草地早熟禾叶片和根颈对低温胁迫的生理响应

以甘肃省定西市安定区采集的野生草地早熟禾为材料,探讨低温胁迫对草地早熟禾不同营养器官的伤害以及不同器官的抗寒性差异,以期为草地早熟禾草坪养护管理提供依据。结果表明:随低温胁迫时间的延长,草地早熟禾叶片和根颈可溶性糖(SS)、游离脯氨酸(Pro)含量逐渐增加,其中,叶片Pro和SS含量在第6 d时显著高于对照,根颈内两者含量分别在第6 d和第10 d时显著高于对照;可溶性蛋白(SP)、丙二醛(MDA)、过氧化氢(H_2O_2)、羟自由基(·OH)含量和超氧自由基(O_2~-·)产生速率及过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)、超氧化物歧化酶(SOD)活性均呈先增加后降低的趋势,第8 d达最大值,且显著高于对照(P0.05);叶片对低温胁迫的伤害比根颈更加敏感。     

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。     

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。     

脱落酸对3个野生草地早熟禾种质高温胁迫的缓解效应

以甘肃境内采集的3个野生草地早熟禾(Poa pratensis)为材料,研究了脱落酸(ABA)对高温胁迫下野生草地早熟禾幼苗生理特性的影响,以期为ABA提高草地早熟禾耐热性提供依据.结果表明,在0 ~30 mg·L^-1 浓度范围内,随ABA浓度的增大,3个材料叶片相对膜透性先降低后增大,可溶性糖(SS)含量、叶片含水量先增加后下降,游离脯氨酸(F-pro)含量逐渐增加,超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)活性先增强后减弱,过氧化物酶(POD)活性逐渐增强,丙二醛(MDA)含量逐渐降低.综合各项生理指标的变化,ABA浓度20 mg·L^-1野生草地早熟禾叶片渗透调节物质积累最多,膜受到的伤害最小,保护酶系统活性最强, 对野生草地早熟禾高温胁迫的缓解效果最佳.3个材料各生理指标最适浓度20mg·L^-1处理与对照相比,耐热性强的材料草地早熟禾(清水)SS、 F-pro含量和CAT活性增幅最大,MDA含量降幅最大,抗高温伤害能力增效最显著.     

草地早熟禾愈伤组织对NaCl胁迫的生理响应

以草地早熟禾(Poa pratensis)午夜Ⅱ号愈伤组织为材料,研究NaCl胁迫对其生长、细胞膜相对透性、游离脯氨酸、丙二醛、可溶性蛋白及抗氧化酶活性的影响。结果表明,低浓度NaCl胁迫对午夜Ⅱ号愈伤组织的生长有促进作用,高浓度NaCl胁迫对愈伤组织生长具有抑制作用,且当NaCl浓度高于1.5%时愈伤组织开始出现褐化的现象;随NaCl浓度的升高,其胁迫程度也随之加强,丙二醛(MDA)和可溶性蛋白含量呈现先升高后降低的趋势,游离脯氨酸(Pro)含量和细胞膜相对透性则呈现出一直增加的趋势;过氧化物酶(POD)、超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)活性随NaCl胁迫程度的增加呈先升高后降低的趋势,在NaCl浓度为1.5%时酶活性达到最高。研究结果为草地早熟禾愈伤组织耐盐突变体的筛选奠定了基础。     

盐胁迫下硅对草地早熟禾生理特性的影响

在调节pH、消除陪伴离子影响的基础上,通过盆栽试验,探讨了供硅对盐胁迫条件下草地早熟禾逆境生理指标和成活率的影响.结果表明:与对照相比,盐胁迫条件下早熟禾叶片质膜透性和丙二醛含量增加,过氧化氢酶活性降低;供硅能够降低盐胁迫下草地早熟禾叶片的质膜透性和丙二醛含量,提高过氧化氢酶活性和游离脯氨酸含量,早熟禾成活率比单盐处理提高1.25～1.86倍,植株干重增加11.76％～35.29％.在土壤氯化钠含量为0.40％时,以0.32g(SiO2)/kg土处理的效果最好.     

