低温胁迫对水稻幼苗叶片生理生化特性的影响

[目的]研究低温胁迫对水稻叶片生理生化特性的影响。[方法]以水稻品种两优5916为试验材料,研究低温胁迫过程中水稻幼苗叶片的光合参数、叶绿素荧光参数、抗氧化系统酶活和丙二醛含量的变化。[结果]低温胁迫下,水稻的净光合效率、气孔导度与蒸腾速率均明显下降,叶绿素荧光参数光合系统Ⅱ最大潜在光化学效率(F_v/F_m)与光化学转换的实际量子效率(ФPSⅡ)也显著降低,初始最小荧光(F_o)与光合系统Ⅱ非调控能量耗散系数(ФNO)升高。对抗氧化系统酶活的测定结果表明,在低温处理过程中水稻幼苗叶片的抗氧化系统SOD、POD、CAT酶活呈先升高后降低的趋势,丙二醛含量则逐步升高。[结论]在低温胁迫下,水稻对光能的吸收转换效率降低,而蒸腾速率与气孔导度的降低导致叶片净光合速率的降低,由于叶片抗氧化系统酶活的降低以及MDA含量的增加,叶片光合系统Ⅱ受到了不可逆的损伤。     

孕穗期低温胁迫对水稻结实率及叶片生理特性的影响

为了明确孕穗期低温对水稻结实率及对叶片生理特性的影响,本试验在盆栽条件下,以2 个水稻(Oryza sativa L.)品种‘龙粳11’（冷敏型）和‘龙稻5’（耐冷型）为材料,于孕穗期在人工气候室进行低温（15℃,持续1、2、3、4、5、6 天）处理,探讨了低温对水稻叶片膜透性、抗氧化酶等生理特性的影响。结果表明：低温条件下,‘龙稻5’的结实率变化较小,‘龙粳11’的结实率显著降低。2 个品种叶片超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性表现出先升高后下降的变化趋势。‘龙稻5’的抗氧化酶活性、可溶性糖和可溶性蛋白含量高于‘龙粳11’,但丙二醛(MDA)含量和相对电导率低于‘龙粳11’。这说明孕穗期低温胁迫能够影响水稻叶片膜透性及抗氧化酶活性等生理指标,并可降低水稻结实率。     

干旱、盐胁迫及盐旱复合胁迫对青稞幼苗生理生化特性的影响

为探明青稞幼苗光合机构、渗透调节物质与抗氧化酶系统对干旱、盐胁迫及盐旱复合胁迫的适应机制,采用营养液水培法培养幼苗,研究30%聚乙二醇(PEG)、250 mmol/L NaCl及PEG与NaCl复合处理下青稞幼苗光合参数、可溶性糖及蛋白含量、抗氧化酶活性的变化规律。结果表明,3种条件胁迫对青稞幼苗叶片相对含水量、光合特性、可溶性糖与蛋白含量、丙二醛(MDA)含量及抗氧化酶活性均有显著影响,且盐旱复合胁迫影响最显著,随胁迫时间延长,胁迫效应越显著。3种胁迫条件下,相对含水量降低;叶绿素含量升高,由气孔限制造成光合能力下降,光合效率降低;可溶性糖与蛋白等渗透调节物质迅速累积,以抵御外界环境胁迫,缓解自身所受到的伤害;MDA含量显著增加,超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性显著提高。抗氧化酶系统在3种胁迫条件下应答方式基本一致,随胁迫时间延长,SOD活性先升高后降低而POD与CAT活性逐渐升高。     

低温胁迫对黄秋葵幼苗相关生理特性的影响

以南洋黄秋葵品种为材料,采用实验室模拟早春低温胁迫环境,测定了保护酶系统、MDA含量和可溶性蛋白含量等生理指标的变化。结果表明:随着温度降低超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)和抗坏血酸氧化酶(APX)活性都呈上升趋势;MDA和可溶性蛋白含量也呈上升的趋势;随着胁迫时间延长,SOD、CAT、POD和APX活性呈下降的趋势,MDA及可溶性蛋白质含量逐渐增加;低温处理各项指标均与对照差异显著。说明适当低温可以提高叶片中抗氧化保护酶系统相关酶活性,促进MDA和可溶性蛋白含量增加。     

