外源 NO 对干旱胁迫下茶树生理特性的影响

研究外源 NO 对干旱胁迫生理生化反应。以15％聚乙二醇（PEG 6000）模拟干旱胁迫,0．5 mmol·L－1的外源 NO 供体（SNP）处理对茶树幼苗叶片游离脯氨酸、丙二醛（MDA）的含量及保护酶活性的影响。结果表明,一定浓度的 SNP 缓解干旱胁迫伤害的效果较好,显著提高了受干旱胁迫茶树幼苗叶片的保护酶（CAT）活性和游离脯氨酸含量,并降低了 MDA 的含量。表明外源 NO 通过提高干旱胁迫下渗透调节物质含量和保护酶活性,降低 MDA 的含量,缓解干旱胁迫对茶树幼苗的损伤,增强植株的抗旱性。     

干旱胁迫下不同甘蔗品种叶片抗氧化酶活性和渗透调节物质含量的变化

我国80%以上的甘蔗种植在旱地,干旱缺水是影响甘蔗生产的主要因子。研究不同甘蔗品种的抗旱生理生化特性对于抗旱甘蔗品种选育和抗旱栽培技术研发具有重要意义。本研究采用桶栽方式,对抗旱性有差异的F172(抗旱性强)和YL6(不抗旱)2个甘蔗品种在苗期及伸长期分别进行不同程度的干旱胁迫及复水处理,探讨了不同甘蔗品种抗旱性与叶片抗氧化酶活性和渗透调节物质含量的关系。结果表明:抗旱性较强的甘蔗品种F172在干旱胁迫条件下叶片中氧自由基清除酶系中的超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和抗氧化保护酶过氧化氢酶(CAT)活性及非可溶性蛋白(ISP)、可溶性糖(SS)含量显著提高;与不抗旱甘蔗品种YL6相比,甘蔗品种F172叶片中丙二醛(MDA)、非可溶性糖(ISS)含量相对比较稳定;而不抗旱甘蔗品种YL6在干旱胁迫条件下叶片中氧自由基清除酶反应较迟钝,MDA和ISS含量上升幅度相对较大,而可溶性蛋白(SP)、ISP含量下降。说明甘蔗叶片抗氧化酶活性和渗透调节物质含量的差异是品种耐干旱胁迫存在差异的生理基础。      

旱涝急转对不同花生品种生理生化指标的影响

为探讨旱涝急转对花生生理生化的影响,以不同旱涝耐性的3个花生品种中花8号（抗旱）、豫花15（耐涝）和湘花2008（旱涝兼耐）为材料,进行不同梯度的先旱、后涝连续处理,比较不同花生品种的叶片相对含水量,过氧化物酶（POD）、过氧化氢酶（CAT）、超氧化物歧化酶（SOD）、谷胱甘肽还原酶（GR）活性,以及丙二醛（MDA）含量的变化情况。结果表明,在旱、涝急转的胁迫过程中,干旱对叶片相对含水量的影响甚于湿涝。一定强度的旱或涝胁迫总体上均可使花生叶片的4种抗氧化酶POD、SOD、CAT、GR活性提高,随着胁迫的加深活性降低,复水后活性回落至对照水平,且旱甚于涝。MDA含量总体变化趋势是干旱胁迫下各品种花生叶片中MDA含量有所升高,并于复水解除干旱胁迫后恢复至对照水平;而湿涝处理阶段,MDA含量呈直线上升趋势,在胁迫解除后有所降低。中花8号、豫花15、湘花2008等3个花生品种具有显著不同的水分适应性,中花8号抗旱性更强而耐涝性较弱,豫花15抗旱性较弱而耐涝性强,湘花2008抗旱性中等而耐涝性更强,为水分广适性品种。     

