甘蔗响应干旱胁迫研究进展

甘蔗是重要的糖料作物和能源作物之一。干旱是限制甘蔗生长和产量的主要环境因素。了解干旱胁迫对甘蔗生长的影响及响应机制对改良甘蔗栽培技术、促进甘蔗育种有重要意义。本研究分析干旱胁迫对甘蔗生长的影响及抗旱响应机制,讨论了干旱胁迫下的根际微生物对甘蔗生长的影响,并展望了改善甘蔗抗旱性的潜在途径和方法。     

甘蔗对铅递进胁迫的生理响应

盆栽模拟试验研究了甘蔗长期受重金属铅胁迫的生理响应。在土壤铅（Pb）浓度为250mg／kg时,甘蔗生物量达到最大,甘蔗茎粗和茎节长较对照分别提高了9．63％和9．02％;叶片细胞质膜透性与土壤Pb浓度呈显著正相关;叶片中叶绿素a、叶绿素b、类胡萝卜素含量与土壤Pb浓度呈显著负相关,相关系数分别为0．994、0．994和0．985;叶片中蛋白质含量和过氧化氢酶（CAT）活力、蔗茎中可溶性糖含量均随着土壤Pb浓度的升高呈现先增高后降低的趋势,临界点的Pb浓度为250mg／kg左右。表明甘蔗具有植物修复Pb污染土壤的潜力。     

粉葛生理特性对干旱胁迫的响应

为探究粉葛(Pueraria montana var. thomsonii)对干旱胁迫的生理响应机制,本研究以粉葛植株为试验材料,通过盆栽形式和自然耗水与人工补水相结合的控水方法,分别设定了3个不同水分梯度。结果表明：干旱胁迫会抑制粉葛生长,叶片相对含水量和根系活力降低,叶绿素总含量显著增加;超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)酶活性均得到提高,过氧化氢酶(CAT)酶活性在中度干旱胁迫下逐渐增加,重度干旱胁迫下CAT酶活性逐渐降低;叶肉细胞相对电导率显著增加,渗透调节物质浓度增加;总黄酮含量显著升高。单叶面积与POD、叶绿素a、叶绿素b、总叶绿素含量和可溶性蛋白含量呈现显著负相关,POD和脯氨酸与总黄酮含量显著正相关。通过相关性分析与主成分分析可知,POD、相对含水量、SOD、类胡萝卜素、可溶性蛋白、CAT和总黄酮在干旱胁迫下表现为较敏感的生理指标。本研究结果可为粉葛节水及优质栽培的生理机制提供理论基础。     

亚麻幼苗对干旱胁迫的生理响应

分别用不同浓度的PEG-6000模拟干旱胁迫的方法处理亚麻幼苗,测定了叶片质膜相对透性、可溶性蛋白质含量、游离脯氨酸含量以及保护酶SOD、POD活性的变化。结果表明,随着胁迫时间的延长和胁迫强度的增加,质膜相对透性呈现不断上升的趋势,可溶性蛋白含量先升后降,脯氨酸出现了大量积累的现象。两种保护酶的活性变化不同,5%、10%PEG处理的SOD活性在胁迫初期大幅度升高之后不断下降,15%处理呈缓慢上升趋势。POD活性大体上呈现先降后升的变化,其中15%处理的POD活性变化波动较大。从本实验可以看出,亚麻幼苗对干旱胁迫具有一定的适应性。     

5个柱花草品种苗期对干旱胁迫的响应

以5个柱花草推广品种为研究材料,在幼苗期进行干旱处理,观测其株高、地下生物产量、根冠比等形态指标,比较分析叶片的水分状况、细胞膜透性等生理指标。结果表明:西卡柱花草苗期对干旱胁迫的响应最小,抗旱性最高;热研20号柱花草抗旱性能最差,其他3个品种次之。本研究对为筛选柱花草优良抗旱品种和指导实际生产具有重要意义。     

