W16转济麦19小麦株系抽穗期抗旱性研究

以两个转W16基因小麦株系及相应的受体对照品种为材料,在大田控水的条件下研究了水分胁迫对转基因小麦抽穗期相关生理特性的影响,利用方差分析方法对转基因株系的抗旱性进行了综合评价.结果表明:转基因株系和对照及受体有着较大的差异,随着水分胁迫的加剧,参试品种的相对含水量、气孔导度、光合速率、叶绿素含量呈下降趋势,转基因小麦的下降幅度较小;丙二醛含量、胞间CO2浓度、质膜相对透性呈上升趋势.受体对照品种的上升幅度大于转基因小麦;转基因小麦的脯氨酸含量显著高于对照品种.方差分析表明,转基因小麦株系G19-X51、G19-X61具有较好的抗旱性.     

低温胁迫下转ICE1基因水稻养分变化的研究

采用盆栽试验,选用转ICE1基因水稻T_4-8株系和T_4-9株系及未转基因水稻（Oryza sativa L.）品种垦鉴稻10号为试验材料,研究苗期低温胁迫对转基因水稻氮、磷、钾养分吸收的影响。结果表明,低温胁迫期间,转基因水稻幼苗丙二醛含量维持在较低水平,SOD活性维持在较高水平;地上部分氮、磷、钾含量变化不大,一直维持在较高水平;地下部分氮、磷、钾含量呈缓慢下降趋势,但降幅比非转基因水稻小,在胁迫第10天,T_4-8株系和T_4-9株系氮含量均高出对照13.86%,磷含量分别高出42.31%和50.00%,钾含量均高出85.71%。说明在低温胁迫条件下,ICE1基因过量表达可以增强水稻的抗寒性,减轻低温对水稻的伤害,保持根系较强的吸收养分能力。     

转ATCIPK23基因烟草植株钾素营养效率研究

通过考察转ATCIPK23基因烟草植株在不同钾浓度下钾及干物质积累的能力，研究了外源基因的导入对转基因烟草植株钾吸收能力的影响。结果表明，在低钾环境下，转基因株系具有明显的生长优势，烟株发育较快、根系发达、生物量较大、植株的含钾率也有明显提高，随着供钾量的减少，这种差异幅度逐渐增大。当供钾浓度为0.1 mmol·L^-1时，对照品种K326植株的平均钾含量为17.7 g·kg^-1，而转基因品系KA12为23.3 g·kg^-1，KA16为24.6 g·kg^-1，KA21为22.1 g·kg^-1，分别较对照品种增加了31.6%、39.0%和27.7%。钾吸收动力学研究表明，转基因植株与对照品种植株的最大吸收效率（V_max）差别不大，而最低浓度（C_min）与米氏常数（K_M）的差别较为明显。     

小麦转TaEBP基因株系抗旱特性分析

以2个转TaEBP基因新春9号小麦株系(G9-X1129,G9-X1139)、受体品种新春9号和当地推广品种小偃22为材料,通过PEG-6000人工模拟干旱胁迫处理,调查小麦种子萌发期胚芽鞘、胚根长度和胚根数;采用大田不同水分处理试验,测定转基因小麦不同生育时期的生理生化、形态指标与抗旱指数,以明确其抗旱性。结果表明:(1)在种子萌发期20%(W/V)PEG干旱胁迫条件下,参试材料的胚芽鞘长度、胚根长度和胚根数均比非胁迫时降低,G9-X1129和G9-X1139的降幅较小且均显著高于受体对照新春9号;(2)与受体对照新春9号相比,G9-X1129和G9-X1139具有较高的可溶性蛋白含量和脯氨酸含量;(3)随着干旱胁迫程度的增强参试材料的株高、穗叶距和穗长均有不同程度的降低,但转基因株系株高、穗叶距和穗长降幅显著小于受体对照;(4)G9-X1129和G9-X1139分别比受体对照新春9号增产11.67%和10.19%,其抗旱指数分别为1.18和1.17,两者都属较强抗旱等级,表现出比新春9号更强的抗旱、节水性能;整体上G9-X1129和G9-X1139与小偃22具相对一致的抗旱能力。     