淹水处理对不同水稻品种碳氮代谢的影响

采取不同淹水时间与淹水深度的处理，研究了４个水稻品种在孕穗期叶片中的碳、氮含量及其光合速率．结果表明：经淹水处理后，水稻叶片的光合速率和总糖含量及ｃ／Ｎ比均下降，而总氮含量上升，并且两个杂交稻品种对淹水处理的耐性较两个常规稻品种强．     

淹水处理对不同水稻品种碳氮代谢的影响

采取不同淹水时间与淹水深度的处理，研究了４个水稻品种在孕穗期叶片中的碳、氮含量及其光合速率。结果表明：经淹水处理后，水稻叶片的光合速率和总糖含量及Ｃ／Ｎ比均下降，而总氮含量上升，并且两个杂交稻品种对淹水处理的耐性较两个常规稻品种强。     

低温胁迫对转ICE1基因水稻抗氧化酶系统的影响

[目的]研究低温胁迫对转ICE1基因水稻抗氧化酶系统的影响。[方法]以水稻空育131及其转ICE1基因水稻T1-16及T1-24株系为材料,低温处理水稻幼苗0～2 d,测定其抗氧化酶(SOD、CAT、POD)活性及可溶性蛋白质含量。[结果]经低温处理后,转基因水稻和非转基因水稻的抗氧化酶活性和可溶性蛋白质含量在变化幅度方面有明显的差异,低温处理2 d后,对照植株抗氧化酶活性和可溶性蛋白质含量均开始下降,而转基因水稻SOD、POD活性和可溶性蛋白质含量高于对照,且仍继续升高。[结论]试验结果表明转入ICE1基因确实提高了水稻的抗寒性。     

籼型和粳型水稻响应孕穗期干旱胁迫的生理特性差异

【目的】系统比较分析籼稻和粳稻响应孕穗期干旱胁迫的生理特性差异,以期为后续解析籼、粳型水稻抗旱能力差异的生理机制打下前期基础。【方法】以具有不同耐旱能力的籼稻珍汕97B（ZS97B）和粳稻日本晴（NP）为材料,以正常浇水保持土壤湿润为对照,孕穗期停止浇水,干旱胁迫10 d后分别检测不同处理的水稻气孔密度、气孔开放度、光合指标、蒸腾指标、水分生理相关指标、抗氧化酶活性及丙二醛含量等;干旱处理13 d后复水,统计复水10 d后水稻存活率,比较分析孕穗期ZS97B和NP对干旱胁迫的适应性。【结果】孕穗期停止浇水10 d后,ZS97B的存活率为90.3%,极显著高于NP（77.8%）（P<0.01,下同）;干旱胁迫对2种水稻的气孔密度和气孔运动均无显著影响（P>0.05）,但ZS97B的气孔密度在处理前后显著（P<0.05,下同）或极显著高于NP;尽管ZS97B的叶卷曲度更大,但其净光合速率并没有受到更严重影响,ZS97B的净光合速率下降31.2%,而NP下降62.9%;此外,干旱胁迫下NP的叶片失水速率上升,其叶片功能损伤更严重;ZS97B在干旱胁迫后叶片POD活性极显著上升至32.46 U/（g·min）,对干旱胁迫的响应更快,而NP的MDA含量也在干旱胁迫后显著上升至1.55 μmol/g,表明叶片细胞膜损伤程度更严重。【结论】与粳稻品种NP相比,籼稻品种ZS97B更高的气孔密度缓解了孕穗期干旱胁迫下其光合速率的降低;同时,ZS97B通过增加叶卷曲度而降低叶片蒸腾速率;此外,ZS97B抗氧化酶系统的迅速响应也能有效清除活性氧,减少细胞膜损伤,对孕穗期干旱胁迫的适应性更强。     

