普通野生稻抗旱性初探

摘要：以普通野生稻六个居群（海南琼海居群,万宁居群,儋州居群,文昌居群,乐东居群,长雄野生稻）为材料,在干旱胁迫条件下分别测定其叶片相对含水量、叶绿素含量、叶片游离脯氨酸含量三个生理指标,结果表明,各居群叶片相对含水量均呈下降趋势,且下降幅度不同;叶绿素含量呈“先升后降”趋势;脯氨酸含量呈不同程度的上升。综合三项生理指标及干旱条件下对各居群的实际观察情况,初步认为它们的抗旱性大小顺序如下：琼海居群＞长雄野生稻＞万宁居群＞儋州居群＞乐东居群＞文昌居群。     

粳稻品种Dongjin在干旱胁迫下苗期生理反应

为了明确苗期水稻对干旱胁迫的生理反应,笔者从光合作用、水分生理、植株体内的氧化逆境、渗透调节物质代谢以及细胞膜的完整性等几个方面分析了粳稻品种Dongjin（Oryza sativa L. subsp. japonica）在干旱胁迫处理下的生理变化。结果表明：干旱胁迫过程中,叶片的净光合速率与植株地上部相对含水量在处理5d内均已显著降低,5d后大幅度下降;植株地上部丙二醛含量的显著增加以及相对电导率的快速上升发生在处理5d以后,并且二者的变化趋势相类似;脯氨酸含量在处理6d时有所增加,处理6d后快速上升;叶片的活性氧含量在处理6d时略微下降,6d后逐渐上升,处理8d时显著升高。光合速率与相对含水量最先响应旱胁迫信号,与活性氧、丙二醛、脯氨酸含量和相对电导率一起可用作综合评价水稻苗期耐旱性的指标。     

披碱草属3种牧草幼苗对水分胁迫的响应

采用盆栽法,在3种披碱草属牧草苗期对其进行水分胁迫,测定幼苗叶片相对含水量、细胞膜透性、超氧化物歧化酶(SOD)活性、丙二醛含量及游离脯氨酸含量等指标,以对其抗旱性做初步研究。结果表明,3种牧草的叶片相对含水量呈下降趋势;细胞膜透性、超氧化物歧化酶(SOD)活性、游离脯氨酸含量及丙二醛含量均呈增加趋势。初步评价,3种牧草苗期对干旱胁迫的耐受性强弱顺序为:披碱草加拿大披碱草老芒麦。     

4种优良暖季型牧草在黔南地区的引种栽培研究

针对黔南地区牧场夏季牧草严重缺乏,对宽叶雀稗、东非狼尾草、非洲狗尾草和臂形草4种暖季型牧草进行引种栽培试验,观察了物候期,测定了生长速率,生物量和营养成分等指标。试验结果表明,非洲狗尾草、臂形草能完成生育期,产量高于宽叶雀稗和东非狼尾草,适宜在黔南地区推广。     

3种边坡绿化植物抗旱性研究

为对比植物的抗旱性,对北京地区3种边坡绿化植物进行了盆栽干旱胁迫试验,研究了7项生理指标。结果表明：随着干旱胁迫加剧,3种植物的叶片含水量、相对含水量、叶绿素含量、光合速率明显降低,可溶性糖含量、脯氨酸含量、叶片相对电导率增加。土壤含水量低于4%时,许多苗木死亡,干旱胁迫20d后,紫穗槐、火炬树和荆条叶片含水量分别下降18.85%、15.52%和12.28%,相对含水量分别下降42.06%、29.63%和16.42%,叶绿素总量降幅分别为59.17%、63.29%和45.67%,荆条光合速率受干旱影响最小,紫穗槐受影响最大,可溶性糖含量上升幅度分别为85.80%、25.29%和34.56%,脯氨酸含量分别上升到0d时的7.34倍、4.29倍和5.02倍,叶片相对电导率分别上升38.69%、14.17%和25.93%。比较与土壤含水量相关性高的指标,荆条体现出较强的抗旱性,其次为火炬树和紫穗槐。     

