不同藜麦资源的抗旱性评价及渗透调节剂对其抗旱性的影响

为了对藜麦资源进行抗旱性评价并研究渗透调节剂对藜麦幼苗抗旱性的影响,以黑藜(black quinoa)、白藜(white quinoa)、红藜(red quinoa )、蒙藜(mongolian quinoa)为试验材料,对其幼苗进行干旱胁迫（DS）和正常浇水（CK）处理,研究干旱胁迫对不同藜麦幼苗形态及生理指标的影响;同时用水、5%蔗糖和1%磷酸三种渗透调节剂对藜麦种子进行前处理后,对幼苗进行干旱胁迫和正常浇水处理,研究渗透调节剂处理种子对其幼苗的抗旱性指标影响,最后综合评价不同藜麦资源的抗旱性。结果表明： ①随着干旱胁迫时间的延长,藜麦叶片的相对含水量逐渐降低,藜麦幼苗生长受到抑制,生物量积累逐渐减少,而叶绿素含量则呈现先上升后降低的趋势。②渗透调节剂处理过的藜麦种子,其幼苗的抗旱性变化不同,5%蔗糖处理的幼苗抗旱能力较水处理显著高22.22%;而1%磷酸处理的幼苗抗旱能力显著低于水处理,表明5%蔗糖处理可以提高藜麦幼苗抗旱性,而1%磷酸对藜麦抗旱性影响不显著。③隶属函数法评价结果显示,4种藜麦资源的表现为红藜>白藜>蒙藜>黑藜。综上,在干旱半干旱地区种植藜麦,应优选抗旱性强的红藜和白藜,5%蔗糖可以作为提高藜麦抗旱性的渗透调节剂。研究结果为我国北方干旱半干旱地区的藜麦产业发展提供理论基础。     

藜麦抗旱性研究进展与展望

干旱是造成农作物产量损失最大的非生物胁迫.藜麦作为一种新型的粮食作物,对干旱、盐胁迫、土壤贫瘠和冻害等非生物胁迫均有较好的耐受能力,可以作为土壤与气候逆境条件下的优选作物.筛选、培育耐旱藜麦品种并探明藜麦抗旱相关机制对保障粮食安全、提高藜麦产量与品质,以及提供抗旱基因资源将产生重要的影响.笔者从藜麦在干旱胁迫条件下的抗旱机制、生理生化指标和基因及转录组研究等方面分别进行概述,为藜麦抗旱性鉴定工作提供借鉴,并对今后藜麦抗旱性研究方向进行了展望.     

PEG模拟干旱胁迫下藜麦萌发期抗旱性评价

【目的】研究与评价PEG模拟干旱胁迫下10个藜麦品种的萌芽期抗旱性。【方法】采用5%~30%不同浓度PEG-6000溶液模拟干旱胁迫条件。【结果】低浓度PEG-6000对藜麦种子萌发及根长具有促进作用,对茎长有一定的抑制作用。随着PEG-6000浓度增大,所有抗旱指标均下降。【结论】利用隶属函数分析得出,10个藜麦品种萌发期抗旱性强弱顺序为:YL2＞YL1＞YL7＞YL3＞YL9＞YL5＞YL10＞YL6＞YL8＞YL4。为较好的反映藜麦品种在不同胁迫程度的耐受能力,将10个藜麦品种划分为三个抗旱级别:YL1、YL2、YL7为强耐旱品种; YL3、YL9为中等耐旱品种;YL4、YL5、YL6、YL8、YL10为弱耐旱品种。     

