褪黑素对干旱胁迫下达乌里胡枝子幼苗生长及叶片水分生理的影响

为探究褪黑素对植物苗期干旱胁迫的影响,本试验在干旱胁迫下对'晋农1号’达乌里胡枝子（Lespedeza davurica）叶面施加了不同浓度（25,50,100,200和400 μmol·L^-1）褪黑素,并测定了幼苗生长及叶片水分生理指标。结果显示,与干旱对照组相比,施加适宜浓度的外源褪黑素可显著提高干旱胁迫下达乌里胡枝子的地上部鲜重、叶片鲜干比、叶片相对含水量、可溶性糖、可溶性蛋白和游离脯氨酸含量（P<0.05）,并显著降低水分饱和亏（P<0.05）,表明褪黑素可提高苗期达乌里胡枝子的抗旱性。通过模糊隶属函数分析进一步发现,提高达乌里胡枝子幼苗抗旱性的外源褪黑素最佳浓度为100 μmol·L^-1。     

干旱胁迫下褪黑素对达乌里胡枝子幼苗生理生化特性的影响

试验旨在探究干旱胁迫下外源褪黑素对达乌里胡枝子(Lespedeza davurica)幼苗生理生化特性的影响。试验以达乌里胡枝子‘晋农1号’品种的幼苗为试验材料,在叶面喷施25、50、100、200、400 μmol/L褪黑素,分析褪黑素对自然干旱条件下达乌里胡枝子幼苗的生长情况和抗氧化特性的影响。结果显示,施加外源褪黑素可明显降低达乌里胡枝子幼苗叶片的超氧阴离子(O₂^-)产生速率、过氧化氢(H₂O₂)、丙二醛(MDA)含量以及细胞膜透性,且随着胁迫时间延长,褪黑素的缓解效应越明显。施加外源褪黑素可以提高达乌里胡枝子幼苗中超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)和抗坏血酸过氧化物酶(APX)等酶构成的酶促抗氧化系统活性,增加抗坏血酸(AsA)、还原性谷胱甘肽(GSH)和类胡萝卜素(CAR)等非酶促抗氧化系统物质的含量,提高植物抵御干旱胁迫的能力。研究表明,外源褪黑素处理可以缓解达乌里胡枝子幼苗干旱胁迫造成的细胞膜过氧化损伤,提高酶促抗氧化系统的酶活性,增加非酶促抗氧化系统...     

硫化氢对盐胁迫下达乌里胡枝子生长和抗氧化系统的影响

为探讨外源硫化氢对盐胁迫下达乌里胡枝子(Lespedeza davurica)幼苗生长和抗氧化系统的影响,本试验以盐胁迫下的达乌里胡枝子为研究对象,通过施加不同浓度的外源硫化氢,并在盐胁迫第0,10,20,30 d分别测定幼苗的生长特性和抗氧化系统指标。结果表明：施加外源硫化氢缓减了盐胁迫对达乌里胡枝子幼苗生长的抑制作用,提高了盐胁迫下达乌里胡枝子幼苗抗氧化酶活性以及抗坏血酸和谷胱甘肽含量,增加了叶片相对含水量,降低了叶片相对电导率以及丙二醛的含量。综上所述,施加外源硫化氢在一定程度上提高了达乌里胡枝子幼苗叶片的抗氧化酶活性,延缓了膜脂过氧化的发生,因此增强了达乌里胡枝子幼苗对盐的耐受性。     

水分胁迫及复水对达乌里胡枝子光合特性的影响

以来自山西的6个生态型达乌里胡枝子(Lespedeza davurica(Laxm.)Schindl)为材料,通过测定干旱胁迫和复水后植物叶片净光合速率(P_n)、蒸腾速率(T_r)、气孔导度(G_s)、水分利用效率(WUE)、胞间CO₂浓度(C_i)和叶绿素含量等指标,研究了不同生态型达乌里胡枝子在水分胁迫下和复水后光合特性与抗旱性的关系。结果表明:随干旱胁迫程度加剧,6个生态型达乌里胡枝子P_n,T_r和G_s值均有较大幅度的降低,水分利用效率呈下降趋势,光合作用减弱。其中沁水和沁源生态型的P_n下降速度快、幅度大、抗旱性差,阳泉和交口生态型的P_n下降速度慢、幅度小、抗旱性强;复水后抗旱性强的生态型恢复至正常状态的能力强,其WUE比抗旱性差的生态型高。抗旱性由强到弱的顺序是:阳泉>交口>太谷>静乐>沁源>沁水。     

