不同扁蓿豆种质孕蕾期抗旱性综合评价

采用盆栽反复干旱法,在适度、中度和重度水分胁迫(土壤含水量分别为75%~80%、50%~55%和30%~35%)条件下,研究了12份不同生境扁蓿豆(Medicago ruthenica)种质孕蕾期的抗旱性。结果表明:随着干旱胁迫程度的加剧,12份扁蓿豆的绝对株高、茎粗、地上生物量、地下生物量、叶片相对含水量和叶绿素含量均呈下降趋势,而丙二醛(MDA)含量呈上升趋势;与对照相比,中度水分胁迫下,12份扁蓿豆叶片相对含水量的降幅均在11%以下,重度水分胁迫严重抑制了扁蓿豆的生长;中度和重度胁迫下,陇县扁蓿豆绝对株高降幅较小,分别下降了1.8%和22.1%;而渭源扁蓿豆叶片MDA含量在中度和重度水分胁迫下均比其他材料的含量高,分别为26.172μmol·g-1和31.149μmol·g-1。以中度和重度水分胁迫处理下绝对株高、茎粗、地上生物量、地下生物量、叶片相对含水量、MDA含量和叶绿素含量的相对值为评价指标,应用隶属函数法对12份扁蓿豆孕蕾期抗旱性进行综合评价,抗旱性强弱依次为:陕西陇县榆中永昌陇西天水渭源土默特自选8号景泰临夏镇原夏河。     

水分胁迫对欧美Ⅰ-107杨树苗生理生化特性的影响

以欧美Ⅰ-107杨扦插苗为试材,研究不同程度干旱胁迫处理对杨树苗叶片生理生化特性的影响.结果表明:随着水分胁迫程度的增加和时间的延长,杨树苗叶片的相对含水量、自由水含量显著降低;束缚水含量、束缚水/自由水比值在轻度胁迫下逐渐升高,而在中度和重度胁迫下先升后降;脯氨酸含量在轻度胁迫下与对照差异不显著,在中度和重度胁迫下显著高于对照;可溶性蛋白在轻度胁迫下逐渐升高,而在中度和重度胁迫下先升后降;SOD和CAT活性先上升后下降,丙二醛含量显著增加.可见,Ⅰ-107杨树苗在轻度水分胁迫下具有相对较强的抗氧化防御和渗透调节机制,而在中度和重度胁迫下明显减弱.     

水分胁迫对欧美I-107杨树苗生理生化特性的影响

以欧美I-107杨扦插苗为试材,研究不同程度干旱胁迫处理对杨树苗叶片生理生化特性的影响。结果表明:随着水分胁迫程度的增加和时间的延长,杨树苗叶片的相对含水量、自由水含量显著降低;束缚水含量、束缚水/自由水比值在轻度胁迫下逐渐升高,而在中度和重度胁迫下先升后降;脯氨酸含量在轻度胁迫下与对照差异不显著,在中度和重度胁迫下显著高于对照;可溶性蛋白在轻度胁迫下逐渐升高,而在中度和重度胁迫下先升后降;SOD和CAT活性先上升后下降,丙二醛含量显著增加。可见,I-107杨树苗在轻度水分胁迫下具有相对较强的抗氧化防御和渗透调节机制,而在中度和重度胁迫下明显减弱。     

