外源谷胱甘肽对干旱胁迫下玉米幼苗叶片生理特性的影响

采用溶液培养的方法,研究了外源谷胱甘肽(GSH)对干旱胁迫下玉米幼苗叶片生理特性的影响。结果表明,干旱胁迫显著提高了叶片细胞质膜透性、MDA、SOD活性、APX活性、GSH、AsA、可溶性糖、脯氨酸和可溶性蛋白,显著降低了POD活性、CAT活性、叶绿素、类胡萝卜素、光合速率和单株生物量。外源GSH处理则可以显著提高干旱胁迫下叶片POD活性、SOD活性、APX活性、GSH、可溶性糖、脯氨酸、叶绿素、类胡萝卜素、光合速率及单株生物量,并显著降低了细胞质膜透性和MDA。上述研究结果说明,干旱胁迫对玉米造成了氧化胁迫和渗透胁迫,外源GSH处理则可以通过增强抗氧化酶活性、提高抗氧化物质和渗透调节物质而缓解干旱造成的伤害。     

植物生长营养液对干旱期及复水后马铃薯渗透调节物质的影响

基于盆栽试验,研究了3种水分条件及复水后植物生长营养液对马铃薯叶片及根系渗透调节能力的影响。结果表明,不同水分胁迫程度及复水条件下,喷施植物生长营养液均能提高马铃薯叶片和根系渗透调节物质,与CK相比,叶片游离脯氨酸增加了8.05%~21.35%,根系游离脯氨酸增加了4.04%~18.37%;叶片可溶性糖增加了12.93%~20.12%,根系可溶性糖增加了10.76%~28.36%;叶片可溶性蛋白增加了6.22%~14.12%,根系可溶性蛋白增加了1.17%~6.54%,马铃薯产量增加了3.19%~7.55%。水分胁迫下植物生长营养液对马铃薯叶片和根系渗透调节物质的影响大于正常供水,且显著提高重度水分胁迫下马铃薯产量。     

油菜发芽期和苗期抗旱性鉴定评价方法

采用5%,10%,15%和20%等4种质量浓度聚乙二醇(PEG-6000)模拟干旱胁迫的方法,处理9个甘蓝型油菜材料,研究芽期发芽率、发芽指数变化与幼苗期叶片丙二醛、游离脯氨酸和可溶性糖含量的变化。结果表明,PEG-6000模拟干旱胁迫后,发芽率和发芽指数与对照相比有明显下降;幼苗期丙二醛(MDA)、游离脯氨酸和可溶性糖的含量均比对照极显著提高。采用隶属函数综合分析的方法,得出各油菜材料抗旱能力的强弱顺序为:96V44>08L332>08L350>08-183-1>08L343>08V11>08-195-1>08L345>08L335。     

NaCl胁迫对黄瓜幼苗生长及可溶性物质含量的影响

土壤盐渍化加重和淡水资源短缺,对黄瓜的产量、品质和风味影响很大。试验表明：NaCl胁迫可以明显提高幼苗叶片的相对电导率,降低叶片和根系的相对含水量,使黄瓜幼苗体内的有机渗透调节物质如脯氨酸、可溶性糖的含量增加;脯氨酸等含量的增加可以增强细胞的渗透调节能力,减少盐离子对细胞造成的伤害;无机渗透调节离子Na^＋在盐胁迫下含量增加,而K^＋的含量降低。     

NaCl胁迫对黄瓜幼苗生长及可溶性物质含量的影响

土壤盐渍化加重和淡水资源短缺,对黄瓜的产量、品质和风味影响很大。试验表明：NaCl胁迫可以明显提高幼苗叶片的相对电导率,降低叶片和根系的相对含水量,使黄瓜幼苗体内的有机渗透调节物质如脯氨酸、可溶性糖的含量增加;脯氨酸等含量的增加可以增强细胞的渗透调节能力,减少盐离子对细胞造成的伤害;无机渗透调节离子Na^＋在盐胁迫下含量增加,而K^＋的含量降低。     