拔节期和孕穗期低温处理对小麦叶片光合及叶绿素荧光特性的影响

【目的】研究自然温度日变化模式下低温处理对小麦光合及荧光特性的影响。【方法】以温度敏感性不同的2个小麦品种扬麦16和徐麦30为材料,于拔节期和孕穗期在全自动人工气候室中进行4个低温水平和3个低温持续时间的处理,于低温处理期间及低温处理结束后7 d内每天测定小麦第一张全展叶的光合和荧光参数。【结果】低温处理期间,扬麦16和徐麦30叶片净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)、最大光化学效率(Fv/Fm)、实际光化学效率(ФPSII)、光化学猝灭系数(qP)均随温度的降低而下降。拔节期低温处理期间,叶片Pn、Gs、Tr、Fv/Fm、ФPSII和qP随低温持续时间的延长呈先降低后升高的趋势,而孕穗期低温处理期间,则随低温持续时间的延长呈下降趋势。低温处理结束后,除孕穗期T4(Tmin/Tmax/Tavg,-6℃/4℃/-1℃)处理外,其他处理的叶片Pn、Gs、Tr、Fv/Fm、ФPSII、qP和非光化学猝灭系数(NPQ)均可恢复到正常水平。低温胁迫下,相对Pn与相对Fv/Fm、ФPSII、qP呈显著的正相关关系,而与相对NPQ呈显著的负相关关系,且相对Pn与相对ФPSII、qP的相关性要高于相对Fv/Fm和相对NPQ。【结论】低温主要通过降低叶片ФPSII和qP,引起小麦叶片光合速率下降,进而降低小麦干物质积累,最终导致产量下降。     

低温胁迫对水稻生理指标的影响

以水稻品种淦鑫203的孕穗期叶片为试验材料,研究了在低温处理当天、处理后恢复生长2 d和处理后恢复生长4 d的超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)活性以及细胞膜透性的变化。结果表明:在遭受低温胁迫后3种保护酶的活性均增加,且电导率升高;低温胁迫对淦鑫203影响较大。     

观赏甘薯的耐寒性研究

为探明观赏甘薯的耐寒性,研究了两个观赏甘薯品种在5℃低温和15℃对照处理0,6,12,24,48,72 h后叶片中丙二醛(MDA)含量、超氧化物歧化酶(SOD)活性、过氧化物酶(POD)活性和蛋白质含量的变化。结果表明,两个观赏甘薯品种叶片中的MDA含量在5℃低温处理下先迅速升高后下降;叶片的SOD,POD活性和蛋白质含量在低温胁迫前24 h内变化剧烈,自处理24 h起,叶片中的两种酶活性和蛋白质含量逐步降低,表明观赏甘薯对低温的适应需要一定的时间。两个观赏甘薯品种叶片中的MDA含量,SOD,POD和蛋白质含量在5℃低温处理明显比15℃对照处理高。此外,两个品种耐寒性有差异,从4个生理指标上看,L80-62比NC193有更强耐寒性。     

