干旱胁迫下蚕豆叶片抗氧化酶活性的变化

抗氧化防御系统在植物抗旱中发挥着极大的作用.本试验采用PEG胁迫和叶片35℃烘干处理的方法,研究了模拟干旱胁迫条件下蚕豆叶片SOD、POD、CAT活性变化.结果表明,三种抗氧化酶随胁迫时间的延长活性升高;随胁迫程度增加SOD活性活性降低,POD和CAT活性变化规律性不明显.总体而言,SOD活性对胁迫的耐受性更强.     

水分胁迫下不同抗旱类型大豆叶片气孔特性变化研究

采用火棉胶印膜法,研究了不同程度干旱胁迫对不同抗旱类型大豆叶片气孔特性的影响.结果表明:经水分胁迫的大豆叶片气孔密度增加,气孔开口大小和单位叶面积气孔相对面积减小.但不同抗旱类型大豆品种间表现不同,气孔密度变化幅度大小顺序依次为:弱抗品种(A3)＞中抗品种(A2)＞抗旱品种(A1),调节气孔开张能力大小顺序依次为:抗旱品种(A1)＞中抗品种(A2)＞弱抗品种(A3).     

叶片气孔分布及生理特征对环境胁迫的响应

从干旱、遮荫、盐胁迫、重金属以及CO2浓度5个方面综述了植物叶片的气孔分布及其特性在不同胁迫环境下出现的形态和生理差异。结果表明:(1)干旱胁迫导致大多数植物叶片的气孔密度增大,气孔开度减少,而气孔的分布则随物种和胁迫程度不同而出现差异。(2)遮荫环境导致多数植物的气孔数量和气孔密度减小,气孔的形状发生改变,植物的气孔导度和净光合速率均明显降低。(3)盐胁迫将减少植物的叶片面积,改变叶片的组织结构,增加叶片的气孔密度,降低植物的气孔导度和净光合速率。(4)重金属胁迫则导致植物的气孔导度和胞间CO2浓度均呈现降低趋势。(5)大多数研究都表明叶片的外部形态及其气体交换等特征在提升CO2浓度后将受到显著影响。     

干旱胁迫下燕麦叶片抗氧化酶活性等生理 特性变化及抗旱性比较

为选育抗旱型燕麦品种,以内蒙古主产区种植的21个燕麦品种为试验材料,采用盆栽方式在拔节期进行干旱处理(田间持水量25％,即土壤质量含水量为5％),测定叶片生理指标,综合比较其抗旱性,运用隶属函数法和聚类分析法进行分析,鉴定各品种的抗旱性.结果表明:坝莜8号、莜麦4400和燕2006的SOD活性分别升高了113.6％、150.36％和140.15％,坝莜8号的POD活性升高了99.1％;坝莜8号的脯氨酸含量升高了230.66％,而其可溶性蛋白含量仅下降9.6％,莜麦4400的丙二醛和相对电导率升高幅度较小,分别升高了13.4％和46.27％,其抗旱系数较大.隶属函数与聚类分析分类的相同程度为71.43％,综合分析21个品种的抗旱性可分为强抗旱型、抗旱型、中抗旱型、弱抗旱型4类.其中强抗旱型有两个品种,分别为坝莜8号和莜麦4400,抗旱型品种为燕2006和燕2004两个品种,中抗旱型的品种为白燕4号、青永久440和新源燕麦3个品种,其余品种为弱抗品种.     

干旱胁迫对藜叶片干旱诱导蛋白的影响

采用SDS-PA GE(十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺)凝胶电泳法进行蛋白质的分离,研究干旱胁迫对藜叶片干旱诱导蛋白的影响.结果表明:干旱胁迫10 d,中度干旱藜的叶片110.3 KD和103.9 KD及24.8 KD,22.7KD,21.0 KD蛋白谱带明显加强,重度干旱胁迫下22.7 KD,21.0 KD蛋白谱带增强,但弱于中度干旱胁迫;干旱胁迫15 d,中度干旱胁迫下蛋白谱带与第10 d中度干旱胁迫下的蛋白谱带相比,26.4 KD和19.2 KD蛋白谱带增强.这说明干旱诱导了藜一些适应水分胁迫相关基因的表达,或使一些基因的表达量增强,导致一些新蛋白质的出现或某些蛋白质量的增加而增强其对干旱胁迫的抵抗能力.     