稀土元素钕对玉米幼苗根系抗旱性的影响

采用10%聚乙二醇6000模拟干旱胁迫,研究稀土元素钕对干旱胁迫下玉米幼苗根系抗旱性的影响。结果表明,干旱胁迫显著提高根系丙二醛(MDA)含量和过氧化氢(H_2O_2)含量,提高超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)和抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性,显著降低了过氧化物酶(POD)、谷胱苷肽转移酶(GST)、谷胱甘肽过氧化物酶(GPX)活性,显著降低抗坏血酸(As A)和谷胱苷肽(GSH)含量及根系生物量。干旱胁迫加剧了根系的氧化胁迫,玉米幼苗根系通过增强抗氧化酶活性抵抗干旱胁迫。外源氯化钕(NdCl_3)处理可显著提高干旱胁迫下玉米幼苗根系抗氧化酶SOD、POD、CAT、GST、GPX活性,显著提高AsA和GSH含量和根系生物量,显著降低MDA和H_2O_2含量,对APX活性无显著影响。盆栽实验结果进一步说明,NdCl_3对轻度和中度土壤干旱下玉米幼苗抗旱性均具有促进作用,对中度土壤干旱下玉米幼苗的抗旱性促进作用更佳。NdCl_3可提高玉米幼苗根系的抗旱能力,缓解干旱胁迫造成的伤害。     

外源腐胺对干旱胁迫下冬小麦幼苗叶片膜脂过氧化的调节效应

为了研究外源物质对小麦抗旱性的诱导作用,水培条件下研究了外源腐胺对干旱胁迫(15%PEG-6000)条件下冬小麦幼苗叶片膜脂过氧化及抗氧化酶活性的影响.结果表明,干旱胁迫48 h后冬小麦幼苗叶片含水量下降了27.43%, O_2(÷)的产生速率、丙二醛(MDA)和H_2O_2含量随时间的推移均呈增加的趋势,SOD、POD、CAT活性分别下降了23%、37%、70%.外源腐胺处理下叶片含水量仅下降了7.62%;叶片 MDA含量降低80%左右,H_2O_2的含量下降50%左右,O_2(÷)的产生速率降低了1/3,而叶片SOD、POD、CAT活性分别提高了41%、165.8%、246%.因此认为,外源腐胺可通过抑制活性氧(O_2,H_2O_2)的产生,降低MDA含量,提高抗氧化酶(SOD、POD、CAT)的活性,缓解干旱胁迫造成的冬小麦幼苗叶片细胞膜脂过氧化损伤,提高冬小麦的抗旱性.     

渗透胁迫条件下不同抗旱性小麦品种萌发期生理生化指标的变化

为给小麦苗期抗旱鉴定提供依据。以17个抗旱性不同的小麦品种为材料，在渗透胁迫（-0．975MPa）条件下。研究了小麦萌发后期部分生理生化指标的变化，并在旱棚池栽控水条件下对品种的抗旱性进行了比较鉴定。结果表明，在渗透胁迫条件下，不同小麦品种萌发期胚芽鞘的脯氨酸含量、胚芽鞘和胚根的MDA含量升高，而胚芽鞘和胚根的SOD、CAT活性以及可溶性蛋白质含量下降。其中胚芽鞘脯氨酸含量、CAT活性、SOD活性均与抗旱指数、抗旱系数相关极显著，反映抗旱性强弱趋势基本一致，可作为小麦早期的抗旱性鉴定指标。渗透胁迫条件下胚芽鞘脯氨酸、CAT和SOD的T／CK值（胁迫测定值／对照值）分别大于2．2、0．8和0．8为强抗旱性品种，而抗旱性弱的品种则分别小于1.5、0．65和0．4。     

水杨酸对干旱胁迫下小麦幼苗抗氧化特性的影响

为了给水杨酸在小麦栽培中的应用提供参考依据,以小麦品种百农AK58为材料,用17.5%聚乙二醇6000(PEG6000)模拟干旱胁迫,研究了外源水杨酸对干旱胁迫下小麦幼苗叶片和根系抗氧化特性的影响。结果表明,干旱胁迫显著提高了根、叶细胞质膜透性、丙二醛(MDA)含量及过氧化物岐化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)等抗氧化酶活性。与单独干旱胁迫处理相比,外源施加水杨酸可使干旱下小麦幼苗根系APX、POD、SOD和CAT活性分别增加190.9%、20.4%、42.3%和89.4%,使其膜透性和MDA含量分别降低19.7%和54.6%;对叶片而言,水杨酸可使其APX和POD活性分别增加31.5%和159.6%,使其膜透性和MDA含量分别降低23.7%和53.9%。上述结果说明,干旱胁迫加剧了小麦的氧化胁迫,小麦幼苗则通过增强根、叶抗氧化酶活性以抵抗氧化伤害。外源施加水杨酸可增强小麦幼苗根、叶相关抗氧化酶的活性,从而缓解小麦在干旱下所遭受的氧化伤害,增强其抗旱性。     

