干旱条件下污泥中生物活性物质对草地早熟禾生长的影响

污泥富含营养元素和生物活性物质,对植物的生长及耐旱性有一定的影响.为明确污泥中生物活性物质对草地早熟禾(Poa pratensis L.)坪观质量和根系生长指标的影响,采取裂区试验设计:主处理为水分处理,包括干旱胁迫和充分浇水2个水平;副处理为污泥处理,每个处理均施氮75 mg·kg-1,包括:全污泥处理(利用污泥提供的氮含量为75 mg·kg-1);半污泥处理(利用污泥提供的氮含量为37.5 mg·kg-1,利用硝酸铵溶液提供的氮含量为37.5 mg·kg-1);对照(利用硝酸铵溶液提供的氮含量为75 mg·kg-1).结果表明:与对照相比,在2种水分条件下,全污泥和半污泥处理均能显著提高草地早熟禾的坪观质量、叶片相对含水量以及各项根系生长指标(P＜0.05),表明污泥中的生物活性物质能够促进草地早熟禾的生长并提高其耐旱性.在干旱处理后期,半污泥处理的草坪坪观质量显著高于全污泥处理和对照(P＜0.05);而全污泥处理的根系总长度和根系总体积分别比半污泥处理的高17％和11.7％(P＜0.05),表明半污泥处理有利于提高草坪坪观质量;而全污泥处理对草地早熟禾根系生长的促进作用更大.     

污泥和生长素添加对草地早熟禾生长及土壤微生物的影响

污泥可用作土壤改良剂和生物肥料,改善绿地土壤的理化性质,促进植物的生长.以草地早熟禾品种午夜作为试验材料,研究水分胁迫下,添加污泥、吲哚丁酸和色氨酸的不同处理对草地早熟禾生长及土壤微生物的影响.结果 表明:施用污泥能有效缓解草地早熟禾光合速率和相对含水量的下降,提高其耐旱性,同时污泥能显著提高土壤微生物量碳,土壤微生物的丰度及群落多样性,在污泥中加入色氨酸比单独施用污泥或色氨酸对草坪草的耐旱性能产生更显著的影响.     

污泥和吲哚丁酸对草地早熟禾的生长和耐旱性的影响研究

污泥中含有丰富的矿质营养和生物活性物质,经无害化处理后可以作为良好的土壤改良剂和植物肥料。试验旨在研究并对比污泥和外源吲哚丁酸(IBA)对草地早熟禾生长及耐旱性的影响。污泥取自北京市酒仙桥污水处理厂。试验采用裂区设计,主处理包括:充分浇水和干旱处理,副处理包括污泥处理、外源IBA(2 μmol·L^-1)处理和对照。草地早熟禾播种生长3个月后干旱处理组不再浇水,至土壤水分含量降到25%田间持水量时复水,一个月后再次不浇水干至25%田间持水量,再复水一个月。在每次干旱开始和结束时,测定草地早熟禾坪观质量、叶片相对含水量、叶绿素和类胡萝卜素含量、脯氨酸、脱落酸、吲哚乙酸及丙二醛含量。结果表明:在充分浇水条件下,污泥和IBA能改善草地早熟禾的坪观质量,提高叶片叶绿素含量和IAA含量(P<0.05),且污泥的作用比IBA更持久;干旱胁迫下,污泥和外源IBA处理均能显著提高草地早熟禾的坪观质量,降低萎蔫度,提高叶片相对含水量和叶绿素含量(P<0.05)。2次干旱处理结束后,对照、污泥和IBA处理的脯氨酸含量分别为433,385和254 μg·g^-1,脱落酸含量分别为1.74,0.68和0.70 μg·g^-1,丙二醛含量分别为62.39,40.08和25.38 nmol·g^-1,污泥和IBA处理的草地早熟禾叶片中脯氨酸、脱落酸和丙二醛含量均显著低于对照(P<0.05)。试验结果说明污泥和外源IBA能促进草地早熟禾的生长,污泥能提高草地早熟禾的抗旱性,IBA能提高其对干旱胁迫的耐受性。     

干旱条件下硅对草地早熟禾生长初期的影响

在聚乙二醇(PEG-6000)模拟干旱胁迫条件下,研究了5种硅肥(Na2SiO3)浓度对草地早熟禾Poapratensis种子萌发以及幼苗生长初期形态及生理指标的影响.结果表明:干旱胁迫会显著抑制早熟禾种子的萌发.使其幼苗萎蔫失水、叶片相对含水量降低、生物量下降;干旱胁迫下,硅可以显著提高早熟禾种子的发芽率和发芽势.并且干旱胁迫程度愈大硅的作用效果愈显著,同时硅能有效改善幼苗根系生长状况,利于早熟禾对养分和水分的吸收,提高叶片相对含水量和生物量,从而起到缓解干旱伤害的作用.但超过一定浓度时,硅也会抑制早熟禾的生长.     