干旱胁迫对大豆苗期光合生理特性的影响

为了探明大豆干旱胁迫的生理特性,以‘豫豆19’为实验材料,采用盆栽方式,设置对照(CK),轻度干旱胁迫(L),中度干旱胁迫(M)和重度干旱胁迫(N)4个水分处理水平,研究了不同水分条件下大豆幼苗的生理生化响应。结果显示：随着干旱胁迫的加强,叶片中叶绿素含量降低,游离脯氨酸含量逐渐增加,可溶性糖含量显著升高。随着干旱胁迫时间的延长,叶片中丙二醛含量呈升-降-升的变化趋势,超氧化物歧化酶(SOD)活性呈现先增加后降低的变化趋势。干旱胁迫下,大豆的净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)和蒸腾速率(Tr)显著降低(P<0.05);水分利用效率(WUE)在轻度水分胁迫条件下有所提高,在中度胁迫下又有一定的下降,在重度胁迫下则明显降低;胞间CO2含量(Ci)在轻度和中度干旱胁迫下降低而在重度干旱胁迫下又明显升高,说明在轻度和中度干旱胁迫下,光合速率的下降是由气孔因素造成的;在重度干旱胁迫下光合速率的下降是由非气孔因素造成的。     

PEG干旱胁迫对内蒙古自治区辣椒苗期生理指标影响

为了解内蒙古地方辣椒品种间抗旱性差异并选育抗旱辣椒品种,本研究以3个辣椒品种为试验材料,在生长期采用PEG-6000水培模式模拟辣椒苗期干旱胁迫,测定干旱胁迫后辣椒苗期地上部分和地下部分长势、叶片中叶绿素相对含量、渗透调节物含量以及抗氧化酶活性等,研究不同辣椒品种对干旱胁迫的生理响应及抗旱性。结果表明,PEG-6000不同浓度干旱胁迫对不同辣椒品种的各项生理生化指标影响存在差异,辣椒地下部分对干旱胁迫的敏感度高于地上部分,随着干旱胁迫的加剧叶绿素相对含量与对照相比均呈现不同程度下降趋势,脯氨酸和丙二醛含量则呈现上升趋势,不同抗氧化酶活性均随着干旱胁迫加剧而逐渐上升,但是这些指标在不同辣椒品种间也存在显著差异。由于通过单一指标分析抗旱性存在片面性,因此我们采用隶属函数值法综合分析3个辣椒品种的抗旱性,结果显示‘鹿椒十九号’抗旱性最强,其次是‘鹿椒一号’,最后是‘慧丰九号’。本研究通过干旱模拟试验筛选出‘鹿椒十九号’是抗旱性较强的辣椒品种,为后期内蒙古自治区抗旱辣椒的选育和种植提供参考。     

干旱胁迫对尼日利亚茄子生理生化指标的影响

通过盆栽控水试验,测定了不同干旱胁迫时间尼日利亚茄子和对照品种的植物组织含水量、叶片保护酶类活性、叶片MDA、脯氨酸、可溶性蛋白含量等抗性指标。结果表明：SOD、 POD活性和MDA含量均随着胁迫时间的延长均呈现上升趋势,其中SOD、 POD活性中待测品种明显高于对照品种,叶片MDA则对照叶片 MDA含量明显高于待测品种,表明尼日利亚水果茄子的抗旱能力强于对照品种。     

绿豆苗期对聚乙二醇模拟旱胁迫的生理响应

本试验以4个抗旱性不同的绿豆品种为材料,利用聚乙二醇6000(PEG6000)5%,10%和20%的不同浓度模拟不同程度的旱胁迫,测定分析7个生理指标的响应,筛选适宜绿豆苗期杭旱鉴定的生理指标。结果表明:10% PEG处理第6天的超氧阴离子(02-·)产生速率,5% PEG处理第b天的相对电导率,10% PEG处理第3天的过氧化物酶(POD)活性,5% PEG处理第9天的脱落酸(ABA)含量可作为绿豆苗期杭旱鉴定的生理指标。     

甘蔗苗期抗旱性鉴定评价研究

以12个甘蔗品种试验材料,通过桶栽试验,在苗期进行反复干旱胁迫处理,测定甘蔗幼苗存活率和叶片叶绿素含量、可溶性糖含量、丙二醛含量、超氧化物歧化酶活性等生理指标.运用抗旱系数法和隶属函数值法,对苗期甘蔗各生理指标性状进行了反复干旱胁迫下的抗性评价和鉴定,为甘蔗抗旱品种的选择提供可借鉴的方法,同时为其抗旱育种和蔗区抗旱品种...     

