PEG模拟干旱胁迫对不同抗逆性棉花的生理特性的影响

为了筛选培育棉花抗旱性的有用指标,利用聚乙二醇(PEG6000)模拟干旱,对不同类型棉花苗期干旱处理响应进行了评价。基质育苗后,采用5种不同浓度聚乙二醇胁迫棉花幼苗,7 d后测定叶片的叶绿素、可溶性糖、可溶性蛋白、游离脯氨酸和丙二醛(MDA)含量的变化,比较过氧化物酶(POD)、超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)活性的差异,结果表明:棉花苗期在不同浓度PEG胁迫下,叶绿素含量在5%的PEG胁迫下,表现含量略升高,高于10%PEG浓度胁迫,叶绿素含量呈现下降的趋势;可溶性糖在10%~25%的PEG胁迫下表现高的含量;可溶性蛋白在5%PEG胁迫时,其含量开始增加并高于对照;游离脯氨酸含量表现为随着胁迫浓度的加大而升高,抗旱、抗盐品种增加的量高于敏感材料;丙二醛含量亦表现为随着胁迫浓度的加大而升高,在5%~15%的范围内,抗旱抗盐品种升高幅度低于敏感材料,在20%,25%的高浓度胁迫下,三种材料的差别很小;三种抗氧保护酶活性在不同材料不同胁迫浓度中表现出差异,POD酶活性在5%PEG干旱胁迫时即表现出上升趋势,在10%、15%胁迫浓度时达到最高值;SOD酶活性在5%的胁迫下高于对照,随着10%、15%、20%PEG浓度逐渐增高,SOD酶活性均表现稳定的高活性;CAT酶活性在5%、10%PEG胁迫时呈现增高趋势,在15%以上的PEG胁迫时活性迅速下降。由此认为,叶绿素、可溶性蛋白、脯氨酸和丙二醛含量可能是干旱胁迫下的植株被动响应的指标,可溶性糖合成可能是一种重要渗透调节方式;在不同干旱级别中不同抗氧保护酶在起主导作用,SOD酶可能是较好的抗旱性选择指标。     

NaCl胁迫下Si对甘草叶片抗氧化酶活性的影响

为探究NaCl胁迫下Si对甘草抗逆生理特性的影响,通过盆栽试验,研究不同浓度Si对甘草叶片抗氧化酶活性(SOD、POD、CAT)、MDA含量、质膜相对透性以及可溶性蛋白和脯氨酸含量的影响。结果表明,Si2(0.2g·kg-1)处理为最适浓度,可显著提高甘草叶片SOD、POD、CAT活性,与对照(Si0)相比,这3种酶活性在Si2处理下分别增加37.44%、26.98%、35.16%;Si3(0.6 g·kg-1)处理显著降低膜脂过氧化物MDA含量;增加质膜相对透性、可溶性蛋白含量;降低脯氨酸含量,MDA含量降低35.63%;质膜相对透性增加17.69%;可溶性蛋白含量增加36.62%;脯氨酸含量降低38.15%。由此可见,Si可以通过提高抗氧化酶活性来减轻活性氧及自由基对甘草叶片的毒害作用,即加Si可改善甘草在NaCl胁迫中的抗逆特性,缓解了NaCl胁迫对甘草的伤害。     

