PEG胁迫对不同小麦品种幼苗抗旱生理指标的影响

为给小麦抗旱育种的早期筛选工作提供理论依据,以济麦262(抗旱型)、烟农19(中间型)和临麦2号(水分敏感型)为材料,采用PEG模拟干旱胁迫,探究干旱胁迫对不同小麦品种幼苗生物量、含水量、根系形态特征、抗氧化酶活性和叶绿素荧光参数的影响。结果表明,PEG胁迫下,三个品种中济麦262的生物量最大,地下部含水量显著高于临麦2号和烟农19;其根系的总长、总投影面积、总面积和总体积最大,且受抑制程度最低;其抗氧化酶活性在一定程度上明显增强,尤其是叶片和根系过氧化物酶、根系超氧化物歧化酶及叶片过氧化氢酶活性增强幅度显著高于临麦2号和烟农19;其叶片光化学荧光淬灭系数(qP)和PSⅡ的实际光化学效率与CK相比均呈下降的趋势,其中qP下降程度最低,荧光非光化学淬灭显著增强且高于其他两个品种。综上所述,在PEG胁迫下抗旱品种的生长受抑制程度最小,清除氧自由基能力较强,光能利用率高。     

PEG模拟干旱胁迫对五唇兰光合系统的影响

以3年生红背型五唇兰组培苗为试验材料,分别用5%、10%、20%的PEG 6000溶液处理模拟干旱胁迫,研究不同程度的干旱对五唇兰光合系统的影响,结果表明：（1）干旱导致叶片的气孔密度、开度、长度逐渐降低,且随PEG胁迫时间的延长下降趋势越明显,处理15 d后PEG 10%以上处理与CK差异达显著水平。（2）干旱导致叶片中苹果酸含量逐渐降低,随着PEG处理时间的延长,五唇兰叶片的苹果酸含量下降趋势减缓,凌晨叶片的苹果酸含量显著高于傍晚,处理15 d后PEG 20%处理下傍晚的苹果酸含量差异达显著水平,与CK相比降低了27.16%。（3）干旱导致叶片的净光合速率、蒸腾速率、气孔导度逐渐降低,随PEG胁迫时间的延长下降越显著,胞间CO₂浓度的变化趋势则相反,水分利用效率呈先升高后降低的趋势,处理后第15天PEG 5%以上处理与CK差异均达显著水平。（4）干旱导致五唇兰叶片叶绿素的初始荧光值（F_o）逐渐升高,可变荧光值（F_v）、最大荧光值（F_m）、PSⅡ实际光化学效率（F_v/F_m）、PS Ⅱ潜在光化学效率（F_v/F_o）则逐渐降低,表观电子传递速率（ETR）、光化学淬灭系数（qP）、PSⅡ实际光量子效率（Yield）随着PEG胁迫程度的增加而逐渐降低。非光化学淬灭系数（NPQ）随PEG胁迫浓度的增加显著提高,处理15 d后PEG 5%以上处理与CK差异达显著水平。结果表明,10%、20% PEG处理能够在较短时间内通过影响叶片的气孔关闭、降低气孔密度进而降低光合作用和阻碍光合代谢产物苹果酸的合成,同时影响五唇兰叶片对光能的吸收传递以及光化学转换,5% PEG处理在处理10 d后才表现出光合生理受到抑制的现象,说明中度、重度干旱能够在较短时间内影响五唇兰叶片的气孔性状,进而降低叶片的光合能力,导致光合产物的合成受阻,最终导致光合系统受到抑制。     