接种内生菌对干旱胁迫下甘蔗的生理影响

探索内生菌对甘蔗抗旱能力的影响,以期为开发利用甘蔗内生菌抗旱性功能菌株提供理论依据和技术支撑.以课题组前期分离鉴定的6株甘蔗内生菌为供试菌株,甘蔗品种'ROC22'幼苗接种7天后进行干旱胁迫,然后取完全展开的第一叶叶片测定相关生理指标.结果 表明,E3、09和YC89均有较高的ACC脱氨酶活性,不同甘蔗内生菌菌株对甘蔗...     

接骨木无性系苗期干旱胁迫响应及抗旱性综合评价

为揭示不同种接骨木无性系的抗旱性,探讨其对干旱环境的适应能力,为干旱瘠薄山地造林提供材料。采用盆栽法进行自然干旱胁迫试验,运用主成分分析对不同处理下各无性系生理指标进行综合评价。结果表明:干旱胁迫下,无性系PT-1的生物量增量最大,PT-2的根冠比最大。在干旱胁迫逐增情况下,细胞膜透性逐增,当干旱达到中、重度时,无性系PT-1和PT-2的细胞膜透性最小。叶绿素含量及超氧化物岐化酶活性均随干旱程度增加呈先增后降趋势。随干旱胁迫增加可溶性糖和脯氨酸均随之增大。在重度干旱胁迫下,无性系PT-1的可溶性糖含量最大。主成分分析得出,各无性系抗旱能力由强到弱为:XY-2、JY-1、XY-1、XY-3、PT-1、PT-3、PT-2。其中,XY-2、JY-1具有较强抗旱性,可初步作为抗旱材料进行后续研究。     

13种优良绿化攀缘植物对干旱胁迫的生理响应

为弥补国内在园林绿化攀援植物抗旱能力方面的研究空白,为园林绿化实践提供优良抗旱攀援植物品种,试验以叶片保水力、可溶性糖含量和游离脯氨酸含量等生理生态学指标,对项目组从资源圃中27科共54种攀援植物中筛选出的13种综合性状优良的攀援植物品种,在干旱胁迫下的生理响应进行了研究。研究结果表明,不同供试攀援植物品种在干旱胁迫下表现出来的反应差异比较明显,其中耐旱性最强和耐旱性最弱的材料在许多指标上的差异达到了1倍左右甚至更大,而且具有一定的规律。对13个供试攀援植物品种在抗旱性方面的综合表现进行了模糊评价,初步确定鸡蛋果、红萼龙吐珠、美丽赪桐、金银花、麻雀花、星果藤和清明花等7个品种为比较抗旱的品种,同时也具有较为优良的景观性状,可供将来生产实践中推广应用。     

干旱胁迫对云南陆稻幼苗生理特性的影响

为揭示干旱胁迫对陆稻幼苗生理生化特性的影响,此研究以‘白花山’、‘旱谷’和‘小红米’3 个具有不同抗旱能力的陆稻品种为试验材料,采用PEG模拟水分胁迫法,对其5 个理化指标在水分胁迫下的变化规律进行研究。结果表明,SOD、POD与CAT等保护酶在轻度的PEG渗透胁迫下,3 个供试陆稻品种的抗氧化酶活性均表现为先升高后下降的趋势;而在严重胁迫下,大部分品种表现为先少量上升后剧烈下降或直接下降的趋势,严重胁迫T3、中度胁迫T2、轻度胁迫T1 对保护酶活力的影响表现为T3＞T1＞T2,且在各浓度的PEG模拟干旱胁迫下其保护酶的活性均表现为高抗品种‘白花山’＞中抗品种‘旱谷’＞低抗品种‘小红米’。MDA含量随着胁迫程度的加深以及胁迫时间延长不断上升的趋势,且上升的速度表现为低抗品种‘小红米’＞中抗品种‘旱谷’＞高抗品种‘白花山’。可溶性糖的总体趋势表现为高抗品种‘白花山’＞中抗品种‘旱谷’＞低抗品种‘小红米’、T3＞T2＞T1＞T0(CK)。由此可以看出,陆稻在干旱胁迫下通过增加渗透调解物质含量,降低水势来提高其抗旱能力;并通过增强抗氧化酶活性,提高抗氧化能力,来减轻干旱胁迫所带来的伤害。     