水分胁迫下不同耐旱性糜子叶片保护酶活性及膜脂过氧化特性

选取耐旱品种陇糜4号和旱敏感品种晋黍7号,利用防雨旱棚与人工控水相结合的方法,研究了水分胁迫对糜子产量、叶片保护酶活性及膜脂过氧化作用的影响。结果表明,与CK处理相比,水分胁迫降低了糜子的穗数、穗粒数和千粒重,重度水分胁迫下差异达显著（P<0.05）水平,且旱敏感品种晋黍7号的降低幅度大于耐旱品种陇糜4号。整个生育时期,糜子叶片的SOD、POD和CAT活性表现为先升高后降低的趋势,在抽穗期达到最大值; 水分胁迫降低了糜子叶片的SOD、POD和CAT活性,与对照相比,重度水分胁迫下达到显著性差异（P＜0.05）,重度水分胁迫下,耐旱品种陇糜4号SOD活性2年内平均降低22.58%,而旱敏感品种晋黍7号2年内平均降低44.94%。水分胁迫处理增加了糜子叶片的膜脂过氧化产物MDA含量和可溶性糖的含量,随着生育期的推进,糜子叶片可溶性糖含量表现为先升后降的趋势,在灌浆期表现为最大值。相关性分析结果表明,糜子产量与叶绿素含量、SOD活性、POD活性和CAT活性呈正相关关系。     

盐碱胁迫对菊芋渗透调节及抗氧化酶系统的影响

为揭示植物在盐碱胁迫下的生理响应，选择菊芋（Helianthus tuberosus）为研究对象，设置营养土组（CK）、轻度盐碱土组（LS）和中度盐碱土组（MS）3个不同处理，研究不同盐碱胁迫强度下菊芋有机渗透调节物质（可溶性糖、可溶性蛋白、脯氨酸）、丙二醛（MDA）含量以及抗氧化酶系统活性[超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物歧化酶（POD）、过氧化氢酶（CAT）]等生理指标的变化。研究结果表明：（1）不同盐碱胁迫强度下菊芋叶片可溶性糖、脯氨酸和可溶性蛋白等有机渗透调节物质含量均出现增加。（2）各组间MDA含量无显著差异，随着盐碱胁迫强度的增加，菊芋叶片SOD、POD、CAT等抗氧化酶系统活性指标均表现出上升趋势。与同期CK组相比，盐碱胁迫150 d,LS和MS组SOD活性分别显著增加22.13%和26.49%,LS和MS组CAT活性较CK组分别显著增加81.66%和92.38%(P<0.05),MS组POD活性在测定期间均显著高于同期CK组。上述研究结果表明在盐碱胁迫下，菊芋通过增加体内渗透调节物质（可溶性糖、可溶性蛋白、脯氨酸）含量和激活抗氧化酶系统（SOD、CAT、POD）...     

糜子幼苗对不同强度干旱胁迫的形态与生理响应

采用盆栽方法,研究了人工控水条件下,不同糜子品种苗期干旱条件下的形态和生理特性.结果表明,(1)与正常供水条件相比,轻度水分胁迫下陇糜4号、5283黄、晋黍7号3个品种在株高、叶面积、总根长、根系总体积等形态指标方面变化不大,但在重度胁迫时差异达显著水平;且随着胁迫程度的加剧,3品种各值呈下降趋势,晋黍7号的降幅小于陇糜4号和5283黄;(2)3品种根系的活性氧清除系统和渗透调节物质,随着胁迫程度的增加,SOD、POD、脯氨酸和可溶性糖的含量均呈上升趋势,上升幅度表现为陇糜4号＜5283黄＜晋黍7号,与正常供水相比,3品种的SOD、脯氨酸和可溶性糖在不同处理下与对照相比差异显著,除陇糜4号外,其它2品种的POD在中度和重度水分胁迫下与对照相比差异显著;(3)对叶绿素含量、叶片相对含水量和光合速率,随着胁迫程度的增加,3品种各值均呈下降趋势,晋黍7号受影响最大,3品种的各值在重度胁迫下与对照相比差异显著;(4)对根系活力及细胞膜透性而言,晋黍7号的根系活力受水分胁迫的影响较大,且晋黍7号的细胞膜透性和MDA含量增加幅度大,受干旱损害也大,抵御干旱的能力较弱,其抗旱性相对较弱,雨陇糜4号的抗旱性较强.     