干旱胁迫对‘夕阳红’幼苗生长和生理生化指标的影响

以2a生红花槭‘夕阳红’扦插苗为试材,采用盆栽试验,研究了水分胁迫对‘夕阳红’生长和生理生化指标的影响。结果表明,随着干旱胁迫的加剧,‘夕阳红’苗生长受到抑制,植株高度和茎基生长速率逐渐降低,在重度干旱胁迫下几乎停止生长;随着干旱胁迫加剧,其叶片相对含水率(RWC)和叶绿素逐渐降低,叶片相对电导率、丙二醛(MDA)和脯氨酸(Pro)呈上升趋势;超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)活性先上升后下降,在干旱胁迫40d时活性升高到最大,在干旱胁迫50d后开始下降。可见,‘夕阳红’能在干旱胁迫下通过增强保护酶活性及脯氨酸来缓解和修复土壤干旱胁迫所带来的伤害,从而表现出较强的抗干旱特性。     

水分胁迫对枇杷果实发育阶段的光合特性和果实品质的影响

以6年生大五星枇杷为试材,系统研究了果实发育阶段水分胁迫处理对枇杷叶片的光合特性和果实品质的影响,结果表明:随水分胁迫加剧,叶片的净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)和气孔导度(Cs)下降,水分利用率(WUE)提高。不同水分处理的Pn日变化曲线呈双峰型,具有明显的"午休"现象。果实的可溶性固形物、总糖、总酸的含量随水分胁迫加剧而提高。水分胁迫导致果实单果重和果实含水率显著下降。该研究为攀西干旱河谷枇杷果实发育阶段的水分管理提供决策支持。     

水分胁迫对盆栽冬小麦叶片生理生化的影响研究

采用盆栽方式种植,研究冬小麦关键生育期不同程度水分胁迫对冬小麦叶片生理生化的影响。结果表明：水分胁迫使小麦光合性能下降,拔节初期土壤相对含水量在45%以下,拔节中期在55%以下时,光合速率随生育进程呈明显下降趋势,拔节期保持土壤相对含水量在65%～75%之间可使蒸腾速率适当降低,减少水分损耗。游离氨基酸含量随拔节期胁迫程度的加剧呈先上升后下降趋势,随生育进程的推进而下降,花后7、14、21d时,处理间差异较大,28d时,处理间差异较小且氨基酸含量较低。灌浆期水分胁迫可使叶片中游离氨基酸含量增加,但胁迫过甚,叶片中氨基酸含量在短暂上升后将快速下降。花后28d时,拔节期水分胁迫使花后叶片可溶性蛋白含量增加,灌浆期水分胁迫使叶片可溶性蛋白含量下降。     

氯化镧对干旱条件下玉米幼苗抗氧化特性的影响

为了给氯化镧在玉米水分管理中的应用提供依据,采用10%PEG模拟干旱胁迫的方法,研究了外源氯化镧对干旱胁迫下玉米幼苗抗氧化特性的影响。结果表明,干旱胁迫显著提高了根叶细胞质膜透性、MDA及叶片SOD和CAT活性、根叶POD和APX活性,显著降低了叶绿素、根系活力和生物量;与单独干旱处理相比,外源氯化镧处理使干旱下幼苗根系SOD、POD、APX活性和根系活力分别增加了43.9%、20.2%、50%和30%,使根系细胞质膜透性和MDA分别降低了20%和21.7%,外源氯化镧使叶片SOD、POD、APX活性和叶绿素分别增加了25.3%、27.2%、16.9%和17%,使叶片细胞质膜透性和MDA分别降低了17.5%和21.3%;氯化镧使玉米幼苗生物量增加了20.2%。外源氯化镧处理可以明显增强玉米幼苗的抗氧化能力,从而缓解干旱对玉米植株所造成的伤害。     