草地早熟禾对干旱胁迫的响应研究进展

干旱是影响草地早熟禾生长发育的关键因素之一,可对草地早熟禾的生产性能造成直接或潜在的影响。因此,草地早熟禾抗旱机理是值得深入研究的一个课题。本文从形态、解剖结构、代谢机制及基因调控等方面综述了草地早熟禾对干旱的胁迫响应,以期为草地早熟禾抗旱基因的筛选和抗旱分子机制的研究提供科学依据和理论基础。     

干旱对草地早熟禾种子萌发的影响

用不同浓度聚乙二醇(PEG)溶液模拟干旱协迫环境,研究了9个草地早熟禾品种在干旱条件下种子的萌发情况,结果表明,低浓度PEG(0.025 mg/mL)可促进草地早熟禾种子萌发,当PEG浓度达到0.050mg/gL时,对种子的萌发产生了抑制作用,且随浓度的继续增加,抑制作用逐渐加强,不同品种间的受抑制程度表现出明显差异。     

盐碱胁迫对草地早熟禾生长和生理代谢的影响

以两个耐盐碱性差异较大的草地早熟禾品种‘午夜'(Midnight,耐盐碱性强)和‘旅行者Ⅱ号'(Voyager Ⅱ,耐盐碱性弱)为试验材料,分析了在生长箱水培模拟中性盐和碱性盐两种条件下,盐碱胁迫对早熟禾生长、电导率、叶绿素、光合特性、脯氨酸和有机酸代谢的影响。结果表明,盐碱胁迫下早熟禾两个品种的生长率下降,叶片电导率升高,叶绿素含量和光合作用显著下降,尤其是在碱胁迫下,但在耐性强的品种中变化程度均小于耐性弱的品种;两个品种叶片脯氨酸含量主要在盐胁迫下升高,碱胁迫下无显著变化甚至下降;根系分泌的有机酸主要为草酸,且仅在碱胁迫下升高;盐碱胁迫下草酸在叶片和根系中的含量均呈下降趋势,尤其是根系在碱胁迫下;叶片和根系的苹果酸、柠檬酸和琥珀酸在盐胁迫下无显著变化,在碱胁迫下则显著升高,其中‘午夜'显著高于‘旅行者Ⅱ号'。由此可见,碱性盐比中性盐对草地早熟禾的伤害更大,中性盐胁迫下主要以积累脯氨酸等物质来调节渗透压,而在碱性盐胁迫下主要通过加强有机酸的代谢、积累和分泌来调节植株体内和根际环境的pH值;耐盐碱的品种在盐碱胁迫下能维持较高的光合作用和有机酸代谢,提高了植株内和根际环境pH的调节能力,因此具有较强的耐盐碱能力。     

草地早熟禾干旱胁迫转录组差异性分析

干旱是影响草地早熟禾生产力的主要因素之一。在没有参考基因组的情况下, 为了揭示草地早熟禾在干旱处理下基因表达谱的变化, 本文采用了高通量Illumina Hiseq测序平台对草地早熟禾的对照组(CK)与干旱处理组(D)进行转录组测序, 并对测序数据进行了分析研究, 进一步探究了草地早熟禾干旱应答的分子机制。结果表明, 在干旱处理下共检测到24465个差异表达的基因, 筛选后获得4143个上调基因和4415个下调基因, 共占差异表达基因总数的34.98%。经富集分析后得, 与蛋白激酶、蛋白磷酸酶、碳代谢以及ABA等相关的基因可以作为研究草地早熟禾干旱响应机制的主要研究对象。qRT-PCR分析表明, 随机选出的8个差异性表达基因的表达趋势与高通量测序结果相一致。此外, 还候选了吲哚-3-甘油磷酸合成酶、蛋白磷酸酶、已糖激酶、钙结合蛋白、叶绿素a/b结合蛋白等基因作为与草地早熟禾干旱胁迫相关的应答候选基因, 为揭示草地早熟禾耐旱分子机制奠定了基础。     