PEG 6000胁迫对小麦三叶期蛋白表达的影响

为了探索干旱胁迫下小麦蛋白质表达的变化,选取旱地品种烟D27、 陕优225和水地品种新麦18、小偃22、1031为材料,在小麦三叶期,用18%和35%两种浓度的聚乙二醇(PEG6000)模拟干旱胁迫,处理待试小麦24 h后,用TCA丙酮法提取叶片全蛋白,通过SDSPAGE电泳分析小麦在干旱胁迫后的蛋白质带谱,并运用高效液相色谱质谱联用技术鉴定了新麦18的35.0 kD干旱敏感蛋白条带。结果表明,PEG6000胁迫后分子量28.0 kD蛋白在水地品种中消失,在旱地品种中正常表达或诱导表达。此外,干旱胁迫使抗旱品种烟D27诱导产生33.0和23.0 kD干旱应答蛋白条带,导致抗旱性弱的水地品种新麦18的35.0 kD蛋白条带消失。对新麦18的 35.0 kD蛋白条带进行液相色谱分离结合质谱分析后发现其含有17种与基本生命活动有关的蛋白,这些蛋白与小麦对干旱胁迫的适应性代谢调节有关。     

PEG胁迫下小麦再生植株根系特性与抗旱性的关系

为了解PEG胁迫下小麦再生植株根系特性与抗旱性的关系．以抗旱性强的小麦品种河农花84、晋麦33号和抗旱性差的小麦品种温麦6号、周麦17的花药和幼胚愈伤组织分化植株为材料，以PEG为水分胁迫剂，对不同小麦品种在水分胁迫下的根系特性进行了比较研究。结果表明，同一小麦品种在不同PEG浓度胁迫下，根长和根数存在显著差异；在相同PEG浓度胁迫下，抗旱品种与不抗旱品种根长和根数差异显著。PEG浓度值为80g／L时，抗旱品种根系表现出较强的生长势，不抗旱品种根系生长势很弱．甚至发根停滞，因此可在PEG浓度值为80g／L的处理下，通过观察再生植株根系的生长状况来判别供试品种抗旱性的强弱。     

蚓粪对盐胁迫下小麦幼苗生长及光合特性的影响

为明确添加蚓粪对盐胁迫下小麦幼苗生长及光合特性的影响机理,通过向基质中分别添加10%、20%、40%（苗死亡）比例的蚓粪,同时设不添加蚓粪的单盐胁迫处理和空白对照处理（CK）,分析了添加蚓粪后盐胁迫（150 mmol·L^-1 NaCl）下小麦生长指标（叶长、叶宽、叶面积,地上和地下部干重、根冠比）、气体交换参数及光合色素含量的变化。结果表明,盐胁迫下小麦幼苗各生长指标与CK相比略有下降,但差异不显著。添加蚓粪后,小麦幼苗叶长、叶宽、叶面积、地上部分干重、总干重以及叶绿素a、叶绿素b、叶绿素总含量及类胡萝卜素含量较未添加蚓粪处理均呈明显的上升趋势,而根冠比则呈下降的趋势。添加蚓粪对盐胁迫下小麦叶片气体交换也产生了显著的影响。盐胁迫下,小麦叶片净光合速率显著低于CK,但添加蚓粪后,净光合速率呈明显的上升趋势。这说明基质中添加适量蚓粪可以有效促进小麦幼苗生长和光合作用。     

外源硅对NaCl胁迫下小麦幼苗生长及光合特性的影响

为探讨外源硅对小麦幼苗耐盐性的调节作用,以抗盐小麦品种德抗961和非抗盐小麦品种泰山9818为材料,通过水培试验,研究了外源硅对NaCl胁迫下小麦幼苗生长、叶绿素含量和光合特性的影响。结果表明,在100mmol·L-1 NaCl胁迫下,随着外源硅浓度(0~3.0mmol·L-1)的增加,德抗961和泰山9818的株高、次生根数量、茎叶干重、根干重不断增加,叶片叶绿素、叶绿素a和叶绿素b含量先降后升,净光合速率及气孔导度逐渐升高,细胞间隙CO2浓度逐渐下降,气孔限制值先升后降。说明适量施硅可显著提高小麦抗盐性。     