低温胁迫对草地早熟禾抗性生理生化指标的影响

研究低温胁迫对草地早熟禾生理生化指标的影响。结果表明,在5℃下,超氧化物岐化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)的活性随着胁迫时间的延长而增加,当4h时出现最大值,之后活性逐渐下降。当温度为0℃与-6℃时,两种酶的活性随着胁迫时间的延长而急剧下降,接近于零,温度越低,下降越快。叶绿素和类胡萝卜素含量随着肋迫时间的延长而下降,温度越低下降越快。5℃对脯氨酸含量无明显影响,在0℃与-6℃时,随着时间的延长,含量则明显增加。5℃和0℃低温胁迫对质膜相对透性无明显影响,-6℃时,质膜相对透性明显增大。供试指标对低温胁迫敏感性的顺序是:超氧化物岐化酶、过氧化氢酶>类胡萝卜素>脯氨酸>叶绿素>质膜相对透性。     

[艹洽]草和草地早熟禾对土壤水分变化的生理响应

2007年研究对比了落草和美国坪用草地早熟禾对土壤水分变化的生理响应。结果表明．随着土壤含水量减少．落草的日平均净光合速率总高于草地早熟禾;落草的叶片气孔导度随环境变化反应更加灵敏;土壤含水量减少使得落草叶片游离脯氨酸含量先升后降。草地早熟禾叶片游离脯氨酸含量逐渐增加。总体上体现出落草对于水分胁迫具有较强的生理适应性。     

草地早熟禾种子萌发和幼苗生长对铅胁迫的适应性

为研究草地早熟禾（Poa pratensis）对铅（Pb）的适应性,本研究采用盆栽试验分析了铅胁迫（Pb²⁺浓度为0,100,200,300,400,500,600 mg·L^-1）下草地早熟禾种子的萌发情况和幼苗生理生化的变化,结果显示：萌发期,随着Pb²⁺浓度的增加,发芽率和芽苗的芽长先升高后降低;发芽势、发芽指数、活力指数、芽苗的根长和苗重均随着Pb²⁺浓度的增加而逐渐降低;幼苗期,叶绿素含量在Pb²⁺浓度小于200 mg·L^-1时无明显变化,在Pb²⁺浓度大于400 mg·L^-1时显著低于对照;细胞膜相对透性、丙二醛（Malondialdehyde,MDA）和脯氨酸（Proline,Pro）含量均随着Pb²⁺浓度的增加而升高,保护酶活性和活性氧自由基均随着Pb²⁺浓度增加先升高后降低。试验结果表明浓度小于200 mg·L^-1的铅胁迫可促进草地早熟禾种子的发芽,大于300 mg·L^-1则显著抑制;苗期在Pb²⁺浓度小于400 mg·L^-1时草地早熟禾可通过激活自身的抗氧化酶系统和增加Pro含量抑制细胞膜相对透性、MDA和活性氧自由基的增加以适应Pb²⁺胁迫,大于400 mg·L^-1时则影响其正常生长,可见土壤中铅浓度小于300 mg·L^-1的铅污染地区可种植草地早熟禾绿化环境。     

不同早熟禾品种对干旱胁迫的生理响应及抗旱性评价

为鉴定评价早熟禾幼苗抗旱性,将14个早熟禾品种的种子经消毒后播种在塑料花盆中,出苗后间苗,2~3个真叶定株,每盆留生长一致、分布均匀的幼苗15株,定期浇水,以保证幼苗的正常生长。待生长到3~4个真叶时进行干旱处理,依据Michel公式计算不同水势所需的PEG-6000的量,然后加入PEG-6000溶液进行干旱处理,处理的水势梯度为0 MPa(即为对照),-0.3,-0.6,-0.9和-1.2 MPa。处理后每2 d进行称重补水以维持溶液浓度。设干旱处理与对照(正常浇水)两组,对14个早熟禾品种幼苗进行模拟干旱胁迫,4次重复。测定叶绿素(CHL)含量、丙二醛(MDA)含量、脯氨酸(Pro)含量、过氧化物酶(POD)以及超氧化物歧化酶(SOD)活性等生理生化指标。结果表明,随着干旱胁迫的加剧,早熟禾幼苗叶片CHL含量呈下降趋势;Pro含量、MDA含量、SOD活性总体呈上升趋势;POD活性总体呈先降再升后降的趋势;利用隶属函数分析得出14个早熟禾品种的抗旱性强弱顺序依次为:3号恩托佩草地早熟禾>10号细叶早熟禾>1号优异草地早熟禾>2号斗士草地早熟禾=9号蓝钻草地早熟禾>7号草地早熟禾>11号草地早熟禾>4号草地早熟禾>5号瓦巴斯草地早熟禾>8号早熟禾=13号肯塔基草地早熟禾>14号草地早熟禾>6号莫诺波利草地早熟禾=12号菲尔津草地早熟禾。     