孕穗期冷水灌溉对寒地粳稻相关生理指标及叶绿体超微结构的影响

为了研究低温冷害对寒地粳稻生理特性及叶绿体超微结构的影响,以耐冷型粳稻‘东农428’(‘DN428’)、冷敏感型粳稻‘松粳10’(‘SJ10’)为供试材料,于孕穗期进行不同时间的冷水灌溉处理(0、5、10、15d),分析孕穗期冷水灌溉对寒地粳稻功能叶片抗氧化酶活性、活性氧物质含量、渗透调节物质含量、内源激素含量、叶绿体超微结构及产量的影响。结果表明:与对照相比,孕穗期冷水灌溉下,两种寒地粳稻功能叶片中超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性、超氧阴离子(O■)和过氧化氢(H_2O_2)含量、可溶性糖(SS),可溶性蛋白(SP)含量均显著升高,增幅随冷水灌溉时间增加而上升,其中‘DN428’功能叶片SOD、POD、CAT和SP的增幅大于‘SJ10’,‘SJ10’功能叶片SS、O■和H_2O_2的增幅大于‘DN428’。冷水灌溉下,与对照相比,寒地粳稻功能叶片内源激素中脱落酸(ABA)含量升高,吲哚乙酸(IAA)、赤霉素(GA_3)、玉米素核苷(ZR)含量下降,变化幅度随冷水灌溉时间增加而升高。在孕穗期冷水灌溉下,与对照相比,寒地粳稻产量随冷水灌溉时间增加显著下降,‘SJ10’比‘DN428’下降幅度大。冷水灌溉下,两种粳稻品种叶绿体超微结构均受到不同程度伤害,其中‘DN428’比‘SJ10’叶绿体超微结构受损小。相关分析表明,内源激素ABA与耐冷相关生理指标呈极显著正相关关系,关系最为密切。从回归分析可知,O■含量可作为孕穗期冷水灌溉对寒地粳稻产量影响大小的鉴定指标。     

营养生长期高温胁迫对水稻生育后期耐冷性的影响

[目的]探索营养生长期高温对水稻生育后期耐冷性的影响,为避免水稻低温冷害提供栽培指导。[方法]以耐冷性品种‘宁粳1号’和冷敏感品种‘扬稻6号’为材料,通过盆栽试验,比较营养生长期高温(日平均温度为32.4℃)处理对水稻在孕穗期、抽穗期低温胁迫下(孕穗期15℃恒温处理5 d;抽穗期17℃恒温处理7 d)叶片抗氧化酶(SOD、POD)活性、膜脂过氧化程度(MDA含量)、细胞膜透性变化(可溶性蛋白含量)以及低温胁迫后的花粉活力、产量及产量结构的影响。[结果]结果表明:营养生长期高温胁迫导致水稻地上部植株含氮量增加,含磷量有降低的趋势;水稻孕穗期和抽穗期低温胁迫下,超氧化物歧化酶、过氧化物酶活性升高,一定程度上抑制丙二醛积累;可溶性蛋白含量升高。相比于冷敏感品种‘扬稻6号’,耐冷性品种‘宁粳1号’叶片中超氧化物歧化酶、过氧化物酶活性和可溶性蛋白的含量更高,丙二醛积累较少。经营养生长期高温处理,水稻在孕穗期、抽穗期低温胁迫后,丙二醛积累增加,上升趋势更加明显;超氧化物歧化酶、过氧化物酶活性降低,可溶性蛋白含量减少,上升趋势减缓;结实率、产量显著降低。[结论]营养生长期高温显著降低了水稻生育后期的抗冷能力,主要表现在丙二醛积累增加,超氧化物歧化酶、过氧化物酶活性降低,可溶性蛋白的含量降低,花粉不育率显著升高,结实率降低,产量显著下降。     

B803A系列优质杂交水稻品种光合特性研究

[目的]了解B优系列水稻品种的光合特性。[方法]以冈优725为对照,研究B优系列水稻品种在2006年特殊的高温干旱条件下各生育期光合色素含量和光合速率的变化。[结果]B优系列品种孕穗期、抽穗期、灌浆期、乳熟期的Chl含量均高于对照,孕穗期及其后生育期的Chla含量较分蘖盛期都有所提高,与对照的差异达极显著水平。B优系列品种的光合速率在分蘖盛期和孕穗期最高,抽穗期下降,灌浆期回升,之后下降,瞬时及日均光合速率均高于对照,晴天与阴天都保持较高的光合速率。B优系列品种产量均高于对照,B优827产量最高(8007.45kg/hm2),较对照增产3.15%。千粒重、有效穗与产量的相关性达显著水平,抽穗期前后各光合色素含量与产量的相关性最大。抽穗期前后的光合速率与产量均呈显著正相关,孕穗期最大,灌浆期、抽穗期次之。[结论]光合色素含量高,光合速率大,良好的光合机理是B优系列品种高产的生理基础。     

