4种野牡丹科植物的干旱胁迫研究

为了探究野牡丹科(Melastomataceae)植物的抗旱能力,以‘超群’野牡丹(Melastoma ‘Chaoqun’)、‘云彩’野牡丹(Melastoma‘Yuncai’)、大果野牡丹(M.ultramaficum)和银毛野牡丹(Tibouchina aspera var.asperrima)为材料,采用人工模拟自然干旱胁迫试验,测量干旱胁迫期间的土壤含水量和光合特性参数,采用隶属函数分析法进行干旱胁迫评价. 结果表明,随着干旱胁迫时间的增加,土壤含水量均呈持续下降的趋势,4 种野牡丹科植物都出现了叶片萎蔫脱落的现象,净光合速率、气孔导度、胞间CO2浓度和蒸腾速率随干旱胁迫的加剧均呈下降趋势,而水分利用效率和气孔限制值则呈上升趋势.隶属函数分析结果表明, 4种野牡丹的抗旱能力依次为银毛野牡丹＞‘超群’野牡丹＞‘云彩’野牡丹＞大果野牡丹.     

干旱胁迫下6种抗蒸腾剂对角茎野牡丹的荧光调节作用

利用主成分分析结合表观性状,研究6种抗蒸腾剂对干旱胁迫下角茎野牡丹(Tibouchina granulosa)幼苗的生理参数及农艺性状影响。研究表明,随着干旱胁迫天数的增加,各药剂处理下的角茎野牡丹幼苗叶片的实际光化学量子效率(Y(Ⅱ))、表观电子传递速率(ETR)和非光化学淬灭(NPQ)下降量有明显差异,绿叶数的减少量有明显差异。分析表明,6种抗蒸腾剂对角茎野牡丹抗旱能力的提升效果依次为标典>中威>惠之源>神润>名木成森>国光。     

角茎野牡丹的生物学特性和种植技术要点

原产南美洲的角茎野牡丹,其栽培品种在世界热带、亚热带地区广泛种植,其花瓣色彩醒目,开花时景色艳丽壮观。介绍角茎野牡丹在引种地广州的生物学特性,扼要总结角茎野牡丹盛花种植技术要点。     

水分胁迫对野牡丹光合生理的影响

对不同土壤水分条件下野牡丹的光合生理特性进行了观测。结果表明,不同水分处理明显影响野牡丹的净光合速率、蒸腾速率和气孔导度。受到水分胁迫时,气孔导度下降是野牡丹光合作用被抑制的主要原因,同时光合色素含量下降也是净光合速率降低的原因之一。野牡丹的叶温、VPDleaf-to-air随施水量的增加而降低。     

两种锦带花品种对干旱胁迫的生理响应

以‘金亮’锦带(Weigela florida‘Goldrush’)和‘宝石’锦带(Weigela florida‘Ruby’)为研究对象,利用20%聚乙二醇-6000(PEG-6000)人工模拟水分胁迫环境,设置4个胁迫梯度(持续0、6、12、24 h),研究在胁迫过程中植物叶片的相对含水量、细胞膜透性、丙二醛质量摩尔浓度、蛋白质和可溶性糖质量分数的变化。结果表明:经过PEG-6000处理后,随着胁迫时间的增大,叶片电导率呈上升趋势,叶片相对含水量均呈逐渐下降的趋势;‘金亮’锦带蛋白质质量分数呈现先升高后降低的趋势,而‘宝石’锦带则呈现先降低后升高最后又降低的趋势;‘金亮’锦带可溶性糖质量分数则呈逐渐升高的变化趋势,‘宝石’锦带可溶性糖质量分数则均呈先升高后降低的趋势,‘宝石’丙二醛质量摩尔浓度则均呈现先降低后升高的趋势。     