干旱胁迫对蒙古冰草苗期根系特征及生理特性的影响

为了解干旱胁迫下蒙古冰草的根系特征和耐旱特性,本试验采用盆栽断水的方式对蒙古冰草进行模拟土壤干旱胁迫处理,测定根系长度、表面积、根尖数和体积4个特征指标和叶片细胞膜透性、丙二醛和游离脯氨酸含量3个生理指标.结果表明,干旱胁迫下,蒙古冰草根系的长度、表面积、根尖数、体积有增加趋势,干旱胁迫10d时其均达到最大,且根长和根尖数较对照(ck)分别增长了33.55％和78.88％,之后各指标均逐渐下降;细胞膜相对透性、丙二醛和游离脯氨酸含量随着干旱胁迫时间的延长均有增加的趋势,干旱胁迫10d后丙二醛和游离脯氨酸含量积累则变缓.     

干旱胁迫和复水对扁蓿豆幼苗生理特性的影响

采用温室模拟干旱胁迫-复水法,研究不同干旱程度对6份扁蓿豆种质材料幼苗生理特性的影响,分别于连续干旱胁迫1,4,7,10 d以及复水2 d后,对其叶片相对含水量、细胞膜透性、丙二醛含量、脯氨酸含量、可溶性蛋白含量5个抗旱生理指标进行测定分析,结果表明:扁蓿豆叶片相对含水量随干旱胁迫程度增强而降低,在复水后快速恢复;细胞膜透性、丙二醛含量及可溶性蛋白含量随干旱程度的增加而升高,而脯氨酸含量则呈先下降后上升的趋势;5个生理指标中脯氨酸含量对干旱胁迫最敏感。采用欧氏距离法对5个生理指标进行综合聚类分析,将6份扁蓿豆种质材料划分为3个抗旱等级,即相对抗旱的包括MR4和MR5;中等抗旱的包括MR1、MR2和MR3;对干旱胁迫最敏感的是MR6。     

干旱胁迫下冰草种子主要生理生化特征的变化与分析

实验结果表明在干旱胁迫下,两种冰草的发芽率、发芽势以及干旱萌发指数均下降,其中叶片相对含水量变化不大,只在20和25的PEG胁迫下相对含水量下降较为明显,两种冰草的丙二醛含量、可溶性糖含量以及游离脯氨酸含量均增加,但均存在差异,这种特征说明两种冰草在抗旱性上的表现存在差异性。     

干旱胁迫对红叶石楠叶片光合生理特性的影响

对不同程度干旱胁迫下红叶石楠的叶片膜伤害和光合生理特性进行了研究。结果表明,随着干旱程度的增加,叶片含水量、光合色素含量以及净光合速率等生理指标都有不同程度的下降,而花青素含量、丙二醛含量和细胞膜透性大幅增加。在轻度干旱下,净光合速率、气孔导度和胞间CO2浓度同步下降,光合受抑的主要限制因子为气孔因素;中度、重度干旱胁迫下,净光合速率、气孔导度下降的同时,胞间CO2浓度上升,此时光合受抑的主要限制因子为非气孔因素     

‘蓝箭’的抗旱动态特征研究

为了研究国外引进品种‘蓝箭’在中国北方较干旱地区的适应性,采用聚乙二醇6000(PEG-6000)在室内模拟干旱胁迫,测定不同程度干旱胁迫下‘蓝箭’幼苗相对含水量、质膜透性、可溶性蛋白、游离脯氨酸、可溶性糖和丙二醛含量的变化。结果表明：‘蓝箭’在PEG-6000处理下,各指标随时间变化出现相应的变化规律,相对含水量随处理时间的延长而降低,在第5天时,20%和30%浓度处理相对含水量明显下降,分别低于对照37.38%和56.60%,相对电导率、可溶性蛋白和丙二醛含量表现为先升高再降低,在处理15天时达到峰值,脯氨酸含量随处理时间延长升高,10天后升高变得缓慢,可溶性糖含量呈逐步上升趋势,20天时,3个处理浓度胁迫下的可溶性糖含量分别为对照的1.9倍、2.2倍、2.3倍。可见,‘蓝箭’在干旱胁迫下通过改变渗透调解物质含量和水势,进而增强保水力来提高其抗旱能力,忍受较强的干旱胁迫伤害。     