干旱胁迫下高粱叶温与叶片水分状况的关系

根据叶片温度可以反映植物体内水分状况及气孔运动等一系列生理变化的特征,研究干旱胁迫下高粱叶片温度与水分状况变化间的关系,分析高粱抗旱反应机制。采用4个不同抗旱性高粱品种,在盆栽条件下,分别在拔节期、开花期和灌浆期进行干旱胁迫,以正常灌水为对照,胁迫7 d后测定高粱叶片自由水含量、离体叶片失水速率、相对含水量等水分状况,利用远红外热成像仪测定叶片温度变化。结果表明,干旱胁迫下,高粱叶片自由水含量、束缚水含量、相对含水量和离体叶片失水速率等水分状况在不同生育时期均呈下降趋势,吉杂305（高度抗旱品种）的下降幅度显著小于吉杂127（高度干旱敏感品种）（P＜0.05）,锦杂106（中等抗旱品种）和锦杂103（干旱敏感品种）介于二者之间。叶温差与自由水含量和相对含水量显著相关（P＜0.05）,与束缚水含量极显著相关（P＜0.01）。叶片温度变化可以反映高粱叶片的水分状况,叶温差可以作为高粱抗旱性筛选的一个重要指标,应用远红外热成像技术在高粱抗旱性的鉴定上具有可行性。     

干旱胁迫下不同生态型西瓜叶片抗氧化酶活性及产量分析

选取11份不同生态型西瓜品种为研究对象,通过比较它们在旱砂田和正常供水条件下的生理响应,研究开花期不同生态型西瓜叶片抗氧化酶活性等生理特性。结果表明:旱砂田生长环境对西瓜形成较为强烈的干旱胁迫作用,不同生态型西瓜产量均降低,大果形西瓜产量降低幅度为18.6%~35.3%,小果形降低59.7%~67.8%,且品种间存在显著差异。分析认为大果形西瓜抗旱性优于小果形;干旱胁迫下,叶片丙二醛、脯氨酸积累,抗氧化酶SOD、POD、CAT活性增加,表明西瓜对干旱生长环境具有较高的敏感性,但不同生态型西瓜对干旱生长环境的生理响应存在显著差异;大果形西瓜品种脯氨酸含量、SOD、POD、CAT活性增幅较大,分别为83.2%~121.4%、55.2%~75.3%、118.1%~204.4%、52.0%~86.6%,而丙二醛含量增加幅度较小,为13.4%~39.8%;综合比较不同生态型西瓜产量和生理响应差异,认为不同生态型西瓜在旱砂田条件下均有一定的产量形成,且大果形西瓜抗旱性优于小果形,品种(组合)中青9号、NWU-13、陇抗9号、陇抗11号、JY12、津抗5号抗旱性较强,适合旱砂田栽培应用。     

干旱胁迫下沙芥幼苗叶片光合特性和叶绿素荧光参数的变化

以一年生沙芥幼苗的叶片为实验材料,采用盆栽实验的方法,将土壤含水量设置为正常浇水为对照(70%~75%WHC,CK),轻度干旱胁迫(55%~60%WHC,LD),中度(40%~45%WHC,MD),重度(25%~30%WHC,VD)四个处理,用Li-6400光合仪和叶绿素荧光仪FMS2(Hansatech,UK),研究干旱胁迫下沙芥光合参数、荧光参数的变化规律,探讨干旱胁迫对沙芥叶片光合生理指标的影响,旨在揭示沙芥对干旱胁迫的响应机制,为阐明沙芥的耐旱性提供理论依据。结果表明:(1)随着干旱胁迫程度的加剧,沙芥叶片叶绿素a,b含量在各干旱胁迫处理下,比对照下降了1.30%~7.04%和19.47%~42.37%,类胡萝卜素含量下降了2.06%~9.88%。叶绿素a/b上升了33.49%~74.27%,Car/Chl上升了1.33%~15.73%。(2)随着干旱胁迫的加剧,沙芥叶片的净光合速率、蒸腾速率、水分利用率呈现下降的趋势,胞间CO2浓度先下降后上升,气孔限制值不断下降。这表明轻度干旱胁迫下气孔限制是影响沙芥幼苗叶片Pn下降的主要因素;中度和重度干旱胁迫下,非气孔限制是沙芥幼苗叶片Pn下降的主要因素。(3)干旱胁迫下,沙芥叶绿素荧光参数Fv/Fm、Fv/Fo、ΦPSⅡ,q P和ETR均呈下降趋势,q N在干旱胁迫下不断上升。     