伊犁河谷不同藜麦品种对盐胁迫的生理响应及耐盐评价

为了研究伊犁河谷不同藜麦品种对盐胁迫的生理响应、评价藜麦品种耐盐性,以NXSG56、NXSG85、HP9、GY3、QA13-9共5个藜麦品种为材料,分别用50、100、150、200、250、300、350、400 mmol·L^-1 NaCl溶液处理种子及幼苗,研究不同NaCl浓度对种子萌发、幼苗生长及生理指标的影响。结果表明,随NaCl浓度升高,藜麦种子发芽率、发芽势及幼苗地下部分干鲜重、叶片叶绿素含量、超氧化物歧化酶活性、胁迫初期叶片可溶性糖含量均呈先上升后下降趋势;幼苗叶片相对电导率、脯氨酸、丙二醛、Na⁺及后期叶片可溶性糖含量持续上升;地上部分干鲜重、纤维素及K⁺含量持续下降。说明各藜麦品种幼苗在受到NaCl胁迫时会通过提高渗透物质含量、增加根系吸收面积、增强超氧化物歧化酶活性等自我保护机制对抗盐胁迫。以上结果表明,NXSG85、NXSG56较其他品种耐盐,QA13-9对NaCl胁迫较敏感。     

藜麦生物学特性及精简栽培种植技术

目的探究干旱对藜麦种子萌发及生理特性的影响,为研究藜麦抗旱机理、选育抗旱品种提供理论依据。方法以藜麦(Chenopodium quinoa willd.)种子为试验材料,采用聚乙二醇(PEG-6000)模拟干旱条件,研究干旱对藜麦种子萌发中发芽率、芽长以及生理指标的影响。结果处理36、60、84 h后,藜麦种子的发芽率和芽长均随PEG-6000质量浓度的升高而呈现先上升后下降的趋势,0.10 g/mL时种子发芽率最大,0.15 g/mL时种子芽长最长。随着PEG-6000质量浓度的增加,游离氨基酸含量呈上升趋势;超氧化物歧化酶(SOD)活性呈先上升后下降的趋势,0.10和0.15 g/mL PEG-6000处理并且在长时间培养下能不同程度地提高萌发种子中SOD活性;0.25 g/mL PEG-6000处理下,种子的过氧化物酶(POD)活性最高;0.15 g/mL PEG-6000处理下,过氧化氢酶(CAT)活性最高;随着PEG-6000质量浓度增加,α-淀粉酶活性呈先上升后下降的趋势。结论适宜质量浓度的PEG溶液能促进种子萌发,干旱条件能促进藜麦种子中游离氨基酸含量的增加,对POD活性也有促进作用。     

海水胁迫下藜麦根系形态发育及生理响应

筛选和培育耐盐植物是开发利用滨海盐渍土的重要途径。本试验在砂培条件下,研究不同稀释配比的海水(0、20%、30%、40%、50%、60%和70%)对藜麦植株生长、根系形态结构及生理特性的影响。结果表明:低于30%海水胁迫下,藜麦地上部生长受影响较小,株高和叶面积有所降低,茎粗和地上部生物量并没有受到显著影响,而根系总根长、最大根长、根表面积、根体积、根系平均直径及根尖数均表现出降低趋势;随着海水浓度的进一步增加,地上部和地下部生长均受到不同程度的抑制,其中对地下部的抑制作用大于地上部,根冠比逐渐降低。与根系形态发育相比,藜麦根系生理活性的变化在耐盐过程中起着更为重要的作用,根系活力随海水浓度的增加依次升高,尤其在高浓度海水胁迫下,表现出较强的根系活力。根系超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)活性随着海水浓度的增加先升高后降低,分别在30%和40%浓度下达到最大值;过氧化氢酶(CAT)活性呈逐渐升高的趋势;丙二醛(MDA)含量在0～40%海水浓度下较为稳定,大于50%时显著上升。盐胁迫下藜麦根系渗透调节物质含量发生显著变化,可溶性蛋白含量随海水浓度的增加呈先升后降趋势,40%海水浓度下达到最大值;根系脯氨酸含量呈逐渐升高的趋势。     