三种牧草对干旱胁迫的生理响应及抗旱性评价

为了解不同牧草对干旱胁迫的响应,筛选抗旱性强的牧草种类,试验选用扁穗牛鞭草、高丹草和拉巴豆为材料,盆栽研究了水分胁迫对牧草生长的影响及其生理反应。结果表明,牧草对干旱的响应因牧草种类和生理指标不同而异。随着旱情加剧,3种牧草的生物量持续降低,最大降幅可比对照降低18．29％（牛鞭草）、31．21％（高丹草）和33．55％（拉巴豆）。但是,轻、中度干旱对牛鞭草和高丹草的根系生长影响较小,根冠比增加。牧草地上部生物量减少有益于降低水分消耗,根冠比增加使相对更多的根系参与水分和养分吸收。干旱导致细胞膜破坏,丙二醛含量提高,胞内物质外渗,电导率增加,叶绿素和根系活力降低,进而抑制牧草生长。在干旱条件下,牧草体内的脯氨酸是对照的1．3～8．1倍,可溶性糖和蛋白质含量显著提高,产生渗透调节。干旱还能诱导激活牧草体内的超氧化物歧化酶、过氧化物酶和过氧化氢酶,促进消除游离氧自由基,减轻干旱危害。采用隶属函数法综合评价牧草的抗旱性表明,扁穗牛鞭草的抗旱性最强,拉巴豆次之,高丹草最差。     

5个草地早熟禾品种在干热胁迫下的生理响应

高温和干旱是冷季型草坪草的两个重要胁迫因子。试验将5个早熟禾品种进行干热胁迫处理21 d,每隔3 d评定草坪质量(TQ)、叶片萎蔫率(LW)、测定叶片相对电导率(EL)、叶片相对含水量(RWC)、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)活性和丙二醛(MDA)含量的变化。结果显示,随着干热胁迫天数的增加,草坪质量、叶片相对含水量、超氧化物歧化酶和过氧化氢酶的活性都明显下降,而叶片萎蔫率、叶片相对电导率和丙二醛的含量却明显上升。     

不同藜麦品种对盐胁迫的生理响应及耐盐性评价

为研究不同藜麦品种对盐胁迫的生理响应及耐盐性,本试验以3个藜麦品种——陇藜1号、陇藜3号及陇藜4号为材料,在水培和盆栽条件下,分别用100、200、300、400、500 mmol/L NaCl浓度模拟盐胁迫处理3个藜麦品种的种子和幼苗,通过测定种子发芽指标,幼苗生物量及生理生化特性,分析藜麦耐盐机制,对不同藜麦品种耐盐性进行综合评价。结果表明,随着NaCl浓度的升高,不同藜麦种子发芽率先升高后减低,种子发芽势和发芽指数均显著降低;幼苗地上部分生长和生物量积累受到抑制,而地下部分生长及生物量积累先增加后下降;幼苗叶片叶绿素、可溶性蛋白含量、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)和过氧化物抗坏血酸酶(APX)活性先升高后降低,均在300 mmol/L NaCl浓度下达到最大值;幼苗叶片可溶性糖、脯氨酸、丙二醛(MDA)含量显著升高。说明不同藜麦品种幼苗在盐胁迫初期可通过采取提高体内可溶性糖和脯氨酸含量,增强SOD、POD、CAT和APX活性,降低MDA含量等自我保护机制以适应盐胁迫,从而促进适宜盐浓度下幼苗生长。隶属度综合评价结果表明,不同藜麦品种的耐盐阈值为300 mmol/L;陇藜1号耐盐性最强,陇藜3号次之,陇藜4号最弱。     

水分胁迫和施磷对草地早熟禾生长的影响

通过温室水培,研究了水分胁迫和磷对草地早熟禾品种Midnight和Briuiant生长的影响,结果表明,无论水分胁迫与否,随着磷施入量的增加,植株地上部鲜重、地上部干重、地上部含水量和地下部干重均显著增加,根冠比下降。水分胁迫抑制了地上部鲜重、地上部干重、地下部干重的增加,使同等磷处理植株地上部鲜重、地上部干重、地下部干重、地上部含水量显著下降,根冠比增加。水分胁迫对抗旱品种Midnight地上部鲜重、地上部干重、地下部干重的抑制作用小于不抗旱品种Brilliant。     

