盐胁迫对罗汉果幼苗生长和叶绿素荧光参数的影响

为揭示罗汉果幼苗对盐胁迫的响应,本文研究了不同浓度NaCl溶液胁迫处理罗汉果幼苗生长和叶绿素荧光参数的变化。结果表明：随着盐胁迫浓度的升高,罗汉果幼苗茎叶、根系质量、及叶绿素a、叶绿素b和叶绿素a+b的含量逐渐减小,在40 mmol/L以上盐胁迫下茎叶鲜质量及叶绿素含量显著低于对照组;随着盐胁迫浓度的升高,F_o逐渐升高,F_m、F_v/F_o和F_v/F_m都逐渐减小,F_v"/F_m"和qP先增加后减小,qN逐渐升高,罗汉果幼苗的光化学量子产额(Φ_PSⅡ)逐渐下降,尤其在120 mmol/L处理组罗汉果幼苗叶绿素含量、叶绿素荧光参数均变化明显。综上可知,40 mmol/L以上盐胁迫对其生长特性、植株光合作用影响较大,120 mmol/L以上盐胁迫则严重抑制了罗汉果幼苗的生长、叶绿素含量及荧光特性。     

干旱胁迫对不同禾本科牧草叶绿素荧光特性的影响

本试验以无芒雀麦、垂穗披碱草、老芒麦、细茎冰草为试验材料,研究了干旱胁迫处理下不同禾本科牧草的叶绿素荧光参数、叶片电导率和脯氨酸（Pro）含量变化的对比。结果表明：随着干旱胁迫程度的加剧,4种禾草初始荧光（Fo）和非光化学淬灭系数（qN）呈现逐渐上升趋势,而最大荧光（Fm）,潜在光化学效率（Fv/Fo）,最大光化学效率（Fv/Fm）和光化学淬灭系数（qP）呈现逐渐下降趋势。上述参数的变化幅度因材料抗旱性强弱而异,这种差异可作为简便评价禾草抗旱性强弱的鉴定指标,因此,运用隶属函数对不同禾草抗旱性进行评价分析,得出抗旱性强弱次序为：垂穗披碱草〉无芒雀麦〉细茎冰草〉老芒麦。     

干旱胁迫对紫花苜蓿生长和叶绿素荧光特性的影响

为探明干旱条件下紫花苜蓿(Medicago sativa L.)的生长和光化学特性变化规律及二者的关系,以‘中苜1号’(M.sativa L.‘Zhongmu No.1’)和‘中天1号’(M.sativa L.‘Zhongtian No.1’)为材料,采用盆栽控水方法,于不同控水时间测定不同干旱条件下紫花苜蓿的株高、基径及叶绿素荧光参数。结果表明：除轻度干旱外,随着干旱胁迫的加剧,苜蓿生长速率减缓且减缓程度逐渐增大。初始荧光(F_o)和非光化学淬灭系数(NPQ)逐渐上升,其他荧光参数均逐渐下降。株高和基径的生长速率与F_o和NPQ极显著负相关,干旱胁迫使光系统Ⅱ(PSⅡ)光化学活性降低,热耗散增加,影响苜蓿光合作用,最终导致其生长受到抑制。轻度干旱未抑制2种苜蓿的生长且促进了‘中天1号’株高的生长。随着干旱加剧和持续时间延长,基径、F_o、潜在光化学效率(F_v/F_o)、最大光化学效率(F_v/F_m)表现出品种特异性,‘中苜1号’的抗旱性更强。...     