干旱胁迫下甘肃野生草地早熟禾内源激素水平的动态变化

为了研究草地早熟禾在干旱胁迫下的响应机制,以甘肃安定野生草地早熟禾和西和野生草地早熟禾为试验材料,采用HPLC法测定了干旱胁迫下草地早熟禾叶片中的ZT,ABA和IAA含量的变化。结果表明:干旱胁迫下,ZT含量下降,ABA含量和IAA含量均先上升后下降,但与对照相比前者显著上升,后者显著下降,此外,ZT/ABA,ZT/IAA和(ZT+IAA)/ABA均下降。在2份种质材料中,安定野生草地早熟禾(ZT+IAA)/ABA下降幅度最大。激素水平上评价材料的抗旱性大小为安定野生草地早熟禾西和野生草地早熟禾。     

干旱胁迫对草地早熟禾抗旱生理的影响

以国内常用的6个草地早熟禾品种为材料,研究了干旱胁迫条件下叶片相对含水量、电导率、游离脯氨酸、丙二醛含量和叶绿素含量等生理指标对干旱胁迫的响应,探讨了各种生理变化与抗旱性的关系,并利用隶属函数法对抗旱性进行了综合评价。结果表明,6个草地早熟禾的相对含水量、叶绿素含量随水分胁迫时间的延长呈减少趋势,而相对电导率、游离脯氨酸和丙二醛含量呈增加趋势。通过隶属函数分析,6个草地早熟禾的抗旱性大小顺序为蓝鸟>解放者>午夜>优异>优美>肯塔基。     

野生草地早熟禾对干旱胁迫的生理响应

采用盆栽试验,以草地早熟禾品种午夜2号为对照,对甘肃省内5份野生草地早熟禾材料进行抗旱胁迫下的生理响应研究。结果表明,水分胁迫期间,各种草地早熟禾的相对含水量、叶绿素含量显著下降,MDA和可溶性蛋白含量显著上升,POD和SOD的活性在轻度干旱时上升,而在重度干旱时下降。运用模糊数学隶属函数综合分析得出,草地早熟禾材料抗旱能力大小顺序为:陇西安定午夜2号西和秦州清水。     

干旱及复水对山西野生草地早熟禾幼苗生长与生理特性的影响

以15份山西野生草地早熟禾种质为材料,待其长至4~5片真叶时,采用盆栽控水法进行21 d干旱及7 d复水处理,取样测定植株存活率、相对生长率(RGR)、叶片相对含水量(RWC)、游离脯氨酸(Pro)、超氧化物歧化酶(SOD)和丙二醛(MDA)含量,并根据隶属函数法对其抗旱性进行综合评价。结果表明,在干旱胁迫下,不同居群野生草地早熟禾幼苗的存活率、RGR、RWC和SOD活性下降,Pro、MDA含量则上升。复水后,各指标均有所恢复,但未能恢复至胁迫前水平。抗旱性综合分析将参试草地早熟禾分为3个类群,其中沁水Ⅱ、浑源Ⅰ、沁水Ⅰ、五台、浑源Ⅱ、应县、广灵和灵丘8个居群为Ⅱ级中等抗旱,垣曲、宁武、霍州、忻州、五寨和灵石6个居群为Ⅲ级弱抗旱,屯留居群为Ⅳ级不抗旱居群。沁水Ⅱ居群的隶属值最大,可作为重点对象进行选育研究。     

钾素改善干旱胁迫下早熟禾的形态及相关生长指标

本研究采用不同浓度钾素营养处理的方法,在干旱条件下,研究草地早熟禾(Poa pratensis)形态及生长相关指标与抗旱性间的关系,为草坪草早熟禾在生产中的利用及提高其抗旱能力提供理论依据和指导。结果表明,适当的供给钾素可以改善干旱胁迫引起的叶片形态改变,从而提高草地早熟禾的抗旱能力。在干旱胁迫下,草地早熟禾叶片形态、色泽及生物量在钾素浓度为0.15~0.30 g·kg~(-1)时有所改善和提高,其中0.30 g·kg~(-1)钾素浓度的处理效果最好,可明显提高早熟禾植株的抗旱性。     