3个披碱草属牧草对低温胁迫的生理响应及苗期抗寒性评价

探讨低温胁迫下西藏野生披碱草(Elymus)苗期抗寒性及其生理变化,可为优良牧草选育提供理论依据。以披碱草属3个牧草为试验材料,出苗21d后在人工气候箱内进行低温胁迫,设18、10、5和0℃共4个低温处理,其中以18℃为对照。结果表明,随着低温胁迫的加剧,相对膜透性,同德老芒麦(E.sibiricus cv.Tong De)的增幅最大,巴青垂穗披碱草(E.nutans)增幅最小。叶绿素含量,巴青垂穗披碱草先升高后降低,同德老芒麦与那曲垂穗披碱草显著升高(P0.05)。巴青垂穗披碱草可溶性蛋白(SP)含量增加幅度最小,为对照的2.59倍;同德老芒麦与那曲垂穗披碱草SP含量显著上升(P0.05),均为对照的5.31倍。巴青垂穗披碱草与同德老芒麦的可溶性糖(SS)含量先升高后降低,而那曲垂穗披碱草SS含量显著增大(P0.05),为对照的2.14倍。同德老芒麦的丙二醛(MDA)含量增幅最大,巴青垂穗披碱草MDA含量0℃较5℃时显著降低(P0.05)。3种供试材料游离脯氨酸(Pro)含量均升高,同德老芒麦增幅最大,为对照的2.58倍;巴青垂穗披碱草最小,为对照的1.44倍。巴青垂穗披碱草超氧化物歧化酶(SOD)活性先增强后减弱,那曲垂穗披碱草SOD活性显著增强(P0.05),为对照的1.65倍。那曲垂穗披碱草过氧化物酶(POD)活性上升幅度最大,为对照的4.13倍;同德老芒麦最小,为对照的2.91倍。隶属函数法综合评价表明,3种野生披碱草的抗寒性依次为巴青县野生垂穗披碱草同德老芒麦那曲县野生垂穗披碱草。     

荒漠灌木蒙古岩黄芪对干旱胁迫的生理响应

采用盆栽实验,研究了不同程度干旱胁迫(重度、中度、轻度、对照,分别为15%、30%、50%、70%田间最大持水量)对荒漠灌木蒙古岩黄芪幼苗光合特性、抗氧化特性和渗透调节物质的影响。结果显示,在中度和重度干旱胁迫下,除胞间CO₂ 浓度外,其余各光合指标均显著下降;在轻度干旱胁迫下,蒙古岩黄芪幼苗净光合速率、PSⅡ的潜在活性与对照相比上升了20.7%和5.7%。中度和重度胁迫下蒙古岩黄芪叶片的丙二醛(MDA)含量、细胞相对质膜透性、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)以及过氧化物酶(POD)活性显著高于对照,而在轻度干旱胁迫下无明显变化。叶片中游离脯氨酸含量和可溶性糖含量以及K⁺含量随干旱胁迫的加剧而显著增加;根、茎、叶中的Na⁺含量在干旱胁迫处理中均显著下降。蒙古岩黄芪在干旱胁迫下采取协同升高叶片中SOD、 CAT、POD活性,提高脯氨酸和可溶性糖含量,同时选择性吸收K⁺的策略来减小干旱对植株所造成的伤害。实验结果可为蒙古岩黄芪适应干旱胁迫的策略提供理论依据,为其保护利用以及干旱与半干旱区的植被恢复提供参考。     

6份沿阶草种质对干旱胁迫的生理响应

采用盆栽控水法研究干旱胁迫对6份沿阶草(Ophiopogon japonicus)种质(宝鸡1号、宝鸡2号、北京、天水、渠县1号、渠县2号)的叶片相对含水量、丙二醛含量及游离脯氨酸等5个生理指标的影响并综合评价其抗旱能力。结果表明,随着干旱胁迫时间的增加,宝鸡1号与北京的生长在胁迫后期受到抑制,可溶性蛋白含量和丙二醛含量增幅均较小;叶片相对含水量下降最快的为宝鸡2号,由73.3%下降至58.1%。6份沿阶草种质的游离脯氨酸含量呈上升趋势,而超氧化物歧化酶活性则呈现先上升后下降的趋势。综合评价其抗旱能力依次为宝鸡1号北京天水渠县1号渠县2号宝鸡2号。     

干旱胁迫下多年生黑麦草对污泥处理的生理生化响应

为了探究污泥对干旱胁迫下多年生黑麦草(Lolium perenne)的生长及生理影响,采用裂区试验设计,主处理包括正常浇水和干旱处理2个水平;副处理为不同的氮源即全污泥处理(利用污泥提供黑麦草所需75mg/kg的氮量)、半污泥处理(利用污泥提供黑麦草所需37.5mg/kg的氮量,剩余37.5mg/kg氮量由硝酸铵提供)和对照(利用硝酸铵提供黑麦草所需75mg/kg的氮量)。结果表明:正常浇水和灌溉下,全污泥和半污泥处理能够显著提高黑麦草的坪观质量、叶片叶绿素含量和净光合速率(P0.05);在干旱处理后期,全污泥和半污泥处理可以显著提高黑麦草叶片细胞膜稳定性(P0.05),全污泥处理可显著提高黑麦草SOD、CAT、APX、POD活性(P0.05)。表明施用污泥可以提高黑麦草抗氧化酶活性,促进黑麦草在干旱条件下的生长。