全生育期干旱胁迫对‘青燕1号’燕麦叶绿素荧光参数的影响

干旱是限制燕麦生长的关键因素之一,为探究干旱胁迫对燕麦光合系统的影响,选用青海省推广品种‘青燕1号’为材料,设置4个水分梯度,即正常供水（CK,75%FWC）、轻度胁迫（60%FWC）、中度胁迫（45%FWC）和重度胁迫（30%FWC）。生育期干旱胁迫分为4类,即苗期-拔节期干旱（SJ）、苗期-抽穗期干旱（SH）、苗期-开花期干旱（SF）和苗期-乳熟期干旱（SM）,并设置全生育期正常供水作为对照处理（CK）。探讨不同生育期燕麦叶绿素荧光参数对干旱胁迫的响应,以期为青藏高原燕麦抗旱育种和节水高产栽培提供理论指导。结果表明：1） 不同胁迫程度整体影响大小为：30%FWC>45%FWC>60%FWC;2） 不同生育时期胁迫整体影响大小为：SM>SF>SH>SJ;3） 胁迫程度与胁迫时期互作（Sd×Sp）对燕麦叶绿素参数影响最为显著。在30%FWC和SM时期时,叶绿素荧光参数受到的影响最大,此时光合作用的主要限制因素是非气孔限制,主要表现为PSⅡ反应中心失活,光合电子传递受阻;在60%FWC和SJ时,其受到的影响最小,此时影响光合作用的主要因素是气孔限制; 4） 在45%FWC、SH和SF时期,燕麦可通过叶片的气孔导度调节蒸腾作用和碳同化之间的关系,从而适应干旱胁迫;5） 叶绿素荧光参数的变化,间接反映了受到干旱胁迫时,燕麦光合作用能力的变化。Y（NO）、NPQ、Y（NPQ）和β与CK相比增加了85.52%、65.21%、33.76%和26.60%,F_v、F_m、ΦPSⅡ、ETR、F_m′、F_s、F₀′、qP、F₀、α和F_v/F_m分别降低了84.86%、75.41%、75.03%、75.00%、70.89%、61.38%、57.73%、57.06%、48.86%、45.61%和38.50%。     

干旱胁迫对4种决明属植物光合作用和叶绿素荧光特性的影响

以4种决明属植物草决明(Cassia obtusifolia)、望江南(C.occidentalis)、伞房决明(C.corymbosa)、双荚决明(C.bicapsularis)为材料,采用盆栽控水试验,设置轻度干旱、重度干旱和正常灌水处理,研究了干旱胁迫对4种决明属植物的叶绿素含量、光合作用参数和叶绿素荧光特性的影响。结果显示,1)干旱胁迫导致4种决明属植物的叶绿素含量下降,望江南的下降幅度最小,说明望江南在水分减少的情况下仍具有较高的光合作用能力,伞房决明的叶绿素含量在3种处理下都趋于最高水平,表明伞房决明光能吸收、转换和传递能力较强;2)干旱胁迫导致4种决明属植物气孔导度(Gs)降低,气孔限制值(Ls)升高,伴随着胞间CO2浓度(Ci)降低,净光合速率(Pn)下降,表明是气孔因素造成的,此后,除草决明外其它3种植物的Ci均升高,Ls均下降,这是非气孔因素造成的;在干旱胁迫下望江南具有较高的光合速率,伞房决明具有相对较高的气孔开放度;3)干旱胁迫导致4种决明属植物的最大荧光(Fm)和光化学效率(Fv/Fm)下降,初始荧光(Fo)上升,表明PSⅡ结构受到破坏或者植物进行了热耗散。光化学淬灭系数(qP)和电子传递速率(ETR)下降,而非光化学淬灭系数(NPQ)上升,说明干旱胁迫对PSⅡ造成伤害,但其能够有效地避免或减轻因PSⅡ吸收过多光能而引起的光抑制和光氧化。望江南表现的最稳定,说明望江南具有较强的抗旱性。     

干旱胁迫对假俭草叶绿素荧光特性的影响

试验以假俭草(Eremochloa ophiuroides)的Yaan和Common品系为材料,研究了中度干旱(土壤含水量为田间最大持水量的50%)和重度干旱(土壤含水量为田间最大持水量的35%)胁迫对假俭草叶绿素荧光参数及叶绿素含量的影响。结果表明,重度干旱胁迫显著地提高了Yaan和Common叶片中类胡萝卜素含量及Common叶片中叶绿素A和叶绿素B的含量。干旱胁迫显著地降低了供试材料的最大荧光(Fm)、可变荧光(Fv)、PSII最大光化学量子产量(Fv/Fm)和PSⅡ潜在活性(Fv/Fo)及光合量子产额(Yield),而对基础荧光(Fo)、光化学猝灭系数(qP)和非光化学猝灭系数(qN)没有产生显著影响;与对照相比,在Common和Yaan品系中PSⅡ最大光化学量子产量分别下降了15%和5%,说明干旱胁迫会伤害假俭草的光系统Ⅱ。2个品系的叶绿素荧光参数对干旱胁迫的反应存在一定的差异。在重度干旱胁迫下,Common的Fo有上升趋势,而Fm显著降低;Yaan品系Fo呈下降趋势,Fm无显著变化。     