中蔗系列新品种对干旱胁迫的响应及抗旱性评价

[目的]研究中蔗系列新品种对干旱胁迫的生理响应,并对其进行抗旱性评价,为后续抗旱性分子机理研究打下基础,也为抗旱甘蔗品种选育和推广应用提供理论依据.[方法]以来自同一亲本(ROC25×云蔗89-7)的中蔗系列新品种(中蔗1号、中蔗6号、中蔗9号)和新台糖22号(ROC22)为试验材料,采用桶栽法,待甘蔗幼苗长至4~5叶时,浇灌20%聚乙二醇6000(PEG-6000)模拟干旱胁迫,设清水对照和3个干旱处理(分别干旱胁迫1、3和5 d),比较分析不同处理甘蔗叶片的气孔特性、相对水含量、超氧化物歧化酶(SOD)活性、过氧化物酶(POD)活性、可溶性糖含量、脯氨酸含量及丙二醛(MDA)含量等生理指标的变化差异,结合隶属函数分析法对这些指标进行抗旱性综合评价.[结果]经干旱胁迫5 d后,参试甘蔗品种的气孔闭合率增加,气孔长宽比值增大,气孔密度整体下降.其中,中蔗9号的气孔闭合率最低(14.44%),气孔密度在干旱胁迫前后均相对较高.随着干旱胁迫时间的延长,各参试甘蔗品种的相对水含量均逐渐下降,SOD活性整体增加,POD活性整体下降,可溶性糖含量先上升后下降,脯氨酸含量变化明显,MDA含量逐渐升高.其中,中蔗1号的相对水含量在干旱胁迫后下降最明显,与对照相比显著降低16.5%(P<0.05);中蔗6号和中蔗9号的SOD活性相对较高;不同干旱胁迫处理下均以中蔗1号的POD活性最低;中蔗9号可溶性糖的初始含量和干旱胁迫5 d后的含量均高于其他品种;ROC22的MDA含量高于3个中蔗系列品种,中蔗9号的MDA含量变化不显著(P>0.05),且含量最低.依据平均隶属函数值的甘蔗品种的抗旱性排序为:中蔗9号>中蔗6号>中蔗1号>ROC22,与大田表型观测结果一致.[结论]与ROC22相比,中蔗系列新品种的抗旱性相对较强.其中,中蔗9号在干旱胁迫下的气孔特性表现较好,SOD活性和可溶性糖含量较高,MDA含量最低,抗旱性综合评价结果最优.     

鸭茅种质资源苗期抗旱指标筛选及抗旱评价

为筛选鸭茅苗期抗旱性指标,以7份不同来源鸭茅(Dactylis glomerata)种质为供试材料,设置适宜水分、轻度和重度干旱胁迫3个处理,于处理30 d后测定叶片的相对含水量、相对电导率、抗氧化酶活性等生理生化指标,采用抗旱性度量值、综合抗旱系数、加权抗旱系数并结合主成分分析、隶属函数分析、灰色关联分析等多种方法对...     

拔节期干旱对不同玉米品种叶片生理特性的影响及抗旱性分析

以选育的和目前主推广的6个玉米品种为试验材料,利用人工可控移动抗旱棚进行拔节期水分中度胁迫试验,研究干旱胁迫对玉米生理特性的影响。分析旱胁迫下6个玉米品种的丙二醛含量、叶绿素含量、可溶性蛋白含量、脯氨酸含量、超氧化物歧化酶和过氧化物酶活性,结果表明：6个玉米品种在干旱胁迫下表现出了不同的生理响应机制,6个玉米品种叶片的丙二醛含量、叶绿素含量均不同幅度的显著下降,脯氨酸含量、可溶性蛋白含量、超氧化物歧化酶和过氧化物酶活性均不同程度的显著升高。旱胁迫下,尤其郑单988和郑单6386的MDA含量升高幅度较低,叶绿素含量下降幅度较小,抗氧化酶活性升高幅度较大,可溶性蛋白和脯氨酸含量较高,反应出其耐旱性较强;相反郑单958相对于郑单6386和郑单988,生理生化层面表现出较弱的抗旱性。本研究结果对揭示玉米耐旱机理有一定的重要意义,并可以为玉米耐旱种质筛选、改良和分子育种提供有效的指导和参考。     