入侵植物长刺蒺藜草对不同程度干旱胁迫的适应对策

研究长刺蒺藜草在逆境条件下的生理适应机制，明确其抗旱能力，对防治长刺蒺藜草有重要意义。本研究选择内蒙古自治区通辽市科尔沁沙地长刺蒺藜草的成熟期刺苞中的种子为材料，模拟不同程度的干旱胁迫，通过室内盆栽试验方法进行处理，设置3个水分处理梯度，土壤含水量分别控制在田间饱和持水量的80%、55%和35%，分别研究恒定的充分供水处理（CK）、中度干旱胁迫处理（MD）、重度干旱胁迫处理（SD）对长刺蒺藜草各器官生物量、保护酶活性及丙二醛含量的影响。结果表明：（1）随着干旱胁迫程度增强，长刺蒺藜草的茎、叶生物量以及地上总生物量均逐渐减少，果实生物量呈现先增长后减少的趋势。（2）随干旱胁迫程度的加强，长刺蒺藜草的过氧化物酶（POD）活性、丙二醛（MDA）含量迅速上升；超氧化物歧化酶（SOD）活性平缓上升；过氧化氢酶（CAT）活性呈先上升后下降。（3）中度干旱胁迫下长刺蒺藜草的生育期与充分供水的无显著差异且显著长于重度干旱胁迫下的。综上所述长刺蒺藜草在中等干旱胁迫下采用耐旱的适应策略，降低营养体的生物量分配，增加繁殖体的生物量分配并且延长生长发育时间从而获得更大的结实量；而在重度干旱胁迫下采用逃旱的适应...     

水分处理对榆树幼苗不同器官非结构性碳水化合物的影响

设置正常供水、轻度、中度和重度干旱处理,分析两年生榆树幼苗不同器官的可溶性糖、淀粉及非结构性碳水化合物(NSC)随处理时间延长(15、30、45 d和60 d)的变化特征。结果表明:水分处理15 d时,随着干旱程度增加,叶片和细根可溶性糖含量呈下降趋势,叶片淀粉含量在中度和重度干旱处理最低,为(18.35±0.06)mg·g^-1,茎和粗根可溶性糖含量在重度干旱处理显著低于其他处理。处理30 d时,叶片淀粉和NSC含量随干旱程度增加呈上升趋势,且叶片淀粉含量在重度干旱处理最高,为(47.83±0.27)mg·g^-1,茎和粗根淀粉及NSC含量在轻度干旱处理下显著低于适宜水分处理。处理45 d时,随干旱程度增加,细根可溶性糖/淀粉呈下降趋势,叶片可溶性糖含量、可溶性糖/淀粉和茎淀粉含量在重度干旱处理显著高于其他处理。处理60 d时,随着干旱程度增加,叶片和细根可溶性糖/淀粉逐渐增加,粗根可溶性糖、淀粉和NSC含量在重度干旱处理显著高于其他处理,并且NSC含量达到最大值(68.88±1.01)mg·g^-1。以上结果表明,榆树幼苗各器官可溶性糖、淀粉及NSC含量随着处理时间延长做出不同的响应,各器官NSC下降,并在粗根中积累。这为科尔沁沙地榆树防护林的水分管理提供依据。     

水分胁迫对文冠果幼苗生长及生理特性的影响

以1年生文冠果(Xanthoceras sorbifolia Bunge)幼苗为试材,通过盆栽控水试验设置3个水分处理:对照、干旱胁迫和水涝胁迫,研究了不同程度水分处理对文冠果幼苗生长和生理特性的影响。结果表明:1)水分胁迫下文冠果幼苗地上生物量、根生物量和总生物量显著下降,根冠比显著增大(P<0.05)。2)与对照相比,干旱胁迫下文冠果叶片SOD活性、MDA含量、脯氨酸含量和相对电导率显著升高,分别比对照上升了43.4%、4.1%,86.8%和12.3%;而CAT活性显著下降,比对照下降了37.2%。3)与对照相比,水涝胁迫下文冠果叶片MDA含量、脯氨酸含量和相对电导率显著升高,分别比对照上升了19.8%、50.2%和20.5%;SOD活性、CAT活性显著下降,分别比对照下降了13.9%、55.8%。综合指标分析认为,文冠果对水分胁迫具有较强的忍耐力。     

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.     