干旱胁迫对2种辣椒植株形态可塑性与持水力的影响

为探查辣椒形态可塑性和持水力与其耐旱性之间的关系,以弄口早椒和正椒13号为材料,研究干旱胁迫对2 种辣椒品种植株形态可塑性与器官持水力的影响.结果表明:干旱处理抑制了2 种辣椒的生长,但对弄口早椒的抑制作用更大;干旱促进了同化产物向根系的优先分配,也促进了叶厚和根长的增加,但减少了辣椒叶面积和叶脉间距,这可能是辣椒植株形态对干旱胁迫所产生的适应性反应;干旱胁迫对正椒13号的影响大于弄口早椒,由此计算得出正椒13号形态可塑性明显高于弄口早椒;对叶片和茎持水力的测定表明干旱处理后正椒13号叶片和茎的持水力明显高于弄口早椒.由此推测正椒13号具有较高的形态可塑性和持水力可能是其较弄口早椒更耐旱的原因.     

3种野牡丹属植物的光合特性

为探索野牡丹属的光合特性差异,促进本土野牡丹属植物在城市园林中的推广应用,以3种野牡丹属植物(野牡丹、毛稔、紫毛野牡丹)为试验材料,研究其光响应曲线及参数、CO2响应曲线及参数、叶绿素含量等光合特性差异。结果表明:三者的光补偿点(LCP)分别为15.222、23.167和24.271μmol·m-2·s-1,光饱和点(LSP)分别为603.593、760.222和783.632μmol·m-2·s-1,为阳生植物;野牡丹的最大净光合速率(Pnmax)最高,为6.620μmol·m-2·s-1,冬季低温会导致其出现光抑制现象;毛稔和紫毛野牡丹CO2饱和阶段的Pnmax高于光饱和阶段,表明毛稔和紫毛野牡丹在强光下的光合速率受CO2供应的限制。综合光补偿点(LCP)、表观量子利用效率(AQY)、叶绿素含量及叶绿素a/b等指标,耐阴性由强到弱为野牡丹>毛稔>紫毛野牡丹。野牡丹、毛稔、紫毛野牡丹适宜在阳光充足环境下种植,例如向阳的山坡、林缘、路边;野牡丹还可种植在枝叶较为稀疏的乔木下层;此外,野牡丹对冬季自然低温敏感性较强,在南方冬季温度较低的地区应对其进行适当的防寒处理。     

3种野生花灌木对干旱胁迫的生理响应

目的以金银忍冬、胡枝子和小紫珠3种野生花灌木为材料进行盆栽试验,对3种花灌木耐旱性进行比较。方法土壤水分梯度设置为CK、轻度干旱、中度干旱和重度干旱,对照组为田间最大持水量,通过分析干旱胁迫下植物叶片中SOD活性、MDA、可溶性蛋白和可溶性糖含量的变化探究3种灌木耐旱性。结果随着干旱胁迫程度增加,3种植物的MDA、可溶性蛋白和可溶性糖含量呈不同程度上升趋势,金银忍冬叶片中SOD活性呈现先上升后下降趋势,轻度干旱时活性最高,比对照增加了2.8%。胡枝子和小紫珠为持续下降趋势,重度干旱时,与对照相比分别降低了4.4%和65.4%。结论金银忍冬在轻度和中度干旱胁迫下,各项生理指标相对稳定。重度干旱下,3种植物的各项指标均出现较大幅动。试验表明,金银忍冬较其他2种灌木更具耐旱性。     

3种山核桃砧木对干旱胁迫的生理响应

采用聚乙二醇(PEG-6000)人工模拟干旱方式,对山核桃专用砧木湖南山核桃(Carya hunanensisy)、薄壳山核桃(Carya illinoinensis)、山核桃(Carya cathynesis)进行干旱胁迫下的生理响应试验。结果表明,随着渗透势的降低,3种山核桃砧木叶片相对含水量降低,山核桃大于薄壳山核桃和湖南山核桃,叶绿素含量均呈下降趋势。湖南山核桃中POD、CAT与MDA均呈下降趋势,山核桃与薄壳山核桃呈现先上升后下降的趋势,山核桃在渗透势为-0.75时,POD、CAT和MDA达到最大值分别为157.74 U·g~(-1)·min~(-1)、45.65 U·g~(-1)·min~(-1)和0.2667μmol·g~(-1),薄壳山核桃在渗透势为-0.25时,POD、CAT和MDA达到最大值分别为211.2 U·g~(-1)·min~(-1)、60.67 U·g~(-1)·min~(-1)和0.2280μmol·g~(-1)。3种山核桃砧木叶片超微结构的变化与上述生理生化指标一致,相同处理条件下,湖南山核桃与薄壳山核桃叶片受到破坏性强于山核桃。综上可知,3种山核桃砧木在干旱胁迫下耐旱性顺序为:山核桃薄壳山核桃湖南山核桃。     

