干旱胁迫下一氧化氮对燕麦幼苗生长和生理特性的影响

采用水培方法研究了一氧化氮(NO)供体硝普钠(SNP)对15%聚乙二醇模拟干旱胁迫下的燕麦幼苗生长和生理特性的影响,结果表明:50μmol/L SNP显著增强了干旱胁迫下燕麦幼苗叶片超氧化物歧化酶、过氧化氢酶、过氧化物酶、抗坏血酸过氧化物酶和质膜H+-ATP酶活性,降低了超氧阴离子、过氧化氢、丙二醛、谷胱甘肽、抗坏血酸、氨基酸、脯氨酸和Cl-含量,提高了可溶性糖、可溶性蛋白质、K+和Ca2+含量,缓解了燕麦幼苗生物量和含水量的下降,但对Na+含量影响不大。表明外源NO可通过提高活性氧清除、渗透溶质积累和离子选择性吸收提高燕麦幼苗的耐旱性。     

干旱胁迫对金心吊兰叶片活性氧及其清除系统的影响

以金心吊兰叶片边缘的绿色区域与中心黄白色区域为材料,研究了干旱胁迫对其活性氧及其清除系统的影响,结果表明,1)随着胁迫时间的延长,叶片各区域的过氧化氢(H₂O₂)、超氧阴离子(O₂^-·)含量和丙二醛(MDA)含量均表现出逐渐上升的趋势,而超氧化物歧化酶(SOD)与过氧化物酶(POD)活性则先上升后下降。2)随着胁迫浓度的增加,叶片中活性氧(H₂O₂,O₂^-·)含量、抗氧化酶(SOD,POD)活性和MDA含量表现出上升的趋势。3)采用隶属函数法对吊兰叶片的抗旱性进行了综合评价,其抗旱性表现出位置效应,叶片中心区域抗旱性强于边缘区域。4)吊兰叶片的抗旱性与叶绿素含量呈负相关,叶绿素含量相对高的区域其抗旱性相对较低,金心吊兰抗旱性强于野生型。     

盐旱交互对燕麦种子萌发及幼苗生理特性的影响

为揭示燕麦对岩溶生境即钙盐、干旱环境的适应机制,采用聚乙二醇(PEG-6000)设置0(CK)、-0.2、-0.4、-0.6、-0.8、-1.2 MPa模拟岩溶山区不同干旱环境,以氯化钙(CaCl₂)设置0(CK)、50、100、150、200 mmol·L^-1为外源钙离子浓度,模拟岩溶地区土壤钙环境,研究单一胁迫及交互胁迫对燕麦种子的萌发特征和幼苗生理特性的影响。结果表明,中低浓度的单一胁迫及交互胁迫均有利于促进燕麦种子萌发和增强幼苗超氧化物歧化酶、过氧化氢酶、过氧化物酶以及谷胱甘肽的活性,尤其在100 mmol·L^-1 CaCl₂+-0.6 MPa PEG交互胁迫下的发芽率较对照(CK)显著提高42.17%;双因素方差分析结果验证了盐旱交互胁迫比单一胁迫对燕麦的影响更为显著(P<0.05),通过隶属函数综合评价可知燕麦耐受性强弱为:交互胁迫>单一PEG胁迫>单一CaCl₂胁迫,且燕麦受CaCl₂胁迫的临界梯度为100 mmol·L^-1,PEG胁迫的临界梯度为-0.6 MPa,交互胁迫的临界梯度为100 mmol·L^-1 CaCl₂+-0.6 MPa PEG。上述结果说明,在岩溶山区的中低浓度盐旱交互区域种植燕麦能够更好地促进种子萌发和幼苗生长。本研究为燕麦在岩溶地区的引种栽培及抗逆育种研究提供了理论参考依据。     

干旱胁迫对甘草幼苗活性氧代谢的影响

以当年生甘草幼苗为试验材料,通过人工控制水分模拟干旱的处理方法,研究干旱胁迫对甘草根、叶组织中活性氧代谢的影响.结果显示,干旱处理后4d和6d,甘草根、叶组织中活性氧分别出现小幅积累,随之抗氧化酶类超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)、抗坏血酸氧化酶(APX)活性开始大幅提高,并一直维持高活性至处理后10～12d;随着胁迫时间的延长(处理后12～14d),抗氧化酶类活性迅速下降,与此相对应,活性氧再次出现大量积累,膜透性明显增加.以上结果表明,适度水分胁迫下,甘草自身通过抗氧化酶类活性提高及时清除活性氧,减轻膜损伤;重度胁迫下,上述活性氧代谢平衡破坏,活性氧积累,膜脂过氧化加剧.     