干旱胁迫对不同大豆品系酶类变化的影响

选用来自同一杂交组合的4个不同类型品系,探讨干旱胁迫对不同大豆品系酶类变化的影响.于苗期和花荚期分别设正常供水和干旱胁迫两个条件,测定POD、SOD、CAT.等与抗旱件相关的酶指标,删时进一步对花荚期SOD同酶和酯酶同工酶做电泳分析,并对株重、株高、粒数、粒重、百粒重等农艺性状进行综合分析,还以隶属函数值对各个品系进行综合测评和抗旱级别的划分,进而对花荚期各种酶的活性与抗旱隶属函数值作相关和同归分析.花荚期不同品系SOD、POD、CAT的活性均呈上升趋势;采用抗旱隶属函数值的方法综合测评,得出不同品系抗旱性从强到弱的次序为:73-2(圆叶紫化)、73-1(尖叶白花)、73-3(圆叶白花)、73-4(尖叶紫花);且抗旱性强的品系,酶活性也高.干旱胁迫导致不同品系的酶活性均有增加,以清除体内自由基,保护质膜,增强品系抗旱性;在不同时期,活性增加程度不同,且酶活性与抗旱隶属函数值显著正相关.所以酶活性可以作为抗旱性的鉴定指标之一.     

弱干旱下H2O2稳态调控大豆抗旱性的信号作用研究

研究弱干旱胁迫下H₂O₂稳态调控大豆抗旱性的信号作用,为大豆抗旱栽培提供理论依据。以大豆科丰1号为材料,用0.5%和5%的PEG-6000模拟不同程度的干旱,测定干旱胁迫下大豆叶片中相对含水量、膜脂过氧化程度、活性氧水平、抗氧化酶活性以及抗坏血酸-谷胱甘肽（AsA-GSH）循环中抗氧化剂含量及相关酶活性。结果表明：干旱胁迫增加了大豆叶片中活性氧的含量,促进了叶片膜脂过氧化,降低了叶片相对含水量;弱干旱胁迫下叶片H₂O₂积累并在抗氧化酶和抗氧化剂的共同作用下形成持续的稳态,产生信号作用,诱导植株在更强干旱胁迫下抗氧化酶活性以及AsA含量的进一步提高,显著降低了丙二醛和H₂O₂含量,提高了抗旱性,维持了叶片相对含水量的稳定。该信号作用同时具备时效性,会随着弱胁迫时间的延长而减弱。     

干旱胁迫对中粒种咖啡幼苗膜脂过氧化、抗氧化酶活性和渗透调节物质含量的影响

以苗龄约8个月的中粒种咖啡袋育苗为材料,测定3种干旱胁迫强度下咖啡幼苗叶片的生理指标变化,旨在了解其对干旱胁迫的生理响应。结果表明:在轻度干旱胁迫下(土壤相对含水量为55%~60%),与对照相比,中粒种咖啡幼苗叶片的可溶性蛋白、可溶性糖、脯氨酸含量、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性极显著增加,而丙二醛(MDA)含量和相对电导率没有显著变化。但在中度干旱或重度干旱胁迫下(土壤相对含水量为40%~45%或25%~30%),可溶性蛋白含量、SOD、POD、CAT活性显著或极显著减少,而可溶性糖、脯氨酸的积累减缓,MDA含量和相对电导率迅速上升。在适度干旱胁迫下,中粒种咖啡幼苗可通过提高抗氧化酶活性和渗透调节能力来增强其对干旱胁迫的耐性。     