PEG胁迫对萌动苦豆子子叶抗旱生理及氧化苦参碱含量的影响

以PEG-6000模拟干旱条件,测定苦豆子种子萌发、萌动种子子叶中质膜相对透性(PMP)、丙二醛(MDA)和脯氨酸(Pro)含量以及抗氧化物酶POD、CAT、SOD酶活性以及氧化苦参碱含量,探讨苦豆子种子的抗旱适应性。结果表明:10%PEG胁迫下,种子的发芽势、发芽率、发芽指数和活力指数均达到最高,依次为66.67%,78.67%,24.40和183.79,20%PEG胁迫种子仍有较高的发芽能力。随PEG胁迫程度加剧,萌动苦豆子种子子叶中质膜相对透性和Pro含量逐渐上升,MDA含量逐渐下降;POD、CAT和SOD 3种保护酶对干旱胁迫的保护作用不尽相同,中轻度胁迫(PEG≤20%)时POD酶起主要作用,重度胁迫(PEG20%)时CAT和SOD酶起主要作用。PEG胁迫使子叶中OMA含量下降,OMA含量与抗旱生理指标间均存在负相关。适度干旱有助于苦豆子种子萌发,萌动种子对干旱有强的防御机制。     

水分胁迫对不同品种甜高粱幼苗保护酶活性等生理特性的影响

以两个甜高粱品种为材料,研究不同浓度PEG-6000渗透溶液对甜高粱幼苗保护酶活性等生理特性的影响,比较不同品种间的抗旱性差异。结果表明:10%、20%PEG胁迫下两个品种甜高粱幼苗叶片相对含水量下降,质膜相对透性、丙二醛及脯氨酸含量增大,其中农家品种变幅较大;随着PEG胁迫浓度的增加,两个品种叶片还原型谷光苷肽(GSH)含量降低,20%PEG胁迫下甜新2号GSH含量高于农家品种;两种PEG浓度处理下,甜新2号叶片抗氧化酶(APX、POD、SOD、CAT)活性高于农家品种。综合分析表明,相对于农家品种,甜新2号具有较强的抗旱性。     

甘薯愈伤组织对干旱胁迫的生理反应研究

以"芦选一号"甘薯愈伤组织为材料,研究干旱胁迫对细胞水势、可溶性蛋白、可溶性糖、脯氨酸含量、SOD、POD、CAT活性等的影响,从而在细胞水平上探讨甘薯抵御干旱胁迫的生理机制.主要结果如下:干旱胁迫下,甘薯愈伤组织的膜透性显著增大,水势降低;可溶性蛋白含量在轻度胁迫下降低,而在重度胁迫下升高;SOD活性在中度和重度胁迫下升高;POD活性在不同胁迫程度处理下普遍下降;CAT活性在中度和重度胁迫下升高;脯氨酸和可溶性糖含量在不同胁迫程度处理下普遍升高.     

不同花椒品种抗旱性比较研究

以3个花椒品种1年生实生苗为试材,采用盆栽试验,研究了干旱胁迫条件下3个品种叶片相对含水量、可溶性蛋白质含量、MDA含量、SOD、POD活性、叶绿素含量、净光合速率、茎生物量、根生物量、总生物量和根茎比的变化,利用隶属函数对其抗旱性进行了综合评价。结果表明,随干旱胁迫程度的增加,3个花椒品种叶片相对含水量均呈下降趋势;MDA含量、POD活性均呈上升趋势;可溶性蛋白含量先减少后增加;SOD活性、叶绿素含量、净光合速率季变化平均值先增加后下降;净光合速率季变化曲线呈单峰型或双峰型,但峰值出现的时间不同;茎生物量、根生物量和总生物量均呈下降趋势;豆椒根茎比降低,二红袍根茎比先降后升,大红袍根茎比上升。3个花椒品种抗旱性强弱排序为:豆椒二红袍大红袍。     