干旱胁迫对伊犁绢蒿幼苗生长及叶片解剖结构的影响

为探究干旱胁迫对伊犁绢蒿(Seriphidium transiliense)幼苗生长及叶片解剖结构的影响,本研究采用控水实验,对培养45 d后的幼苗进行持续干旱胁迫处理,测定幼苗的株高、根长、地上、地下生物量以及叶片解剖结构。结果表明：随着干旱胁迫程度的加剧,幼苗地上部分生长逐渐减缓,地下部分生长和根冠比则持续增加。当土壤相对含水量降至6.38%时,株高和地上生物量较对照分别降低了73.83%和73.05%(P<0.01),而根长、地下生物量和根冠比较对照分别增加了6.09%,67.92%和527.49%(P<0.01)。随着干旱胁迫程度的加剧,叶片厚度、上下表皮细胞厚度、维管束直径均呈先增后降趋势,而上下角质层厚度则表现出逐渐增加的趋势,栅栏组织呈逐渐下降趋势。综上所述,伊犁绢蒿幼苗通过调节地上部分和地下部分的生长以及叶片解剖结构的变化来应对干旱胁迫。     

干旱胁迫对不同白三叶品种幼苗抗旱性的影响

以白三叶品种百霸、考拉和铺地为材料,采用玻璃皿栽培实验研究了干旱胁迫对不同白三叶品种幼苗形态、生长和生理指标的影响.结果表明,干旱胁迫处理后各白三叶品种幼苗叶色发黄、植株萎蔫,苗高、根长和叶面积明显降低,超氧化物歧化酶(SOD)活性和丙二醛(MDA)含量明显升高.在相同干旱胁迫条件下,百霸品种叶色发黄和植株萎蔫程度明显轻于考拉和铺地,苗高、根长、叶面积和SOD活性显著高于考拉和铺地,而MDA含量显著低于考拉和铺地.研究表明,白三叶品种百霸抗旱性能显著好于考拉和铺地.     

干旱胁迫对甘草幼苗光合特性及根系吸水的影响

甘草(Glycyrrhiza uralensis)为豆科甘草属多年生草本植物,具有极高的药用价值,是我国干旱、半干旱地区重要的经济和生态作物。土壤水分是限制甘草生长的主要环境因素之一,研究其抗旱适应性表现对甘草资源可持续利用具有重要意义。本研究采用聚乙二醇6000 (PEG-6000)模拟干旱胁迫,研究胀果甘草(G. inflata)和乌拉尔甘草(G.uralensis)幼苗的光合特性和根系吸水能力对干旱胁迫的响应。结果表明：干旱胁迫7 d后胀果甘草和乌拉尔甘草幼苗地上部干重和根系干重均显著降低,其中地上部干重分别降低56.10%、62.50%,地下部干重分别降低16.67%和28.57%,而根冠比均有所增加。干旱胁迫均造成了胀果甘草和乌拉尔甘草幼苗叶片净光合速率(P_n)、蒸腾速率(T_r)和气孔导度(G_s)的降低,与对照相比,其下降幅度分别为41.73%、67.22%,62.21%、75.38%,66.02%、82.60%。干旱胁迫下甘草幼苗荧光特性也被显著抑制(P <0.05),其中胀果甘草幼苗的光系统Ⅱ潜在活性...     

酿酒葡萄叶片光合生理特性对干旱胁迫的响应

研究PEG-6000模拟干旱胁迫对酿酒葡萄幼苗光合作用的影响,明确酿酒葡萄在逆境环境中的生理生态适应性,为进一步改善酿酒葡萄生长环境,提高酿酒葡萄耐旱性和水分利用效率提供理论依据。以1年生葡萄幼苗‘霞多丽’为材料,在幼苗期对其进行5个胁迫水平(0%、5%、10%、15%、20%)的 PEG-6000人工模拟干旱胁迫,利用 Li-6400 便携式光合作用系统测定干旱胁迫下的光合生理指标,研究干旱胁迫下供试酿酒葡萄幼苗叶片光合参数的变化。结果表明,干旱胁迫会显著影响酿酒葡萄的水分变化及光合特性。不同胁迫水平下,葡萄幼苗叶片的相对含水量(RWC)随干旱胁迫时间的延长而降低;叶绿素含量、净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)和RuBPase羧化酶活性均随着干旱胁迫时间的延长表现为先升高后降低趋势,且在同一胁迫时间段内,随着PEG浓度的增大,均表现出递减变化趋势;5% PEG和10% PEG处理下,从胁迫开始至结束葡萄幼苗叶片的叶绿素含量、Pn、Gs、Tr、Gi、RuBPase活性均高于对照,表明对光合作用具有一定的促进作用;15% PEG和20% PEG处理下,前期(0-24h)葡萄幼苗叶片的叶绿素含量、Pn、Gs、Tr、Gi、RuBPase活性均高于对照,但中后期(24-96h)均远小于对照,表明对光合作用具有一定的抑制作用。该研究结果对酿酒葡萄在干旱区的生产应用以及抵抗干旱逆境有着比较重要的意义。     