玉米抗旱性研究的现状及展望

本文从玉米的生长发育状况、生物膜结构、激素调节、干旱诱导蛋白等方面综述了干旱胁迫对玉米的伤害及玉米抗旱性的生物学机理,简要介绍了当今玉米抗旱性研究的动向。     

7个小麦品种的抗旱性比较

为了解四川省种植的部分小麦品种的抗旱性,比较了20%聚乙二醇（PEG-6000）胁迫后7个小麦品种（川麦42、绵阳15、绵阳11、川农19、矮抗58、周麦21、Sy95-71）萌发期和苗期抗旱指标的变化,并利用模糊数学隶属函数法计算各指标的隶属值,通过比较萌发期、苗期各指标隶属值的平均值大小来确定小麦品种抗旱性的强弱。结果表明,萌发期相对发芽率、根长、芽长与干旱胁迫呈负相关;在7个品种中,川麦42的相对发芽率和相对芽长最大（分别为87.63%和16.67%）,Sy95-71的最小（分别为38.52%和4.38%）;绵阳11的相对根长最大（35.13%）,Sy95-71的最小（18.85%）;利用隶属函数对这三个指标综合分析,7个小麦品种萌发期的抗旱性表现为川麦42>川农19>矮抗58>绵阳11>周麦21>绵阳15>Sy95-71。在苗期,相对含水量与胁迫程度呈负相关,在20% PEG-6000胁迫3 d后,Sy95-71的叶片相对含水量降幅最大（37.1%）,川麦42降幅最小（25.3%）;丙二醛含量、超氧阴离子含量、过氧化氢含量、超氧化物歧化酶活性、过氧化氢酶活性、过氧化物酶活性与胁迫程度呈正相关,PEG-6000胁迫3 d后各指标均发生显著变化;利用隶属函数对这7个指标综合分析,7个小麦品种苗期的抗旱性表现为川麦42>矮抗58>川农19>周麦21>绵阳11>绵阳15>Sy95-71。在两个时期,根据旱害隶属函数值和综合排序值,川麦42抗旱性最强,Sy95-71抗旱性最弱。     

干旱胁迫对小麦花药培养的影响

为拓宽抗旱春小麦花培育种的亲本资源,明确干旱胁迫对小麦花药培养的影响,对甘肃省主栽的7个抗旱春小麦品种的花药培养特性进行了研究,并对筛选出的兼具较强抗旱性和优良花药培养特性的品种陇春27号及其他三个优良花培材料,通过诱导培养基中添加120mg·L~(-1)的PEG及旱地种植,进而进行花药培养。结果表明,供试的4个小麦基因型材料的愈伤组织诱导均受到抑制,但受抑制的程度不同,其抗旱系数排序在两种干旱胁迫处理下高度一致;田间抗旱性鉴定结果表明,4个基因型材料的抗旱性强弱不同;其愈伤组织的抗旱系数与抗旱性之间显著相关。     

冬小麦不同抗旱品种抽穗期干旱诱导蛋白差异与抗旱性的研究

为了确定抗旱小麦新品种的分子鉴定指标,选用5个不同小麦生态类型区共18个新品种,采取盆栽与人工干旱胁迫及SDS-PAGE等方法,研究了抽穗期干旱胁迫诱导蛋白差异与抗旱性的关系。结果表明,根据抗旱指数和反复干旱存活率可将参试品种(系)分为高抗、中抗和低抗3种抗旱类型。提取旗叶蛋白质进行SDS-PAGE分析,发现在水分胁迫条件下一些高分子量的蛋白降解成一些小分子量的蛋白和多肽,其中分子量为66．2kD左右的D-差异蛋白在高抗、中抗旱品种(系)中均有出现,故D-差异蛋白可以作为抗旱小麦新品种筛选和鉴定的分子指标。     

冬小麦叶绿素荧光参数与品种抗旱性的关系

为了明确不同生态型小麦品种的光合抗旱特征,选取生态型相异的小麦品种在不同供水条件下种植,测定其旗叶的叶绿素荧光动力学参数,对其在干旱胁迫下的光合特性进行比较研究。结果表明,干旱胁迫使小麦Fo增加,Fm、Fv、Fv/Fm和Fv/Fo值均降低,但变化幅度因生态型而异,高水肥品种的荧光参数对干旱胁迫更为敏感,而旱肥型品种则表现出较强的光合稳定特性。干旱胁迫下,叶绿素荧光参数变化与品种抗旱性密切相关。利用不同生态型小麦品种叶绿素荧光对干旱胁迫的反应差异鉴定品种抗旱性是可行的。     

几个玉米自交系的耐旱性鉴定

对国内20余份骨干自交系进行耐旱性鉴定,测定其ASI、单穗平均产量、出籽率等指标,对筛选出的6个自交系进一步鉴定分析其抗旱指数、RI(修).结果表明:Qi319、Ye107、F178耐旱性好,且自身产量较高,可作为耐旱种质资源加以利用。     