过氧化氢浸种处理对油菜幼苗抗寒生理特性的影响

以南农油4号(Brassica napus cv.Nannongyou 4)油菜品种为试验材料,研究0.05%浓度过氧化氢(H_2O_2)浸种处理对低温下油菜幼苗活性氧、抗氧化酶系统和非酶抗氧化剂的影响。结果表明,0.05%浓度过氧化氢浸种能够有效降低丙二醛(MDA)含量,在胁迫后期(大于3 d),H_2O_2处理下的油菜叶片H_2O_2含量和O_2~-·产生速率均显著低于对照。抗氧化酶活性的数据表明,H_2O_2浸种处理能有效提高逆境胁迫下油菜叶片中的抗氧化酶活性,以处理6 d为例,油菜叶片的SOD、POD、CAT活性分别提高了29.8%、21.0%、50.3%;另外,H_2O_2浸种处理后油菜的AsA、GSH含量,AsA/DHA和GSH/GSSG也有显著增加。由此可见,过氧化氢浸种处理可缓解低温对油菜的伤害。     

望天树苗期叶片对低温胁迫的生理响应及抗寒性评价

为明确望天树的抗寒机理,以2年生望天树幼苗为试验材料,研究了0℃低温胁迫(0、1、2d,以25℃常温培养为对照)下望天树的生理指标和外部形态的变化。结果表明,随着低温(0℃)胁迫时间的延长,望天树幼苗叶片中保护酶系统(SOD、POD)、渗透调节物质(可溶性糖和可溶性蛋白)、叶绿素以及丙二醛(MDA)和相对电导率呈现出持续增长的变化趋势,在0℃处理2d时达到最大值,且均>对照;待温度回升到25℃后,望天树幼苗叶片中的抗氧化酶(SOD、POD)活性、渗透调节物质(可溶性糖和可溶性蛋白)含量、叶绿素以及相对电导率和丙二醛(MDA)含量则均有所下降。表明望天树苗期叶片在0℃低温胁迫中受到一定程度的伤害,0℃处理2d可作为早期筛选耐寒材料的时间节点;待温度回升到25℃后,渗透调节物质含量及抗氧化酶活性开始下降,表明望天树幼苗在遭受低温胁迫后具有一定的自我修复机制。     

高温胁迫对枣苗生理特性的影响

【目的】研究酸枣和灰枣实生苗对高温胁迫的适应机制。【方法】以酸枣和灰枣穴盘苗为材料,研究45℃高温处理不同时间(0、1、3、5 d)对枣叶片相对电导率、丙二醛、渗透调节物质含量、抗氧化酶活性以及光合色素含量的影响。【结果】高温处理不同时间下,酸枣苗叶片相对电导率仅在高温处理第5 d显著增加,较对照提高18.1%,叶片MDA含量变化不显著,灰枣实生苗叶片相对电导率和MDA含量显著升高,细胞膜系统受损严重。随着高温处理时间的延长,酸枣叶片可溶性糖含量先下降后上升,脯氨酸、SOD和CAT活性显著升高,灰枣实生苗叶片可溶性糖、SOD活性先下降后上升,脯氨酸和CAT活性显著升高。高温处理下酸枣和灰枣实生苗叶片可溶性蛋白、POD活性变化不大。高温处理显著降低酸枣和灰枣实生苗叶片光合色素含量,酸枣叶片光合色素含量下降幅度较灰枣实生苗小。【结论】随着高温胁迫时间的延长,酸枣和灰枣实生苗叶片可溶性糖、脯氨酸、SOD和CAT活性均提高,光合色素含量均下降,并且酸枣叶片细胞膜稳定性较灰枣实生苗强,光合色素下降幅度较灰枣实生苗小,耐热性较灰枣实生苗强。     