施氮水平和干旱锻炼后复水程度对小麦水分利用效率的影响

以‘XR4347’冬小麦品种为供试作物,在温室内开展盆栽试验。设置低氮（N0.5,74 mg ·kg^-1）,中氮（N1.5,223 mg·kg^-1）和高氮（N3,446 mg·kg^-1）3个氮素水平,各氮素水平下设置3种水分处理,分别为W85:干旱锻炼（40%土壤持水量（SWHC））后复水至85% SWHC;W60:干旱锻炼后复水至60% SWHC;W40:干旱锻炼后复旱至40% SWHC,研究氮素水平及干旱锻炼后复水程度对小麦生理特性及水分利用效率的影响。结果表明：干旱锻炼后复水能够改善植株水分状况,但中氮和低氮处理时,复水程度过高降低小麦根水势（RWP）。叶片气孔导度（g_s）受水力信号和脱落酸（ABA）信号的调控,叶片内在水分利用效率（WUE_int）与g_s呈显著负相关关系,因此降低复水程度或增施氮肥通过调控g_s提高WUE_int。干旱锻炼后复水程度高增加小麦叶面积（LA）、地上部干物质量（SDB）和植株耗水量（PWU）,促进氮素吸收,但降低根系生长。与复水程度相比,氮素水平对植株水分利用效率（WUE_p）的影响更显著,高氮处理在保证SDB积累的同时使PWU降低9.1%,WUE_p提高10.1%。植株叶片的碳同位素组成（δ¹³C）随着氮素水平的提高而增加,WUE_p与叶片δ¹³C呈显著正相关关系,表明叶片δ¹³C可以用来表征干旱锻炼条件下WUE_p的高低,增施氮肥通过增强叶片的光合能力或优化调控叶片的气孔开度提高WUE_p。在所有处理中,N3W85和N3W60处理在保证SDB积累的同时提高WUE_p,但N3W60处理的PWU显著降低10.4%且根冠比较高,相比之下更有利于小麦植株的生长且节约灌溉用水,为本试验的最优处理。因此,在干旱缺水地区,增加施氮量或干旱锻炼后适当复水,不仅可以显著降低PWU、节约灌溉用水、维持作物生长和养分吸收,还可以提高叶片和植株的WUE。     

苹果MdGH3-2/12在盐胁迫下的功能分析

于2020年5月—2021年2月以苹果野生型WT植株和MdGH3-2/12的RNA干扰转基因植株（RNAi）为材料,采用水培试验方法测定了盐胁迫条件下苹果植株的表型、生长量、光合参数、叶绿素含量、抗氧化酶及活性氧（ROS）含量变化,初步解析了MdGH3-2/12在苹果响应盐胁迫中的功能。研究结果表明：（1）与WT植株相比,RNAi植株叶表面出现更多的褐斑和坏死,且根系活力显著降低,其3个株系（GR-1,GR-9,GR-10）根系活力分别为WT植株的93.8%、77.5%和90.0%;植株的生长和光合作用受到更大影响,P_n、C_i和G_s都显著降低,其中P_n值分别下降至WT植株的62.9%、77.41%和83.6%。最大光化学效率（F_v/F_m）也显著下降,3个株系分别为WT植株的97.0%、96.4%和97.5%;叶绿素含量分别显著下降至WT植株的90.7%、86.2%和81.9%,MDA含量分别为WT植株的1.15、1.25倍和1.16倍;REL含量分别为WT植株的1.23、1.39倍和1.48倍;叶片气孔开度在盐胁迫下也分别缩小了35.0%、39.0%、55.0%和46.2%。（2）与WT植株相比,RNAi植株株系体内Pro含量显著增加,3个株系分别为WT植株的7.1、10.3倍和6.3倍;叶片中ROS积累显著高于WT植株,H₂O₂含量分别为WT植株的1.6、1.8倍和1.8倍,而抗氧化酶活性显著下降,各材料（WT,GR-1,GR-9,GR-10）盐胁迫组的SOD酶活性分别为对照组的2.4、1.2、1.7倍和1.9倍,这表明与WT植株相比,盐胁迫下RNAi植株各株系不能有效清除ROS,对植株造成了更大伤害。（3）盐胁迫后各材料植株的Na⁺/K⁺比值分别为0.497、0.558、0.525和0.577,RNAi植株株系显著高于WT植株,但是相关离子转运基因的表达量显著低于WT植株,致使Na⁺不能及时外排,植株受到钠离子毒害,从而导致其耐盐性降低。以上结果表明,MdGH3-2/12在苹果植株应对盐胁迫方面发挥着重要的作用,将MdGH3-2/12[STBZ]基因干扰后苹果植株在盐胁迫下受到的伤害更大,植株对盐胁迫的抗性下降。     