Genotypic Variation in Response of Rainfed Lowland Rice to Prolonged Drought and Rewatering

Abstract

Duration of the drought period is important for plant response during drought and after rewatering. We hypothesized that, if drought duration is extended, (1) high seedling vigor and rapid development of a deep root system will not be advantageous, and (2) osmotic adjustment will be more important. Six diverse rice (Oryza sativa L.) genotypes were selected from rainfed lowland germplasms to examine the development of a deep root system and osmotic adjustment, and their relationship with biomass production during drought and after rewatering, under two different drought durations (shorter and prolonged) in the greenhouse. NSG19 and KDML105 had greater seedling vigor (larger seedling biomass), developed a deep root system earlier in response to drought, extracted soil water more quickly, and their pre-dawn leaf water potential declined more rapidly during the prolonged drought period. These two genotypes showed superior drought recovery even after a prolonged drought period in which they suffered a greater reduction in transpiration, water use efficiency, and biomass production. The superior recovery ability was associated with larger plant size by the end of the drought period rather than with plant water status during drought, such as osmotic adjustment or leaf water potential. Osmotic adjustment was greater during prolonged drought periods (ca. 0.7 MPa) than during shorter drought periods (ca. 0.5 MPa), and lower osmotic adjustment was mostly associated with a higher leaf water potential. Genotypic variation in osmotic adjustment was observed, but there was no clear relationship between osmotic adjustment and biomass production during drought periods. These patterns of response of rice seedlings to drought and rewatering in the greenhouse should help to explain the patterns of adaptation of rainfed lowland rice in the field. Selection for drought recovery ability should be an advantageous strategy for early season drought.     

玉米抗旱性与生理生化指标关系的研究

以目前我国主栽的14个玉米品种为试材,研究了玉米耐旱指数与生理生化指标的关系。结果表明,干旱胁迫下玉米耐旱指数与叶片相对含水量、脯氨酸含量及可溶性蛋白含量呈极显著正相关,与叶片相对电导率和可溶性糖含量呈极显著负相关,与叶片中丙二醛含量呈显著负相关。上述生理生化指标均可作为玉米抗旱性鉴定指标的参数,用于玉米品种抗旱性的评定。     

干旱胁迫下玉米杂交组合抗旱性及水分利用的研究

By pot experiments under an anti-drought and rain-proof shelter,two water treatments were designed including normal water supply and middle drought stress.It was studied to biological output,drought resistance,water consumption and water use efficiency(WUE) of 10 maize hybridized combinations.The results showed that there was significant difference or extreme significant difference in biological output and drought resistance and water consumption and water use efficiency(WUE) of 10 maize hybridized combinations under different soil moisture treatments.Comprehensive analysis on biological output and drought resistance and water consumption and water use efficiency(WUE),the performance of cross51×18599 was the best,and it was hybridized combination with high yield,drought resistance well,medium water consumption and high water use efficiency(WUE).     

100份大麦种质资源成株期抗旱性鉴定及抗旱指标筛选

为了筛选大麦抗旱新种质及成株期抗旱性指标,以100份大麦种质为材料,连续2年在大麦生长期降水量不足40 mm的甘肃省敦煌试验站种植,试验设置正常灌水和干旱胁迫2个处理,通过测定100份大麦种质材料的株高（PH）、穗长（SL）、穗粒数（GNS）、分蘖数（TN）、有效分蘖（ET）、单株生物量（IB）、千粒重（TGW）和产量（Y）,采用抗旱性度量值（D）、综合抗旱系数（CDC）、加权抗旱系数（WDC）、相关分析、频次分析、灰色关联分析、主成分分析等方法,鉴定了100份大麦种质的抗旱性,并进行了抗旱指标的筛选。结果表明,干旱胁迫对大麦成株期株高、穗长、单株生物量、分蘖数、有效分蘖数、穗粒数、千粒重和产量均有极显著影响。通过对大麦成株期抗旱能力的综合评价指标进行分析,发现D值与WDC值相结合可以较为准确地评价大麦成株期的抗旱性;单株生物量、穗粒数、分蘖数、有效分蘖和株高可作为评价大麦成株期抗旱性的指标;成株期抗旱性较强的种质有S-130、BNOC168、LL-53、资源160-早熟3号、IL-18、Z16、沾益红毛大麦和资源21-6B98-9339。