裸果木幼苗根系形态和生理特征对水分胁迫的响应

裸果木起源于地中海,为亚洲中部荒漠区分布的第三纪孑遗植物种,对研究旱生植物演化过程具有重要价值.本研究以一年生裸果木实生苗为对象,于2018年开展盆栽试验,设置4个水分处理,包括对照和轻度、中度、重度水分胁迫,土壤含水量分别控制在田间持水量的45％～50％、30％～35％、15％～20％和5％～10％,通过称重法控制水...     

盐胁迫对裸果木幼苗光合特性的影响

本研究以一年生裸果木幼苗为材料,采用盆栽育苗方式,设计7个不同浓度NaCl溶液（CK、0.2%、0.4%、0.6%、0.8%、1.0% 和1.2%）模拟盐分胁迫,测定分析了其叶片气体交换参数、光响应曲线及叶绿素荧光参数的变化规律。结果表明：随着盐浓度的增加,叶片净光合速率（P_n）、气孔导度（G_s）和蒸腾速率（T_r）均呈下降趋势,NaCl浓度≥0.4%时,各处理P_n、G_s和T_r均显著低于CK;气孔限制值（L_s）和瞬时水分利用效率（WUE）随盐浓度增加呈先升后降趋势,胞间CO₂浓度（C_i）呈相反趋势,NaCl浓度为0.4%时,L_s达到最大值,而C_i达到最小值,说明P_n下降以气孔限制因素为主,而当NaCl浓度≥0.6%时,以非气孔限制为主要因素。随着盐胁迫程度的增大,最大净光合速率（P_nmax）、暗呼吸速率（R_d）、光饱和点（L_SP）、表观量子效率（A_QY）逐渐降低,光补偿点（L_CP）逐渐增加,表明盐分抑制了幼苗对光的吸收、利用和转换能力。叶片PSII潜在活性（F_v/F₀）、原初光能转化效率（F_v/F_m）、实际光化学效率（Φ_PSII）、电子传递速率（ETR）和光化学猝灭系数（q_p）随着盐浓度的增加呈下降趋势;非光化学猝灭系数（NPQ）在≤0.4%NaCl处理下较CK显著增加,盐浓度≥0.8%时,NPQ显著下降。基质的NaCl浓度在0.2%和0.4%时,裸果木叶片P_n、F_v/F₀、F_v/F_m下降不显著,WUE有所提高,PSII系统可以通过耗散过剩的光能保护光合机构,表现出一定的耐盐性;但盐浓度超过0.6%时,光合生态幅变窄,光合机构受到明显破坏,显著抑制了光合作用能力。     

干旱胁迫对紫花苜蓿幼苗形态和生理特征的影响

为研究干旱胁迫对不同紫花苜蓿品种幼苗生长的影响,选取我国北方育成的5个耐寒苜蓿品种,采用盆栽实验的方式,模拟不同干旱胁迫水平(对照、轻度干旱、中度干旱和重度干旱).通过测量紫花苜蓿幼苗农艺指标、形态和生理特征,并利用隶属函数综合评估各品种的耐旱性.研究结果表明,干旱胁迫程度显著影响苜蓿的形态和生理特征,随干旱胁迫程度的...     

紫花苜蓿幼苗生长及其叶片形态对水分胁迫的响应

试验旨在研究紫花苜蓿(Medicago sativa L.)生物量、水分生理状态以及叶片形态对水分胁迫的响应并确定参试紫花苜蓿品种的御旱能力。通过温室盆栽试验,对3个品种的紫花苜蓿进行了4个梯度的水分胁迫处理,测量了根干重、茎干重、叶干重、叶水势、相对叶片含水量、叶长、叶宽、叶面积以及相关指标的胁迫指数。结果显示:紫花苜蓿根、茎、叶的干重对水分胁迫的响应依品种和胁迫程度的不同而不同;随着水分胁迫程度的增加,根冠比呈增大趋势;叶水势、叶片相对含水量、根系含水量胁迫指数以及叶片含水量胁迫指数均呈下降趋势;叶片变短变窄,叶面积变小,比叶面积胁迫指数呈下降趋势。3个紫花苜蓿品种中‘敖汉’的根冠比最大且比叶面积胁迫指数最小,其御旱能力最强,‘中苜1号’次之,‘三得利’最弱。     