ABA对低温胁迫下水稻幼苗抗氧化酶活性的影响

以耐冷型水稻(Oryza sativa L.)品种东农418和冷敏感型水稻品种松粳9号为材料,在三叶期以脱落酸(ABA)及其合成抑制剂钨酸钠进行喷施处理,通过抗氧化酶活性的响应,探讨低温胁迫下ABA对水稻苗期耐冷性的调节作用。结果表明,低温处理使叶片SOD活性降低,POD活性和MDA含量升高;外施ABA减缓了叶片SOD活性的降低,并可减少POD活性和MDA含量升高的幅度,而钨酸钠处理则加剧了SOD活性降低及POD活性和MDA含量的升高,说明ABA提高了水稻幼苗耐冷性。低温胁迫以及ABA对水稻抗氧化酶活性的影响因品种而异,外施ABA对耐冷型品种的调节作用效果更明显。     

干旱-低温交叉适应性对茶树抗寒性的影响

为了解干旱-低温交叉适应对茶树抗寒性的影响,以一年生无性系品种舒茶早茶苗为试验材料,用20%聚乙二醇6000(PEG-6000)模拟干旱预处理,测定低温胁迫过程中茶树半致死温度、丙二醛、抗氧化酶活性、渗透物质和内源激素等部分生理指标的变化。结果表明,经过PEG-6000预处理的茶苗半致死温度LT50明显下降。低温条件下,茶苗叶片丙二醛、抗氧化酶活性、渗透物质和激素含量整体呈上升趋势。低温胁迫第7天时,与对照相比,PEG-6000预处理的茶苗叶片丙二醛含量下降44.6%,SOD、POD酶活分别升高78%和25%,可溶性蛋白、溶性糖含量分别增加44.6%及20.0%;内源激素ABA与SA含量分别提高97.7%和122.0%。干旱可诱导茶树对低温胁迫的交叉适应性,这种交叉适应性与茶树的抗氧化酶活性、渗透物质和内源激素的调节能力有关。     

温度胁迫对三七光合特性及生理指标的影响

[目的]研究三七对温度胁迫的生理响应,揭示三七的耐寒和耐热机制,为三七抗逆品种的选育、区域化种植和栽培管理提供理论依据.[方法]以盆栽生长第2年的三七植株为试验材料,利用人工气候培养箱进行5、10、25(对照)和35℃温度处理,持续处理48 h后测定三七叶片的光合特性及叶绿素含量、保护酶活性等生理指标,并分析其变化规律.[结果]在5~25℃的温度条件下,三七叶片的叶绿素a(Chla)、叶绿素b(Chlb)和总叶绿素[Chl(a+b)]含量呈先升后降的变化趋势,与25 ℃处理相比,5 ℃处理分别降低21.91%、23.30%和22.78%,10 ℃处理分别提高51.69%、52.43%和51.96%,差异均达显著水平(P<0.05,下同);与25℃处理相比,35℃高温条件下,Chla、Chlb和Chl(a+b)含量及Chl(a/b)分别降低14.61%、6.80%、11.74%和8.10%,差异均达显著水平.低温胁迫下,三七叶片的最大净光合速率(Pmax)、表观量子效率(a)、光饱和点(LSP)、净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)和蒸腾速率(Tr)均显著下降,胞间二氧化碳浓度(Ci)显著升高,光补偿点(LCP)呈先升后降的变化趋势;高温胁迫下,三七叶片的Pmax、LSP、Pn、Gs和Tr均显著下降,Ci、a和LCP则呈上升趋势.在低、高温胁迫条件下,三七叶片的过氧化氢酶(CAT)活性显著降低,过氧化物酶(POD)和超氧化物歧化酶(SOD)活性总体上显著升高;丙二醛(MDA)含量变化不明显.低温胁迫下三七叶片的可溶性蛋白含量显著升高.[结论]低、高温胁迫均显著抑制三七的光合能力.低温胁迫下,三七主要通过提高POD和SOD活性,增加可溶性蛋白和叶绿素含量来增强其抗冷性;高温胁迫下,三七主要通过提高POD和SOD活性来增强其抗热性.