不同条件下黑果枸杞叶片气孔开度和超微结构的变化

为了探究黑果枸杞的抗旱性,以及提高其抗旱性喷施水杨酸的适宜浓度,采用人工控制水分模拟干旱胁迫条件,以黑果枸杞幼苗为实验材料,研究在不同程度干旱胁迫下喷施不同浓度(0、0.1和0.5 mmol·L-1)外源水杨酸(salicylic acid,SA)对黑果枸杞叶片结构的影响。结果显示:黑果枸杞叶片表皮气孔开度随干旱胁迫程度加深呈递减趋势,轻度(D1)和中度(D2)干旱胁迫处理组较对照(CK)显著减少(P0.05),分别较对照减小23.2%、24.1%,重度(D3)干旱胁迫处理组较其他3组显著减少(P0.05)。随着喷施外源SA浓度的增加,各组黑果枸杞叶片表皮气孔开度显著减小(P0.05)。黑果枸杞叶片相对电导率随干旱胁迫程度加深而递增,中度和重度干旱胁迫处理组较对照显著增加(P0.05),分别增加了48.72%和72.19%。随着喷施外源SA浓度的增加,重度干旱胁迫下黑果枸杞细胞膜透性显著减小(P0.05)。黑果枸杞叶片细胞在轻度干旱胁迫下细胞器变化不明显,但在中、重度干旱胁迫下细胞器破坏较大尤其是叶绿体,喷施SA后,发现细胞器受到的伤害得到缓解,线粒体嵴结构明显可见,叶绿体中也未发现存在大量的嗜锇颗粒或淀粉粒。通过3组指标的分析,说明黑果枸杞可以抵抗轻度干旱胁迫,但在中度或重度干旱胁迫时,喷施适宜浓度(0.5 mmol·L-1)的外源SA可提高黑果枸杞的抗旱性。     

海藻提取物对干旱胁迫下苹果砧木幼苗抗旱性和养分吸收的影响

以1 a生苹果砧木M9T337幼苗为试材,设置正常供水（CK）、中度干旱（MD）、中度干旱+海藻提取物（MD+SE）、重度干旱（SD）、重度干旱+海藻提取物（SD+SE）5个处理,研究海藻提取物对不同程度干旱胁迫下幼苗的生物量、光合特性、抗氧化酶活性、渗透调节物质含量和植株养分含量的影响。结果表明：在中度干旱胁迫条件下,植株总生物量较MD处理提高了15.4%,净光合速率较MD处理提高了12.1%,SOD、POD、CAT和APX活性分别较MD处理提高了4.5%、8.4%、30.6%、9.8%,可溶性蛋白和脯氨酸等渗透调节物质较MD处理分别提高了19.1%和13.1%,植株氮、磷、钾含量较MD处理分别提高了19.2%、22.7%和40.5%;在重度干旱胁迫下,叶面喷施海藻提取物后总生物量较SD处理提高了13.7%,净光合速率较SD处理提高了10.2%,SOD、POD、CAT和APX活性较SD处理分别提高了16.6%、18.1%、30.2%、8.9%,可溶性蛋白和脯氨酸等渗透调节物质含量较SD处理分别提高了14.1%和13.1%,植株氮、磷、钾含量较SD处理分别提高了12.4%、21.7%和38.4%。不同程度干旱条件下喷施海藻提取物均有良好的缓解效果,以中度干旱胁迫缓解效果更显著。     

干旱胁迫对沙芥幼苗根系形态及抗氧化酶活性的影响

以一年生沙芥幼苗根系为材料,采用盆栽试验,测定不同干旱处理下幼苗根系形态特性、渗透调节物质含量、抗氧化系统等生理指标。结果表明,干旱胁迫下沙芥幼苗根系主根长、主根体积和根冠比随着胁迫天数的延长不断增加,重度胁迫时分别上升154.39%、90.69%和189.59%。幼苗根系活力在重度胁迫时下降51.22%,根系可溶性蛋白、脯氨酸和可溶性糖含量在轻度和中度胁迫时上升,而重度胁迫时分别下降了1.65%、4.13%和11.84%。根系中的过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)、抗坏血酸活性随着胁迫程度加剧不断上升,过氧化物歧化酶(SOD)先上升后下降。丙二醛(MDA)含量和根系质膜透性随着胁迫程度增加逐渐上升到255.74%和122.78%,复水3 d后轻度和中度胁迫下根系中的抗氧化保护系统和渗透调节物质均可恢复到对照水平,重度胁迫复水3 d后只能恢复到轻度胁迫水平,说明沙芥幼苗根系受到了一定程度的伤害。     