马铃薯气孔密度表皮模式因子StSTOMAGEN的克隆和功能分析

为了研究马铃薯EPFL9/StSTOMAGEN基因在气孔发育过程中的功能,从马铃薯品种大西洋中克隆得到气孔密度表皮模式因子StSTOMAGEN,将其通过农杆菌介导的遗传转化方法,在拟南芥中异位表达,对该基因的表达特性及功能进行分析。结果显示：StSTOMAGEN主要定位于细胞间隙和细胞核,并且它在顶端未展开叶中表达最多,表达量在1 d中呈现周期性变化,长日照条件下（16 h/8 h,光/暗）,在授时因子为20 h时表达量最高;聚乙二醇（PEG）模拟干旱胁迫处理4 h后其表达量达到最高,而脱落酸（ABA）和NaCl胁迫处理后,其表达水平呈现出持续降低的趋势。功能鉴定表明,过表达StSTOMAGEN基因的拟南芥（ST）相对于野生型（WT）气孔密度增大63%~83%,光合速率增大36%~42%。此外,ST植株离体叶片的水分散失速率增大24%~55%,离体叶片H₂O₂含量也显著升高,约为野生型的50%~100%。干旱胁迫下,ST株系的光合速率、F_v/F_m和瞬时水分利用效率都显著低于野生型,其中光合速率降低55%~66%,F_v/F_m降低22%~50%,瞬时水分利用效率降低11%~12%。综上结果可知,表皮模式因子StSTOMAGEN通过正调控气孔密度而降低植物的抗旱性,该结果为后期通过基因编辑技术降低StSTOMAGEN基因的表达,培育抗旱节水型马铃薯新品种奠定理论基础。     

马铃薯StTCP7基因在干旱和盐胁迫下的表达分析

为了探究马铃薯（Solanum tuberosum L.）TCP7基因在干旱和盐胁迫下的表达模式,以耐旱品种‘Desiree’和干旱敏感品种‘Atlantic’为材料,通过自然干旱和200 mmol·L^-1 NaCl溶液对盆栽苗进行胁迫处理。采用PCR法克隆得到StTCP7基因,CDS区长741 bp,启动子区含有响应干旱诱导的作用元件,蛋白序列与窄刀薯TCP7相似度最高,同源性为98.2%,共编码1个含246个氨基酸的蛋白质;该蛋白含有1个TCP保守结构域,属于碱性蛋白,定位于细胞核上。利用qRT-PCR方法,对干旱和盐胁迫下StTCP7基因在‘Desiree’和‘Atlantic’中的表达量进行分析发现,StTCP7基因表达存在器官差异和品种间差异,在‘Desiree’中的表达量表现为根（1.02）>茎（0.33）>叶（0.29）,在‘Atlantic’中的表达量为叶（4.62）>茎（3.72）>根（1.00）。干旱胁迫下,StTCP7基因在‘Desiree’根和叶中的表达量随干旱胁迫程度的增加呈先上升后下降趋势,W3（土壤含水量为35%~45%）时达到峰值,其表达量分别为对照组的1.27倍和1.87倍;该基因在‘Atlantic’根部的表达量呈先上升后下降的趋势,W3（35%~45%）时达到峰值,其表达量为对照组的1.39倍,叶中表达量呈持续上升趋势,W4（15%~25%）时达到峰值,其表达量为对照组的2.52倍。盐处理下,随胁迫时间的增加,StTCP7基因在‘Desiree’根部的表达量呈先上升后下降的趋势,处理6 h时达到最高,为对照组的2.16倍;叶中表达量呈先上升后下降的趋势,处理3 h时达到最高,为对照组的4.54倍;该基因在‘Atlantic’根部的表达量呈现先上升后下降的趋势,胁迫3 h时达到最高,为对照组的2.12倍,叶中表达量呈上升趋势,在48 h时达到峰值,其表达量为对照组的4.04倍。综上所述,马铃薯StTCP7基因响应干旱与盐胁迫,且在根和叶不同器官中的表达存在差异,可为StTCP7基因在马铃薯非生物逆境响应中的功能研究提供基础。     