旱后复水对冬小麦旗叶生理特性及籽粒产量的影响

【目的】探索冬小麦旗叶生理特性等指标对不同水分调控的响应过程。【方法】通过防雨棚测坑试验,研究了不同水分处理(抽穗扬花期设置充分供水(CK)、轻度和重度水分胁迫,灌浆成熟期恢复正常供水)对冬小麦旗叶脯氨酸质量分数、可溶性糖质量分数、叶绿素质量分数和丙二醛质量分数及籽粒产量等指标的影响。【结果】抽穗扬花期轻度亏水处理(T1)在复水后第1天旗叶的脯氨酸质量分数高于CK、叶绿素质量分数低于CK但两者均未达到显著水平,复水后第11天可溶性糖质量分数低于CK且差异显著,丙二醛质量分数高于CK但差异不显著,与CK相比,籽粒产量降低了4.3%,且差异不显著;抽穗扬花期重度亏水的处理(T2处理)在复水后第16天的旗叶脯氨酸质量分数和可溶性糖质量分数均低于CK水平,且差异不显著,与CK相比,穗粒数和籽粒产量分别降低了10.6%和13.6%,差异显著(p<0.05),千粒质量和有效穗数与CK的差异均不显著。【结论】在抽穗扬花期轻度干旱胁迫灌浆期恢复正常供水,可在保证产量不明显降低的前提下有效提高灌溉水利用效率;抽穗扬花期重度干旱胁迫,会对冬小麦叶片主要生理指标产生较大负面影响,进而影响冬小麦籽粒产量的形成。     

土壤水分对辣椒叶片光合特性及保护酶系统的影响

在温室条件下通过不同土壤水分水平的小区试验,研究了不同土壤含水率对辣椒叶片叶绿素(SPAD)含量、光合特性以及保护酶活性、游离脯氨酸和丙二醛(MDA)含量的影响,探讨这些生理指标与其抗旱性的关系。以精选牛角椒为研究对象,经土壤含水率分别为田间持水率的40%～55%(A1)、55%～70%(A2)、70%～85%(A3)、85%～100%(A4)处理后,测定叶片叶绿素(SPAD)含量、光合特性以及保护酶活性、游离脯氨酸和丙二醛(MDA)含量的变化规律。结果表明:①随着土壤含水率的减少,叶片叶绿素含量、净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、胞间CO2浓度(Ci)和蒸腾速率(Tr)均相应降低,而游离脯氨酸和丙二醛(MDA)含量增加;②与A3处理相比,在A1、A2和A4处理下,SOD、CAT、POD活性均有不同程度的提高,表明叶片受到逆境伤害,产生应激反应,且CAT和POD的活性随土壤水分变化表现出相反趋势;③水分利用效率在土壤相对含水率为55%～70%时最大,但各处理总体上差异不显著。综合考虑土壤水分对辣椒叶片叶绿素含量、光合特性以及保护酶活性和水分利用效率的影响后认为,田间持水率的70%～85%作为结果期辣椒理想的土壤灌溉指标是科学合理的。     

滴灌模式和保水剂对小粒咖啡生长调控及节水效应

为了探讨热带特色经济作物云南小粒咖啡的节水高效生产模式,通过3种滴灌模式(常规滴灌、交替滴灌和固定滴灌)和2个保水剂水平(有保和无保)的完全组合试验,研究灌水方式和保水剂对小粒咖啡生理生态、生物量积累及水分利用效率的影响.结果表明:与常规滴灌相比,交替滴灌和固定滴灌的叶绿素、脯氨酸、丙二醛、可溶性糖含量均大幅提高;交替滴灌的根系活力显著提高,而固定滴灌的根系活力减小.交替滴灌能使小粒咖啡减少耗水量32.07%,提高水分利用效率29.87%.施用保水剂的叶片脯氨酸、丙二醛、可溶性糖含量减小,而生物量积累和水分利用效率分别增大24.81%和33.03%.与常规滴灌不加保水剂相比,交替滴灌配施保水剂能显著提高小粒咖啡叶绿素、根系活力和可溶性糖含量,而减少丙二醛和脯氨酸累积,同时增加总生物量13.80%,提高水分利用效率73.41%.因此,交替灌溉配施保水剂是一种小粒咖啡适宜的节水综合调控措施.     