干旱胁迫下辣椒幼苗光合与荧光参数测定的最佳叶片

为明确干旱胁迫下不同叶位光合、荧光特性的变化规律,进而选择出典型叶片来准确测量干旱条件下植株光合、荧光参数,以实现干旱条件下植株光合能力的快速评价。研究通过盆栽试验对不同干旱处理下（充分供水（CK）：75%~85%田间持水量;中度胁迫（MS）：65%~75%田间持水量;重度胁迫（SS）:55%~65%田间持水量）辣椒幼苗不同叶位叶片的光合、荧光特性进行比较分析。结果表明：充分供水时,随叶位的增加,气体交换参数(净光合速率、气孔导度、蒸腾速率)、叶绿素含量、叶面积、叶绿素荧光参数(光化学淬灭系数、光系统Ⅱ最大光化学量子产量)均呈先增大后减小的趋势,在第3叶位达到最大值;在干旱条件时,各叶位的参数随水分胁迫程度的增加在1~3叶位逐渐减小,4~6叶位先增加后减小,并在第4叶位达到最大值(C_i、F₀、F_v/F_m、NPQ除外);水分胁迫对辣椒叶片光合作用影响较大,MS与SS处理,第3叶位的P_n分别较CK下降14.05%和55.91%,第4叶位的P_n MS处理较CK增加25.20%,SS处理较CK降低15.42%;第3、4叶位是对辣椒幼苗生长具有主要贡献的叶片,但在水分胁迫条件下,第3叶位光合参数、叶面积、叶绿素含量及叶绿素荧光参数的变异系数较第4叶位更大,尤其对于C_i、Chlb、F₀,在光合参数、叶绿素参数及叶绿素荧光参数中变幅最大,其第3叶位的变异系数分别较第4叶位增大了133.33%,180.00%及200.00%。第3叶位对于水分胁迫更加敏感,因此,在干旱胁迫实验中,宜选用第3叶位测量辣椒幼苗光合、荧光参数。     

干旱胁迫下甘蔗叶类黄酮及相关酶活性的变化

以两个抗旱性不同的甘蔗品种ROC22和ROC16为试材,采用聚乙二醇模拟干旱胁迫,研究了甘蔗幼苗在干旱胁迫下叶片中类黄酮含量及相关酶活性的变化.结果表明,与对照相比,10% PEG胁迫2 h至14 h,耐旱性强的ROC22品种类黄酮含量降低,耐旱性弱的ROC16品种类黄酮含量先降后升;2个品种幼苗叶片中苯丙氨酸解氨酶活性呈现先降低后升高的变化规律.ROC22叶片多酚氧化酶活性呈先升后降的变化,ROC16叶片多酚氧化酶活性下降;2个品种甘蔗叶过氧化物酶活性持续下降.     

干旱胁迫下梨枣抗旱性研究

为探索陕北黄土丘陵区梨枣的抗旱性与耐旱能力,以大规格盆栽梨枣（Ziziphus jujuba Mill.cv.Lizao）2年生苗木为试验材料,在连续不供水情况下研究了梨枣的萎蔫到致死过程。依据干旱缺水后枣树生长衰退过程中的特征将枣树萎蔫致死分为：暂时萎蔫、初始萎蔫、表征永久萎蔫及耐旱致死四个阶段。结果表明：梨枣的初始萎蔫系数在2.017%～3.054%之间,平均为2.494%;表征永久萎蔫系数在1.199%～1.998%之间,平均为1.489%,永久萎蔫系数在1.250%～1.489%之间;耐旱致死点为1.250%,致死时间为135±11 d。试验结果证明枣树是一种十分抗旱的树种,在半干旱黄土丘陵区枣树不会出现干旱致死。     

干旱胁迫下骆驼蓬抗氧化酶活性与渗透调节物质的变化

通过盆栽土培试验研究了干旱胁迫下多裂骆驼蓬叶片抗氧化酶活性与渗透调节物质的变化,旨在探讨这些生理指标与其抗旱性的关系。结果表明,干旱胁迫下多裂骆驼蓬植株生长量下降。随土壤干旱强度增加和胁迫时间延长,多裂骆驼蓬叶片丙二醛(MDA)含量和细胞膜透性呈递增的变化趋势;超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)活性随干旱强度增大,开始增加,然后下降;过氧化物酶(POD)活性在轻度和中度胁迫下随胁迫时间延长先升后降,重度胁迫下持续下降;渗透调节物质可溶性糖、游离氨基酸、脯氨酸(Pro)随胁迫强度增大积累增加。表明多裂骆驼蓬耐旱性与其抗氧化酶活性相关,渗透调节物质是构成其耐旱性的重要物质基础。     