干旱胁迫下不同中间砧对苹果苗生理特性及MdPIP1-1基因表达的影响

为探讨不同中间砧对‘天红2号’红富士苹果苗抗旱性的影响，以2 a生‘天红2号/黄6/平邑甜茶’、‘天红2号/SH40/平邑甜茶’、‘天红2号/GM256/平邑甜茶’盆栽苗为试材，研究了干旱胁迫下不同中间砧对苹果苗旱害指数、相关生理指标及水通道蛋白基因MdPIP1-1相对表达量的影响。结果表明，随着干旱胁迫时间延长，土壤含水量降低，3种中间砧苗旱害指数、O^-₂产生速率升高，F_v/F_m值降低，SOD、POD活性呈现先升高再降低的趋势，但3个砧穗组合各指标的变化幅度不同。干旱9 d时3个砧穗组合以‘天红2号/GM256/平邑甜茶’的旱害指数最高，为91.67%，其F_v/F_m值与正常供水相比显著下降11.47%；‘天红2号/黄6/平邑甜茶’旱害指数仅为29.55%，F_v/F_m值下降幅度最小。干旱胁迫期间，3种中间砧苗的MdPIP1-1基因表达量均呈现先升高再降低的趋势，黄6中间砧苗的表达量峰值出现在第7 d，GM256和SH40中间砧苗出现在第5 d。综合认为，3个砧穗组合抗旱性强弱依次为‘天红2号/黄6/平邑甜茶’＞‘天红2号/SH40/平邑甜茶’＞‘天红2号/ GM256/平邑甜茶’。     

马铃薯通用应激蛋白StUSP基因家族的鉴定及逆境表达模式分析

在全基因组和转录组水平系统鉴定马铃薯USP通用应激蛋白基因家族,并对该家族成员的基本特征及其在不同逆境胁迫下的表达模式进行分析。同时以马铃薯干旱耐受型品种‘陇薯10号’（L）和干旱敏感型品种‘大西洋’（D）为试验材料,利用高通量测序全面分析StUSP家族成员在干旱胁迫下的表达特性,筛选干旱胁迫关键差异表达基因。结果表明：马铃薯基因组中共有42个基因编码含有USP结构域的蛋白质,在11条染色体上不对称分布,且主要分布在1~6号染色体上。绝大多数StUSPs含有多个内含子。胁迫表达分析显示StUSPs能够响应多种非生物胁迫,且在干旱耐受性不同的马铃薯品种中差异表达。同时,利用qRT-PCR分析了12个成员干旱胁迫下表达模式,除StUSP12、StUSP22下调表达外,其余10个基因均正响应干旱胁迫。     

水氮互作对春小麦叶片叶绿素含量及光合速率的影响

以春小麦宁春4号为材料,采用随机区组设计,研究水氮互作对春小麦叶片叶绿素含量和光合速率的影响.结果表明:施氮可提高小麦功能叶的叶绿素含量、Pn、IWUE.干旱和丰水条件下,高氮处理的Pn、IWUE均大于其它氮素水平.3种氮素营养水平下,随着水分胁迫的加剧,小麦叶片叶绿素含量、类胡萝卜素含量、IWUE以及Pn均表现出增大趋势.小麦叶片IWUE与Pn呈线性正相关,与Tr、Gs呈线性负相关.Pn与IWUE之间的相关性因处理不同而异.     