干旱胁迫下褪黑素对小麦幼苗生长、光合和抗氧化特性的影响

为探究褪黑素对小麦幼苗抗旱性的调节作用,明确褪黑素提高小麦抗旱能力的作用途径,以小麦水地品种西农9871为材料,通过盆栽试验,分析了干旱胁迫下根施褪黑素（100 μmol·L^-1）对小麦幼苗生长、光合特性及活性氧代谢的影响。结果表明,干旱胁迫抑制了小麦的生长,降低了叶片叶绿素含量、气孔导度、净光合速率及PSⅡ最大光化学效率,导致过氧化氢（H₂O₂）与丙二醛（MDA）积累增加及抗氧化酶活性、抗氧化剂含量升高。在干旱胁迫下根施褪黑素可增加小麦幼苗的生物量和根冠比,维持较高的相对叶片含水量、叶绿素含量、净光合速率及光化学效率,并进一步提高过氧化氢酶(CAT)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)、过氧化物酶(POD)活性及抗坏血酸（ASA）和谷胱甘肽（GSH）的含量,减少了H₂O₂ 与MDA的积累。复水后,根施褪黑素处理的小麦幼苗生长表现出较快的恢复能力。以上结果说明,在干旱胁迫下,褪黑素通过增加根冠比,促进水分吸收,改善叶片的水分状况,并通过增强抗氧化能力,减轻氧化伤害。褪黑素处理的植株表现出较好的水分状况和较轻的氧化伤害,有利于其维持较高的光合能力,从而提高小麦幼苗的抗旱性及恢复生长的能力。     

盐胁迫对西瓜幼苗光合色素、光合特性及抗氧化保护酶系统的影响

[目的]探讨西瓜幼苗对盐胁迫的响应机理及耐盐水平。[方法]借助盆栽的方式模拟盐胁迫环境,设置 5 个Na Cl 水平(0、10、50、100、150 mmol/L),研究不同浓度的 Na Cl 胁迫对西瓜幼苗光合色素含量、光合能力及抗氧化保护酶系统的影响。[结果]低浓度的 Na Cl 胁迫(0～10 mmol/L)对西瓜幼苗叶绿素 a、叶绿素 a+b、类胡萝卜素含量的提高有促进作用,而 Na Cl 浓度达到 50 mmol/L 以上时,对上述指标的提高有显著的抑制作用。低浓度的 Na Cl 胁迫(0～10 mmol/L)对西瓜幼苗净光合速率的提高有促进作用,而高浓度的 Na Cl 胁迫对净光合速率的提高有抑制作用,且盐胁迫下胞间 CO₂浓度与净光合速率呈现出负相关关系。随着 Na Cl 浓度的增加,保护酶 SOD、POD、CAT、APX 表现出逐渐降低的趋势,但在 Na Cl 浓度 10 mmol/L 时与对照差异不明显。[结论]在 Na Cl 浓度 0～10 mmol/L 范围内,西瓜幼苗能够进行正常的生长发育,而当 Na Cl 浓度达到 50 mmol/L 以...     

PEG 6000胁迫对花生幼苗渗透调节物质的影响

采用聚乙二醇( PEG)渗透胁迫的方法,研究了不同浓度PEG胁迫对花生幼苗渗透调节物质的影响。实 验结果表明,随着PEG浓度的升高花生幼苗渗透调节物质,如可溶性糖( SS) 、游离氨基酸( TFA) 、脯氨酸( Pro)和 可溶性蛋白含量都有显著增加,并随胁迫时间的延长继续积累。丙二醛(MDA)的含量也随PEG处理浓度的升高 和胁迫时间的延长而显著增加。     

