白梭梭同化枝对干旱胁迫的生理生态响应

对白梭梭同化枝自然水分胁迫下的季节抗旱特征进行研究。结果表明:自然干旱胁迫条件下,不同生长发育时期同化枝的主导抗旱生理因子不同。5月31日至6月29日盛花期间,同化枝内源ABA含量甚微,气孔导度值与光合强度处于生长发育过程的最高水平,可溶性糖含量呈现下降趋势,而脯氨酸含量略有增加,植物通过渗透调节作用适应此阶段轻度干旱胁迫;6月29日至7月26日盛夏期间,ABA迅速积累,气孔导度值降为生长发育过程的最低值,叶绿素分解,可溶性糖与脯氨酸均呈现快速积累趋势,且可溶性糖积累强度大于脯氨酸;8月9日至8月22日同化枝生长发育后期,ABA急剧积累为生长发育过程的最高浓度,气孔导度值有所增大,脯氨酸和可溶性糖保持在高水平平稳变化。此阶段高浓度ABA调节植物生理过程适应干旱的效应受CTK、IAA两种内源激素的抑制,进而抑制脯氨酸和可溶性糖的继续积累。     

基于MaxEnt预测梭梭和白梭梭在新疆的潜在适生区

梭梭和白梭梭是荒漠区特有的植物种,研究两者的潜在适生区,对于梭梭和白梭梭在新疆的引种栽培以及治理风沙具有重要意义.采用MaxEnt模型和ArcGIS软件预测梭梭和白梭梭在新疆的潜在适生区.结果表明:梭梭和白梭梭在新疆的潜在适生区主要位于北疆地区,包括阿勒泰、昌吉回族自治州、博尔塔拉蒙古自治州、塔城和克拉玛依的大部分地区...     

基于ITS和cpDNA序列的梭梭和白梭梭物种分化

【目的】基于nrDNA和cpDNA 2种基因,探讨中国同域分布的梭梭和白梭梭的物种分化,分析2种基因的单片段及其片段组合对2种植物的物种鉴别力,并分析生态位分化的程度及其对物种进化的影响,为梭梭和白梭梭的系统发育和谱系地理等研究提供基础数据。【方法】基于2个nrDNA序列(ITS2、ITS1-ITS4)和3个cpDNA非编码区序列(trnS-trnG、rps4和trnV),对古尔班通古特沙漠南缘同域分布的梭梭和白梭梭共30个个体进行序列分析;利用距离法(基于Kimura 2-parameter)研究2种植物的遗传分化;基于贝叶斯方法分析个体间的分子系统关系;并利用距离法、系统发育树法、BLAST比对法和诊断特征法评价ITS和cpDNA的单序列及其组合对2种植物的物种鉴别力。在此基础上,利用生态位分析软件ENMTools V1.4定量分析梭梭与白梭梭生态位分化的程度。【结果】1)对于梭梭和白梭梭,2个ITS序列拼接比对的总长均为1 117 bp,G+C含量平均分别为34.74%和34.82%,总的信息位点数分别占片段总长的2.33%和1.43%; 3个cpDNA序列拼接比对的总长均为2 344 bp,G+C含量平均分别为59.62%和59.39%,信息位点数分别占片段总长的0.68%和0.43%。2)基于ITS和cpDNA序列组合构建的贝叶斯系统发育树都表明梭梭和白梭梭各聚为一支。3)基于ITS和cpDNA序列组合计算的2种植物的种间最小遗传距离均大于种内的最大遗传距离,并且种间种内都存在1个明显的距离间隙,表明本研究所用的ITS和cpDNA的序列组合可以作为鉴定梭梭和白梭梭的DNA条形码序列。4)基于4种方法评价的ITS和cpDNA序列对梭梭和白梭梭的物种鉴别力表明:2个ITS的单序列及其序列组合的鉴别率均为100%; cpDNA序列中,rps4的单序列及其与trnS-trnG,trnV的两两序列组合的鉴别率均为0,而trnS-trnG,trnV的单序列及其序列组合,以及trnS-trnG+trnV+rps4组合的鉴别率均为100%。5)生态位参数D值和I值的观察值和一致性检验的模拟值都集中在0.65和0.90左右,表明梭梭和白梭梭的生态位分化不明显。【结论】基于ITS和cpDNA序列组合,梭梭和白梭梭物种间的遗传分化明显,分子系统关系清楚; ITS和cpDNA序列组合都可以作为鉴定梭梭和白梭梭的DNA条形码序列;梭梭和白梭梭的生态位分化不明显,说明生态因素很可能对2种植物的分化与进化没有起到明显的作用,2种植物很可能也具有相近的进化历史。本研究的结论可以为梭梭和白梭梭的系统发育、遗传和进化研究提供重要的理论依据和数据支撑。     