转CarNAC1基因可提高棉花的抗旱性

以15份稳定遗传的转CarNAC1基因棉花及受体材料K62进行田间和室内试验,通过加权隶属函数法、主成分分析法及聚类分析等方法比较棉花光合指标、农艺性状、产量性状、纤维品质和生理指标的变化情况。结果表明:干旱胁迫后,转基因棉花品系气孔导度下降趋势及净光合速率显著高于受体材料K62;转基因棉花品系平均单铃重高于受体材料0.363~0.657 g;除丙二醛含量为转基因棉花品系低于受体材料K62外,转基因棉花品系的脯氨酸、可溶性糖含量及过氧化氢酶、过氧化物酶、超氧化物歧化酶活力均高于受体材料。基于农艺性状和产量性状指标主成分分析结果,将16个品系的9个指标综合为2个相互独立的综合指标,结合D值及聚类分析结果筛选出干旱胁迫后仍能保持相对较高产量的品系:ZK62-10、ZK62-6、ZK62-1。基于纤维品质指标主成分分析结果,将16个品系的7个指标综合为3个相互独立的综合指标,结合D值及聚类分析结果筛选出干旱胁迫后仍能保持相对较高纤维品质水平的品系:ZK62-6、ZK62-12、ZK62-15。可以得出以下结论:干旱胁迫下,转CarNAC1基因棉花品系的产量及品质均优于受体材料K62;转CarNAC1基因棉花品系可能通过降低气孔导度、增强渗透条件等方法提高棉花抗旱能力;筛选出综合抗旱能力最优的棉花品系ZK62-6。     

棉花抗旱相关指标综合评价及灰色关联分析

以30份棉花资源为材料,在大田对棉花花铃期进行干旱胁迫,于胁迫第10天测定光合指标,并分别取样测定叶片丙二醛（MDA）、叶绿素（Chl a+b）、超氧化物歧化酶（SOD）、脯氨酸（Pro）等的变化,吐絮后测定农艺性状;同时采用抗旱系数、抗旱指数、灰色关联分析等相结合的方法,对棉花的抗旱性进行综合评价。根据抗旱性度量值（D值）聚类分析结果,将30份材料聚类为4个类型,高抗旱型品种有贝尔斯诺、川98、库克C310-5100、KK1543、中R2015;中等抗旱型品种有新陆早49、新陆中8号、中R773-1等13个品种;抗旱型品种有新陆早47、辽18、富依德998等8个品种;干旱敏感型品种有军棉1号、中R2009、新陆早26、新陆中58。通过灰色关联分析,16个指标与D值的紧密程度依次为有效铃数、总铃数、有效果枝数、Gs、Tr、果枝数、MDA、叶绿素总量、Pn、叶绿素b、株高、WUE、叶绿素a、Pro、Ci、SOD。在受到干旱胁迫时,棉花农艺性状表型指标敏感,同时MDA、叶绿素总量这2个指标反应较其它生理生化指标敏感,蒸腾速率（Tr）、气孔导度（Gs）、净光合速率（Pn）相对其它光合指标较敏感。     