达乌里胡枝子抗氧化保护系统及膜脂过氧化对干旱胁迫及复水的动态响应

采用盆栽控水法,对达乌里胡枝子进行不同梯度干旱胁迫(适宜水分,CK;中度干旱,DR₁;重度干旱,DR₂)和复水处理,研究其在胁迫过程中的抗氧化保护系统及膜脂过氧化的动态响应。结果表明,1) 在整个胁迫过程中,随着胁迫时间的延长,干旱胁迫使SOD、POD、CAT、APX活性高于对照,且随着胁迫强度的增加,SOD活性为DR₁2,CAT、APX活性为DR₁>DR₂,而POD活性在胁迫开始后前6 d内为DR₁>DR₂,之后则为DR₂>DR₁;与对照相比,干旱胁迫下AsA含量变化不明显,Car含量则高于对照,随着胁迫时间的延长,AsA含量先降低后升高,Car则呈上升趋势;干旱胁迫下O₂^·-含量高于对照,膜脂过氧化导致MDA含量升高,细胞膜相对透性改变,随着干旱胁迫强度的增加,MDA含量在胁迫开始后前6 d为DR₂>DR₁,之后各处理组组间差异不显著(P>0.05),O₂^·-含量为DR₁>DR₂。2) 复水后,APX、CAT、Car、O₂^·-均呈上升趋势,其他指标则呈下降趋势。3) 通过隶属函数法对该种的抗旱能力进行综合评价得出,达乌里胡枝子抗旱能力较高,且中度胁迫下该种的抗氧化能力高于重度胁迫,中度胁迫可能更适合于该植物的生长发育。     

外源氯化钙对‘龙牧807’苜蓿幼苗干旱缓解效应分析

为探讨外源氯化钙对干旱胁迫下苜蓿（Medicago Sativa L.）幼苗生理生化指标的影响,本研究对20%聚乙二醇（Polyethylene glycol,PEG）模拟干旱胁迫下的苜蓿幼苗分别施加5,10,15,20 mmol·L^-1外源氯化钙,分析外源氯化钙对干旱胁迫下苜蓿幼苗叶片的渗透调节物质、叶绿素、细胞膜透性以及抗氧化酶活性的影响,并利用隶属函数法综合评价最佳外源氯化钙缓解浓度。研究结果表明：未施加外源氯化钙时,随着PEG胁迫浓度（10%,15%,20%,25%）的增加,苜蓿叶片的可溶性蛋白、可溶性糖和脯氨酸含量均呈先升后降的趋势,丙二醛含量和相对电导率逐渐增加,叶绿素含量逐渐降低,过氧化物酶、过氧化氢酶和超氧化物歧化酶活性均呈先升后降的趋势;综合分析显示,20% PEG胁迫浓度可以有效模拟苜蓿幼苗对干旱胁迫的反应;苜蓿幼苗在20% PEG胁迫下施加10 mmol·L^-1 CaCl₂后,幼苗叶片的可溶性蛋白含量、脯氨酸含量、叶绿素含量,过氧化物酶活性、过氧化氢酶活性最高分别增加了32.40%,31.10%,69.41%,21.39%和6.87%,相对电导率最低降低了27.37%;20% PEG胁迫下施加15 mmol·L^-1 CaCl₂后,可溶性糖含量最高增加了14.17%,丙二醛含量最低降低了36.36%;超氧化物歧化酶活性在20% PEG胁迫下施加5 mmol·L^-1 CaCl₂浓度为最高;隶属函数法综合评价显示,适宜CaCl₂浓度可以缓解干旱对苜蓿幼苗造成的伤害,本试验中以浓度为10 mmol·L^-1 CaCl₂缓解效果最佳。     