Stomatal characteristics of Eucalyptus grandis clonal hybrids in response to water stress

This study describes the stomatal response occurring during water stress and subsequent recovery of three Eucalyptus grandis clonal hybrids. The aim was to investigate the degree to which stomatal conductance (g _s) and stomatal density differ between the clonal hybrids across seasons and in response to water stress. Plants from one E. grandis × E. camaldulensis (GC) and two E. grandis × E. urophylla (GU1 and GU2) clones were grown for 18 months in 80 l planting bags. Plants were subjected to three watering treatments: control (100% field capacity), chronic water stress (maintained at 15% of field capacity) and acute water stress (cyclic water stress, where water was withheld until leaf wilting point, and a subsequent period of recovery followed). Stomatal conductance was measured after 6, 12 and 18 months growth. At 12 months of age, the recovery of g _s 1, 2 and 7 d after rewatering (following acute water stress) was further investigated. The GC hybrid showed consistently higher g _s than the GU clones at each measurement period. Stomatal conductance was 24–66% higher during winter (after 12 months growth) than during summer. The recovery of stomatal conductance from acute water stress was more rapid in the GC clone than the GU clones. Chronic water stress was shown to decrease g _s in GU clones by up to 70%, but not in the GC clone. Water stress did not affect stomatal density or size. Remarkably, stomata were absent from the adaxial leaf surface of clone GU1 leaves, but not from the leaves of the other E. urophylla hybrid cross (GU2). Total biomass of the GC clone was significantly greater at 9 months growth, but after 18 months growth the GU1 clone had attained greater biomass accumulation (although not significantly). Measurement of g _s, transpiration, stomatal density and total biomass in the GU1 clone indicated stomatal sensitivity to water stress, a favourable trait during periods of drought. The differing growth strategies of the GU and GC clones could be partially explained by their differences in stomatal sensitivity in response to water stress.     

干旱胁迫下云杉内源激素的响应及其气孔调节

为给抗旱性的深入研究提供理论依据,采用盆栽法比较了3年生红皮云杉和嫩江云杉苗木在不同水分条件下几种内源激素的变化.结果表明:随着土壤含水量的降低(40％～12％),2种云杉根、茎、叶中的ABA含量都有上升的趋势,可达到对照的2～5倍,且嫩江云杉的上升幅度大于红皮云杉.在轻度甚至中度干旱时,红皮云杉IAA的含量有所上升,...     

Photosynthetic response of white spruce families to drought stress

In the context of climate change, an increased frequency of drought stresses might occur at a regional scale in boreal forests. To assess photosynthetic responses to drought treatment, seedlings of 12 open-pollinated families of white spruce (Picea glauca (Moench) Voss) differing in their growth performance were grown in a controlled environment. Gas exchange and chlorophyll fluorescence parameters as well as shoot xylem water potential (WP) were measured for 21 successive days after watering was stopped. Net photosynthesis decreased as stomatal conductance decreased. Net photosynthesis was not affected by drought until WP reached –2.0 MPa when stomata were closed. Initial fluorescence (F and basic fluorescence after induction (F00) were not affected by drought. A progressive decrease in maximal (Fm) and variable fluorescences (Fv), maximum photosystem II (PS II) efficiency (Fv = Fm), effective quantum yield of PS II (FII), photochemical efficiency of open PS II (Fp), and photochemical quenching (qP) was observed at WP < - 1.0 MPa, whereas non-photochemical quenching (qN) remained high throughout the drought treatment. White spruce families with inferior growth performance showed higher values of Fm, Fv, Fv = Fm, Fp, and qN at WP< - 2.0MPa. The results indicated that chlorophyll fluorescence variables can be used as drought markers in relation to present or predicted climate conditions. These could be used for selecting planting stock adapted to drought periods or dry environments. These markers showed that slow-growing genotypes are better adapted to drought conditions than intermediate or fast-growing genotypes in present and predicted drought conditions.     