干旱对小麦孕穗期叶片生理特性及产量的影响

为明确土壤干旱对孕穗期小麦生理特性和产量的影响,选用小偃22等7个冬小麦品种材料,通过盆栽控水方式,测定孕穗期叶片中超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)及过氧化氢酶(CAT)活性、相对电导率、丙二醛(MDA)含量等生理和产量指标结果表明,在中度和严重干旱下,小麦叶片中的SOD、POD和CAT活性、相对电导率值、MDA含量、可溶性糖和脯氨酸含量均有不同程度地提高;除晋麦47、小偃22、矮抗58和西农979的可溶性蛋白含量有所增加外,其余品种均下降。干旱胁迫下单株穗粒数、穗粒重和千粒重均显著降低。经主成分分析,供试品种的抗旱性依次为晋麦47＞小偃22＞矮抗58＞西农979＞西农509＞郑麦366＞郑麦9023。     

贵州省干旱历时和干旱烈度的时空特征分析

全球气候的变化,导致局部地区干旱问题的加剧,我国贵州地区干旱也频繁发生。文中基于贵州省1951-2012年的19个典型站点的气象资料,以SPEI指标识别了贵州气象干旱历时和干旱烈度,确定了贵州气象干旱历时和烈度的Gamma适线频率分布曲线以及时空变化特征。结果表明:干旱历时和干旱烈度的Gamma适线频率曲线和经验频率点能够很好的吻合;干旱历时和烈度在时间上的变化趋势基本一致,而在空间分布上存在较大差异。遵义、毕节、铜仁、黔南州地区干旱频次、干旱历时和年均干旱烈度等均处于较高水平,为贵州省干旱易发地区,研究结果对旱情的识别及干旱区划的研究具有一定的指导意义。     

干旱胁迫下砂生槐、锦鸡儿的生理生化特性与抗旱性

以西藏半干旱区的两种豆科灌木为研究对象,采用盆栽控水干旱胁迫手段,比较和分析了砂生槐、矮锦鸡儿在持续水分胁迫条件下的生理响应。结果表明：随着干旱胁迫时间推移,土壤含水量不断下降,2种灌木体内水分饱和亏缺值均呈上升趋势,从上升速率和变化情况来看,砂生槐的叶片保水能力优于矮锦鸡儿;叶绿素a＋b值和叶绿素a/b值综合比较结果...     

特旱条件下玉米自交系抗旱性评价

为了发掘和利用玉米抗旱种质资源,选育耐旱高产的玉米杂交种,通过全生育期控水试验,对58个玉米优良自交系的抗旱性进行了鉴定和评价,并进行了抗旱性聚类和遗传背景分析。结果表明:在特旱条件下,58个自交系减产幅度为40.6%~100%,平均产量下降了81.6%;结实率、穗行数、行粒数、出籽率4个性状分别与抗旱系数或抗旱指数存在显著或极显著的相关性,可作为玉米自交系抗旱性评价的关键指标;根据抗旱性的不同,58个自交系可划分为3类,其中第I类自交系K12、PB1139、RD6的抗旱性极强,第II类自交系CL11、郑58、P138、特早熟、Ft45-5具有较强的抗旱潜力。为了便于利用杂种优势,将不同抗旱性的自交系按照其所属遗传类群进行了再次划分,58个自交系可划分为2个类群,其中A群中抗旱性强的自交系有CL11和郑58,B群中抗旱性强的自交系有K12、PB1139、RD6、Ft45-5、P138和特早熟。     

Performance of different drought indices for agriculture drought in the North China Plain

The Palmer drought severity index(PDSI), standardized precipitation index(SPI), and standardized precipitation evapotranspiration index(SPEI) are used worldwide for drought assessment and monitoring. However, substantial differences exist in the performance for agricultural drought among these indices and among regions. Here, we performed statistical assessments to compare the strengths of different drought indices for agricultural drought in the North China Plain. Small differences were detected in the comparative performances of SPI and SPEI that were smaller at the long-term scale than those at the short-term scale. The correlation between SPI/SPEI and PDSI considerably increased from 1-to 12-month lags, and a slight decreasing trend was exhibited during 12-and 24-month lags, indicating a 12-month scale in the PDSI, whereas the SPI was strongly correlated with the SPEI at 1-to 24-month lags. Interestingly, the correlation between the trend of temperature and the mean absolute error and its correlation coefficient both suggested stronger relationships between SPI and the SPEI in areas of rapid climate warming. In addition, the yield–drought correlations tended to be higher for the SPI and SPEI than that for the PDSI at the station scale, whereas small differences were detected between the SPI and SPEI in the performance on agricultural systems. However, large differences in the influence of drought conditions on the yields of winter wheat and summer maize were evident among various indices during the crop-growing season. Our findings suggested that multi-indices in drought monitoring are needed in order to acquire robust conclusions.     