全生育期水分胁迫对菘蓝形态特征和生理特性的影响

考察菘蓝植株全生育期在水分胁迫下的形态特征和生理特性的变化。结果表明,在轻度干旱(LS)、中度干旱(MS)、重度干旱(SS)处理区的株高、根长、根粗均低于正常供水(CK)区,且随水分胁迫的增加而明显降低,但根冠比随着胁迫程度的增大而增大。菘蓝叶片的可溶性糖在正常供水区呈缓慢增大的趋势;而在LS、MS、SS处理区基本呈现先减后增;而可溶性蛋白在正常供水CK区及LS区呈波动状变化,在MS、SS处理区呈减小的趋势;POD活性一直增大,CAT和SOD活性先下降后上升,MDA含量呈波浪形变化,但差异不显著。说明在本试验条件下,水分胁迫能明显抑制菘蓝的生长发育,菘蓝也能通过自身生理生化调节来减少水分胁迫带来的伤害,表现出较强的抗旱性。     

磷对铝胁迫紫花苜蓿幼苗根系生长和生理特征的影响

为了探究磷对铝胁迫下紫花苜蓿幼苗生长和生理特征的影响,分别用不含和含200 μmol·L^-1磷（P）、100 μmol·L^-1铝（Al）、200 μmol·L^-1 P+100 μmol·L^-1 Al的简易 ［Ca（NO₃）₂］营养液（pH=4.5）处理铝敏感紫花苜蓿品种‘Wl440’幼苗。结果表明,在铝处理中添加磷后,苜蓿幼苗根系和叶片中的铝含量分别比铝处理降低81.53%和61.47%,苜蓿幼苗的根长和根系活力显著提高,叶片电导率和丙二醛（MDA）含量显著下降;光合生理得到明显改善,与铝处理相比,磷添加处理幼苗叶片的叶绿素含量、蒸腾速率、气孔导度和光合速率明显提高,光系统Ⅱ和光系统I的电子传递速率增加;磷添加处理明显提高了铝胁迫苜蓿根系的草酸和苹果酸含量,体内有机酸螯合铝离子的能力增强,光合能力提高。因此,磷能够通过增加根系有机酸含量,改善铝胁迫苜蓿光合系统,从而缓解苜蓿铝毒害。     

干旱胁迫下白刺花幼苗根系生长和生理特性的响应

近年来干旱频发,严重限制了作物生产和植被恢复。因此,鉴定天然耐旱植物物种具有重要意义。通过对白刺花(Sophora davidii)盆栽苗干旱处理,设置4个干旱梯度,分析干旱胁迫下白刺花根系生长生理指标,发现其根系最先感知到干旱来临,其根长、表面积、体积增加,生长素、赤霉素、脯氨酸、可溶性糖以及丙二醛和过氧化氢含量上升,超氧化物歧化酶、过氧化物酶、过氧化氢酶活性下降,抗坏血酸过氧化物酶活性上升;在重度干旱下白刺花也未发生严重脱水和幼苗死亡的现象,表明其有较强的抗旱性,适合在半干旱区以及喀斯特地区的生态恢复重建与饲料开发中应用。试验阐明白刺花抗旱的适应机制,揭示白刺花抗旱能力,为白刺花在西部喀斯特地区全方位、立体式产业开发利用提供一定的参考依据。     

红砂幼苗根系形态特征对降水格局变化的响应

以西北荒漠生态系统典型植物红砂一年生幼苗为研究对象,利用塑料遮雨棚,研究了人工模拟不同降水格局下红砂幼苗根系形态的变化特征。结果表明,(1)降水量一定时延长降水间隔时间,红砂幼苗根系各指标均呈增加趋势,总根长、总根体积和根系生物量增加最为显著,分别为39.22%、62.50%和63.20%。(2)降水间隔时间延长至10 d时,降水量增加30%对幼苗根系各指标均有促进作用,且对总根体积和根系生物量的作用尤为突出,使其分别显著增加116.27%和224.40%(P<0.01)。(3)在自然降水条件下延长降水间隔时间,比根长和比表面积达到最大值,幼苗其他指标则无显著变化,说明幼苗对此水分条件的适应能力最强。(4)相关分析表明,不同降水格局条件下,红砂幼苗各形态指标间存在相关关系,但水平各异。总根长、总根表面积、总根体积、根平均直径及根系生物量之间呈显著正相关,且相关系数接近0.5,说明红砂幼苗根系具有较强的形态可塑性。     