黑河流域荒漠地区水分胁迫对梭梭苗木影响的试验研究(英文)

梭梭(HaloxylonAmmodendronBge,一种C4灌木)苗种植在15升的容器中,给予不同的水分胁迫处理,研究了其水分关系和气体交换特征。结果表明:当土壤水分含量大于11%时,梭梭苗有高的蒸腾量;土壤水分含量低于6%时,苗木就不能从土壤中吸取水分;很好供水的苗木的蒸腾量与潜在蒸发量成线型相关。气体交换测定发现,随着土壤水分含量的下降,造成了不同程度的气孔导度、叶蒸腾强度和光合作用的下降。对同一苗木而言,由于这个地区有高的水气压亏缺(VPD),很好和中度供水的苗木在气孔反应方面有较宽的范围,气孔在决定光合作用方面起着较小的作用,二者没有明显的线型相关关系。虽然水分胁迫使蒸腾速率比光合速率下降的更快,提高了水分利用效率,而较高的蒸发需求增加了蒸腾量,限制了光合作用,但是总的趋势是光合作用和蒸腾强度成线型相关。图6表2参15。     

干旱胁迫下侧柏、苦楝等树种的生理生化响应及抗旱性评价

采用盆栽试验研究干旱胁迫条件下5种树种侧柏、苦楝、栾树、黄连木、乌桕1年实生苗的抗旱生理生化指标丙二醛(MDA)、电导率(EC)、叶绿素(Chl.)、游离脯氨酸(Pro)、过氧化物酶活性(POD)等的变化。在研究生理生化指标与抗旱性关系的基础上,采用隶属函数法对上述指标进行综合分析,得出其抗旱能力从大到小的顺序为:侧柏、栾树、黄连木、乌桕、苦楝,这一结果与5种植物的实际表现一致。     

植物在干旱中的适应机制研究进展

针对在干旱胁迫下,植物的形态指标、生理指标的变化以及在抗旱基因工程中抗旱相关基因的功能与调控三个方面进行了综述,并对其前景进行了展望。     

干旱胁迫与彩色树生长状况关系研究

以金叶榆、金枝梾木和俄罗斯红叶李3种彩色树2a生苗木为试材,测定了不同程度干旱胁迫下净光合速率、蒸腾速率、细胞膜透性、叶片含水量以及高生长等指标,分析了3种彩色树的抗旱性。结果表明:在轻度干旱胁迫条件下,金叶榆和金枝梾木受到的影响小于俄罗斯红叶李;重度干旱条件下,金叶榆表现出较强的抗旱性,而金枝梾木和俄罗斯红叶李受到的影响较大。3种彩色树的抗旱性强弱排序为:金叶榆金枝梾木俄罗斯红叶李。     

4种地被植物干旱胁迫下的生理响应及抗旱性评价

为了丰富关中地区园林地被植物种类,让园林企业在合理选择和应用地被植物有可靠的理论依据,以关中地区引种栽培的顶花板凳果、大吴风草、迷迭香和蜘蛛抱蛋4种常绿地被植物2年生盆栽苗为试材,采用人工控水模拟水分胁迫的方法,研究其在不同程度下的植株形态变化,并测定4种植物的萎蔫系数及叶片的游离脯氨酸、MDA、SOD、POD、CAT、可溶性蛋白以及可溶性糖等生理生化指标的变化,由此来综合评价其抗旱性。结果表明:1)从干旱临界值来看,迷迭香的最低,达到3.01%;2)从叶片游离脯氨酸含量变化来看,顶花板凳果、大吴风草及迷迭香随着干旱胁迫程度的增加呈现增长趋势,到了重度干旱胁迫,其含量分别达到对照的7.09倍、11.73倍、18.59倍;3)从MDA含量变化来看,大吴风草和迷迭香叶片中的含量同干旱胁迫程度呈正相关,蜘蛛抱蛋、顶花板凳果则整体呈现缓慢的下降趋势;4)随着干旱胁迫程度的增加,4种植物叶片可溶性蛋白含量变化均有所增加,但差异不显著。可溶性糖的含量只有蜘蛛抱蛋呈现先升后降的趋势,其余3种均呈现显著连续下降趋势;5)从叶片保护酶活性分析,干旱胁迫条件下SOD、POD和CAT均有所增加。其中顶花板凳果、大吴风草及蜘蛛抱蛋的CAT含量显著增加,增长率分别达159.28%、239.31%和200.97%;6)利用隶属函数分析4种常绿地被植物的抗旱性强弱,其顺序为:迷迭香>顶花板凳果>蜘蛛抱蛋>大吴风草,这一结果与盆栽干旱试验的形态表现一致。     