Mild Drought Stress‐Induced Changes in Yield,Physiological Processes and Chemical Composition in Festuca,Lolium and Festulolium

The impact of mild drought stress (3 weeks at 40 % field water capacity) on yield, physiological processes, accumulation of proline and phenolic compounds and forage quality parameters in forage grasses was evaluated in pot experiments. During four different growing periods, the effects of water deficit were assessed in nine varieties from five species (Lolium perenne, Lolium multiflorum, Festuca pratensis, Festuca arundinacea and Festulolium braunii). All measured parameters were affected by drought stress in the different cuts. Photosynthesis, transpiration rate, stomatal conductance and dry matter yield were significantly lower in drought stress than under well‐watered conditions in all varieties. Higher water‐use efficiency was only observed during the first and fourth drought period, while this was not the case in the second and third. Mild drought stress significantly increased the content of proline, phenolic acid, flavonoids, water‐soluble carbohydrates and protein. All tested grasses showed also an increase of organic matter digestibility and cell wall digestibility under drought stress conditions.     

持续干旱胁迫及复水对橡胶树渗透调节能力的影响

干旱胁迫是影响植物生长发育的重要因子。为了研究橡胶树的抗旱能力及其抗旱机制,以橡胶树为供试材料,通过盆栽试验,在温室条件下研究自然干旱胁迫和复水处理对橡胶树叶片渗透调节物质及细胞膜透性的影响。结果表明：随着干旱胁迫时间的延长,相对电导率、游离脯氨酸含量、可溶性糖含量及可溶性蛋白含量都呈现上升的趋势;复水处理后,相对电导率与可溶性蛋白含量均能恢复至对照水平;游离脯氨酸含量与可溶性糖含量呈下降趋势,但高于对照水平。综合各指标变化情况,说明橡胶树有着较强的抗旱和恢复能力。     

6个宽叶雀稗材料种子萌发期抗旱性研究

以6个宽叶雀稗材料为研究对象,配置6个浓度的PEG-6000溶液模拟不同的干旱胁迫强度,研究供试材料的种子相对发芽势、相对发芽率、相对发芽指数和相对活力指数随干旱胁迫强度增加的变化情况,并采用隶属函数法综合评价供试材料种子萌发期的抗旱性.结果表明:1)随PEG胁迫强度增加,宽叶雀稗种子的相对发芽势、相对发芽率、相对发芽指数和相对活力指数总体呈下降趋势.2)通过线性回归方程确定宽叶雀稗材料PW 01、PW 06、PW 08、PW15、PW 17和PW 22的半致死PEG胁迫强度分别为:-1.31,-1.48,-1.18,-1.09,-0.81 MPa和-0.86 MPa.3)6个宽叶雀稗材料种子萌发期的抗旱性强弱顺序为:PW 06＞PW 01＞PW 08＞PW 15＞PW 17＞PW 22.     

甘蔗苗期对干旱胁迫的生理响应研究

为研究云南6 个甘蔗品种苗期对干旱胁迫的响应,确定各品种的抗旱性,采用盆栽试验的方法,在人工控水造成干旱胁迫的条件下,测定可溶性糖含量、游离脯氨酸含量、叶绿素含量、丙二醛含量、水分含量和质膜透性等生理指标。采用模糊隶属函数、系统聚类法对多指标进行综合分析,全面评价6 个甘蔗品种的抗旱性。结果表明：‘闽糖69-421’表现出较强的抗旱性,‘新台糖22’和‘桂糖11’表现为中度抗旱性,‘粤糖86-368’、‘滇蔗01-58’、‘粤糖93-159’表现出较弱的抗旱性。     

