主成分分析和隶属函数分析比较抗旱性。结果表明：干旱胁迫下,3种葱属植物种子萌发期相对电导率显著升高（P<0.05）,丙二醛、脯氨酸、可溶性糖、可溶性蛋白含量及超氧化物歧化酶、过氧化氢酶、过氧化物酶、多酚氧化酶活性均呈现先上升后下降的趋势。3种植物相比,山韭相对电导率最低,渗透调节物质积累量最高,酶活性变化明显。主成分分析表明,4种酶活性之间显示出强相关性。隶属函数分析得出3种植物种子的抗旱性由高到低依次为：山韭 > 野韭 > 蒙古韭。     

干旱复水后４份偃麦草渗透调节物质的响应

 用盆栽法研究了干旱复水后４份偃麦草种质资源对水分短缺的生理响应。结果表明,干旱复水后土壤含水量呈下降趋势,且复水后０,５,１０,１５ｄ间土壤含水量差异显著（P＜０．０５）;复水后偃麦草叶片水分饱和亏缺基本呈上升趋势,可溶性蛋白、脯氨酸及游离氨基酸均呈“先降低后上升”趋势,可溶性糖则呈下降趋势;游离氨基酸、脯氨酸与可溶性糖间存在负相关关系,且游离氨基酸与可溶性糖间相关性极显著（P＜０．０１）。综合评价认为,４份偃麦草抗旱性强弱顺序为Ｅ２２＞Ｅ５＞Ｅ１＞Ｅ１６,且当土壤水分含量低于３９．４７％ 时,偃麦草开始受到干旱胁迫,需要进行及时灌溉。     

干旱胁迫对苣荬菜抗氧化酶和渗透调节物质的影响

为探究野生苣荬菜(Sonchus brachyotus DC.)抗旱能力,用盆栽控制浇水模拟干旱的方法,研究了不同程度干旱胁迫下苣卖菜幼苗对干旱胁迫的响应。结果表明:随着干旱胁迫程度的加深,苣荬菜叶片相对含水量逐渐降低,质膜透性、丙二醛(MDA)含量升高,轻度干旱胁迫下以上3种指标与对照相比差异不显著(P<0.05)。超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性升高,SOD,POD活性在重度干旱条件下稍有下降,但仍高于对照。可溶性有机渗透调节物质脯氨酸、可溶性糖含量、可溶性蛋白含量持续上升,尤以脯氨酸上升幅度最大,重度干旱时达对照的11.06倍,表明苣荬菜有一定的抗旱能力。     

模拟干旱对佛甲草生长和渗透调节物质积累的影响

 采用ＰＥＧ ６０００模拟干旱处理佛甲草,测定佛甲草鲜重、干重、含水量、根系脱氢酶活性、无机物含量、有机物含量、无机渗透调节物质和有机渗透调节物质含量,并用高效液相色谱法测定７种有机酸的含量。结果显示,与对照相比,在不同浓度ＰＥＧ ６０００模拟干旱胁迫下,佛甲草鲜重、干重、含水量、根系脱氢酶活性、无机物、Ｎａ^＋ 、Ｋ^＋ 、ＮＯ_３^－ 含量均呈下降趋势,而有机物、游离氨基酸、脯氨酸、可溶性糖含量均呈上升趋势;可溶性蛋白含量则呈先上 升后下降趋势;高效液相色谱法结果显示,７种有机酸含量变化幅度也各不相同。综合分析表明,模拟干旱处理对佛甲草生长有抑制作用,且随着干旱胁迫程度的增加,其受抑制程度也加重;在干旱胁迫下,佛甲草不是通过积累无机离子（Ｎａ^＋ 、Ｋ^＋ 、ＮＯ_３^－ ）而是通过积累有机渗透调节物质（游离氨基酸、脯氨酸、可溶性糖、可溶性蛋白、草酸、丙二酸等）进行调节。     

白羊草叶片和根系干旱胁迫下microRNAs差异表达分析

为了探索干旱胁迫下白羊草miRNAs的组织特异性,本研究在干旱胁迫下白羊草（Bothriochloa ischaemum）转录组数据的基础上,采用Illumina测序技术和生物信息学方法,对干旱胁迫和正常生长条件下白羊草苗期叶片和根系miRNAs（microRNAs）进行鉴定和表达分析研究。结果从4个库中鉴定出白羊草中有属于20个家族的79个已知miRNAs和92个新miRNAs。干旱胁迫后叶片和根系中差异表达的miRNAs分别有65个（上调28和下调37）和27个（上调15和下调12）。响应干旱胁迫的主要miRNAs为miR156,miR164,miR166,miR169,miR172,miR396,miR398,miR408,miR528。对这些miRNAs预测的靶基因进行GO生物功能和KEGG代谢通路富集分析表明,植物激素信号转导是叶片和根系响应干旱胁迫共同富集的主要代谢通路,而黄酮类化合物生物合成则是干旱胁迫下叶片富集的最主要代谢通路。     

4种牧草幼苗对水分胁迫的响应及其抗旱性

采用盆栽法,在4种牧草苗期水分胁迫下,测定其幼苗的相对含水量、相对电导率、游离脯氨酸含量及丙二醛含量等指标,以期综合评价4种牧草苗期的抗旱性能。研究结果表明,4种牧草的相对电导率(除蒙农杂种冰草外)、游离脯氨酸含量以及丙二醛含量随着水分胁迫时间的增加均呈增加趋势,而叶片相对含水量均为下降趋势。经综合评价,4种牧草苗期抗旱性强弱的顺序为:蒙农杂种冰草>冰草>红豆草>百脉根     

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.     