干旱胁迫下硫对小麦叶片GSH含量及GSH-PX活性的影响

生物体内的谷胱甘肽对消除逆境产生的活性氧具有重要的作用.无机硫营养吸收与体内有机硫的转化有着密切相关,研究干旱胁迫下硫营养与谷胱甘肽(GSH)含量及谷胱甘肽过氧化酶(GSH-PX)活性的关系,对揭示硫素的抗逆作用机理具有重要的理论和实际意义.本研究以高水肥型小麦品种郑引1号和抗旱型品种陕合6号为供试材料,分别用Hoagland全营养液和缺硫营养液进行溶液培养试验,探讨了模拟干旱胁迫过程下小麦苗期功能叶片中GSH含量和GSH-PX活性的变化.结果表明:陕合6号的GSH含量显著高于郑引1号;水分胁迫下,郑引1号中供硫处理的GSH含量上升迅速,24 h、48 h及72 h分别比供水处理增加了26.4%、33.5%和56.6%,而缺硫处理则分别是供水处理的93.2%、95.9%和74.5%;陕合6号在水分胁迫的72 h内供硫处理的GSH含量变化不明显,分别为供水处理98.3%～106.1%,而缺硫处理的GSH含量有明显的增加,分别比供水处理增加了13.1%、40.2%和45.9%.郑引1号的GSH含量受水分胁迫和硫营养供给状况的影响显著,而陕合6号的GSH含量仅在缺硫情况下对水分胁迫敏感.水分胁迫初期(24 h)可诱导GSH-PX活性增高,郑引1号供硫处理较供水处理增加了23.9%,而缺硫处理仅增加了7.4%;陕合6号品种的供硫处理和缺硫处理分别较供水处理增加了24.5%和16.8%.随着干旱胁迫时间的延长(48～72 h),GSH-PX活性均呈降低趋势,但供硫处理的GSH-PX活性始终高于缺硫处理.郑引1号高水肥型品种的GSH-PX活性较低,在缺硫环境下受水分胁迫的诱导不敏感;而陕合6号抗旱型品种的GSH-PX活性整体上较高,并且对水分胁迫的响应比较敏感.     

干旱胁迫对胡杨和灰叶胡杨光合作用及叶绿素荧光特性的影响

采用盆栽试验,研究正常供水(土壤相对含水量70%～80%)、轻度干旱胁迫(50%～60%)和重度干旱胁迫(30%～40%)条件下2年生胡杨(Populus euphratica)和灰叶胡杨(P. pruinosa)的光合作用及叶绿素荧光特性.结果表明:在干旱胁迫进程中,轻度和重度干旱胁迫下胡杨、灰叶胡杨的净光合速率经历了急剧下降--缓慢回升--下降3个阶段.在相同的干旱胁迫处理下,光合作用及叶绿素荧光参数Pn,Gs,Ci,WUE,Fv/Fm,Fv/Fo,qP和NPQ胡杨明显高于灰叶胡杨,表明胡杨比灰叶胡杨对干旱胁迫具有更强的适应性.     

干旱胁迫下火棘种子萌发过程及其抗氧化酶活性变化

以火棘种子为试验材料,研究了萌发过程中种子吸水规律及超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)、谷胱甘肽还原酶(GR)活性的动态变化规律.结果表明:火棘种子吸水率随浸种时间的变化趋势近似呈“S”型曲线,最高吸水率为18.14％;其萌发过程经历快速吸水期、稳定吸水期和饱和吸水期三个阶段;不同干旱胁迫对火棘种子的萌发及萌发进程具有显著的延缓和抑制作用,且随干旱胁迫程度的加剧,萌发率显著降低,平均萌发时间逐渐加长,萌发开始时间逐渐推迟.四种抗氧化酶活性随种子萌发进程均呈多项式变化,表现为“升高-降低-升高”的趋势;在非干旱胁迫下,SOD和POD活性均在芽期达到最大值,CAT和GR均以吸胀期的活性最高,但吸胀期与芽期的CAT活性无显著差异;在不同干旱胁迫下,SOD、POD、CAT活性均随干旱胁迫程度的加剧呈现先升高后降低的趋势,而GR活性的变化则正好相反.上述结果表明,喀斯特环境下火棘种子能够通过种子萌发进程的调控和抗氧化保护酶活性的调节适应干旱环境胁迫.     

