冬季干旱胁迫下黄土高原三种常绿树种叶片渗透调节物质变化研究

用盆栽试验研究冬季在水分胁迫条件下三种常绿树木渗透调节物质的变化特征。研究结果表明：在冬季适宜土壤水分（田间持水量的70％）和严重干旱（田间持水量的30％）2种土壤水分条件下，侧柏、女贞和小蜡渗透调节物质变化呈现出一定的变化规律。在相同生长期内渗透调节物质含量水分胁迫（30％）高于正常供水（70％）。侧柏与女贞和小蜡相比，叶片水势低，可溶性糖和K^＋含量较高，脯氨酸含量差异不显著。渗透调节物质含量在12月和1月最高。运用水势、可溶性糖含量和K^＋含量评价三个树种对干旱和低温适应强弱的顺序依次为侧柏，女贞和小蜡。黄土高原造林过程中可根据生态环境条件和实际用途进行树种选择。     

土壤水分胁迫对红砂幼苗生长和渗透调节物质的影响

[目的]探讨干旱与半干旱区受损红砂种群幼苗适宜生长的土壤水分条件,为红砂植被保护、恢复、重建提供理论依据。[方法]采用盆栽试验研究不同土壤水分条件下红砂幼苗生长及渗透调节物质差异。[结果]随土壤水分胁迫程度的加剧,红砂幼苗茎叶总生物量呈明显的减少趋势,其株高呈逐渐降低的变化趋势,而根冠比、根长和根表面积均呈逐步增大的变化趋势,根系生物量呈先增加后减少的变化趋势。随土壤水分胁迫程度的加剧,红砂幼苗茎叶、根组织中脯氨酸含量均表现出明显的增加趋势,而可溶性糖和可溶性蛋白含量的变化相对不明显。[结论]土壤水分胁迫下红砂幼苗可通过调整自身生长和生物量分配来加大根冠比以及通过积累脯氨酸来适应干旱胁迫,维持植株正常生长。     

干旱逆境下不同品种水稻叶片有机渗透调节物质变化研究

通过聚乙二醇 (PEG)模拟水稻短期干旱胁迫研究表明 ,干旱胁迫条件下 4个水、陆稻品种叶片中可溶性有机渗透调节物质如游离氨基酸总量 (TFA)、脯氨酸 (Pro)和可溶性糖 (SS)含量及Pro/TFA比值变化上具有种间一致性 ,均呈显著上升趋势 ,且巴西陆稻的变化较为明显 ;可溶性渗透调节物质适宜作为水稻抗旱能力筛选的参考指标。     

番茄叶片气孔导度及渗透调节物质对快速水分胁迫的响应

本研究采用聚乙二醇(PEG-6000)溶液控制番茄的根际水势和利用光合仪控制叶面的空气湿度,监测叶片水势、气孔导度、渗透调节物质含量等指标的变化,揭示快速水分胁迫下番茄的应激性生理响应。结果显示,当Gs小于120 mmol.m 2.s 1时,水分胁迫处理番茄的叶片净光合速率(Pn)小于对照。空气饱和水汽压差(VPD)与番茄叶片Gs呈显著的负相关(R2≥0.892)。在同一空气湿度条件下,水分胁迫处理的番茄叶片Gs仅为对照的43%~51%。快速水分胁迫下番茄叶片的可溶性糖含量呈先增再降的波动,轻度和中度胁迫下可溶性糖含量比对照(0 min)分别增加61.4%~195.8%和56.0%~167.5%。可见,番茄叶片Gs为120 mmol.m 2.s 1是对Pn影响的一个重要阈值。气孔调节是适应快速干旱胁迫的重要应激性生理响应。可溶性糖对维持番茄叶片细胞膨压和适度气孔开度具有一定的渗透调节作用。     

干旱胁迫下甜橙叶片保护酶体系的变化研究

对2年生枳[Poncirus.trifoliate(L.)Raf.]砧无病毒奉节72-1脐橙[Citrus.sinensis(L.)Osbeck.cv.Fengjie.72-1.navel]嫁接苗进行持续性干旱胁迫处理,研究干旱胁迫期间甜橙叶片保护酶活性和丙二醛(MDA)含量随土壤和植株水分变化的生理适应性。结果表明,干旱胁迫明显导致了过氧化氢酶(CAT)活性下降,过氧化物酶(POD)和超氧化物歧化酶(SOD)活性上升,而MDA含量变化不明显。干旱胁迫初期或轻度胁迫期,保护酶活性已具有明显的适应性反应;当处于中度胁迫时,POD和SOD依然保持很高活性。在防止MDA产生中,CAT的作用不明显,POD和SOD起主要的协同作用。     