低磷与干旱胁迫下百脉根代谢组学分析

为了探究百脉根(Lotus corniculatus)在低磷和干旱胁迫下代谢物质的变化,本实验选择对照(CK)、低磷(LP)和干旱胁迫(PEG)三种处理下的百脉根作为实验材料,利用代谢组学对低磷和干旱胁迫下的百脉根进行代谢物的分析。结果表明,干旱胁迫样本共测到390种差异代谢产物,其中314种下调表达,76种上调表达,注释到70条代谢通路。低磷胁迫样本共检测到332种代谢产物发生变化,其中209种下调表达,123种上调表达,注释到58条代谢通路。干旱胁迫样本主要聚类为脂肪酰基、羧酸及其衍生物、有机氧化合物、类黄酮,富集程度最显著的途径为类固醇生物合成。低磷胁迫样本主要聚类为脂肪酰基、羧酸及其衍生物、有氧化合物、类黄酮,富集程度最显著的途径为苯乙烯、二芳庚烷和姜酚的生物合成。研究利用代谢组学方法对百脉根组织部位中的代谢物进行分析鉴定,探究在低磷和干旱胁迫条件下百脉根组织部位中的代谢物以及差异代谢物种类和含量,为以后百脉根非生物胁迫的研究提供数据基础。     

干旱胁迫对草地早熟禾抗旱生理的影响

以国内常用的6个草地早熟禾品种为材料,研究了干旱胁迫条件下叶片相对含水量、电导率、游离脯氨酸、丙二醛含量和叶绿素含量等生理指标对干旱胁迫的响应,探讨了各种生理变化与抗旱性的关系,并利用隶属函数法对抗旱性进行了综合评价。结果表明,6个草地早熟禾的相对含水量、叶绿素含量随水分胁迫时间的延长呈减少趋势,而相对电导率、游离脯氨酸和丙二醛含量呈增加趋势。通过隶属函数分析,6个草地早熟禾的抗旱性大小顺序为蓝鸟>解放者>午夜>优异>优美>肯塔基。     

干旱胁迫下鸭茅苗期抗旱性生理研究

选择ZXY-173等4份自俄罗斯引进的野生鸭茅种质，研究其在干旱胁迫下生理指标的变化及其相互关系。结果表明：叶片水分饱和亏缺随着干旱胁迫强度的增加而增加，其中变化幅度最大的是ZXY-744，最小的是ZXY-706；ZXY-173和ZXY-706质膜相对透性和可溶性糖含量随着干旱胁迫强度的增加而增加，而ZXY-580和ZXY-744出现单峰变化，在胁迫第8d后达到最大；ZXY-173和ZXY-744脯氨酸含量在干旱胁迫第8d达到最大，而ZXY-580和ZXY-706的脯氨酸含量随着干旱胁迫程度的加深而逐渐达到最大；4份材料叶片的净光合速率随着干旱胁迫强度的增加而减小，其中ZXY-706的净光合速率下降率胁迫至12d时为最小。     

干旱胁迫对西藏4份野生披碱草属牧草幼苗生理指标的影响

以西藏地区4种不同生境的野生披碱草属植物作为试验材料进行干旱胁迫模拟盆栽试验,通过对比幼苗叶片中相对含水量(RWC)、丙二醛(MDA)、超氧化物歧化酶(SOD)、游离脯氨酸(Pro)、以及植物体内可溶性糖(SSC)含量的变化对供试幼苗进行抗旱性分析与评价。干旱处理4d、8d、12d、16d,测其叶片生理指标(RWC、MDA、Pro、SOD、SSC)。研究表明:4种披碱草属植物幼苗在干旱胁迫条件下,RWC含量随胁迫程度的加剧而下降,MDA、Pro及SSC含量随胁迫程度的加剧而上升,SOD则是先上升后下降。5个生理指标在4种披碱草属植物幼苗间均存在显著差异,可以作为披碱草属植物抗旱性的评价指标。在胁迫8d后各测试指标的变化趋势均出现了明显的转折点,表明8d后土壤的含水量可能是披碱草属幼苗耐旱的关键水势点。本试验采用隶属函数法对4种西藏野生披碱草属幼苗进行抗旱性综合评价后,得出其抗旱性强弱顺序依次为:申扎垂穗披碱草那曲垂穗披碱草林芝垂穗披碱草拉萨老芒麦。     

低温和干旱胁迫下牧草的抗逆性机制

低温和干旱是限制牧草生长发育和产量的两个非生物胁迫因子。掌握牧草抗逆性机制,选育具有强抗寒性和抗旱性的牧草是寒旱地区草牧业高质量发展和退化草地生态系统恢复的重要基础。在形态学层面,低温和干旱胁迫条件下牧草会形成多种抗逆性形态结构,这些结构的变化能很好地反映牧草对逆境的响应和适应能力。在生理生化层面,牧草通过调节超氧化物歧化酶、过氧化物酶、过氧化氢酶、游离脯氨酸、可溶性糖、可溶性蛋白质、脱落酸、乙烯、赤霉素和细胞分裂素等的响应,以适应低温和干旱胁迫。在分子水平层面,牧草通过信号转导、应答和抵御基因的表达等综合作用,以适应寒旱胁迫。总之,本研究从牧草形态学、生理生化和分子水平三个层面综述了牧草对低温和干旱胁迫的响应和适应机制,以期为全面认识牧草抗逆机制提供重要参考。