干旱-复水条件下氮素对高粱光合特性及抗氧化代谢的影响

采用盆栽试验,以持绿性品系高粱B35和非持绿性高粱品系三尺三为试验材料,设置两个施氮处理（每盆0和6 g尿素）,在灌浆期干旱-复水条件下测定光合特性及抗氧化代谢指标。结果表明,氮素显著提升B35和三尺三在干旱胁迫下净光合速率（Pn）、胞间CO₂浓度（Ci）和蒸腾速率（Tr）,提高了光系统II（PSII）反应中心活性;干旱胁迫下,施氮显著提高磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶（PEPCase）活性,施氮使B35和三尺三PEP羧化酶分别提高了29.17%和25.66%, 而二磷酸核酮糖羧化酶（RuBPCase）活性对氮素不敏感。与三尺三相比,氮素对B35的光合能力的促进作用更加明显。干旱胁迫下氮素显著提升了超氧化物歧化酶（SOD）和过氧化物酶（POD）活性,B35和三尺三的SOD活性分别提高了25.56%和17.07%,POD活性分别提高了48.97%和76.62%。B35抗氧化酶的活性均高于三尺三。同时,氮素降低了B35和三尺三丙二醛（MDA）含量。复水后,氮素显著提升B35和三尺三Pn、Tr和PEP羧化酶活性,Pn升高幅度分别为33.66%和60.01%,Tr升高幅度分别为36.59%和41.57%,PEP羧化酶活性升高幅度分别为23.47%和18.64%,同时显著降低了初始荧光值（Fo）,Fo降低幅度分别为18.50%、10.98%。施氮有利于提高复水后的B35和三尺三抗氧化酶活性,降低细胞膜脂过氧化程度。复水后,与三尺三相比,B35的光合特性和抗氧化酶活性较高。两个施氮处理的B35产量均高于三尺三,氮素使B35和三尺三生物产量分别增加9.73%和10.08%,籽粒产量分别增加24.47%和21.79%。氮素调节气孔导度及光系统Ⅱ活性,降低干旱对光合机构的损伤;复水后,氮素通过提高光系统Ⅱ活性,提高光合酶活性,光合性能提升。干旱及复水条件下,施氮提升抗氧化酶活性,减轻膜脂过氧化的损伤。氮素有利于干旱及复水条件下B35和三尺三光合特性及抗氧化酶系统能力的提升。     

干旱和复水对两种葡萄砧木叶片光合和叶绿素荧光特性的影响

采用盆栽称重控水法,干旱胁迫处理1103P和101-14M两种砧木,处理21 d后复水,分别测定干旱处理0、7、14、21 d及复水第7、14 天,葡萄砧木叶片光合和叶绿素荧光参数。结果显示：干旱胁迫后,1103P和101-14M的净光合速率(Pn)均逐渐降低,101-14M的Pn降幅大于1103P,短时间干旱胁迫引起两种砧木Pn降低的主要因素是气孔限制,而长时间干旱胁迫后Pn降低主要是非气孔限制。随着干旱胁迫的持续,1103P和101-14M的初始荧光产量(Fo)呈增加趋势,但101-14M的增幅大于1103P,说明干旱胁迫后101-14M的光反应中心受损害程度大于1103P;复水后1103P和101-14M两种砧木的Pn值逐渐增加,复水第7天,二者分别为对照的83.20%和66.31%,复水第14天,分别为对照的107.30%和88.43%; 复水后1103P和101-14M两种砧木的Fo值呈现逐渐降低趋势,复水后第7天,1103P和101-14M 的Fo值为对照的102.95%和109.60%,复水后第14天,1103P和101-14M Fo为对照的101.56%和101.81%,说明复水后1103P和101-14M两种砧木受损的光合反应中心得到了修复,光合速率也逐渐恢复,1103P复水后恢复生长的能力高于101-14M。     