干旱对小麦灌浆期旗叶光合等生理特性的影响

对盆栽小麦开花灌浆期进行正常供水(CK)、中度干旱胁迫(MS)和严重干旱胁迫(SS)3种水分处理,测定旗叶各生理指标变化。结果表明:花后0～28d,中度干旱胁迫的旗叶中可溶性蛋白含量变化与对照接近,严重干旱胁迫下可溶性蛋白含量较低;开花8天以后,两种干旱处理旗叶中可溶性糖含量均高于对照,在开花第28天,分别高出对照2.8％和3.7％;两种干旱处理,开花16d以前,旗叶中脯氨酸(Pro)含量急增,尔后又降低;整个开花灌浆期间,中度干旱胁迫旗叶中叶绿素含量、光合速率、蒸腾速率、气孔导度和单叶WUE与对照接近,严重干旱胁迫处理下,则明显较低,但单叶WUE增加;随着干旱程度增加旗叶水势降低;花后23d时,严重干旱处理水势低于对照1.3MPa。     

干旱胁迫对大豆光合、产量及品质的影响

以大豆品种陇中黄601、陇中黄602、中品661、晋豆21为材料，设置正常灌水(CK)、中度干旱(D₁)、重度干旱(D₂) 3个水平进行干旱胁迫处理，采用2 a试验分析大豆苗期、开花期和鼓粒期光合生理生态指标以及成熟后农艺性状、产量和品质的差异。结果表明，随着干旱胁迫程度的加重，大豆生长指标、光合指标及产量均呈递减趋势，在重度干旱胁迫(D₂)下，大豆产量降幅最大达到56.7%。D₂处理开花期的P_n降幅最大，达45.15%,苗期的叶绿素SPAD值升高幅度最大，为21.92%。各品质指标均随干旱程度的增加呈上升趋势，D₂处理下，大豆蛋白质和脂肪含量比CK分别增加4.51%和1.77%。不同品种的蛋白质、脂肪、果糖、亚油酸、亚麻酸、油酸、硬脂酸、非必需氨基酸和必需氨基酸含量与产量呈负相关，蔗糖、淀粉多糖和棕榈酸含量与产量呈正相关，说明干旱胁迫下大豆产量和品质的提升仍存在矛盾。早熟品种陇中黄601丰产抗旱，适宜在干旱半干旱区种植。     

干旱与复水对马铃薯块茎膨大期碳氮转运的影响

为探讨干旱及复水对马铃薯块茎膨大期碳氮物质转运影响的生理机制,采用盆栽控水法研究了干旱胁迫、旱后复水过程中马铃薯叶片与块茎中碳水化合物、氮素同化物以及碳氮转运相关酶活性的变化规律。结果表明：干旱胁迫下马铃薯叶片蔗糖磷酸合成酶（SPS）活性显著增强,增幅为54.9%,可溶性糖与蔗糖含量显著增加,分别增加84%、25%;块茎蔗糖与淀粉含量显著下降,分别降低25%、11.8%。复水后叶片可溶性糖含量变化较小,叶片SPS活性仍保持较高水平;块茎中蔗糖合成酶（SS）活性下降6.25%(P＜0.05),蔗糖与淀粉含量分别增加21.8%、29.8%。干旱胁迫下马铃薯叶片中硝酸还原酶（NR）活性下降49.3%,谷氨酰胺合成酶（GS）活性与对照差异不显著,叶片游离氨基酸与可溶性蛋白质含量分别降低29.4%、38.4%,全氮含量降低13%;块茎中游离氨基酸与可溶性蛋白质含量增加16.8%、270.9%。复水后叶片中NR与GS活性高出对照3.5%、12.1%,叶片游离氨基酸、可溶性蛋白质以及全氮含量仍保持较低水平;块茎游离氨基酸、可溶性蛋白含量较高,增幅分别为24.6%、178.4%,全氮含量增加,与对照差异不显著。说明干旱胁迫显著阻碍了马铃薯碳水化合物与氮素同化物的合成与转运,使马铃薯叶片碳水化合物积累,但干旱促进了氮素向块茎转运,块茎中的碳氮比下降;复水后马铃薯植株能够快速修复干旱胁迫造成的损伤,表现为块茎中淀粉含量增多,块茎碳氮比增加。     