干旱胁迫对不同生态型大豆生理生化特征的影响

为了研究干旱胁迫对大豆生理生化特征和产量的影响,选用22份不同生态型大豆品种为研究材料,用盆栽称重法与大田试验结合的方法,研究花期不同生态型大豆抗旱生理生化特征。结果表明：干旱胁迫下,不同生态型大豆品种的叶片相对含水量、过氧化物酶(POD)、超氧化物歧化酶(SOD)活性、叶绿素a含量、总叶绿素含量和净光合速率都有一定程度的降低,与大豆品种的抗旱性均呈正相关,表现为抗旱性强的品种下降幅度较小,而抗旱性弱的品种下降幅度较大;而丙二醛含量、相对电导率和可溶性糖都有一定程度的增加,与抗旱性均呈极显著负相关,表现为抗旱性强的品种增加的幅度较小,而抗旱性弱的品种则相反;脯氨酸含量与抗旱性呈极显著正相关,表现为抗旱能力强的品种脯氨酸含量增加幅度大。这一结果说明,在干旱胁迫环境下,水分亏缺降低了大豆叶片相对含水量,膜脂过氧化伤害加重,引起丙二醛的累积,相对电导率升高,游离脯氨酸及可溶性糖含量升高,而丙二醛含量的升高导致保护酶活性降低,同时水分亏缺导致叶绿素含量降低,净光合速率下降,最终导致产量下降。     

干旱胁迫对内蒙古草原多根葱生理生化指标的影响

为了探明内蒙古草原多根葱抗旱性能,采用盆栽控水法研究干旱胁迫对多根葱植物叶片生理生化指标的影响。结果表明,随着干旱胁迫时间的延长,内蒙古草原3个样地(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ)多根葱叶片相对含水量呈显著下降的趋势,叶绿素含量、SOD、POD、CAT活性均呈先上升后下降的趋势,水分饱和亏、相对电导率、脯氨酸、丙二醛含量呈上升的趋势。多根葱干旱性程度与水分饱和亏、相对电导率、膜脂过氧化作用呈正相关,与叶绿素含量、相对含水量、保护性酶活性呈负相关。隶属函数法抗旱性综合评价耐旱性强弱顺序为ⅠⅢⅡ。     

河南省不同年代小麦品种苗期渗透胁迫的生理响应

为探讨河南省小麦品种更替过程中抗旱性演变规律,选用20世纪60年代以来河南省主推的11个小麦品种,在小麦幼苗长至两叶一心期用20%PEG6000(m/V)渗透胁迫处理48,120 h,研究不同品种的生理抗旱特性,采用模糊隶属函数方法计算每个指标的隶属函数值,并对幼苗期抗旱性进行综合评价。结果表明:河南省小麦品种9次更新换代过程中,小麦幼苗期抗旱性逐渐增强。渗透胁迫条件下,各品种叶片相对含水量、叶绿素含量均呈下降趋势,SOD活性和POD活性均呈上升趋势。通过系统聚类分析法对11个品种的抗旱性进行分类,洛旱2号和洛旱12号2个为强抗旱性品种;郑麦9023、豫麦21、豫麦49-198和周麦18为中抗旱性品种;豫麦18、郑麦366和丰产3号为弱抗旱性品种;百农3217和郑引1号为水分敏感型品种。11个小麦品种苗期抗旱性表现为:洛旱2号洛旱12号郑麦9023豫麦21豫麦49-498周麦18豫麦18郑麦366丰产3号百农3217郑引1号。     

干旱复水对白姜花光合和叶绿素荧光参数的影响

探究在干旱胁迫和复水过程中白姜花光合和叶绿素荧光的生理响应,为姜花属植物抗旱性研究提供参考依据。以当年生白姜花单株盆栽苗为材料进行自然干旱试验,分别于干旱的第0、3、6、9、12天和复水第3天测量土壤相对湿度、叶片枯萎率、光合和叶绿素荧光参数。在干旱的第3、6、9、12天,土壤相对湿度从第0天的84.60%分别下降到了59.20%、34.40%、20.40%、15.40%;随着干旱程度的不断加深,叶片枯萎率、蒸腾速率、净光合速率、气孔导度、胞间CO₂浓度、最大光化学效率、实际光能转化效率、光化学淬灭系数和光合电子传递速率均呈现下降趋势,其胁迫时期的参数间均存在显著差异(P<0.05);而水分利用效率、气孔限制值、非光化学淬灭系数则呈现上升趋势,其胁迫时期的参数间也存在显著差异(P<0.05);复水3天后各项指标均有不同程度恢复。综合分析各项参数,干旱胁迫对白姜花光合和荧光特性影响显著,气孔因素是导致白姜花净光合速率下降的主要因素;干旱后复水各项指标均能恢复,表明白姜花具有一定的干旱适应能力。