干旱胁迫下玉米自交系抗旱性评价及筛选

以39份玉米自交系为材料,2017—2018年在甘肃省张掖市设置田间自然抗旱鉴定试验,筛选抗旱鉴定指标,综合评价玉米自交系的抗旱性。结果表明：在干旱胁迫下,39份玉米自交系的粉丝间隔时间延长了0~3 d,株高、穗位高、穗长、穗粗、穗干重、籽粒干重、出籽率及百粒重均降低,其中,穗干重、籽粒干重和出籽率3个指标分别为正常灌水处理的81.5%、79%和88.5%。穗干重、籽粒干重和出籽率与平均抗旱系数呈显著正相关,可作为玉米自交系抗旱鉴定的主要指标。利用加权抗旱系数法综合评价筛选出强抗旱玉米自交系10份,其中自交系E28、DH351、陇1222、浚92-8和黄早四,抗旱性达到极强。本研究所筛选到的抗旱自交系可在选育抗旱新品种中加强利用。     

小麦高代系的抗旱性状筛选与抗旱性评价

于2020—2021年度和2021—2022年度两个生长季,在杨凌抗旱棚（DS）、杨凌农作一站（YAS）和乾县试验站（QX）3个环境下分别测定了43份和20份小麦高代系的8个农艺性状及8个产量性状,通过计算抗旱指数评价各性状对小麦抗旱指标的贡献率,同时利用隶属函数法、聚类分析等方法进行综合分析,筛选抗旱性强的小麦高代系。结果表明,在干旱胁迫环境（DS）下,小麦的农艺性状和产量性状均受到不同程度的抑制。基于各性状对小麦抗旱指数的贡献度,筛选出生物量、产量、小穗数和千粒重等作为评价小麦抗旱性的重要指标。通过抗旱性综合评价值D和聚类分析将供试小麦品种（系）分为高抗旱、抗旱、中等抗旱、干旱敏感和干旱高敏感5个等级,两年度鉴定出21-1、21-34、21-39、21-18、21-2和22-17共6份高抗旱小麦品系。     

4种干旱指标在华北地区气象干旱监测中的适用性分析

采用华北地区1961—2016年69个气象站点常规观测资料,通过选取特殊气象代表站点,选用CI、SPEI、SPI及Z指数分别计算了1、3、12个月时间尺度气象干旱,并与气象干旱发生实况进行对比分析。结果表明：（1）CI计算的华北地区不同区域各时间尺度气象干旱发生频率均较实际明显偏高7%~14%,Z指数计算的发生频率均较实际明显偏低6%~12%,SPI计算的部分区域季时间尺度气象干旱发生频率也明显偏低6%左右;（2）根据华北地区9个代表气象站点计算出的4种干旱指标对比干旱发生实况统计数据,结果显示在4个研究分区中,SPEI指数表征的干旱发生状况与实际吻合率最高,分别为57.41%、60.78%、57.06%和66.99%,与实际干旱发生状况吻合程度最低的是Z指数,4个研究分区的吻合率分别为40.85%、34.94%、41.56%和38.24%。研究表明,SPEI表征各种时间尺度气象干旱发生效果最好,Z指数效果最差。因此,选用SPEI能较准确地表征华北地区气象干旱年际变化及突变检测、时间分布、空间分布、干旱发生强度、不同等级干旱分布等特征。     

油菜苗期抗旱性鉴定及抗旱指标评价

为提高油菜苗期抗旱性鉴定效率,筛选抗旱优异种质,以具有代表性的79份油菜为研究材料,通过PEG 6000模拟干旱胁迫和盆栽苗期干旱存活率试验,分析油菜苗期在干旱胁迫下鲜重、干重、叶面积、相对含水量和抗氧化酶活性等12个指标的变化规律,结合抗旱系数和抗旱度量值(D值)为衡量指标,对油菜材料进行了抗旱性综合评价.结果表明,...     