玉米C_4光合酶基因导入对拟南芥光合特性及抗旱性的影响

为了解玉米C_4型光合酶基因对C3植物拟南芥光合特性的影响及其对干旱胁迫的响应,分别以过表达ZmPEPC(磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶)、ZmPPDK(丙酮酸磷酸二激酶)和ZmNADP-ME(依赖于NADP的苹果酸酶)单个酶基因的拟南芥株系(分别简写为PC、PK、ME),以及过表达PEPC+PPDK和PPDK+NADP-ME两个酶基因的拟南芥株系(分别简写为PCK、PKM)为供试材料,在开花期停止浇水,并分别于干旱胁迫处理前1天、第5天、第10天和结束干旱胁迫复水处理5d时测定转基因拟南芥中目标基因的表达量、光合速率、水分利用效率和酶活性。结果表明,在正常生长条件下,PCK类型株系的PEPC酶活性、PPDK酶活性、净光合速率(Pn)以及水分利用效率(WUE)较野生型拟南芥分别高52%、20%、24%和55%,除PPDK酶活性外,PCK类型株系各指标测定值的增幅均高于其他转基因类型株系,综合表现最优。不同类型株系的上述测定指标总体表现为PCKPCPK、PKMME。干旱胁迫处理5d时,各类型株系中目标基因的表达量、光合酶活性、Pn和WUE均有所上升。干旱胁迫处理10d时,拟南芥受到严重损伤,上述指标的测定值均下降。复水5d时上述指标得到不同程度的恢复,不同类型转基因株系的各项测定指标在不同干旱胁迫处理中总体仍表现为PCK最优,PC次之。各转基因株系均优于受体非转基因拟南芥。     

干旱胁迫对不同肥水类型小麦旗叶光合特性及产量的影响

为给小麦抗旱育种和节水高产栽培提供理论和技术支持,在防雨旱棚池栽条件下研究了干旱胁迫对6个不同肥水类型小麦品种旗叶光合特性和产量的影响。结果表明,干旱胁迫条件下,小麦开花后旗叶的净光合速率、气孔导度、蒸腾速率、气孔限制值和单叶水分利用效率均呈下降趋势,而胞间CO₂浓度有所升高。其中,水浇地品种烟农21、烟农24和济麦22净光合速率、气孔导度、蒸腾速率、气孔限制值和单叶水分利用效率较低且下降幅度大,而旱地品种青麦6号、济旱5034和鲁麦21的净光合速率、气孔导度、蒸腾速率、气孔限制值和单叶水分利用效率较高且下降较为缓慢,而胞间CO₂浓度较低。青麦6号具有较高的抗旱指数,在干旱胁迫条件下能够保持较好的叶片结构和功能状况,是其获得高产的重要原因。     

干旱胁迫对文心兰生长及光合特性的影响

以盆栽文心兰切花品种‘黄金2号’幼苗及成熟苗为研究材料,研究持续2个月的半干旱和干旱胁迫对其生长及光合生理特征的影响。结果表明,文心兰幼苗及成熟苗在干旱胁迫下,生物量积累减少,根冠比增大,叶绿素含量下降,净光合速率、气孔导度及蒸腾速率下降,植株生长势削弱。同时,研究发现,半干旱胁迫下,文心兰幼苗的反应不及成熟苗敏感。     

低磷和干旱胁迫对不同基因型大豆光合生理特性的影响

采用盆栽培养的方法,研究了缺磷和干旱对鼓粒期磷高效基因型大豆黑河27,磷中效基因型大豆黑农43和磷低效基因型大豆黑河29的净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Cs)、胞间CO2浓度(Ci)、气孔限制值(Ls)、水分利用率等光合生理性状的影响.结果表明:低磷和干旱胁迫降低了3个基因型大豆叶片的净光合速率、蒸腾速率、气孔导度和气孔限制值;相反,胞问CO2浓度呈卜升趋势,说明光合速率的降低受非气孔因素的限制;低磷和干旱胁迫处理降低了大豆叶面积、叶绿素含量,变化为磷低效基因型＞磷中效基因型＞磷高效基因型,说明缺磷和长期干旱能使大豆叶而积降低,叶绿素降解,减少了光合叶而积和光能吸收,影响光合作用.与磷低效大豆相比,磷高效大豆具有在干旱条件下对CO2的同化和水分利川能力上的优势.磷高效大豆在水分逆境下叶片能保持较高的光合速率并提高对水分的利用效率,显示其对干旱有较强的耐受性.     