氯化胆碱对干旱胁迫下玉米幼苗叶片膜结构保护机制的研究

用300 m g/L氯化胆碱(CC)浸种与叶面喷施相结合作预处理,然后用15% PEG- 6000 模拟干旱胁迫。发现CC在干旱条件下可减缓CAT、POD活力和类胡罗卜素含量的降低, 特别是改变了SOD活力在干旱胁迫下通常呈波浪式变化的规律, 使其在实验条件下一直呈上升趋势。这些可能是膜结构得到保护, 从而使膜脂过氧化产物MDA 产生及细胞电解质渗漏都明显减少的主要原因。     

乙烯利处理下罂粟有机渗透调节物质的变化

本研究采用随机区组设计探明不同浓度乙烯利处理与罂粟渗透调节物质的关系。在罂粟苗期对植株喷施不同浓度的乙烯利,并测定其叶片中渗透调节物质可溶性糖、可溶性蛋白和脯氨酸相对含量的变化。测定分析结果表明：随着处理浓度的升高和时间的延长,可溶性糖含量和脯氨酸含量呈增长趋势。≥8000mg/L浓度处理的可溶性糖含量极显著地高于CK;≥4000mg/L浓度处理的脯氨酸含量极显著地高于CK;浓度为16000mg/L的处理对可溶性蛋白含量影响极显著地高于其余各处理,≤2000mg/L浓度处理与CK相比差异不显著。因此研究显示,低浓度乙烯利处理能使罂粟相对适应胁迫,但高浓度乙烯利处理会影响罂粟的生长发育。一定程度上为利用乙烯利防除毒品原植物罂粟提供了理论依据。     

渗透胁迫下烤烟根和叶片中内源激素含量的变化

采用酶联吸附免疫测定(ELISA)技术分析了渗透胁迫下烤烟根和叶片中脱落酸(ABA)、生长素(IAA)、赤霉素(GA3)和异戊烯基腺嘌呤(iPA)4种内源激素含量的变化。结果表明,渗透胁迫下烤烟叶片水势降低,蛋白质含量增加,根和叶中ABA和iPA含量升高,IAA和GA3含量减少。培养液渗透势-0.5 MPa与-0.25 MPa两处理相比,前者烟叶水势和ABA含量较低,蛋白质及IAA、GA3和iPA含量较高,根中iPA和叶中ABA含量达到高峰及根中GA3含量出现低谷所需时间较短,其它指标的变化二者同步。根与叶中激素含量相比,在胁迫处理前期(6 h)根中IAA和GA3含量的降低幅度较大,ABA含量峰值出现较早,说明烤烟根中的激素对渗透胁迫的反应更加敏感。     

盐碱土条件下马蔺幼苗渗透调节物质和光合特性对干旱的响应

以马蔺(耐盐碱和抗干旱的植物)为材料,在盐碱化土壤的条件下进行干旱处理,研究了马蔺抗旱的渗透调节和光合特性。结果表明:12 d干旱处理,马蔺叶片的水势(Ψw)、渗透势(Ψs)和相对含水量(RWC)分别从-0.61 MPa,-1.21 MPa和90%降低到-2.52 MPa,-2.53 MPa和76%。在干旱期间,可溶性糖和脯氨酸含量明显增加,淀粉含量降低,说明渗透调节物质提高了马蔺的抗旱性。干旱6 d,光合速率(Pn)和气孔导度(Gs)下降,细胞间隙CO2浓度(Ci)下降,而气孔限制值(Ls)升高,说明盐碱化土壤上马蔺Pn的降低主要是气孔因素;干旱6 d后,Ci升高,Ls下降,说明Pn的降低主要是非气孔因素。干旱期间,叶片PS最大光化学效率(Fv/Fm)变化不大,说明干旱情况下光合效率没有受到影响。复水后,Ψw和RWC恢复到对照水平,但Ψs仍然保持较低的水平,说明渗透调节物质起着非常重要的作用。据此,马蔺在盐碱化土壤上具有较强的渗透调节能力,使叶片的保水能力增强,维持了净光合速率和PS光化学活性,具有较强的抗旱性,是盐碱化土壤地区植被恢复可供选择的抗旱性植物。     