11个北高丛越橘品种对干旱胁迫的响应

【目的】揭示北高丛越橘对干旱胁迫的响应机制并筛选出耐旱性较强的越橘品种。【方法】以11个北高丛越橘品种1年生扦插苗为试材,分别为‘蓝丰’‘瑞卡’‘双迪’‘斯巴坦’‘卡拉’‘伊丽莎白’‘钱德勒’‘布里吉塔’‘公爵’‘甜心’‘埃利奥特’,研究干旱胁迫对光合生理特性的影响,并评价不同品种的抗旱性。【结果】干旱胁迫20 d后,北高丛越橘品种脯氨酸含量、丙二醛含量、过氧化氢酶活性、胞间CO₂浓度均显著升高,而净光合速率、蒸腾速率、气孔导度、光系统Ⅱ实际光量子产量和电子传递速率均显著降低。通过主成分分析,将16项生理生化指标转化为3个互相独立的综合指标,累计贡献率达85.74%。主成分1主要反映叶片生理特性、抗氧化酶活性及主要的叶片荧光参数等信息,主成分2主要反映叶片气孔功能信息,主成分3主要反映叶片光合作用相关信息。通过聚类分析,将11个北高丛越橘品种划分为3个类型:‘甜心’‘公爵’和‘蓝丰’为抗旱型,‘布里吉塔’‘伊丽莎白’‘瑞卡’和‘埃利奥特’为中间型,‘钱德勒’‘双迪’‘斯巴坦’和‘卡拉’为不抗旱型。根据抗旱性综合评价值,11个北高丛越橘品种按照抗旱性由高到低排序依次...     

干旱胁迫对樟树幼苗光合特性和水分利用的影响

使用LI-6400XT便携式光合作用测量系统对不同水分条件下的樟树幼苗进行光合指标的测定,探究樟树幼苗在干旱胁迫下的自我调节与适应性,为苗期栽培提供参考依据。结果显示:1)在轻度胁迫(LS)、中度胁迫(MS)、重度胁迫(SS)的条件下,樟树幼苗的叶绿素a、叶绿素b、总叶绿素含量与叶绿素a/b均存在先上升后下降的趋势,胁迫结束时均存在显著差异(P <0.05),且重度胁迫(SS)时叶绿素含量下降程度较大,叶绿素a下降幅度略高于叶绿素b,导致叶绿素a/b的比值下降;2)净光合速率(P_n)、气孔导度(G_S)、蒸腾速率(T_r)、胞间CO_2浓度(C_i)在干旱条件下持续下降,在重度干旱(SS)条件下下降幅度最高,各组间差异性显著(P <0.05);3)轻度干旱(LS)与中度干旱(MS)下胁迫结束时水分利用效率(R_WUE)高于对照组,重度干旱(SS)则略低于对照组;4)在干旱胁迫条件下,一年生香樟幼苗可通过调节叶绿素含量与水分利用情况来适应干旱逆境。     

盐胁迫和干旱胁迫条件下细胞内Ca2+水平的变化

Ca^2＋是植物必需的矿质元素之一，直接参与调节细胞内许多重要生理生化过程，同时Ca^2＋作为细胞内重要的第二信使，在植物感受和转导外界刺激等方面起着重要的作用。本文就国内外有关植物在盐胁迫和干旱胁迫条件下细胞内Ca^2＋水平的变化以及Ca^2＋与植物抗盐、抗旱性的关系作一慨述，并提出和讨论了有关该领域有待进一步探讨的问题。     

4个品种核桃砧木幼苗干旱生理响应及抗旱性评价

【目的】对4个品种核桃砧木幼苗进行抗旱性评价,旨在筛选适合干旱、半干旱核桃产区的优良抗旱核桃砧木。【方法】以4个常用核桃砧木品种为试材,研究干旱对其盆栽幼苗生长速率、水分利用效率、光合参数和叶绿素荧光参数的影响,采用模糊数学隶属函数法对其抗旱性进行综合评价。【结果】干旱条件下,核桃砧木幼苗间存在显著的品种间差异,其中,‘鸡爪绵’的相对生长速率(R)、长期水分利用效率(R_LWUE)、净光合速率(P_n)和光系统Ⅱ的最大光化学效率(F_v/F_m)最高,分别为0.92 mg/d、70.24 g/L、15.22 μmol/(m²·s)和0.79。干旱显著降低了核桃砧木幼苗的R、P_n和F_v/F_m,其中‘鸡爪绵’的降低幅度最小,分别为30.30%、22.78%和7.06%。干旱显著提高了核桃砧木幼苗的R_LWUE和瞬时水分利用效率(R_IWUE)。‘核桃楸’的R_LWUE     