7个小麦品种的抗旱性比较

为了解四川省种植的部分小麦品种的抗旱性,比较了20%聚乙二醇（PEG-6000）胁迫后7个小麦品种（川麦42、绵阳15、绵阳11、川农19、矮抗58、周麦21、Sy95-71）萌发期和苗期抗旱指标的变化,并利用模糊数学隶属函数法计算各指标的隶属值,通过比较萌发期、苗期各指标隶属值的平均值大小来确定小麦品种抗旱性的强弱。结果表明,萌发期相对发芽率、根长、芽长与干旱胁迫呈负相关;在7个品种中,川麦42的相对发芽率和相对芽长最大（分别为87.63%和16.67%）,Sy95-71的最小（分别为38.52%和4.38%）;绵阳11的相对根长最大（35.13%）,Sy95-71的最小（18.85%）;利用隶属函数对这三个指标综合分析,7个小麦品种萌发期的抗旱性表现为川麦42>川农19>矮抗58>绵阳11>周麦21>绵阳15>Sy95-71。在苗期,相对含水量与胁迫程度呈负相关,在20% PEG-6000胁迫3 d后,Sy95-71的叶片相对含水量降幅最大（37.1%）,川麦42降幅最小（25.3%）;丙二醛含量、超氧阴离子含量、过氧化氢含量、超氧化物歧化酶活性、过氧化氢酶活性、过氧化物酶活性与胁迫程度呈正相关,PEG-6000胁迫3 d后各指标均发生显著变化;利用隶属函数对这7个指标综合分析,7个小麦品种苗期的抗旱性表现为川麦42>矮抗58>川农19>周麦21>绵阳11>绵阳15>Sy95-71。在两个时期,根据旱害隶属函数值和综合排序值,川麦42抗旱性最强,Sy95-71抗旱性最弱。     

花后干旱胁迫对两种筋力型小麦品种旗叶光合特性的影响

在盆栽防雨条件下,分别以强筋小麦品种豫麦34和弱筋小麦品种豫麦50为材料,研究了花后不同阶段（整个灌浆期、花后0～10d、花后10～20d和花后20～30d）土壤干旱胁迫（土壤相对含水量为35％～40％）对植株旗叶光合特性的影响。结果表明,花后不同阶段土壤干旱胁迫均导致两品种旗叶净光合速率（Pn）,PSⅡ活性（Fv/Fo）、PSⅡ最大光能转换效率（Fv/Fm）、实际光化学效率（ΦPSd）和光化学猝灭系数（qP）显著下降,非光化学猝灭系数（qN）显著上升;以整个灌浆期干旱胁迫下旗叶光合参数下降幅度最大。不同阶段相比,以花后10～20d干旱胁迫下旗叶光合参数的降幅最大,处理间差异达到极显著水平,而花后0～10d和20～30d干旱胁迫对旗叶光合参数的影响相对较小。因此,保证花后10～20d的麦田水分供应对维持小麦较高的光合性能、促进籽粒灌浆具有重要作用。两品种相比,以强筋小麦品种豫麦34旗叶光合性能及产量受干旱胁迫的影响相对较大。     

冠菌素诱导冬小麦幼苗抗旱性的浓度效应

为检验冠菌素(COR)喷施诱导植物抗旱性的效果,选用两个冬小麦品种济麦22和良星99为材料,分析了不同浓度COR下冬小麦水培幼苗抗旱性的变化.结果表明,在20％ PEG-6000的模拟干旱条件下,喷施低浓度(≤1 μmol·L-1)的COR增加了小麦幼苗的株高、根长和干物重,提高了叶片叶绿素含量和根系活力,增加了叶片相对含水量、超氧化物歧化酶活性及游离脯氨酸、可溶性糖、可溶性蛋白等渗透调节物质含量;而喷施高浓度(≥10 μmol·L-1)的COR溶液则抑制了幼苗生长和生理代谢活性.说明喷施适宜浓度的COR(1～10 μmol·L-1)对冬小麦抗旱性有一定的诱导作用.     