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。     

基于转录组测序解析干旱胁迫对祁连山黄参基因表达的调控

以栽培2个月的黄参为试材,设置对照（土壤相对含水量70%~80%）和适度干旱胁迫（土壤相对含水量55%~60%）处理,利用高通量转录组测序BGISEQ-500平台,对测序结果进行基因功能注释、差异表达基因(DEGs, differentially expressed genes)筛选。结果表明：(1)获得的68193条Unigene中,分别有34230(50.20%)、34170(50.11%）、31727(46.53%)、27701(40.62%)、27092(39.73%)和22793(33.42%)个Unigene分别被分配到NCBI非冗余蛋白(NR)、eggNOG(基因的进化谱系, Evolutionary genealogy of genes: Non\|supervised Orthologous Groups)、基因本体(Gene ontology,GO)、Pfam (Protein family)、SwissProt (Reviewed protein sequence database)和KEGG (Kyoto encyelopedia of genes and genomes)六大功能数据库。(2)DEGs分析显示,黄参块状根和叶中分别有10674个和13402个DEGs;GO富集结果表明,根和叶中的DEGs功能部位中的分布基本一致,主要富集在生物过程、DNA的复制和翻译调控、氧化还原过程、蛋白质磷酸化、防御响应等;KEGG富集分析表明,根中DEGs显著富集在苯丙烷类生物合成、半乳糖代谢、半胱氨酸和甲硫氨酸代谢、淀粉和蔗糖代谢、植物-病原菌相互作用、植物激素信号转导等途径,叶中DEGs则主要富集在半乳糖代谢、淀粉和蔗糖代谢、苯丙烷类生物合成、戊糖、葡萄糖醛酸转换、植物激素信号转导等途径,说明淀粉和蔗糖代谢、半乳糖代谢、苯丙烷类生物合成途径、植物激素信号转导途径在黄参应对干旱胁迫中起重要作用。干旱胁迫影响黄参不同器官中差异基因的表达,为解析黄参耐受干旱的生物学途径、黄参药效成分的生物合成和分子机制提供了理论依据。     

壳寡糖对干旱胁迫下信前胡生长及叶片生理特性的影响

以信前胡盆栽幼苗作为研究材料,通过测定信前胡的株高、叶面积、生物量、含水量、根冠比和叶片抗旱相关的生理指标,研究了5、10、15 mg·L^-1和2 mg·L^-1的壳寡糖(Chitooligosaccharide,COS)溶液处理对干旱胁迫下信前胡生长和叶片生理特性的影响。结果表明,不同浓度壳寡糖对干旱胁迫下信前胡生长均有不同程度的促进作用,且随壳寡糖浓度的增加,各生长指标均表现出先增后降的趋势,均有一定的最适浓度。与单纯干旱处理相比,5、10、15 mg·L^-1和20 mg·L^-1壳寡糖处理信前胡的单株叶片数分别提高了32.5%、50.8%、29.3%和6.3%,均达到了显著水平（P<0.05）;10 mg·L^-1和15 mg·L^-1壳寡糖处理信前胡的单株平均叶面积分别提高了27.3%和20.8%,均达到了显著水平（P<0.05）;5、10、15 mg·L^-1壳寡糖处理信前胡的株高分别显著提高了17.4%、31.7%和19.6%。10 mg·L^-1壳寡糖处理信前胡叶片的脯氨酸含量较单纯干旱处理显著提高了11.8%,10 mg·L^-1壳寡糖处理信前胡叶片的H₂O₂含量和MDA含量均较单纯干旱处理显著降低（降幅分别为46.9%和14.4%）。因此,10 mg·L^-1壳寡糖处理可显著缓解信前胡苗期的干旱胁迫（P<0.05）。     