硅对干旱胁迫下四棱豆幼苗生物量和生理特性的影响

采用营养液培养的方式,用PEG 6000(聚乙二醇6000,渗透势约为-0.315MPa)模拟干旱胁迫,研究了硅对干旱胁迫下四棱豆幼苗生物量和生理特性的影响。结果表明,与对照相比,干旱胁迫抑制了四棱豆幼苗生物量的积累,施用不同浓度的硅能有效缓解干旱胁迫对四棱豆幼苗生物量积累的抑制;与单独PEG 6000处理相比,模拟干旱胁迫下施硅处理提高了叶绿素含量、根系活力以及POD、CAD、SOD活性,降低了细胞膜透性、H2O2、脯氨酸和丙二醛含量以及脂氧合酶活性,降低了膜脂过氧化作用,缓解了干旱胁迫对细胞膜的伤害,增强了四棱豆幼苗的耐旱性,且1~1.5mmol/L的硅处理效果优于2mmol/L硅处理。     

3种枫香的根系构型及功能特征对干旱的响应

以 3 种 2 年生枫香幼苗：中国枫香(Liquidambar formosana)、缺萼枫香(Liquidambar acalycina)、北美枫香(Liquidambar styraciflua)为供试材料,采用完全随机区组试验研究了自然干旱对枫香实生苗根系构型和功能特征的影响。结果表明,除根系碳含量以外,各处理根系特征之间(包括树种及干旱处理)差异极显著 (P<0.01)。干旱胁迫下,缺萼枫香比根长、比表面积、根系分叉相对增长率最高,分别为 56%、30%、-4%,北美枫香最低,分别为 9%、-3%、-19%;北美枫香根尖密度、根系平均直径相对增长率最高,分别为 40%、-10%,缺萼枫香最低,分别为?-27%、-16%;北美枫香根系氮含量相对增长率最高,为 127%,中国枫香最低为 41%;中国枫香根系 C/N 比相对增长率最高为 -26%,北美枫香最低,为 -56%;0北美枫香>缺萼枫香。     

水分胁迫下豆科牧草的生理生化变化

试验在温室条件下,分别于5月、8月采用盆栽控水研究了3种豆科牧草(5个品种)在水分胁迫下的一些生理生化变化,包括叶片相对含水量、细胞膜透性、游离脯氨酸、可溶性糖和SOD酶活性的变化。结果表明:紫花苜蓿Eureka和Defi两个品种在供试牧草中是最抗旱的,且前者更强;百脉根和白三叶两个品种(Huia和Revendel)因鉴定时期不同而有所差异,5月份白三叶两个品种强于百脉根,而8月份随着百脉根生长速度的加快,其抗旱性强于白三叶品种。其中Huia的抗旱性要强于Revendel。     

不同桃自根砧对干旱胁迫的生理响应及抗逆机理研究

砧木的抗旱能力直接影响桃品种生长发育,选择适宜抗旱性桃砧木对桃产业发展有积极的促进作用。为阐明不同桃砧木对干旱胁迫生理响应机制,以5种桃砧木扦插苗为试材,通过盆栽控水方式,研究不同程度干旱胁迫下5种桃自根砧的叶片水分特性、渗透调节物质、抗氧化物酶及叶绿素含量变化。结果表明,随着干旱程度加重,5种砧木相对含水量、临界含水量下降,自然饱和亏、临界饱和亏及需水程度上升,组织密度和自由水含量逐渐减少,束缚水含量则增大,持水能力、组织水势和耐旱系数下降。各干旱胁迫处理的丙二醛(MDA)含量、 游离脯氨酸(Pro)含量、可溶性糖含量和叶绿素含量均增加;过氧化物酶(POD)、超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)活性提高,其中随干旱程度加重,丙二醛(MDA)含量、游离脯氨酸(Pro)含量均呈增加趋势,SOD活性、CAT活性也均呈提升趋势,可溶性糖含量、叶绿素含量、POD活性变化不尽相同。综合隶属函数分析可知,桃自根砧品种间抗旱性由强到弱依次为樱桃李5号、RA、樱桃李3号、GF677、樱桃李1号。     

干旱生境中VA菌根对宿主植物的影响及其机制

试验研究证明VA菌根可以影响宿主植物的水分关系。文章综述了VA菌根在干旱胁迫条件下对宿主植物形态、代谢、渗透适应的影响以及VA菌根可能提高宿主抗/耐旱性的机制。文章认为,VA菌根有利于宿主植物抗/耐旱性的作用是由于物理的、化学的、生理的、细胞的综合作用的结果。     