甘蔗苗期对低温的响应及其耐寒性评价

通过综合评价品种（系）的耐寒性,筛选出耐寒性较好的品种。以云南农业大学自育的9个农艺性状优异的甘蔗品系为研究对象,在甘蔗苗期进行低温处理,通过抗逆生理生化指标的变化,采用极点排序法对各品种（系）进行综合评价。结果表明：（1）低温(3℃)处理使甘蔗叶片的细胞膜电导率、可溶性糖含量、丙二醛含量、脯氨酸含量、可溶性蛋白含量、叶绿素含量、过氧化物酶(POD)活性分别平均增加了21.21%、134.1%、83.60%、35.47%、47.72%、9.07%、565.2%;（2）低温(3℃)处理使甘蔗叶片的超氧化物歧化酶(SOD)活性平均下降19.67%。最终筛选出耐寒性最好的甘蔗品种‘滇蔗03-91’,耐寒性最差的甘蔗品种‘滇蔗02-39’,而‘滇蔗08-5’、‘滇蔗05-103’、‘滇蔗01-58’等品种（系）耐寒性强于‘滇蔗04-14’、‘滇蔗04-429’、‘滇蔗05-522’、‘滇蔗02-227’品种（系）。     

四种暖季型禾草对水分胁迫的生理响应

为筛选出西南地区适宜种植的暖季型禾草种类,以毛花雀稗（Paspalum dilatatum Poir）、小毛花雀稗（Paspalum urville S.）、柳枝稷（Panicum. virgatum L.）和非洲狗尾草（Setaria anceps）为材料,采用盆栽控水方法,研究干旱胁迫对植物叶片相对含水量、光合参数、游离脯氨酸含量和丙二醛含量等生理生化指标的影响。结果表明,随干旱时间的延长,几种暖季型禾草都表现出相对含水量下降、光合速率和蒸腾速率下降、气孔导度下降、游离脯氨酸含量上升、丙二醛含量上升等特征,但几种暖季型禾草的反应及复水后各指标的恢复能力各不相同。通过上述6项指标综合评价后初步认为,几种暖季型禾草的抗旱性顺序为柳枝稷＞小毛花雀稗＞非洲狗尾草＞毛花雀稗。     

干旱胁迫对马铃薯品种生长及生理生化指标的影响

研究了干旱胁迫下不同马铃薯品种的抗旱生理机制,为马铃薯抗旱育种和栽培提供理论依据。本试验以‘冀张薯8号’、‘冀张薯12号’、‘克新1号’为材料,在抗旱棚中研究不同干旱胁迫处理下马铃薯生长及生理生化指标的变化,并分析评价其抗旱性。结果表明：干旱胁迫下马铃薯的产量、株高、茎粗、茎叶鲜重等生长指标均显著降低;随着胁迫程度的增加,3个品种过氧化物酶活性均逐渐升高,超氧化物歧化酶活性均呈现先升高后降低的趋势,而可溶性蛋白含量均呈现逐渐增加的趋势,但品种间3个指标变化的幅度不同,‘冀张薯8号’、‘冀张薯12号’上升的幅度高于‘克新1号’;随着干旱胁迫程度的增加,3个品种的组织相对含水量均逐渐降低。通过抗旱性综合分析和评价,抗旱性从大到小依次为‘冀张薯8号’、‘冀张薯12号’、‘克新1号’。研究结果说明抗旱性强的马铃薯品种通过一系列的生理生化的变化,具备较强的抵御干旱胁迫的能力。     

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

为筛选玉米抗旱品种及探究抗旱机制。本研究以目前主推的6个玉米品种为试验材料,在拔节期进行水分中度胁迫试验,分析干旱胁迫下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。发现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。干旱胁迫下,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;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。结果表明拔节期‘郑单988’和‘郑单6386’的抗旱性较‘郑单958’强。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。     

干旱胁迫对玉米幼苗生理特性的影响

对两种玉米（K3401和F302）幼苗进行自然干旱胁迫，测定可溶性蛋白含量、游离脯氨酸含量以及保护酶SOD、POD活性的变化。结果表明，两种玉米的游离脯氨酸含量、SOD和POD活性均呈现先上升后下降的趋势，而可溶性蛋白含量在胁迫初期有所下降，而后又有所上升。从本实验结果可以看出，两种玉米均具有一定的抗旱性，但K3401的抗旱性能强于F302。