外源MeJA对花后干旱胁迫下小麦光合特性的影响

为给外源茉莉酸甲酯(MeJA)在小麦抗旱栽培中的合理利用提供依据,以大面积推广的小麦品种周麦18为试验材料,用盆栽控水的方法模拟干旱胁迫,研究了外源MeJA对花后干旱胁迫下小麦光合特性的影响。结果表明,干旱胁迫显著降低了小麦旗叶叶绿素a、叶绿素b、叶黄素含量及气孔导度和蒸腾速率,提高了PSⅡ初始荧光(F_o)和非光化学淬灭系数(NPQ)及叶黄素循环组分(V+A+Z)含量和(A+Z)/(V+A+Z)值,导致光合速率（P_n）及PSⅡ潜在活性（F_v/F_o）、最大光化学效率（F_v/F_m）、实际光化学效率（Φ_PSⅡ）受到显著抑制,最终表现为叶片瞬时水分利用效率(WUE)和光能利用率(LUE)显著降低。干旱胁迫下喷施MeJA显著增加了叶黄素、β-胡萝卜素、(V+A+Z)含量及(A+Z)/(V+A+Z)值,从而使F_o和NPQ显著增大,缓解了干旱胁迫下强光对叶绿素产生的氧化破坏,而较低的叶绿素a/b也增强了小麦对弱光的利用效率。喷施MeJA能诱导叶片气孔适当关闭,减少了水分的散失,因而显著提高了灌浆中后期叶片P_n、F_v/F_o、F_v/F_m、Φ_PSⅡ,最终表现为WUE和LUE显著提高。这表明外源MeJA能增强小麦叶片光合系统在干旱胁迫下的稳定性,改善小麦光合作用。     

干旱胁迫对小麦花药培养的影响

为拓宽抗旱春小麦花培育种的亲本资源,明确干旱胁迫对小麦花药培养的影响,对甘肃省主栽的7个抗旱春小麦品种的花药培养特性进行了研究,并对筛选出的兼具较强抗旱性和优良花药培养特性的品种陇春27号及其他三个优良花培材料,通过诱导培养基中添加120mg·L~(-1)的PEG及旱地种植,进而进行花药培养。结果表明,供试的4个小麦基因型材料的愈伤组织诱导均受到抑制,但受抑制的程度不同,其抗旱系数排序在两种干旱胁迫处理下高度一致;田间抗旱性鉴定结果表明,4个基因型材料的抗旱性强弱不同;其愈伤组织的抗旱系数与抗旱性之间显著相关。     

干旱胁迫对4种棕榈植物幼苗光合特性及抗氧化酶活性的影响

以4种棕榈植物幼苗为试材,通过盆栽控水试验,研究了干旱胁迫对其光合特性和抗氧化酶活性的影响。结果表明,随着干旱程度加剧,4种棕榈植物的净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)和蒸腾速率(E)均呈逐渐下降趋势,但下降幅度在不同种及不同胁迫处理之间存在差异。在轻度干旱胁迫下,气孔限制是皇后葵和砂糖椰子Pn下降的主要原因,而东澳棕和圆叶蒲葵Pn下降的主要原因是非气孔限制因素;在中度和重度干旱胁迫下,4种棕榈植物Pn下降的主要原因均为非气孔限制因素。4种棕榈植物的平均水分利用效率(WUE)依次为皇后葵东澳棕砂磄椰子圆叶蒲葵。轻度干旱胁迫下4种植物的超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性均高于对照,中度和重度胁迫下均低于对照。复水后各处理均可恢复达对照水平。4种棕榈植物以皇后葵抗干旱能力最好,其次为东澳棕和砂糖椰子,圆叶蒲葵最差,对干旱环境最为敏感。