不同抗旱性花生品种的叶片形态及生理特性

【目的】筛选叶片抗旱相关性状,探索性状指标大小的评价方法,揭示不同抗旱性花生品种抗旱的叶片形态及生理机制。【方法】以12个花生品种为试验材料,在人工控水条件下,于苗期及结荚期给予干旱胁迫及正常灌水对照2个土壤水分处理,苗期处理以盆栽种植方式进行,称重法控水,结荚期处理在池栽条件下进行,测墒补灌法控水,控水期间以电动防雨棚遮雨。测定苗期干旱及正常供水对照的叶片组织结构、厚度、比叶重、叶面积、光合速率、叶绿素含量等叶片性状指标,对比分析上述叶片性状与花生品种抗旱性的关系,以性状指标大小评价不同花生品种抗旱的叶片机制,以生物量抗旱系数评价苗期抗旱性,以收获期产量抗旱系数评价结荚期抗旱性。【结果】通过2年的试验发现,干旱胁迫下,不同花生品种生物量抗旱系数及产量抗旱系数有显著差异,苗期与结荚期抗旱性基本一致。根据产量抗旱系数可将12个花生品种抗旱性分为强、中、弱3级,抗旱性强的品种为A596、山花11号、如皋西洋生,花育20号、农大818、海花1号、山花9号和79266为中度抗旱品种,抗旱性弱的品种有ICG6848、白沙1016、花17和蓬莱一窝猴。干旱胁迫改变了叶片组织结构,降低了单株叶面积、功能叶面积、气孔导度、光合速率和蒸腾速率,增加了比叶重。不同抗旱性花生品种叶片性状有显著差异,抗旱性强的品种在对照及干旱胁迫下均具有较高的叶片厚度、栅/海比、比叶重、单株叶面积、光合速率。干旱胁迫下,较大的叶片栅/海比值、比叶重和光合速率是如皋西洋生和山花11号抗旱的叶片机制;山花9号与花育20号较大的单株光合面积,A596较大的光合速率是它们重要的抗旱机制。相关分析表明,干旱胁迫下的叶片栅/海比、比叶重、单株叶面积和光合速率与品种抗旱系数的相关性达极显著水平。【结论】山花11号和79266分别可作为花生强、弱抗旱性鉴定的标准品种。花生出苗后10 d进行40%土壤相对含水量的干旱处理,持续胁迫14 d时的叶片栅/海比、单株叶面积、比叶重和光合速率可鉴定花生种质的叶片抗旱能力。正常灌水条件下,始花期的栅/海比、单株叶面积、比叶重也能反映花生叶片的抗旱级别。山花11号可作为花生叶片优异抗旱性状鉴定的标准品种。     

狗牙根和结缕草部分品种的抗旱性能评价

草坪草的抗旱性能是城市绿化草坪节水的基础,本研究选择目前抗旱性能较好的狗牙根属和结缕草属共6个栽培品种进行了抗旱性能的评价．通过对草坪目测质量、叶片叶绿素含量、光合速率、叶片电导率和丙二醛等指标的综合分析,品种间抗旱性能由强到弱依次为：运动狗牙根≥兰引3号〉上海狗牙根〉日本结缕草≥马尼拉结缕草=交大1号结缕草;在干旱胁迫条件下．运动狗牙根的草坪质量、叶片叶绿素含量、叶片光合速率等指标上的下降幅度最小,叶片电导率和丙二醛含量的上升幅度也最小：运动狗牙根在干旱处理后8至16d的蒸腾速率要显著低于抗旱性较差的上海狗牙根、日本结缕草、马尼拉结缕草和交大1号结缕草,而在处理后第16d土壤水势却显著高于其他品种,表明运动狗牙根的抗旱性自皆主要表现为以减少蒸腾失水的避早机制上：在适合暖季型草坪草生长的缺水地区,抗旱性能较强的运动狗牙根可以作为首选品种。     