不同水分条件下间作牧草对油橄榄幼苗根系生理及根系形态的影响

探究不同水分条件下间作牧草对油橄榄(Olea europaea)根系生理和形态的影响,为优化油橄榄园生草模式,加强果园生态管理提供科学可行的理论指导,本研究以两年龄油橄榄品种"豆果"为试材,设置3组间作牧草处理:百喜草(Paspalum notatum)、白三叶(Trifolium repens)和无草;对3组间作处理分别进行灌水量处理,即每次分别灌溉300、350、400、450和500 mL,采样后测定油橄榄根系各项生理和形态指标。结果显示:1)间作牧草提高了油橄榄幼苗的根系活力,根系活跃吸收面积以及活跃吸收面积与总吸收面积的比值;整体上降低了油橄榄根系超氧阴离子产生速率、丙二醛含量,提高了超氧化物歧化酶、过氧化物酶以及过氧化氢酶活性;增加了根系脯氨酸、可溶性蛋白和可溶性糖含量,增强了渗透调节功能。2)间作牧草对于增加油橄榄幼苗根系总根长、表面积、根体积和根尖数效果较为明显,此外,根平均直径在间作牧草条件下有增粗的趋势;间作牧草亦可提高了根干重、地上部干重和根冠比。比较各处理的效果,以在油橄榄园内间作百喜草且每次450 mL灌水量下油橄榄根系生长发育最佳。     

退化草原羊草种群根系形态特征对水分梯度的响应

分别于内蒙古锡林郭勒典型草原选取轻度退化和重度退化的草地,进行了水分梯度控制试验,研究羊草(Leymus chinensis)种群在不同退化状况下根系特征对水分资源梯度的响应。结果表明:随着水分梯度的下降,不同退化程度的草地均表现为羊草地上高度逐渐下降,而主根系长度和根系体积逐渐增加;根系面积也呈增加趋势,但只在重度退化样地与水分梯度显著负相关;根系直径呈减少趋势,但只在轻度退化样地与水分梯度显著相关。不同退化程度的草地比较,在大部分水分梯度下羊草根系特征没有显著差异,除了湿润条件下(600mm),根系面积和根系体积轻度退化草地显著高于重度退化草地(P<0.05)。干旱条件下(150mm),羊草主根系长度在重度退化草地显著高于轻度退化草地(P<0.05)。     

水分胁迫条件下春小麦根系对施肥的响应

通过3个水分水平下施肥对春小麦根系生长发育影响的研究,说明在水分胁迫情况下施肥对于春小麦根系的影响作用。结果表明,随着水分胁迫的加剧,小麦根系的体积、干重、根总长、根系活跃吸收面积、根系活力以及地上部干重和株高明显或显著降低,小麦根系的各项指标之间存在着显著的正相关关系。施磷可以提高和增大根体积、根干重、根总长、根系活跃吸收面积和根系活力以及地上部干重和株高。在轻度水分胁迫下,施氯对小麦根系的生长发育有明显的促进作用。表明施肥能加强作物对干旱缺水环境的适应能力,提高作物的抗旱性,但这种作用受到土壤含水量的强烈影响。     

乌丹蒿幼苗对干旱胁迫的生理响应

以内蒙古特有乡土植物乌丹蒿幼苗为材料进行干旱胁迫,分析其生长、渗透调节物质、膜损伤及氧化程度等抗性指标,探讨乌丹蒿幼苗的抗旱性。结果表明:干旱胁迫对乌丹蒿幼苗的生长造成了严重影响,形态指标呈下降趋势,随干旱胁迫的加剧幼苗趋于萎蔫枯死。生理上来看,幼苗随外部条件变化做出相应调节,4个干旱处理的可溶性糖随胁迫时间的延长而累积;细胞膜相对透性和脯氨酸含量均呈增加趋势,叶片和根系均在12片真叶期重度胁迫下达到最高值,分别为142.89%、170.34%和622.73μg/g、757.24μg/g;叶片和根系中的丙二醛含量在12片真叶期的中度胁迫下达到最高值,分别为13.23μmol/g和9.36μmol/g。     