干旱胁迫对鹰嘴紫云英种子萌发及幼苗叶绿素荧光特性的影响

为探明鹰嘴紫云英(Astragalus cicer)在干旱胁迫下的种子萌发及幼苗叶绿素荧光特性,本研究采用聚乙二醇(PEG‐6000)溶液模拟干旱胁迫,在鹰嘴紫云英种子萌发期共设置 7 个浓度处理,分别为 0(对照)、5%、10%、15%、20%、25%、30%,分析种子萌发及生长特性;幼苗期共设置 4 个浓度处理, 分别为 0(对照)、10%(轻度)、20%(中度)、30%(重度),分析不同胁迫时间(0、2、4、6、8、10 d)下的幼苗光合色素含量及荧光参数动态变化特征。结果显示：(1)在 5%~10%PEG 下,种子萌发和胚根生长得到一定程度促进,发芽势、胚根长度、干重等显著上升,而随胁迫程度加深,种子萌发及生长受到明显抑制,于 30%PEG 下,发芽率趋近于 0,相对胁迫率趋近于 100%。(2)轻度胁迫下,光合色素含量小幅度上升,非光化学淬灭系数(NPQ)显著增加,第 10 天较对照增加 110. 6%(P＜0. 05);中度胁迫下,叶绿素 b 含量、NPQ 呈先升高后降低趋势,实际光化学量子 Yield 含量、相对光合电子传递速率(ETR)于胁迫末期显著降低,第 10 天较对照分别减少 34. 2%、50. 6%;重度胁迫下,叶绿素含量呈降低趋势,而类胡萝卜素含量于胁迫中期明显增加,第 6 天较对照增加 20. 5%,Yield、ETR 于胁迫后期明显减小,第 10 天较对照分别减少 42. 5%、61. 4%。综上所述,鹰嘴紫云英对轻度、中度干旱胁迫具有较强耐受性,能在幼苗期提升叶片内光合色素含量、加快光合电子传递速率、增加光化学电子产量、增强热耗散性能等一系列生理调节措施来适应逆境,而对重度干旱胁迫抵抗力较差,种子萌发及生长受到严重抑制,幼苗光合系统遭到严重破坏,叶绿素含量及荧光参数显著下降。     

干旱胁迫对苜蓿幼苗叶绿素荧光特性和膜脂过氧化的影响

为明确干旱胁迫对紫花苜蓿不同抗旱品种幼苗叶片的光合生理及膜脂过氧化的影响,以陇中苜蓿(强抗旱),陇东苜蓿(中抗旱)和甘农3号紫花苜蓿(弱抗旱)为试验材料,采用营养液砂培方法,以-1.2 MPa PEG-6000溶液模拟干旱胁迫,比较不同胁迫时间(0、3、6、9和12 d)处理下紫花苜蓿叶片相对含水量(RWC)、叶绿素(Chl)含量、活性氧(O_2~(·-)、H_2O_2和OH~·)和丙二醛(MDA)含量及叶绿素荧光参数的变化。结果表明:随干旱胁迫时间延长,供试苜蓿品种的RWC、Chl a含量、Chl a/b比值、最大荧光(F_m)、潜在光化学效率(F_v/F_o)、最大光化学效率(F_v/F_m)、光化学淬灭系数(qP)、PSⅡ光化学量子产量(Yield)和表观光合电子传递速率(ETR)不断下降;而其O_2~(·-)、H_2O_2、OH~·和MDA含量不断增加。陇中苜蓿叶片RWC、Chl a含量、F_m、F_v/F_o、F_v/F_m、Yield和ETR的降幅及H_2O_2和MDA含量的增幅均低于陇东苜蓿和甘农3号。相关性分析表明,供试苜蓿RWC、Chl a、Chl a/b、F_m、F_v/F_m、qP、ETR、Yield与O_2~(·-)、H_2O_2、OH~·、MDA均呈极显著负相关。主成分分析表明,对陇中苜蓿抗旱性影响最大的主要为叶绿素荧光特性因子(qN、Yield、Chl a、qP和ETR),而对陇东苜蓿和甘农3号抗旱性影响最大的主要为膜脂过氧化因子(OH~·、H_2O_2、O_2~(·-)和MDA)。相比陇东苜蓿和甘农3号,陇中苜蓿的叶绿素荧光参数受干旱影响小,其抗旱的重要生理原因是具有较强的叶片保水能力,较低的光合机构损伤及膜脂过氧化程度。     