干旱胁迫及复水对燕麦根系生长及生理特性的影响

为研究燕麦（Avena sativa L.）生长早期根系生长和生理特性对干旱胁迫及复水的响应规律和适应机制,本试验采用盆栽控水,测定了干旱胁迫及复水下燕麦生长早期根系生长、生理特性指标及籽粒产量变化。结果表明：短期（14 d）中度干旱胁迫对根系生长指标及活力有促进作用,重度干旱胁迫持续抑制此类根系指标;根系丙二醛（Malondialdehyde,MDA）和脯氨酸含量及抗氧化酶活性随干旱胁迫程度加重而提高;复水使受干旱胁迫抑制的根系总长、根系总表面积、根系平均直径、根系干重和根系活力提高,使受干旱胁迫提高的根系MDA和脯氨酸含量及超氧化物歧化酶（Superoxide Dismutase,SOD）和过氧化氢酶（Catalase,CAT）活性降低。本研究表明燕麦生长早期通过调控根系生长和生理特性适应干旱胁迫,复水使受干旱胁迫影响的燕麦生长早期部分根系生长和生理特性指标得到补偿或恢复,减轻持续干旱胁迫对燕麦籽粒产量的影响。     

PEG胁迫对燕麦苗期保护酶的影响

 用不同质量分数的PEG-6000对3个品种燕麦幼苗进行干旱胁迫,测定了胁迫后1~5 d内其叶片的超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)的活性变化,研究干旱胁迫对燕麦保护酶活性的影响。结果表明,在不同质量分数PEG 6000胁迫下,SOD、POD和CAT活性随时间延长呈先升高后降低的趋势;低胁迫水平SOD、POD和CAT活性增加值大于高胁迫水平,受胁迫植株的保护酶系统能够进行自身的调节以抵抗干旱伤害。     

燕麦幼苗对低温胁迫的响应

在0、12、36、60 h不同时间梯度下,对7个燕麦(Avena sativa)品种(青引1号、青引2号、青引3号莜麦、青海甜燕麦、青海444、青燕1号和林纳)进行连续低温(5℃)胁迫,比较其抗寒能力。结果表明,与低温胁迫前(0 h)相比,低温处理后(12、36和60 h)7个燕麦品种幼苗叶片丙二醛、脯氨酸含量和超氧化物歧化酶、过氧化物酶活性均显著增加(P0.05);各燕麦品种幼苗叶片丙二醛、脯氨酸含量和过氧化物酶、超氧化物歧化酶活性在低温胁迫初期(0-12 h)显著增加(P0.05)并达到最大值;随着低温胁迫时间延长,其含量开始下降。7个燕麦品种抗寒能力依次表现为青引3号莜麦青海甜燕麦青引2号林纳青燕1号青海444青引1号。     

外源NO对镧胁迫下燕麦幼苗活性氧代谢和矿质元素含量的影响

为探讨外源NO对稀土元素镧(La)胁迫下燕麦幼苗生理响应的调节作用,采用水培方法,研究了NO供体硝普钠(SNP)对20 mmol/L La³⁺胁迫下幼苗生长、活性氧代谢和矿质元素吸收的影响。结果表明,La³⁺胁迫下燕麦幼苗根长、株高和植株干重明显下降,根系和叶片活性氧(O2·-和H₂O₂)水平及丙二醛(MDA)含量显著提高,超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)活性降低,抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性及抗坏血酸(AsA)和谷胱甘肽(GSH)含量提高;施加100 μmol/L SNP能显著缓解La³⁺胁迫对燕麦幼苗生长的抑制作用,降低La³⁺胁迫下燕麦幼苗根系和叶片O2·-、H₂O₂、MDA、AsA和GSH含量,提高SOD、CAT、POD和APX活性。La³⁺胁迫提高了燕麦幼苗根系和叶片La和铜(Cu)的富集量,抑制了钾(K)、钙(Ca)、镁(Mg)、铁(Fe)、锌(Zn)、锰(Mn)的吸收;施加100 μmol/L SNP可显著抑制燕麦从根系向叶片La的转运,缓解La³⁺胁迫对K、Ca、Mg、Fe吸收的抑制及对Cu吸收的促进效应,使根系中Zn、Mn含量下降,叶片Zn、Mn含量增加。由此表明,外源NO能够通过提高抗氧化酶活性及影响La的转运和矿质元素吸收,缓解La³⁺胁迫对燕麦幼苗的氧化伤害和生长抑制。     