中国芒幼苗对PEG胁迫的生理响应

以 PEG-6000为渗透介质模拟干旱胁迫, 对中国芒(Miscanthus sinensis)幼苗的生理特性进行了研究。随着PEG胁迫时间的延长, 丙二醛(MDA)、相对电导率逐渐升高, 超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)、谷胱甘肽还原酶(GR)、抗坏血酸(ASA)、谷胱甘肽(GSH)呈先升高后降低的趋势, 但不同浓度PEG胁迫条件下, 各指标的变化幅度不同。低浓度PEG(≤10%)各指标都能基本维持与对照相似的水平;高浓度PEG(≥20%)下, 各指标与对照均差异显著, 这说明中国芒幼苗能忍受低于20%的PEG胁迫, 具有一定的抗旱能力, 但浓度超过20%的PEG会对中国芒幼苗造成严重干旱胁迫, 甚至导致其死亡。     

野菊幼苗对自然干旱胁迫的生理响应

用盆栽法对原产于辽宁本溪的野菊（Dendranthema indicum）幼苗在自然干旱胁迫下的生理响应进行了研究。结果表明,渗透调节物可溶性蛋白含量处理期间一直低于对照,后期开始上升并接近对照;可溶性糖与之相反,处理前期急剧上升后期开始下降;丙二醛与相对电导率在处理期间都高于对照,随时间的延长,复水组逐渐接近对照;保护酶系统变化趋势比较一致,都是先上升后下降,最后再上升。本研究认为这种变化前期是植物自我的保护机制,后期的抗氧化酶含量上升可能是植物对环境产生了适应性。综合分析,认为在自然干旱胁迫下野菊有较好的忍耐能力、恢复能力和适应能力,具有较强的抗旱性,可作为良好的园林植物材料应用。     

荒漠植物红砂根系对干旱胁迫的生理响应

以抗旱性不同的红砂2个种源2年生苗木为试材,通过盆栽实验,测定干旱胁迫后红砂苗木根系的活力、膜透性(RPP)、脯氨酸 (Pro)、可溶性糖 (SS)、可溶性蛋白 (SP)、丙二醛(MDA)含量和抗氧化物酶系(SOD、POD、CAT)的活性变化,并通过灰色关联度法分析了各指标与红砂根系抗旱性的关系。结果表明,水分胁迫导致红砂根系活力下降,膜透性RPP和膜质过氧化产物MDA 含量增加,渗透调节物质Pro含量、SS含量和SP含量明显增加,抗衰老酶SOD、POD和CAT活性显著升高,且抗性强的种源比抗性弱的种源对干旱胁迫的生理生化反应更明显。红砂根系的RPP、Pro和根系活力的关联度虽然都大于0.9,但红砂根系并不是完全通过这几种机理适应干旱,而是发生了一系列适应性的生理变化,以提高其根系的抗旱性。     

不同品种紫花苜蓿根系形态及生理特征对磷水平的响应

为明确不同品种紫花苜蓿(Medicago sativa)根系形态和生理特征对磷水平的响应,以营养液水培的试验方法,分析了0(P0)、50(P1)、100(P2)、500(P3)1000(P4)和1500ymol·L-1(P5)磷水平下,6种紫花苜蓿根系形态及生理特征对磷水平的响应.结果发现,各品种总根长、根表面积均在P1处理时达到最大,新牧一号、耐盐之星、肇东、巨能Ⅱ 4个品种在P2低磷水平时总根长、根表面积高于陇东、龙牧801.设定磷水平下,各品种根体积仅在P0、P1处理时存在差异性,陇东根体积在Pl、P2、P3、P5处理下均小于其他品种.P1处理时新牧一号、龙牧801根系磷吸收效率高于其他4个品种,P2、P3、P4处理下肇东根系磷吸收效率显著(P＜0.05)高于其他品种.根系酸性磷酸酶活性均在P1时达到最大且同浓度磷水平时各品种间存在显著差异.低磷水平下,耐盐之星、巨能Ⅱ根系酸性磷酸酶活性显著高于其他4个品种,综合各耐低磷指标表明新牧一号、耐盐之星的耐低磷性高于其他品种是较好的磷高效品种,其次是肇东、巨能Ⅱ,而陇东、龙牧801则可归纳为磷低效品种.     