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。     

干旱胁迫对结缕草叶绿素荧光和光合关键酶活性的影响

在对中国结缕草属（Zoysia Willd.）植物53份种源水分利用效率评价的基础上,以高水分利用效率种源Z110和低水分利用效率种源Z132作为试验材料,对其干旱胁迫过程中叶绿素荧光特征、光合关键酶核酮糖二磷酸（RuBP）羧化酶和磷酸烯醇式丙酮酸（PEP）羧化酶的活性进行了研究。结果表明,在干旱胁迫过程中,两份结缕草种源的叶绿素初始荧光（Fo）、非光化学猝灭系数（qN）逐渐增加;叶绿素最大荧光（Fm）,PSⅡ实际光化学效率Yield,叶片表观光合电子传递速率ETR,PSⅡ光化学猝灭系数（qP）,RuBP羧化酶和PEP羧化酶活性逐渐降低。在干旱胁迫过程中,除种源Z110叶绿素Fo小于Z132的叶绿素Fo外,其他参数均大于Z132,说明干旱胁迫对Z132的光合作用影响较大,Z110对干旱胁迫表现出较强的的适应能力。     

放牧对鸭茅能量积累及分配的影响

通过长期放牧试验，探讨了不同放牧强度下亚热带高山草地鸭茅种群能量积累规律及能量在不同构件之间的分配特征。在无放牧的对照草地及采食率分别为55％、65％、80％的放牧草地，鸭茅热值随放牧强度的增加而呈单峰曲线型变化，一定强度范围内的放牧干扰提高了鸭茅热值及能量的积累；根部能量的积累随放牧强度的提高而逐渐减少。在禁牧草地，鸭茅种群能量主要被低密度的大分蘖丛所分摊，随着放牧强度的提高，种群能量则逐渐均摊给高密度的小分蘖丛。     

鸭茅响应水淹胁迫的miRNA差异表达分析

水淹胁迫是限制我国西南地区鸭茅产量和品质提升的主要环境因子,已经成为一种不容忽视的非生物胁迫。鉴定鸭茅耐涝相关的功能基因,并探究其调控机制是鸭茅种质创新,提高鸭茅耐涝能力的必要途径。以鸭茅耐涝品种“滇北”为试验材料,分别经水淹胁迫处理0、8和24 h后,利用Illumina Hiseq测序平台对鸭茅叶片进行小RNA测序。结果表明,在水淹胁迫处理下共鉴定得到208个差异表达基因（DEGs）,经过筛选后有38个基因上调表达,34个基因下调表达,共占差异表达基因的34.62%。“滇北”鸭茅在水淹胁迫下差异表达基因主要属于miR166、miR167、miR159、miR396和miR156这5个miRNA基因家族。基于对差异miRNA进行靶基因预测及靶基因的GO和KEGG功能分析,发现这些靶基因主要参与细胞生理过程、代谢过程、IL-17信号通路、Th17细胞分化等植物逆境响应过程,为进一步揭示鸭茅在水淹胁迫下的分子调控机制提供了研究线索。     

鸭茅重要种质DUS测试及农艺性状评价筛选

以我国主栽的32个鸭茅品种(系)为研究对象,对其开展了DUS测试,并基于农艺性状进行了综合评价筛选,以期筛选出适合我国南方及长江流域地区生长的优质鸭茅种质资源。结果表明:供试鸭茅品种(系)可根据其物候期的差异,主要分为早、中、晚熟3种类型,生育期介于230~307d。各供试鸭茅品种(系)在抗锈病、越夏率、生长速度、草产量、茎叶比、鲜干比、分蘖数等均差异明显,呈现出不同程度的群体差异,以‘滇北’、‘01472’、‘Cristobal’、‘宝兴’、‘波特’等表现较为突出。供试14个DUS性状在各鸭茅间表达程度各不相同,可用于区分供试鸭茅品种(系),并得出关于鸭茅产量、抗性及品质的供试种质综合排序,最终筛选出17份表现较为优异的鸭茅资源。     

鸭茅生理生态及育种学研究进展

对鸭茅生理、生态及育种的国内外研究进展进行综述.结果显示,鸭茅适宜于气候凉爽(日均温低于25℃)、土壤水分充足(田间持水量78%～84%)、土壤肥力较高(含氮量为60～80 mg/kg土,N、P、K比率为6∶1∶2)的生境,且短日照和低温条件有利于诱导开花.鸭茅的耐盐性较差,抗寒性及抗病性则因原产地不同而差异显著,对夏季干旱表现为半休眠和不适应.但鸭茅竞争适应能力较强,可与部分豆科草和禾本科草形成稳定、高产的混生群落,适宜放牧、刈割,且通过人工摘顶可提高人工草地中鸭茅种群的适应性.近20年来,通过抗性选育、组织培养及转基因技术等方法已经获得大量优良的品种.我国鸭茅栽培应用日益广泛,但严重缺乏相应配套技术和满足生产不同需求的品种.     