镉、铅胁迫对草地早熟禾幼苗生理的影响

本试验采用盆栽的方法,研究了土壤镉铅复合胁迫对草地早熟禾(Poa pratensis)幼苗生理特性的影响。结果表明,不同Cd2+胁迫显著(P0.05)影响了草地早熟禾幼苗叶片的细胞膜透性、丙二醛、脯氨酸和叶绿素的含量,浓度为80mg·kg-1的Cd2+处理组叶片细胞膜透性、丙二醛和脯氨酸含量显著(P0.05)高于40mg·kg-1的Cd2+处理组,而叶绿素含量显著低于40mg·kg-1的Cd2+处理组。Pb2+胁迫显著(P0.05)影响了草地早熟禾幼苗叶片的脯氨酸含量、处理后20和30d的叶片膜透性、处理后10和20d的丙二醛含量,浓度为1 000mg·kg-1的Pb2+处理组的叶片膜透性、丙二醛和脯氨酸含量显著(P0.05)高于600 mg·kg-1的Pb2+处理组。不同Cd2+水平和Pb2+水平对处理后30d的叶片丙二醛含量,处理后20和30d的脯氨酸含量有显著(P0.05)的交互作用。随着重金属处理时间的延长,叶绿素含量呈先升后降的趋势,叶片的膜透性、丙二醛和脯氨酸含量呈上升趋势。     

山东中西部地区草地早熟禾适用品种评价

1998－2000年对22个草地早熟禾品种特性进行对比试验。经过对供试草种的幼苗活力、遗传色、叶片质地、抗病性、综合质量等评价分析。结果表明：Ascot和Midnight的幼苗活力最好，Cacne和Alene最差；Midnight、Cynthia和Odyssey遗传色最深，Barrtitia、Cacne、Baronic遗传色最浅；Ascot,Alene,America,Cynthia,Bartitia,VB5649,Nuglade,Impact的叶片质地最细，Abbey,Cannon,Nottingham,Baronie的叶片质地最粗；Award、Nuglade、Ascot抗病性最好；Baronie的绿期最长，Award绿期最短；Impact、Midnight、Nuglade缩坦匀衡且评分较高，是山东省及周边地区重点发展的草地早熟禾品种。     

五氨基乙酰丙酸对逆境下草地早熟禾萌发及生长的影响

通过发芽试验,探讨不同浓度五氨基乙酰丙酸(5-ALA)对Cd胁迫、盐胁迫及干旱胁迫下草地早熟禾(Poa pratensis)种子萌发及幼苗生长的影响。本试验以草地早熟禾‘午夜’(Poa pratensis‘Midnight’)品种为材料,在Cd(2mg·L~(-1)),NaCl(50 mmol·L~(-1)),PEG(15%)3种处理下分别施加不同浓度的5-ALA(0,5,25,50,100mg·L~(-1)),分析了不同处理下种子发芽势、发芽率、可溶性蛋白等指标。结果表明:不同胁迫下较低浓度(5,25mg·L~(-1))5-ALA均能提高种子的发芽势、发芽率、芽长、根长等指标,而较高浓度(50,100mg·L~(-1))的5-ALA起抑制作用。综合比较4种不同浓度的5-ALA发现,25mg·L~(-1)对胁迫的缓解效应最优,其Cd胁迫下发芽势、发芽率分别比对照增加了21%,33.67%;NaCl胁迫下发芽势、发芽率分别增加了22.67%,23.67%;PEG模拟干旱胁迫下发芽势、发芽率分别增加了15.33%,10.67%。25mg·L~(-1) 5-ALA对NaCl,PEG胁迫下可溶性蛋白含量提高显著,分别提高了6.5和3.8μg·g-1,对于Cd胁迫,可溶性蛋白含量虽有提升但不显著。     

短期紫外线(UV-C)辐射对早熟禾生理特性的影响

对早熟禾Poapratensis进行短期紫外线(UV-C)照射,结果表明:照射时间小于6 h,紫外线诱导早熟禾叶绿素含量增加,照射时间超过6 h后叶绿素含量下降,这种变化趋势主要是由叶绿素a含量变化导致的,而叶绿素b含量在照射10 h内变化很小.照射时间在6 h内丙二醛(MDA)的含量上升,然后有所下降.照射时间在6 h以内超氧化物歧化酶(SOD)的活性持续下降,然后上升;过氧化氢酶(CAT)的活性变化与SOD相似,但有波动性变化;过氧化物酶(POD)的含量则在照射4 h内持续下降,然后一直呈上升趋势.研究表明,单次UV-C照射时间6 h是使早熟禾的生理过程发生转折的时间阈值.