PEG胁迫对三种苹果砧木幼苗根系形态与生理特性的影响

【目的】探讨PEG胁迫对苹果砧木幼苗根系构型与生理特性的调控机理,明确3种苹果砧木的抗旱性能,以期为西北亚逆境条件下的苹果生产提供理论依据.【方法】试验以苹果属植物垂丝海棠(CS)、新疆野苹果(XJ)和八棱海棠(BL)幼苗为试材,采用20%PEG 6000模拟干旱胁迫,研究3种苹果砧木幼苗的生长与生理响应特征.【结果】水分胁迫下,3种苹果砧木根系形态等各项指标均有所变化,其中,根系活力以及鲜质量均明显降低,但株高和叶片数反而呈增加趋势;根总长、总表面积、总体积和根尖数的变化表现为先下降后上升;叶片超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)抗氧化酶活性呈先上升后下降;叶片过氧化物酶(POD)活性下降的同时,丙二醛(MDA)、叶绿素含量持续上升.【结论】运用模糊隶属法,综合分析3种砧木的抗旱性强弱表现为:CSBLXJ.     

干旱胁迫对3种槭树科植物生理特性的影响

以鸡爪槭Acer palmatum,复叶槭Acer negundo和羽毛槭Acer palmatumDissectum 2年生实生苗为试材,采用聚乙二醇6000（PEG 6000）模拟干旱胁迫方法,研究干旱胁迫对鸡爪槭、复叶槭、羽毛槭幼苗生理特性的影响。结果显示:随着干旱胁迫程度的增强,3种槭树科Aceraceae植物幼苗总生物量、地上生物量、根生物量呈降低趋势;根冠比、丙二醛（MDA）质量摩尔浓度、脯氨酸（Pro）质量分数逐渐增加;鸡爪槭和羽毛槭叶片过氧化物酶（POD）活性先升高后降低,复叶槭过氧化物酶活性持续升高;羽毛槭叶片超氧化物歧化酶（SOD）活性呈先升后降的趋势,其他2 种则持续升高。3种槭树科植物幼苗均可通过调节自身生物量、MDA质量摩尔浓度、游离脯氨酸质量分数以及提高保护酶活性来适应轻度和中度干旱胁迫环境;通过隶属函数综合评价分析,3种槭树科植物幼苗耐旱性由强到弱为复叶槭＞鸡爪槭＞羽毛槭。图4表2参11     

干旱胁迫对不同品种大豆下胚轴生理生化特性的影响

研究分别以2种大豆WDD00172(WDD-172)和晋豆21(JD-21)为实验材料,探讨干旱胁迫对不同品种大豆下胚轴生理特性及抗氧化酶活性的影响。结果表明,随着9%PEG6000胁迫时间的延长,大豆下胚轴MDA含量和离子渗漏显著增高,且WDD-172增幅较大;干旱胁迫下GSH含量、CAT和POD活性持续下降,APX活性则先上升后下降,而且WDD-172下降更加明显。研究发现JD-21更加抗旱可能与体内高浓度的葡萄糖-6-磷酸脱氢酶(G6PDH)活性有关;干旱胁迫下JD-21比WDD-172更加耐受干旱胁迫,可能是由于体内抗氧化酶活性(CAT、POD和APX)和抗氧化物质GSH含量较高的原因。     