不同品种紫花苜蓿根系形态及生理特征对磷水平的响应

为明确不同品种紫花苜蓿(Medicago sativa)根系形态和生理特征对磷水平的响应,以营养液水培的试验方法,分析了0(P₀)、50(P₁)、100(P₂)、500(P₃)1000(P₄)和1500μmol·L^?1(P₅)磷水平下,6种紫花苜蓿根系形态及生理特征对磷水平的响应。结果发现,各品种总根长、根表面积均在P₁处理时达到最大,新牧一号、耐盐之星、肇东、巨能Ⅱ4个品种在P₂低磷水平时总根长、根表面积高于陇东、龙牧801。设定磷水平下,各品种根体积仅在P₀、P₁处理时存在差异性,陇东根体积在P₁、P₂、P₃、P₅处理下均小于其他品种。P₁处理时新牧一号、龙牧801根系磷吸收效率高于其他4个品种,P₂、P₃、P₄处理下肇东根系磷吸收效率显著(P<0.05)高于其他品种。根系酸性磷酸酶活性均在P₁时达到最大且同浓度磷水平时各品种间存在显著差异。低磷水平下,耐盐之星、巨能Ⅱ根系酸性磷酸酶活性显著高于其他4个品种,综合各耐低磷指标表明新牧一号、耐盐之星的耐低磷性高于其他品种是较好的磷高效品种,其次是肇东、巨能Ⅱ,而陇东、龙牧801则可归纳为磷低效品种。     

豌豆与根瘤共生对水分胁迫的生理响应

为了研究在水分胁迫条件下接种根瘤菌对豌豆植株的抗旱性影响,本试验以抗旱性品种‘定豌8号’和非抗旱性品种‘陇豌6号’两个豌豆品种为试验材料,在充分供水(田间持水量的75%)、轻度胁迫(田间持水量的55%)、重度胁迫(田间持水量的35%)3个不同水分胁迫条件下,研究了接种与不接种根瘤菌豌豆植株地上部和根系超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)、脯氨酸(Pro)、可溶性糖、丙二醛(MDA)等抗旱指标对水分胁迫的响应。结果表明:根瘤共生的豌豆植株在遭受水分胁迫后,SOD、CAT、POD活性及Pro和可溶性糖含量均高于不接菌处理,而MDA含量低于不接菌处理。接种15735菌的‘定豌8号’的3种酶活性及Pro、可溶性糖含量均高于接种Da99菌株,同时高于接种15735菌株的陇豌6号。经隶属函数综合分析表明:在3个不同的水分胁迫条件下,接种15735菌的‘定豌8号’的隶属函数平均值最大,抗旱性最强。而Da99菌株与‘陇豌6号’共生后在充分和轻度水分胁迫条件下表现出较强的抗旱性,但在重度胁迫下,Da99菌株与定豌8号表现出更强抗旱性。因此,在水分胁迫下接种两种根瘤菌均可提高豌豆的抗旱性,且15735菌对两种豌豆的抗旱性效应强于Da99菌,同时15735菌与‘定豌8号’更匹配,表现出更强的抗旱性。     

4种牧草幼苗对水分胁迫的响应及其抗旱性

采用盆栽法,在4种牧草苗期水分胁迫下,测定其幼苗的相对含水量、相对电导率、游离脯氨酸含量及丙二醛含量等指标,以期综合评价4种牧草苗期的抗旱性能.研究结果表明,4种牧草的相对电导率(除蒙农杂种冰草外)、游离脯氨酸含量以及丙二醛含量随着水分胁迫时间的增加均呈增加趋势,而叶片相对含水量均为下降趋势.经综合评价,4种牧草苗期抗旱性强弱的顺序为蒙农杂种冰草＞冰草＞红豆草＞百脉根     

水分胁迫对幼苗期霸王叶片生理特性的影响

以霸王(Zygophyllum xanthoxylum)种子为材料,通过盆栽试验进行水分胁迫处理并分析其幼苗期叶片生长生理特性的变化及其与长期水分利用效率之间的相关关系.结果显示,1)霸王幼苗总叶面积、单叶面积随着水分胁迫的加剧显著减小,严重胁迫使总叶数急剧减少,与中度胁迫处理相比减少了51.2%;2)水分胁迫显著降低...