干旱胁迫对4种菊科宿根花卉生理特性的影响

以4种菊科宿根花卉为材料,采用盆栽控水法进行自然干旱胁迫处理,对形态特征进行观察记录,并测定4种菊科宿根花卉的土壤容积含水量、叶片的相对含水量（RWC）、游离脯氨酸（Pro）、可溶性蛋白（SP）、丙二醛（MDA）及过氧化物酶（POD）等生理生化指标,由此揭示4种菊科宿根花卉对干旱胁迫的生理适应性,并综合分析评价其抗旱性,为日后生态节水型园林建设应用提供更加客观的理论试验依据。结果表明,4种宿根花卉在抵御干旱胁迫方面存在一定差异,通过隶属函数法分析评价发现,4种菊科宿根花卉的抗旱性强弱依次为:夏菊＞千叶蓍＞大花藿香蓟＞宿根天人菊。     

藜麦特性及开发利用研究进展

藜麦Chenopodium quinoa为藜科Chenopodiaceae藜属Chenopodium的1年生草本植物,原产于南美洲的安第斯山脉,已有5 000多年的栽植历史。藜麦品种多样,资源丰富,以其极高的营养价值和多种开发利用价值近年来引起人们的普遍关注。根据国内外相关研究,概述了藜麦喜湿热强光、稍耐冻、短日照,穗状花序、自花授粉、种子繁殖及生长期等生物学特性,耐盐碱、干旱、霜冻、病虫害等生理学特性和总多酚、皂甙、黄酮类、多糖、蛋白质与氨基酸、矿质营养素及其他化学成分等方面的研究进展,并阐述了藜麦在食用、工业、农用、药用、观赏价值等的开发利用现状及其存在的问题。建议加强藜麦品种资源、抗逆性、化学成分等方面的研究,发掘藜麦潜在的利用价值。     

玉米形态性状与抗旱性相关性分析

以不同抗旱性玉米品种为试材,在抽穗开花期进行干旱处理。在干旱条件下,从玉米的叶向直、叶夹角、叶形值变化规律得出,玉米的形态调节能力具有一定局限性。如果从株型方面着手提高玉米的抗旱性,关键还是玉米株型自身的改造。     

PEG模拟干旱胁迫下4种苔藓植物的生理指标变化及其耐旱性评价

以4种常见苔藓植物（狭叶小羽藓、尖叶美喙藓、柔叶青藓和鳞叶藓）为试验材料,用15%PEG进行胁迫30 h,再复水24 h的模拟干旱胁迫试验。对干旱胁迫过程中４种植物的叶绿素、游离脯氨酸、丙二醛、可溶性蛋白、细胞质膜透性、超氧化物歧化酶、过氧化物酶和过氧化氢酶等生理生化指标进行测定,结合形态观察对４种植物的耐旱性进行评价。结果表明,在干旱胁迫下４种植物的叶绿素、丙二醛含量、细胞质膜透性及3种酶活性随时间增加呈现下降趋势,脯氨酸含量表现为上升到缓慢上升的过程,可溶性蛋白含量除柔叶青藓以外的3种苔藓都呈现先上升后下降的趋势。在复水24 h后。狭叶小羽藓和鳞叶藓的叶绿素含量有明显的上升,但另2种仍有略微下降。且4种苔藓的丙二醛和细胞质膜透性均表现为下降趋势。综合分析表明,狭叶小羽藓在各项指标中均显示为耐旱性较强的品种,其次为尖叶美喙藓和鳞叶藓,两者耐旱能力相差不大,柔叶青藓为耐旱性较差的品种。     

我国大豆耐旱性研究进展

干旱胁迫是影响我国大豆生长发育的重要非生物胁迫之一,造成大豆严重减产,尤其是在干旱、半干旱地区。为促进大豆耐旱性研究,发展旱地大豆生产,从大豆耐旱性形态、生态特征、生理生化基础及鉴定等方面总结近年来我国大豆耐旱性研究进展,并提出展望。