干旱胁迫对5个海岛树种生长及生理特性的影响

为了解全缘冬青Ilex integra,红楠Machilus thunbergii,普陀樟Cinnamomum japonicum var. chenii,滨柃Eurya emarginata,柃木Eurya japonica等5个海岛树种的抗旱性,利用盆栽控水方式对5个海岛树种进行干旱胁迫试验,测定相关的生理指标,比较了5个树种之间抗旱能力的大小。结果表明:各树种的地上部分和地下部分生物量随着胁迫程度的增加而持续下降,而根茎比呈现出先降后升的变化趋势;5个树种的脯氨酸和相对电导率随干旱程度的加剧而呈上升趋势,叶绿素则随干旱程度的加深而明显下降。在重度胁迫下,5个树种的存活率大小依次为普陀樟＞全缘冬青＞红楠＝滨柃＞柃木。通过隶属函数法分析得出5个树种在中度干旱和重度干旱条件下的抗旱性顺序为普陀樟＞全缘冬青＞红楠＞柃木＞滨柃。表4参25     

干旱胁迫及复水对6 种园林灌木生理特性的影响

以花叶鹅掌柴、龙船花、白蟾、狗牙花、软枝黄蝉和红背桂6种园林灌木为材料,研究人工模拟干旱胁迫环境对植物幼苗叶片生理指标的影响,并结合主成分分析综合评价6种灌木的抗旱能力强弱。结果表明,干旱胁迫能显著降低6种灌木的叶片组织含水量,复水4 d后,花叶鹅掌柴、龙船花和红背桂叶片组织含水量恢复至对照水平;干旱胁迫期间叶绿素、脯氨酸、可溶性蛋白、丙二醛(MDA)含量,叶片相对电导率和超氧化物歧化酶(SOD)活性增加或显著增加。复水后,狗牙花、软枝黄蝉和红背桂的叶绿素含量,白蟾和狗牙花的可溶性蛋白含量,狗牙花的脯氨酸含量,龙船花的MDA含量均恢复至对照水平;除了花叶鹅掌柴,其余5种植物可溶性糖含量也恢复至对照水平;花叶鹅掌柴的相对电导率,白蟾、狗牙花和红背桂的相对电导率和SOD活性也恢复至对照水平。主成分分析结果表明,6种园林灌木的抗旱性表现为花叶鹅掌柴狗牙花红背桂软枝黄蝉白蟾龙船花。     

NaCl胁迫对3种榆树幼苗生理特性的影响

为给盐碱地区引种栽培提供理论依据,以木栓榆(Ulmus thomasiiSarg.)、厚叶榆(U.crassifolia)和白榆(U.pumila)的1年生盆栽苗为研究对象,测定其在不同浓度NaCl胁迫下的叶片相对电导率(RC)、叶绿素(Chl)、丙二醛(MDA)、脯氨酸(Pro)、可溶性糖(SS)含量等项指标,结果表明:随着NaCl浓度增加和胁迫时间的延长,各种幼苗的Pro含量均逐渐增加,初期上升不明显,中后期增加显著,但木栓榆和厚叶榆Pro增幅比白榆小;白榆叶片RC上升最大,木栓榆最小;白榆的MDA增加最明显,厚叶榆也很明显,但增幅不大,木栓榆MDA增幅最小,膜系统最稳定。3种榆树幼苗初、中期的SS含量均迅速增加,后期均先升后降,再回落到各自的最低点;3种幼苗Chla/Chlb值呈上升趋势,白榆Chl总量下降明显,木栓榆和厚叶榆降幅不很明显。综合各项指标,木栓榆、厚叶榆抗盐能力较强,白榆抗盐能力较弱,属中等耐盐树种。     

干旱胁迫对石灰花楸幼苗生长和生理指标的影响

采用盆栽控水设置4种干旱胁迫梯度,研究干旱胁迫对1年生石灰花楸幼苗生长和生理的影响。结果表明,随干旱胁迫的加剧,幼苗变矮,地径变细,叶面积减小,主根变长,侧根数增加;干旱降低了幼苗生物量积累,生物量分配方式向有利于根系水分吸收的方向转变,茎叶生物量比降低,根生物量比增加,根冠比变大;随着干旱胁迫持续时间延长:石灰花楸幼苗的叶片相对含水量在对照和轻度胁迫下保持基本稳定,在中度和重度胁迫下则持续降低;干旱胁迫下可溶性糖和丙二醛含量增加。     