PEG-6000模拟干旱胁迫对紫苏种子萌发的影响

为研究不同紫苏品种种子在萌发期对干旱胁迫的响应,给评价紫苏种子的抗旱性和栽培管理提供理论依据,以紫苏品种TS003号和贵苏4号为试料,采用不同浓度的PEG-6000溶液模拟干旱胁迫,分别测定2个品种的种子发芽率、发芽势、发芽指数、活力指数、胚根长和鲜重等指标。结果表明,不同浓度的PEG-6000干旱胁迫处理对TS003号、贵苏4号的发芽率、发芽势、发芽指数、活力指数、胚根长和鲜重均产生抑制作用,均随着PEG-6000浓度的增加呈下降趋势。与蒸馏水空白对照相比,在低浓度PEG-6000(3%、6%)干旱胁迫下,各指标值下降幅度差异不显著(P ＞ 0.05),PEG-6000浓度在12%及以上时显著下降(P < 0.05),尤其在PEG-6000浓度为24%(重度干旱胁迫)处理下紫苏种子发芽完全受到抑制。     

干旱胁迫及复水对棉花叶片氮代谢的影响

以不同抗旱型棉花品种新陆早7号和新陆早24号幼苗为试材,研究持续干旱胁迫及复水对棉花幼苗叶片氮代谢关键酶活性、可溶性蛋白质、总氮和游离氨基酸含量的影响。结果显示:随着干旱胁迫天数的增加,新陆早7号和新陆早24号硝酸还原酶(NR)活性与对照相比分别降低 51.67%和74.22%;谷氨酰胺合成酶(GS)活性分别降低50.65%和72.95%;谷氨酸合成酶(GOGAT)活性分别降低 43.11%和68.36%;谷氨酸脱氢酶(GDH)活性在处理4d达到最大值;可溶性蛋白质含量分别增加了56.96%和34.12%;总氮含量分别增加了11.39%和8.43%;内肽酶活性分别增加了115.76%和165.06%;铵离子含量分别增加了92.29%和111.56%。干旱胁迫使新陆早7号在胁迫前期游离氨基酸含量增加慢,后期增加快;新陆早24号游离氨基酸含量的变化趋势与新陆早7号则相反。复水后,新陆早7号 NR、GS、GOGAT和GDH等活性恢复较快,内肽酶活性和游离氨基酸、铵离子、可溶性蛋白质和总氮含量下降也较快。试验表明,抗旱棉花品种具有较强的铵离子同化能力,增加渗透调节物质游离氨基酸含量,特别是脯氨酸含量增强其耐旱性。     

不同有机物添加方式下水稻对干旱胁迫的响应

采用室内土培试验,研究了在不同有机质(半腐解水稻秸秆和腐熟猪粪)表施和混施添加模式下,水稻生长和主要抗旱生理生化指标对干旱胁迫的响应.结果表明:①干旱胁迫下水稻株高降低、分蘖数减少,根系则表现出主根伸长、支根增多、根表面积和根体积增加;秸秆表施和猪粪混施可明显改善水稻的生长和根系形态,而秸秆混施和猪粪表施的改善作用不显著;②干旱胁迫下叶片叶绿素含量显著降低,超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)及过氧化氢酶(CAT)活性均显著下降,秸秆表施和猪粪混施能够在一定程度上抑制这种下降幅度.     

施用保水剂对干旱胁迫下大麦幼苗生长及光合特性的影响

为了探讨施用保水剂对干旱胁迫下大麦幼苗生长及光合特性的影响,给保水剂在大麦抗旱栽培中的应用提供理论依据。采用盆栽法通过测定在不同干旱胁迫下大麦幼苗根长、茎长、叶片相对含水量、叶片光合参数、叶绿素含量等指标,结果表明,在同等水分条件下,施用保水剂可增加大麦幼苗根长、茎长及叶片相对含水量,显著增加大麦幼苗叶片的净光合速率、气孔导度、胞间CO₂浓度、蒸腾速率,说明保水剂可以通过保持大麦叶片较高的光合特性来增强其碳同化能力,进而促进大麦幼苗的生长。且施用保水剂后大麦幼苗叶绿素含量得到显著提高,从而减小了干旱胁迫对植株带来的损害,延缓植株衰老。施用保水剂可以较好地促进干旱胁迫下大麦幼苗的生长发育。     

干旱胁迫下保水剂对廊坊杨苗木光合性能的影响

为了研究干旱胁迫下,青海"绿宝"公司提供的3种剂型保水剂施入土壤后对廊坊杨苗木光合性能的影响,在河北农业大学实验基地,利用开放气路光合测定法,测定了净光合速率、光照强度、气孔阻力、胞间CO2浓度和蒸腾速率等指标,并对净光合速率日变化、光和指标之间的关系以及水分胁迫下,保水剂影响苗木光合作用的控制因素进行了分析。结果表明:净光合速率日变化显示出"双峰",日光合作用高峰时间延长;净光合速率与气孔阻力、蒸腾速率和COi/CO2值分别呈对数、指数和线性函数关系,与对照苗木相比,保水剂处理延缓了气孔阻力增加,降低了蒸腾速率。