大气CO_2浓度增高和施氮量对抽穗期春小麦光合参数及水分利用效率的影响

在开顶式小型温室内模拟大气CO2浓度增高,并在N0,N100,N200计3个氮素水平〔施N量分别为纯N0、0.1、0.2 g/kg(土)〕下盆栽小麦,研究小麦光合作用和水分利用效率(WUE)对大气CO2升高的响应及其氮素调控机制。结果表明,760μmol/molCO2浓度×N素小麦叶片的净光合速率、叶片胞间CO2浓度、气孔限制值及叶片水分利用效率较对照呈明显上升趋势,叶片气孔导度显著降低,蒸腾速率则呈先降后升的趋势;在400μmol/molCO2浓度下,N0和N100处理的小麦光合速率明显下降,但N200处理较当前CO2浓度处理明显升高;气孔导度,胞间CO2浓度以及蒸腾速率呈现下降的趋势,小麦的气孔限制值Ls和WUE在N200条件下表现最高,较各个处理均达到极显著水平。两种大气CO2浓度下的小麦叶片光合速率和气孔导度均随氮素水平的升高而明显升高,胞间CO2浓度和蒸腾速率表现均不一致。因此,长期高CO2浓度使得小麦叶片WUE和Ls值显著升高,在低中氮处理下产生明显的光合下调现象,但在高氮处理下却不发生。     

不同基因型大麦苗期对干旱胁迫的响应及HvPIPs基因表达特征分析

为研究不同基因型大麦苗期对干旱胁迫的响应,挖掘优质抗旱的大麦种质资源,以4份不同基因型大麦(2个高抗品种ZDM5430和ZDM5458,2个干旱敏感型品种7DCADA和IL-12)为材料,利用聚乙二醇(PEG-6000)模拟干旱条件,综合分析不同品种大麦的苗期抗旱性差异;并通过对不同品种根系进行PIPs实时定量分析,研究水通道蛋白AQPs基因与干旱胁迫之间的应答关系。结果表明,持续干旱胁迫会使大麦生长变缓,各处理苗长、根长、叶含水量和根含水量都呈下降趋势,其中,4个品种的大麦叶含水量在干旱胁迫14 d时下降最为显著,与对照相比,其降幅分别为29.14%、52.64%、21.67%和72.15%。干旱胁迫对大麦苗期干物质积累量和根冠比的影响较小,各处理间差异不显著;但持续干旱后,抗旱品种ZDM5430的根冠比呈上升趋势,在胁迫7、14、21 d时较CK分别增加了4.92%、42.86%和21.05%。随着胁迫时间的延长,大麦旗叶叶绿素含量和根系活力也呈下降趋势,其中ZDM5430和ZDM5458较对照组降幅较小,说明抗旱品种的形态指标、叶绿素含量及根系活力受干旱胁迫的影响较小。通过PIP...     

叶片光合生理参数变化特征与小麦受旱状态的关系

以小麦为供试作物布设干旱过程试验,研究干旱过程中小麦叶片光合生理参数(包括净光合速率(Pn)、气孔导度(g_(ssat))、胞间CO_2与空气CO_2浓度比(Ci/Ca)、最大羧化速率(Vc_(max))以及最大电子传递速率(J_(max)))的变化特征,并探讨干旱不同阶段Pn与g_(ssat)的关系及其对气孔导度模型斜率的影响。结果表明:土壤有效含水量(ASWC)较大时(0.5),即水分供给充足条件下,小麦叶片光合生理参数随着ASWC的减少保持相对稳定;而当ASWC降至0.5时,g_(ssat)、Ci/Ca以及Pn减小,在ASWC0.3时,Pn与g_(ssat)及Ci/Ca的关系保持相对稳定;当ASWC0.3时,g_(ssat)随ASWC减小呈显著降低趋势,Vc_(max)和J_(max)也在此阶段随ASWC减小而线性降低,而Pn随g_(ssat)的减小降幅明显增大,拟合所获得的气孔导度模型斜率也随之发生改变;当ASWC0.1时,Ci/Ca随ASWC减小呈增大趋势,而Pn随ASWC减小而减小,在该阶段,Ci/Ca与Pn呈相反的变化趋势。根据叶片光合生理参数的变化特征,可将小麦受旱过程划分为4个阶段,即无干旱胁迫或干旱胁迫较轻的阶段、只有气孔因素影响光合生理过程的阶段、非气孔因素和气孔因素同时影响光合生理过程的阶段以及光合器官遭受损坏的阶段。