土壤干旱胁迫对3个杏树品种生理生化特性的影响

以3年生杏树Armeniaca vulgaris叶片为试材,采用田间试验的方法,研究土壤干旱胁迫对3个杏树品种生理生化特性的影响.结果表明:①土壤干旱胁迫下,叶绿素荧光参数(Fv/Fm)、叶片相对含水量和吲哚乙酸质量分数下降;叶片相对电导率、可溶性糖质量分数和脯氨酸质量分数和超氧化物歧化酶活性上升.②随土壤水分的降低,因子间相关性逐渐减弱.③3个品种的抗旱性随土壤水分的不同而有异.胁迫程度较轻时,抗旱性依次为:金太阳＞香白＞金皇后;随胁迫的加剧,抗旱性则为:香白＞金太阳＞金皇后.表9参8     

干旱胁迫下氮素对小麦幼苗生长及光合生理的影响

以小麦品种商麦5226和小偃15为材料,设置低氮、中氮和高氮3个氮素水平(0.5、8.0、15.0 mmol/L),PEG-6000模拟干旱处理,测定不同水氮耦合处理下小麦生长指标、光合生理参数和叶绿素含量的变化。结果表明,中度干旱胁迫下,小麦最大根长、净光合速率、叶绿素含量表现为高氮中氮低氮,苗高、气孔导度为中氮高氮低氮;严重干旱胁迫下,最大根长表现为低氮中氮高氮,净光合速率、叶绿素含量均表现为中氮高氮低氮;2个干旱处理下,根冠比均表现为低氮中氮高氮,胞间CO_2浓度为高氮低氮中氮。适度氮素处理能增强小麦幼苗生长和光合作用能力,对干旱胁迫具有一定的补偿效应。     

干旱胁迫对欧洲云杉水分生理特征的影响

【目的】探求欧洲云杉对干旱胁迫的适应机制,为选择耐旱性较强的欧洲云杉提供科学依据。【方法】通过盆栽试验,对欧洲云杉4个无性系(pab08mg003,pab08mg004,pab08mg005,pab08mg006)在不同干旱胁迫下的叶水势、耗水量、耗水速率和水分利用效率进行研究。【结果】(1)欧洲云杉不同无性系在整个干旱胁迫过程中叶水势均呈下降趋势。正常水分条件下各无性系叶片水势差异不明显(P=0.198);在重度干旱胁迫下,叶水势由高到低为pab08mg003(-1.96MPa)pab08mg005(-2.05MPa)pab08mg004(-2.14MPa)pab08mg006(-2.25MPa),无性系pab08mg003和pab08mg005在重度干旱下仍能保持较高的水势,表明其抵御干旱的能力较强。(2)不同干旱胁迫下苗木的白天耗水量占全天耗水量的85.24%~93.85%。(3)欧洲云杉无性系耗水速率日变化趋势均为明显的双峰曲线,在受到胁迫时,第1个峰值的出现时间由正常水分条件下的10:00-12:00提前到08:00-10:00,第2个峰值出现时间保持在14:00-16:00不变。干旱胁迫后耗水速率日变化值和降幅均为pab08mg003pab08mg005pab08mg006pab08mg004,说明无性系pab08mg003和pab08mg005对干旱胁迫的反应较为敏感,有较强的干旱适应能力。(4)轻度和中度干旱胁迫下,各无性系水分利用效率(WUE)均有所上升,都能通过提高WUE来应对干旱胁迫;重度干旱胁迫下,pab08mg005的瞬时WUE维持在较高水平((3.72±0.13)mmol/mol),pab08mg003和pab08mg006次之,pab08mg004则下降为0。【结论】各无性系适应干旱的能力为pab08mg005pab08mg003pab08mg006pab08mg004。