干旱胁迫对植物叶片解剖结构影响研究进展

植物在生长过程中可能会遭受干旱胁迫的影响,而叶片作为植物进行光合作用的活动中心,是在干旱胁迫条件下反应最为敏锐的器官。本文对干旱条件下植物叶片表皮结构、栅栏组织和海绵组织、叶厚度、叶脉以及气孔等结构的响应及伤害表现进行综述,以期为高等植物抗旱能力研究提供参考。     

干旱胁迫对5种花境植物形态的影响

为研究干旱胁迫对花境植物的形态影响,选择黄金菊Euryops pectinatus ‘Viridis’、常绿萱草Hemerocallis aurantiaca Baker、兰花三七Liriope cymbidiomorpha (ined)、紫娇花Tulbaghia violacea和小盼草Chasmanthium latifolium 5种江西花境植物作为试验材料进行抗旱性试验,以期为现代城市绿化、公园、庭院和公路旁绿化美化增添抗逆性新材料,并解决扩繁问题,加强育种工作。采用盆栽防雨棚控水方法,设置干旱时间为5 d、10 d、15 d、20 d、25 d和CK共6个处理,重复3次,测定其叶面积、叶绿素、土壤含水率等相关农艺性状指标,并进行方差分析。试验结果表明:1)5种花境植物随着干旱胁迫的增强,总叶数、绿叶数、叶面积和土壤含水率均显著下降;2)地上部分茎干质量、地下部分根干质量均呈现下降趋势,茎干质量降幅显著高于根干质量;3)根系的主根长度受抑制,侧根数量表现为先增后减;4)受干旱影响不同花境植物叶绿素含量变化存在差异,兰花三七、常绿萱草叶绿素含量表现为先增后减,而黄金菊、紫娇花、小盼草叶绿素含量则呈降低趋势;5)5种花境植物抗旱能力由大到小依次为:兰花三七、紫娇花、常绿萱草、小盼草、黄金菊。     

干旱胁迫下6种野生耐旱花卉苗木蒸腾耗水与耐旱性的关系

为了探讨6种野生花卉的耐旱机理,采用BP3400精密电子天平,研究了在干旱胁迫条件下6种野生耐旱花卉苗木蒸腾耗水的变化规律及其与耐旱性的关系。结果表明:随着土壤干旱程度的加重,各苗木的单株蒸腾耗水量和蒸腾耗水速率逐渐下降,在对照、胁迫5d、暂时萎蔫和永久萎蔫这4个时段单株蒸腾耗水量的平均值由大到小排序为叶底珠栓翅卫矛木半夏南蛇藤孩儿拳头蚂蚱腿子,蒸腾耗水速率的平均值由大到小排序为叶底珠蚂蚱腿子栓翅卫矛南蛇藤木半夏孩儿拳头;叶底珠和蚂蚱腿子是耗水较多的树种,孩儿拳头是耗水较少的树种,栓翅卫矛、南蛇藤和木半夏的耗水量接近且居中;各苗木蒸腾耗水量的连日变化呈波动的递减趋势,与气温、空气相对湿度的波动一致;单株蒸腾耗水量和蒸腾耗水速率的大小与耐旱性强弱之间没有必然的关系,这表明了不同苗木的耐旱性具有多样化的特点。     

干旱胁迫下马尾松苗木生理变化

对广东信宜、浙江江山、湖南汝城、重庆黔江和湖北大悟5个种源马尾松苗木进行不同程度的周期性干旱胁迫,分析干旱胁迫下马尾松苗木生理指标变化规律.结果表明:大多数种源马尾松苗木叶绿素含量和根系活力在中度或重度干旱胁迫下高于对照,丙二醛含量在中度或重度干旱胁迫下也低于对照,表现出积极的抗旱反应.     

植物内源激素对干旱胁迫的响应研究

指出了内源激素作为植物体内的调节者以及痕量信号分子,特别是在植物遭受逆境胁迫时,激素起着重要的调节作用。早期的多数实验表明,植物通过对内源激素的调节,如IAA和CTK浓度的变化以及ABA浓度的升高等内源激素的动态变化来调节某些生理过程以达到适应干旱的效果。目前关于干旱胁迫条件下植物抗氧化代谢的研究较多,而关于其分子以及信号物质调控机制的研究较少,应以内源激素为中间纽带,形成一条分子到生理再到生态,从微观到宏观的植物生理生态的研究链条。