Response of hydrological drought to meteorological drought in the eastern Mediterranean Basin of Turkey

The hydrographic eastern Mediterranean Basin of Turkey is a drought sensitive area. The basin is an important agricultural area and it is necessary to determine the extent of extreme regional climatic changes as they occur in this basin. Pearson's correlation coefficient was used to show the correlation between standardized precipitation index(SPI) and standardized streamflow index(SSI) values on different time scales. Data from five meteorological stations and seven stream gauging stations in four sub-basins of the eastern Mediterranean Basin were analyzed over the period from 1967 to 2017. The correlation between SSI and SPI indicated that in response to meteorological drought, hydrological drought experiences a one-year delay then occurs in the following year. This is more evident at all stations from the mid-1990 s. The main factor causing hydrological drought is prolonged low precipitation or the presence of a particularly dry year. Results showed that over a long period(12 months), hydrological drought is longer and more severe in the upper part than the lower part of the sub-basins. According to SPI-12 values, an uninterrupted drought period is observed from 2002–2003 to 2008–2009. Results indicated that among the drought events, moderate drought is the most common on all timescales in all sub-basins during the past 51 years. Long-term dry periods with moderate and severe droughts are observed for up to 10 years or more since the late 1990 s, especially in the upper part of the sub-basins. As precipitation increases in late autumn and early winter, the stream flow also increases and thus the highest and most positive correlation values(0.26–0.54) are found in January. Correlation values(ranging between –0.11 and –0.01) are weaker and negative in summer and autumn due to low rainfall. This is more evident at all stations in September. The relation between hydrological and meteorological droughts is more evident, with the correlation values above 0.50 on longer timescales(12-and 24-months). The results presented in this study allow an understanding of the characteristics of drought events and are instructive for overcoming drought. This will facilitate the development of strategies for the appropriate management of water resources in the eastern Mediterranean Basin, which has a high agricultural potential.     

干旱胁迫对不同抗旱类型芜菁苗期生理特性的影响

以干旱敏感型芜菁(WJC106)和抗旱型芜菁(WJC129)为试验材料,采用盆栽自然干旱方法,研究干旱胁迫对不同抗旱类型芜菁苗期丙二醛含量、相对电导率、抗氧化酶活性、渗透调节物质、光合荧光以及叶片气孔形态特征的影响。结果表明：干旱胁迫显著增加芜菁苗期丙二醛含量和相对电导率,WJC106的增幅分别为59.71%和27.05%,WJC129分别为54.52%和20.06%,其细胞膜受损程度较大。WJC129有较强的调节能力,在干旱胁迫下其抗氧化酶活性和渗透调节物质的含量显著高于WJC106。干旱胁迫下WJC106和WJC129脯氨酸增幅分别为85.22%和88.97%,可溶性蛋白增幅分别为32.51%和58.26%,脯氨酸和可溶性蛋白起主要渗透调节作用。干旱胁迫除对芜菁有效光量子产量影响不明显之外,对叶绿素含量、光合及荧光参数均造成负面影响,其中WJC106受影响较大,WUE下降了71.5%,而WJC129光合及荧光各项指标相对比较稳定,WUE反而增加了18.2%。干旱胁迫使两个不同抗旱类型的芜菁苗期叶片气孔变小,保卫细胞变薄,气孔开度和气孔张开率显著减小。在干旱胁迫下,抗旱型芜菁的气孔开...