干旱胁迫与复水对苗期玉米光合特性的影响

研究不同干旱胁迫与复水处理对玉米光合作用的影响,为优化玉米蹲苗提供技术措施。以郑单958玉米品种为研究材料,采用水培法,测定不同干旱胁迫与复水周期下玉米幼苗光合色素、光合参数和叶绿素荧光参数等光合生理指标。随着干旱胁迫周期的增加,叶绿素和类胡萝卜素含量分别呈现先减小后增加和先增加后减小的趋势;PSⅡ最大光化学效率（Fv/Fm）、实际光化学效率（ΦPSⅡ）和光化学猝灭系数（qP）呈现先降低后增加的趋势,非光化学猝灭系数（qN）呈现先增加后降低的趋势;干旱胁迫下,玉米净光合速率（Pn）、气孔导度（Gs）、蒸腾速率（Tr）和水分利用效率（WUE）显著下降,胞间CO2浓度（Ci）显著升高（P＜0-05）;最大净光合速率（Pnmax）、表观量子效率（AQE）和暗呼吸速率（Rd）显著降低,光补偿点（LCP）显著增加（P＜0-05）。复水后,叶绿素含量、Pnmax、AQE、LCP、光饱和点（LSP）总体表现为增加的趋势,Rd总体表现为降低的趋势;Pn、Gs、Tr、Ci、WUE、Fv/Fm、ΦPSⅡ、qP和qN总体上随着复水时间的延长逐渐增加,表现为一定的补偿效应,但3次干旱胁迫下的Pn和WUE复水后仍然很低,甚至在复水后3 d降低到负值。玉米幼苗经2次干旱复水后补偿性吸水显著,3次干旱对玉米幼苗可能造成一定伤害,复水后补救作用有限。因此,玉米在蹲苗时应严格控制干旱锻炼的次数,避免因干旱太过对植株造成损伤,影响幼苗生长。      

基于动态荧光指数的草莓干旱胁迫分析

为了探究干旱胁迫与草莓幼苗荧光图像参数的关系,设计了草莓幼苗叶绿素荧光图像采集系统,研究利用460 nm波长LED光源主动激发不同胁迫组分下的草莓幼苗,采集从激发开始到稳态阶段的荧光图像.提出基于最大类间方差法的阈值分割及图像去背景方法进行图像预处理,并根据每幅图像的像素均值绘制荧光淬灭曲线,分析荧光衰减比率、动态荧光指数与胁迫天数相关关系.结果表明:离体叶片的荧光淬灭曲线衰减变化较大,荧光衰减比率与干旱胁迫时间高度相关,决定系数R²=0.98;活体草莓幼苗荧光衰减比率在干旱胁迫7 d内相比对照组存在较明显变化,荧光淬灭曲线550 s处的动态荧光指数与干旱胁迫天数存在较高相关性(决定系数R²=0.84),可以作为模型分析草莓幼苗干旱状况;经过数字处理的荧光图像可以直观地分析叶片荧光二维分布、进行不同胁迫天数之间的荧光比对,结合图像的叶绿素荧光分析相较传统的荧光检测手段更加经济直观,可以作为一种农业生产监测手段来实现干旱胁迫预警.     

不同灌溉模式下草莓对水分胁迫的生理响应研究

【目的】探究不同灌溉模式下草莓对水分胁迫的生理响应,确定草莓节水灌溉适宜模式。【方法】采用3种灌溉模式:充分灌溉(FI,CK)、分根灌溉(PRI)和亏缺灌溉(DI),PRI和DI模式下设置3个水分胁迫水平:轻度(LS)、中度(MS)和重度(SS),研究了不同灌溉模式下水分胁迫对草莓叶片叶绿素量、光合与蒸腾速率、渗透调节物质和丙二醛(MDA)量的影响。【结果】DI与PRI灌溉模式下,草莓叶片叶绿素a(Chl a)和叶绿素b(Chl b)量都显著低于CK,且随着基质水分胁迫程度的加剧而呈下降趋势;与DI模式相比,PRI模式下草莓叶片叶绿素量相对较高;随着水分胁迫程度的增强,DI和PRI草莓叶片蒸腾速率下降幅度明显,分别为35.2%～44.7%和21.0%～47.0%,而净光合速率变化不明显;MS和SS水平下DI和PRI的水分利用效率(WUE)分别较CK高101.8%～117.9%和68.8%～149.8%;不同水分胁迫水平下,PRI草莓叶片脯氨酸(PRO)累积量显著高于CK(19.0%～26.0%),且在LS和MS水平下显著高于DI;PRI草莓叶片MDA累积量仅在SS水平下显著高于CK(30.2%),而DI草莓叶片MDA累积量在MS和SS水平下显著高于CK,分别为34.4%和56.4%。【结论】PRI模式草莓比DI模式具有更强的渗透调节能力和耐旱性,PRI-MS组合为草莓节水灌溉适宜模式。     