外源褪黑素对干旱胁迫下烟草幼苗光合碳同化和内源激素的影响

为明确外源褪黑素(MT)对干旱胁迫下烟草幼苗生长缓解的生理机制.以抗旱性不同的两个烤烟品种'豫烟6号'(Y6,耐旱型)和'豫烟10号'(Y10,敏感型)为材料,研究了喷施0.2 mmol·L-1外源MT对干旱胁迫下烟草幼苗生长、叶片叶绿素荧光参数、光合碳同化酶活性、碳水化合物和内源激素含量的影响.结果表明,干旱胁迫下,...     

PEG引发对燕麦老化种子萌发与幼苗生长的影响

试验以45℃老化48d的超干燕麦(Avena sativa)种子(含水量4%)为材料,通过不同渗透势PEG-6000(0、-0.3、-0.6、-0.9和-1.2 MPa)引发0(CK)、3、6和12h,然后分析其发芽率、幼苗根长、芽长、根鲜重及芽鲜重的变化,以探讨PEG引发对燕麦老化种子萌发及幼苗生长的影响。结果表明,高渗透势PEG(0和-0.3 MPa)可显著降低燕麦老化种子的发芽率(P0.05),而低渗透势PEG(-0.9和-1.2 MPa)则显著提高了其发芽率(P0.05),PEG引发显著促进了燕麦老化种子幼苗根的生长(P0.05)。然而,PEG引发后燕麦老化种子幼苗根和芽的鲜重,以及芽长均显著下降(P0.05)。PEG的渗透势、引发时间以及两者之间的交互作用均影响燕麦老化种子的萌发及幼苗生长。因此,在农业生产中,老化后的超干燕麦种子如何应用PEG引发还需要进一步研究探讨。     

基于转录组学比较研究甜高粱幼苗响应干旱和盐胁迫的生理特征北大核心CSCD

探究甜高粱响应干旱与盐胁迫的生理学差异及其分子机制,分析甜高粱在干旱和盐胁迫下的不同基因调控机制和代谢通路,可为饲草作物甜高粱抗逆栽培和育种提供依据。以辽甜1号甜高粱幼苗为材料,使用10%的PEG-6000和0.9%的NaCl模拟中度干旱和盐胁迫,胁迫2和7 d时进行光合气体交换参数、内源激素含量、有机渗透调节物质含量和抗氧化物酶活性测定,同时对幼苗叶片进行转录组测序及生物信息学分析,采用qRT-PCR方法对测序结果进行验证。结果表明:与对照相比,干旱和盐胁迫均显著影响甜高粱幼苗叶片生理指标的变化,但盐胁迫对甜高粱幼苗叶片光合参数和内源激素生长素、细胞分裂素含量抑制程度均高于干旱胁迫,可溶性糖含量在干旱胁迫下显著高于盐胁迫,抗氧化物酶活性和脱落酸含量低于盐胁迫,说明甜高粱对干旱和盐胁迫响应的生理机制不同;利用转录组测序技术鉴定出甜高粱叶片在处理2 d时,干旱和盐胁迫下分别有922和2047个上调基因以及975和1714个下调基因,处理7 d时分别鉴定到157和795个上调基因以及54和722个下调基因;同时鉴定出40个干旱胁迫响应基因和493个盐胁迫响应基因,基于GO富集分析发现甜高粱幼苗在干旱和盐胁迫下响应基因均显著富集于植物逆境响应相关通路,KEGG富集分析发现,干旱胁迫响应基因显著富集于内质网加工和剪切体代谢通路,盐胁迫响应基因显著富集在植物激素信号转导代谢通路;对光合作用、植物激素信号转导、抗氧化物酶和淀粉与蔗糖代谢通路相关差异基因进行分析发现,这些差异基因的表达模式与生理指标变化趋势吻合。因此,甜高粱在转录水平上对盐胁迫的适应稳态落后于干旱胁迫,中度胁迫下甜高粱幼苗对盐胁迫的耐受性要低于干旱胁迫,可溶性糖在甜高粱幼苗抵御干旱胁迫中发挥重要作用,植物激素信号转导和抗氧化物酶活性变化的共同调控是甜高粱幼苗对抗盐胁迫的关键。     