NO介导的Ca2+信号对渗透胁迫下紫花苜蓿幼苗光合特征及抗性的影响

以紫花苜蓿幼苗为材料,用聚乙二醇(PEG-6000)作为渗透介质人工模拟干旱条件,外源喷施NO供体硝普钠(SNP)、钙信号试剂CaCl₂、NO抑制剂亚甲基蓝(MB)和Ca²⁺通道阻断剂LaCl₃,对紫花苜蓿幼苗光合特征、抗氧化酶活性及过氧化物酶(POD)同工酶图谱进行研究,探讨了渗透胁迫下NO介导的Ca²⁺信号对紫花苜蓿幼苗光合作用及抗氧化能力的影响。结果表明:在渗透胁迫条件下,施加SNP、CaCl₂均能够有效缓解叶片叶绿素a、类胡萝卜素及总叶绿素含量降低,提高叶片净光合速率(P_n)、气孔导度(G_s)及气孔限制值(L_s),而对胞间CO₂浓度(C_i)没有缓解作用。SNP、CaCl₂及SNP+CaCl₂处理提高了幼苗叶片中抗氧化酶活性和脯氨酸含量,降低了丙二醛(MDA)含量。其中共处理时效果最为显著,第4天 SOD、POD、CAT活性较PEG处理升高了39.29%、30.41%和56.24%,脯氨酸含量增加了45.59%,MDA含量降低了45.59%。POD同工酶图谱在第4天时酶谱带数最多,POD活性最强,且SNP+CaCl₂共处理下出现新酶带。而添加外源NO的同时添加Ca²⁺通道阻断剂LaCl₃,紫花苜蓿幼苗光合速率、抗氧化酶活性及脯氨酸含量均降低,丙二醛含量增加,添加Ca²⁺信号的同时施加NO抑制剂MB也具有相同的作用,说明Ca²⁺信号参与NO信号转导过程并相互作用共同调节渗透胁迫下紫花苜蓿幼苗的生理应答响应。     

干旱胁迫下γ-氨基丁酸保护玉米幼苗光合系统的生理响应

为明确干旱胁迫下γ-氨基丁酸(GABA)保护玉米幼苗光合系统的生理响应,以郑单958为试验材料,依据玉米幼苗生长数据,选择1 mmol·L^-1为γ-氨基丁酸(GABA)供试浓度,设置空白对照(CK)、1 mmol·L^-1 GABA(G)、20%聚乙二醇(PEG-6000)模拟干旱胁迫(D)、20%聚乙二醇(PEG-6000)模拟干旱胁迫和1 mmol·L^-1 GABA(DG)4个处理开展玉米水培试验。结果表明:不同浓度GABA能缓解干旱胁迫的抑制作用,使玉米幼苗恢复生长,其中1 mmol·L^-1 GABA效果最好。干旱胁迫下,外源施用1 mmol·L^-1 GABA能显著提高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,减少丙二醛(MDA)、超氧阴离子($O_{2}^{-}$)和过氧化氢(H₂O₂)积累,降低叶片相对电导率。此外,外源GABA能显著提高干旱胁迫下叶片内可溶性蛋白、可溶性糖和脯氨酸含量,从而提高细胞保水能力。外源施用GABA能显著降低叶片干旱胁迫下初始荧光(F₀),提高暗适应下最大可变荧光(F_v)、最大荧光(F_m)和最大光量子效率(F_v/F_m),从而降低叶片光化学损伤。在干旱胁迫第5天,与D处理相比,DG处理SPAD数值、净光合速率(P_n)、蒸腾速率(T_r)和气孔导度(G_s)分别提高8.25%、7.69%、9.13%和7.38%,胞间CO₂浓度(C_i)降低2.93%。因此,外源GABA能通过降低叶片的氧化损伤和提高细胞保水能力来改善叶片对干旱胁迫的适应能力,从而保护玉米幼苗光合系统。     

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。     

黄土丘陵区草地群落多样性和优势种养分对氮添加的响应

为探究大气氮沉降对黄土丘陵区草地群落多样性及其优势种生长的影响,本研究以白羊草(Bothriochloa ischaemum, Bi)和达乌里胡枝子(Lespedeza davurica, Ld)为优势种的草地群落为研究对象,设置3个氮添加处理(N0,0 kg ·hm^-2·a^-1;N25,25 kg ·hm^-2·a^-1;N75,75 kg ·hm^-2·a^-1),测定并分析了白羊草和达乌里胡枝子的株高、盖度、地上生物量(Aboveground biomass,AGB),物种多样性和养分含量。结果表明：氮添加处理下,Bi和Ld群落的总AGB显著提高;Bi群落中,氮添加显著降低物种多样性指数,而显著提高白羊草的全氮含量和氮磷比;Ld群落中,氮添加显著增加物种多样性指数,而显著降低达乌里胡枝子的全氮含量和氮磷比;相关性分析表明,物种多样性与白羊草的盖度和生物量呈显著负相关关系,与达乌里胡枝子的高度、盖度和AGB呈显著正相关。综上,氮添加促进了白羊草生长但抑制达乌里胡枝子,其群落优势种的AGB对物种多样性影响更加重要。     