干旱锻炼对番茄花后渍水产量及品质的影响

为了挖掘作物自身的抗渍能力,探索支持南方渍水下番茄生产的途径,在避雨栽培条件下,研究了花前干旱预处理对花后渍水逆境下番茄形态特征、品质和产量的影响.结果表明:番茄苗期正常供水,花后渍水胁迫可显著抑制作物的生长,使产量和品质指标下降;与无干旱锻炼相比,花前干旱预处理可促进作物根系生长,提高果实可溶性糖、可溶性固体物、有机酸、维生素C等品质指标含量;3种花前干旱预处理中,采用对照60％花前干旱预处理的果实产量最高;作物根重、根冠比、可溶性糖、可溶性固体物、有机酸、维生素C和果实密度随花前干旱程度增大而增大,而地上干物质、总干物质重和单果重量则随干旱程度增大而减小;通过主成分分析发现,采用对照50％花前干旱预处理的果实品质综合评价值最大.     

水氮耦合下小粒咖啡幼树生理特性与水氮利用效率

为探明经济热作小粒咖啡幼树的水氮精准管理模式,研究了4个灌水水平(WS,75%~85%田间持水量;WH,65%~75%田间持水量;WM,55%~65%田间持水量;WL,45%~55%田间持水量)和4个施氮水平(NH,0.60 g/kg;NM,0.40 g/kg;NL,0.20 g/kg;NZ,0 g/kg)对小粒咖啡幼树生理特性及水氮吸收利用的影响。结果表明:与WL相比,增加灌水使叶绿素、类胡萝卜素、丙二醛、脯氨酸和可溶性糖含量分别降低5.8%~15.5%、6.0%~14.4%、14.2%~30.3%、27.6%~60.0%和22.6%~57.5%,使根系活力和水分利用效率分别提高15.8%~63.8%和21.6%~29.6%,降低土壤硝态氮均值21.5%~36.2%。与NZ相比,增加施氮使丙二醛降低23.8%~49.8%,叶绿素、类胡萝卜素、脯氨酸、可溶性糖、根系活力和水分利用效率分别提高49.0%~88.4%、21.9%~60.9%、509%~703%、20.7%~52.3%、23.5%~41.8%和21.6%~53.9%,同时土壤硝态氮均值增加2.73~14.44倍。NZ和NL时氮素吸收总量与灌水量显著正相关;NM和NH时水分利用效率和氮素吸收总量均随灌水量先增后减。不同灌水条件下,水分利用效率、氮素吸收总量均与施氮量呈显著二次曲线关系。NMWH组合的水分利用效率最大,同时NM和NH处理的氮素表观利用效率和氮素吸收效率最大,因此NMWH为水氮高效利用组合。     

干旱胁迫下腐植酸对燕麦叶绿素荧光特性的调控效应

【目的】明确腐植酸(HA)对干旱胁迫下燕麦叶片叶绿素荧光特性的调控效应。【方法】采用盆栽试验,研究了在正常供水(75%田间持水率)、中度干旱胁迫(60%田间持水率)、重度干旱胁迫(45%田间持水率)3个水分条件下喷施HA对燕麦叶片叶绿素量及荧光参数的影响。【结果】①水分胁迫导致Chla+Chlb、Chla/Chlb、Fm、Fv、Fv/Fm、Fv/Fo和qP显著降低,而Fo和NPQ显著升高;②与CK相比,干旱胁迫下HA处理Chla+Chlb提高0.6%~40.82%、Chla/Chlb提高1.13%~30.09%、Fm提高0.7%~121.19%、Fv提高1.0%~171.79%、Fv/Fm提高0.2%~83.89%、Fv/Fo提高1.9%~211.56%、qP提高0.1%~68.30%、NPQ提高6.02%~73.36%、而Fo降低0.70%~14.06%,其中在重度干旱胁迫下均达到显著差异。【结论】干旱胁迫对燕麦PSⅡ光反应系统产生明显伤害,喷施腐植酸可缓解其影响,且在重度干旱胁迫条件下效果最明显。