外源NO对NaCl胁迫下燕麦幼苗抗氧化酶活性和生长的影响

为了探讨外源NO是否能减轻盐胁迫对燕麦（Avena sativa）幼苗的伤害,以水培生长到四叶一心的燕麦幼苗为研究材料,在150 mmol/L NaCl胁迫下,探讨了0.06 mmol/L外源NO供体硝普钠(SNP)处理对白燕6号和内散2号2个燕麦品种幼苗叶片超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性以及丙二醛(MDA）含量、质膜透性、叶绿素含量和植株干质量的影响。结果表明,NaCl胁迫下,施入外源NO可提高燕麦叶片SOD、CAT、POD和APX活性,降低MDA含量和质膜透性,并能缓解叶绿素含量的下降,提高植株干质量,从而减轻NaCl胁迫对燕麦幼苗的伤害;但外源NO对不同抗氧化酶活性影响不同,其中对提高SOD、CAT、APX活性的作用相对较大,而对提高POD活性的作用相对较小。     

外源水杨酸对干旱胁迫下小冠花叶片活性氧水平及抗氧化系统的影响

本研究以小冠花幼苗叶片为材料,用0.25,0.5,1和2 mmol/L外源水杨酸(SA)对植株进行叶面喷施,通过盆栽模拟干旱胁迫处理,测定幼苗叶片在连续干旱下膜脂过氧化指标、抗氧化酶活性和非酶抗氧化物含量,研究外源水杨酸对干旱胁迫下小冠花幼苗活性氧水平及抗氧化系统的影响。结果表明,0.5~2.0 mmol/L的水杨酸显著降低了干旱胁迫下小冠花叶片中超氧阴离子(O₂^-·)的产生速率、过氧化氢(H₂O₂)含量、丙二醛(MDA)含量及细胞膜透性,显著提高了过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)、超氧化物歧化酶(SOD)活性,提升了抗氧化指数,但对抗坏血酸(ASA)和谷胱甘肽(GSH)含量的影响不显著。在干旱胁迫第11天,1 mmol/L SA处理的小冠花叶片O₂^-·产生速率、MDA含量、细胞膜透性显著低于干旱处理79.78%,34.42%,36.96%(P<0.05);CAT酶活性显著高于干旱处理2.45倍(P<0.05);到干旱胁迫第 16天,SOD、POD酶活性比干旱处理提高了3.85和3.63倍。表明外源水杨酸能够降低干旱胁迫下小冠花叶片的活性氧水平,提高小冠花叶片抗氧化能力,缓解干旱胁迫造成的细胞膜脂过氧化损伤,提高了小冠花的抗旱性,尤其以1 mmol/L水杨酸效果最佳。     

干旱胁迫对‘青燕1号’燕麦产量及干物质积累与分配的影响

为探究‘青燕1号’燕麦对不同干旱胁迫方式的响应变化,在盆栽试验条件下,采用不同干旱胁迫程度和胁迫次数处理,研究燕麦各器官干物质积累与分配及产量和产量因子的变化规律。结果显示：燕麦穗长、小穗粒数、单序籽粒重、百粒重和产量下降明显,小穗数、穗粒数有增有减,而空铃数无明显变化;干旱胁迫抑制了器官干物质积累,其中分配比例以茎和根部转移相对较多,穗部较少。从整体水平来看,不同胁迫程度和胁迫次数影响大小表现为：3次、中度和重度胁迫影响较大;不同胁迫时期变化下以苗期-拔节期、孕穗-抽穗期、开花-乳熟期干旱（SM）时期和苗期-拔节期、孕穗-抽穗期干旱（SH）影响最大。不同干旱胁迫下各指标相关性分析及通径分析得出,燕麦小穗数、穗粒数、小穗粒数、单序籽粒重、百粒重、穗长、穗干重、茎干重、根干重、叶干重、穗分配指数与产量呈显著正相关关系,相关系数在0.368~0.922,而茎分配指数、根分配指数、叶分配指数与产量呈负相关关系,相关系数在-0.673~-0.299,空铃数与产量为负相关关系,但未达到显著水平,为-0.021;通径分析发现,单序籽粒重、百粒重、穗粒数对燕麦产量增产具有重要作用。