高温对金荞麦光合气体交换和叶绿素荧光特性的影响

以8个野生金荞麦(Fagopyrum dibotrys)种质为试材,在室内模拟35和45℃高温胁迫,测定了各种质气体交换和叶绿素荧光参数,探讨金荞麦对高温胁迫的光合适应机制,并在利用主成分分析和隶属函数法综合考虑各综合指标权重的基础上,评价种质间耐热性强弱。随着高温胁迫强度的增加,各金荞麦种质的净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)、水分利用效率(WUE)、PSⅡ的潜在活性(Fv/Fo)、最大光化学效率(Fv/Fm)、实际光量子产量(Yield)和光化学猝灭系数(qP)等参数均逐渐降低;叶片非光化学荧光猝灭系数(NPQ)则先增加后降低(JQ4、JQ5和JQ7)或一直增加(JQ1、JQ2、JQ3、JQ6和JQ8)。利用主成分分析将9个单项指标转换为相互独立的两个综合指标(第一、二主成分),其权重分别为0.816和0.184。隶属函数法综合评价出8个金荞麦种质耐热性顺序分别为JQ6JQ2JQ3JQ1JQ8JQ4JQ5JQ7。为抵御高温,耐热性强的金荞麦种质通过调节气孔导度,减小蒸腾速率,提高水分利用率,并将过剩的激发能以热的形式耗散掉,以保护光合机构。     

中国野生鸭茅遗传多样性的ISSR研究

以宝兴鸭茅和国外安巴鸭茅品种为对照,用ISSR分子标记技术对四川、重庆、云南、贵州、新疆等地的32份野生鸭茅材料进行遗传多样性研究。试验筛选出引物12个,共扩增出多态性带88条,平均每个引物扩增的多态带数为7.3条,多态性条带比率(PPB)为83.18%,材料间遗传相似系数为0.692 0~0.926 0。这说明我国鸭茅具有较丰富的遗传多样性。根据研究结果进行了聚类分析和主成分分析,可将32份中国野生鸭茅材料分为五大类,同一地区的鸭茅品种(系)基本聚在同一类,呈现出一定的地域性分布规律。并对我国鸭茅种质资源的收集保存提出建议。     

PEG渗透胁迫下鸭茅种子萌发特性及抗旱性鉴定

以20%聚乙二醇溶液(PEG-6000)作渗透介质,人工模拟干旱条件,对20份野生鸭茅(Dactylis glomerata L.)种质进行了萌发期抗旱性研究.结果表明:PEG胁迫降低了鸭茅种质的发芽势和发芽率,阻碍了胚芽和胚根的生长,种质间表现出较大差异.运用隶属函数法综合评价20份种质的抗旱性强弱依次为:ZXY04P-148＞ ZXY04P-239＞ ZXY04P-189＞ ZXY03P-69＞ ZXY03P-22＞ ZXY04P-89＞ ZXY04P-22＞ ZXY04P-226＞ ZXY03P-191＞ ZXY03P-173＞ ZXY04P-207＞ ZXY04P-101＞ ZXY04P-75＞ ZXY04P-155＞ ZXY04P-4＞ ZXY03P-227＞ ZXY04P-57＞ ZXY03P-122＞ ZXY04P-136＞ ZXY04P-201.     

鸭茅栽培品种与野生材料遗传多样性比较的SSR分析

为揭示鸭茅栽培品种与野生材料间遗传多样性的差异,本研究利用25对SSR引物对23份鸭茅材料(包括品种、四倍体、二倍体等)进行扩增,获得了251条清晰条带,平均每对引物扩增10.04个条带,多态性比率为100%,多态性信息含量(PIC)的变化范围为0.24(A01E14)～0.42(A01F24,A03B16),平均值为0.33。23份材料的遗传距离变化范围为0.1065～0.6061,平均遗传距离为0.3870,6个栽培品种的平均遗传距离为0.3088,低于所有材料遗传距离的平均水平。聚类分析将相似地理来源、相同倍性和品种分别聚类,主成分分析与聚类分析结果一致。AMOVA分析结果表明,类群内的遗传变异大于类群间的遗传变异;不同类群的遗传多样性比较表明,野生材料类群与栽培品种类群遗传多样性差异不明显,而四倍体类群较二倍体类群具有更丰富的遗传多样性。