PEG胁迫下不同品系藜麦抗旱性评价

利用不同浓度PEG溶液模拟干旱胁迫,研究5种品系藜麦幼苗的形态、生理生化及光合特性,并对其进行耐旱性评价。结果表明：15%PEG处理下各品系藜麦株高增量、叶面积及生物量显著（P<0.05）低于对照,其中株高增量、叶面积、生物量下降幅度最小的品系分别是NK1、NK2和NK5,分别比对照下降了44.38%、25.39%和48.23%;随着干旱胁迫加剧, 各藜麦品系叶片内相对含水量显著（P<0.05）下降, 叶片的质膜透性、丙二醛（MDA）含量、脯氨酸（Pro）含量上升,15%PEG胁迫下NK2和NK3的Pro含量分别是对照的2.69和1.93倍, 超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）、过氧化氢酶（CAT）和抗坏血酸过氧化物酶（APX）活性均先升后降,SOD、CAT和APX活性在5%PEG处理下达到最大值, 而POD活性在10%PEG处理下达到最大; 随干旱胁迫增强,5种品系藜麦幼苗的净光合速率（P_n）、蒸腾速率（T_r）和气孔导度（G_s）降低,胞间CO₂浓度（C_i）先降后升,叶绿素（Chl）先升后降,其中NK5品系P_n下降幅度最小,比对照下降了51.15%。运用隶属函数法对藜麦抗旱能力进行综合评定,不同藜麦品系耐旱性为NK5>NK1>NK2>NK4>NK3。     

干旱胁迫对玉米苗期植株生长和保护酶活性的影响

以2个不同抗旱性玉米品种云瑞47(抗旱性强)和云瑞88(抗旱性弱)为材料,采用盆栽控水试验,设置轻度干旱胁迫(LS)、中度干旱胁迫(MS)、重度干旱胁迫(SS)3个干旱处理和正常灌水(CK),研究了干旱胁迫对2个玉米品种苗期株高、叶面积、生物量、根冠比和保护酶活性的影响,以探讨干旱胁迫对玉米苗期生长发育及其生理过程的影响机制。结果表明:(1)干旱胁迫抑制2个玉米品种苗期植株生长,导致植株株高降低、叶面积减少、整株生物量显著下降,根冠比增加,且抗旱性弱的品种云瑞88对干旱胁迫的敏感性高于抗旱性强的品种云瑞47。(2)干旱胁迫下2个玉米品种叶片的超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性表现为先升高后降低趋势,在MS处理下达到最高。与CK相比,云瑞47叶片SOD、POD和CAT分别增加了27.04%、16.95%和19.13%;云瑞88叶片SOD、POD和CAT分别增加了22.55%、11.20%和12.64%;(3)干旱胁迫增加了2个品种叶片丙二醛(MDA)含量,随着干旱胁迫程度的加剧,云瑞47(耐旱性强)叶片MDA变化幅度小于云瑞88(耐旱性弱),尤其SS处理下云瑞88的MDA积累量是云瑞47的1.31倍。云瑞47的各生理参数比云瑞88受旱影响小,干旱胁迫下仍具有较强的保护酶活性和较低的MDA含量,是云瑞47适应干旱环境的主要生理原因。