外源褪黑素不同浸种浓度和时长对干旱胁迫下无芒雀麦种子萌发的影响

为筛选促进干旱胁迫下无芒雀麦种子萌发的最佳外源褪黑素(MT)处理方法,本研究以不同浓度(0～200μmol·L^-1)的MT分别对无芒雀麦种子浸种处理12 h, 24 h和48 h,探究处理浓度与浸种时长对干旱胁迫(23%PEG-6000)下种子萌发的影响。结果表明,外源MT显著影响干旱胁迫下无芒雀麦种子的萌发指标,隶属函数分析得出,75μmol·L^-1MT浸种24 h无芒雀麦种子具有最高的萌发力,此时供试材料的发芽率、发芽势、发芽指数及活力指数分别较无施加MT组提高了34.24%,68.71%,69.61%,78.14%。该研究结果可以为无芒雀麦种子浸种及干旱半干旱区禾草建植与生态修复提供一定的参考依据。     

荒漠植物红砂地上和地下生物量分配关系对大气CO2浓度升高及降水量变化的响应

植物的生物量在各器官中的分配可反映植物对环境的适应性及其生长策略。未来大气CO₂浓度显著升高将引起降水量的变化,而这种变化必将对荒漠植物的生物量分配产生严重影响。本研究以荒漠优势植物红砂（Reaumuriasoongorica）1年生苗木为试材,采用开顶式CO₂控制气室模拟CO₂浓度变化（350 μmol·mol^-1和700 μmol·mol^-1）,研究了降水变化（-30%,0,+30%）及其与CO₂的协同作用对红砂生物量分配及相关生长关系的影响。结果表明：CO₂浓度升高对不同降水量下红砂地上和地下生物量均具有显著的促进作用（P<0.05）;降水减少,红砂生物量向地下分配的比例增加,但CO₂增加会减弱这一作用;CO₂浓度升高和降水变化通过影响红砂地上和地下器官的相对生长来影响生物量在不同器官中的分配,6种处理下的红砂地上-地下生物量分配斜率与1.0差异不显著,其相对生长关系均表现为等速生长。未来大气CO₂浓度升高及降水变化下,红砂生物量分配模式对环境变化的响应在一定程度上支持了最优分配假说。     

外源IAA对干旱胁迫下红豆草种子萌发及幼苗生长的影响

为研究外源IAA浸种对干旱胁迫下红豆草(Onobrychis viciifolia Scop.)种子萌发及早期幼苗生长的影响,本研究利用不同浓度生长素吲哚3-乙酸(indole-3-acetic acid, IAA)浸泡处理红豆草种子24小时,测定干旱胁迫后红豆草的种子萌发、幼苗表型及其生理生化等指标。结果表明,25 mg·L^-1IAA浸种处理对干旱胁迫下红豆草种子萌发具有明显的促进作用,其发芽率、发芽势、发芽指数和活力指数最大,并且能够促进主根延伸,改善根冠比和叶绿素的含量。此外,25 mg·L^-1 IAA浸种处理能够提高干旱胁迫下红豆草幼苗抗氧化酶活性及渗透调节物质脯氨酸的含量,以及降低丙二醛和过氧化氢含量,缓解干旱胁迫引起的氧化损伤。但是,高浓度的外源IAA(100 mg·L^-1)浸种则抑制了红豆草种子萌发及幼苗的生长发育。因此,25 mg·L^-1 IAA浸种有助于红豆草种子萌发及早期幼苗的耐旱性,为优质牧草红豆草在干旱地区的高效种植提供了参考依据。     