干旱胁迫对马铃薯叶片超微结构及生理指标的影响

选用不耐旱品种‘费乌瑞它’、耐旱性较强品种‘东农308’和耐旱品种‘晋薯2号’的脱毒试管苗为材料,利用含有20%PEG-6000的MS液体培养基进行水分胁迫处理,研究干旱胁迫对马铃薯叶片细胞超微结构和生理指标的影响。结果表明:叶绿体对干旱胁迫反应最为敏感且受损伤最重,胁迫后叶绿体外形肿胀变圆,片层开始松散,间隙增大,甚至出现孔洞。线粒体次之,外膜破坏,嵴减少。对细胞核的影响相对较小。‘费乌瑞它’超微结构损伤最严重,‘东农308’次之,‘晋薯2号’伤害最轻。超微结构发生变化的同时,各项生理指标也随之改变。3个品种丙二醛(MDA)含量升高48.89%~243.27%,并且都达到极显著水平;过氧化物酶(POD)活性升高2.06%~32.98%,‘费乌瑞它’和‘晋薯2号’分别达到极显著和显著水平;不同品种的超氧化物歧化酶(SOD)活性和叶绿素含量变化趋势不一致。上述指标中,丙二醛含量和叶绿体超微结构变化显著,并能较好地表现出不同品种之间抗旱性的差异。     

干旱胁迫下大豆开花期的生理生化变化与抗旱性的关系

研究了干旱胁迫下抗旱性不同的大豆品种开花期生理生化特性的变化与抗旱性的关系。结果表明:随着干旱胁迫的加重,叶片的细胞膜透性、可溶性糖(WSS)、游离脯氨酸(Pro)、丙二醛(MDA)含量都有明显增加,超氧化物歧化酶(SOD)活性则表现为胁迫前期略有上升后期下降。细胞膜透性、WSS和游离Pro含量的变化与大豆抗旱性密切相关,抗旱性强的品种WSS和游离Pro积累强度大于抗旱性弱的品种,细胞膜透性的增加则是抗旱性强的品种小于抗旱性弱的品种。而MDA含量、SOD活性的变化与抗旱性的关系在不同抗旱性品种中没有表现出明显的规律性。     

杜鹃叶片气孔长度和密度对海拔变化的响应

利用光学显微镜,研究陇西黄土高原兴隆山自然保护区2 600～3 100 m海拔带内高山杜鹃（Rhododendron lapponicum）和烈香杜鹃（Rhododendron anthopogonoides)（高山杜鹃分布在北坡,烈香杜鹃分布在南坡）叶片气孔长度和密度随海拔高度的变化情况,并通过建立大气温度、大气CO₂浓度等环境因子与海拔高度之间的变化关系,探讨了杜鹃叶片气孔长度和密度随海拔高度升高而发生变化的原因。结果表明：海拔高度由低到高,高山杜鹃叶片气孔长度有减小趋势,气孔密度有显著增加趋势;烈香杜鹃叶片气孔长度随海拔高度升高先增大后减小,气孔密度先减小后增大。海拔高度的变化能够引起大气温度、大气CO₂浓度和地势等的变化。高山杜鹃通过增加叶片气孔长度并减小叶片气孔密度来适应环境温度和CO₂浓度的变化,烈香杜鹃则通过增加叶片气孔长度,并减小叶片气孔密度达到对环境温度、CO₂浓度和土壤湿度的最大适合度。     

硫营养对锌和干旱胁迫下玉米叶片中叶绿素含量的影响

以高水肥型玉米品种为供试作物,选用4种不同硫浓度的Hoagland营养液进行培养,添加锌进行重金属胁迫,以PEG6000模拟干旱胁迫,测定三叶期后,玉米功能叶片中叶绿素含量变化。结果表明:添加硫营养供应对提高作物叶绿素含量有着显著的效应,缺硫或不施硫营养可明显降低玉米功能叶片中叶绿素含量,重金属胁迫可明显导致不同硫浓度水平的玉米功能叶片中叶绿素含量的降低,干旱也可以明显导致叶绿素含量的降低,但随着营养液中硫浓度的增加对环境胁迫下玉米功能叶片叶绿素含量的降低有明显的缓解作用。