镇江河漫滩草地虉草光合特性研究

对虉草(Phalaris arandinacea)光合特性的研究表明:不同生长阶段虉草净光合速率日变化均呈双峰曲线,光合"午休"现象明显,但5月下旬主、次峰均滞后于4月初1 h,净光合速率后期大于前期,导致光合"午休"的原因不同,4月初为气孔限制因素,而5月下旬为非气孔限制因素。不同时期各生理生态因子间的相关系数不同。虉草净光合速率季节动态呈单峰曲线,4月中下旬最高。虉草的光补偿点为45.6μmol·m^-2·s^-1,光饱和点为1825μmol·m^-2·s^-1,表观光量子效率为0.047 mol·mol^-1,暗呼吸速率为2.1429μmol·m^-2·s^-1;CO₂补偿点为76μmol·mol^-1,饱和点为923μmol·mol^-1,羧化效率为0.0556。数据显示,虉草是一种高光效C₃阳性植物,对草地生态系统的稳定意义重大。     

外源ABA对干旱胁迫下多年生黑麦草光合特性的影响

为探究干旱胁迫下外源脱落酸（Abscisic acid,ABA）对多年生黑麦草（Lolium perenne）抗旱性的影响。本研究以多年生黑麦草品种“冬牧”为材料,采用盆栽试验,利用聚乙二醇（Polyethylene glycol,PEG）模拟不同程度的干旱胁迫,通过LI-6400XT光合-荧光测定仪,研究了正常、中度和重度干旱胁迫下外源0,200和500 μmol·L^-1的ABA对多年生黑麦草光合特性及叶绿素荧光参数的影响。结果表明,干旱对多年生黑麦草的叶绿素含量和光合特性产生了显著影响（P<0.05）,重度干旱下共喷施225 ml的ABA 500 μmol·L^-1能够显著提高叶绿素含量,而ABA仅对气孔导度（Gs）产生了影响（P<0.05）。外源ABA能缓解干旱胁迫对多年生黑麦草初始荧光（Fo）、最大荧光（Fm）、可变荧光（Fv）、PSII最大光化学量子产量（Fv/Fm）、PSII潜在活性（Fv/Fo）和光化学猝灭（NPQ）的影响（P<0.05）,使受损的PSII反应中心快速得到修复,从而降低干旱胁迫对叶绿体光合机构的破坏。     

耐荫地被植物山麦冬光合特性研究

用Li-6400便携式光合分析仪测定了耐荫地被植物山麦冬(Liriope spicata (Thunb.) Lour.)的光合生理特性。结果表明:山麦冬光合日进程有光合午休现象,最大净光合速率为10.2μmolCO₂·m^-2·s^-1,光饱和点为648μmol·m^-2·s^-1,光补偿点为3.2μmol·m^-2·s^-1,表观量子效率为0.1389,CO₂饱和点为1868μmol·mol^-1,补偿点为61μmol·mol^-1,最大蒸腾速率为2.2 mmol H₂O·m^-2·s^-1,最大气孔导度为0.100 mmol·m^-2·s^-1。因此认为山麦冬是具有耐荫和抗旱节水特性的优良地被植物。     

2,4-表油菜素内酯对盐胁迫下紫花苜蓿生理指标及根系离子积累的影响

为探讨2,4-表油菜素内酯（2,4-Epibrassinolide,EBR）对紫花苜蓿受盐胁迫的影响,本试验以紫花苜蓿‘阿迪娜’为材料,采用人工气候室水培试验,研究盐胁迫条件下喷施不同浓度的外源激素EBR对紫花苜蓿生理指标和根系离子积累的作用。结果表明：150 mmol·L^-1盐胁迫对苜蓿生长具有明显的抑制作用,当喷施外源激素EBR浓度为0.6 μmol·L^-1时,可显著提高超氧化物歧化酶（Superoxide dismutase,SOD）、过氧化氢酶（Catalase,CAT）、过氧化物酶（Peroxidase,POD）活性和可溶性蛋白含量,降低丙二醛（Malondialdehyde,MDA）含量和电解质渗透率;0.6 μmol·L^-1和1.2 μmol·L^-1EBR处理显著减轻Na⁺对K⁺,Ca²⁺,Mg²⁺的毒害,控制离子平衡。由此可见,外源激素EBR可以减小盐胁迫对根系的伤害,增强根系抗氧化系统活性。