外源ABA对干旱胁迫下多年生黑麦草光合特性的影响

为探究干旱胁迫下外源脱落酸（Abscisic acid,ABA）对多年生黑麦草（Lolium perenne）抗旱性的影响。本研究以多年生黑麦草品种“冬牧”为材料,采用盆栽试验,利用聚乙二醇（Polyethylene glycol,PEG）模拟不同程度的干旱胁迫,通过LI-6400XT光合-荧光测定仪,研究了正常、中度和重度干旱胁迫下外源0,200和500 μmol·L^-1的ABA对多年生黑麦草光合特性及叶绿素荧光参数的影响。结果表明,干旱对多年生黑麦草的叶绿素含量和光合特性产生了显著影响（P<0.05）,重度干旱下共喷施225 ml的ABA 500 μmol·L^-1能够显著提高叶绿素含量,而ABA仅对气孔导度（Gs）产生了影响（P<0.05）。外源ABA能缓解干旱胁迫对多年生黑麦草初始荧光（Fo）、最大荧光（Fm）、可变荧光（Fv）、PSII最大光化学量子产量（Fv/Fm）、PSII潜在活性（Fv/Fo）和光化学猝灭（NPQ）的影响（P<0.05）,使受损的PSII反应中心快速得到修复,从而降低干旱胁迫对叶绿体光合机构的破坏。     

外源一氧化氮对渗透胁迫下黑麦草幼苗光合和生物发光特性的影响

为了探讨一氧化氮(NO)对渗透胁迫下牧草光合生理响应的调节作用,采用水培方法,研究了外源NO供体硝普钠(SNP)对15% PEG 6000(-0.5 MPa)渗透胁迫下黑麦草幼苗叶片光合色素含量、气体交换参数、叶绿素荧光和生物发光强度的影响。结果表明,在渗透胁迫下,外施100 μmol/L SNP显著提高了黑麦草叶片中光合色素含量、净光合速率(P_n)、气孔导度(G_s)、蒸腾速率(T_r)、气孔限制值(L_s)、PSⅡ最大光化学效率(F_v/F_m)和实际光化学效率(Φ_PSⅡ),明显降低了胞间CO₂浓度(C_i)、PSⅡ激发压(1-q^P) 和非光化学猝灭(NPQ)及超弱发光强度、荧光强度和磷光强度。但SNP的这种效应可被NO的清除剂血红蛋白(Hb)所逆转。而100 μmol/L的 NO_x^-(NO的分解产物)或Na₃Fe(CN)₆ (SNP的相似物或分解产物)对渗透胁迫无显著改善。表明NO可能通过提高光合色素含量和光能利用率,降低生物发光强度,缓解渗透胁迫对黑麦草光合机构的破坏和光合速率的抑制。     

NaHCO3胁迫对大叶紫花苜蓿生理特征的影响

采用砂基培养方法,研究了不同浓度的NaHCO3对大叶紫花苜蓿Medicago sativa叶片叶绿素、脯氨酸、丙二醛含量以及细胞膜透性的影响.结果表明,随着NaHCO3浓度的增大,脯氨酸含量、丙二醛含量及细胞膜透性逐渐增大;在NaHCO3浓度为50 mmol/L时叶绿素a和b的含量最大,浓度在50～200 mmol/L时叶绿素a和b的含量逐渐降低,且叶绿素a降低的趋势比较缓慢.说明大叶紫花苜蓿对低浓度的NaHCO3胁迫有一定的适应能力.     

γ-氨基丁酸对高温胁迫下黑麦草光合特性及碳水化合物代谢的影响

以热敏感品种顶峰(Pinnacle)为试验材料,研究了热胁迫下(35℃/30℃,昼/夜)施用外源γ-氨基丁酸(GABA)对黑麦草生长、光合及叶绿素荧光特性、碳水化合物含量及其代谢关键酶基因表达的影响。结果表明,热胁迫造成黑麦草生长减弱,膜透性增加,光合色素含量下降,光合能力和碳水化合物含量显著降低,糖代谢关键酶(蔗糖合成酶、蔗糖磷酸合成酶和转化酶)基因在短时间内(5d)表达显著上调,随后下降;外源施用GABA显著缓解了高温对黑麦草生长的抑制作用,提高了高温胁迫下光合色素和碳水化合物含量,净光合速率(Pn)、气孔导率(Gs)、蒸腾速率(Tr)、CO2羧化效率(CE)、最大光合速率(Amax)和光化学效率(Fv/Fm)、Rubisco最大羧化速率(Vcmax)和RuBP再生速率(Jmax)、光化学猝灭系数(qP)、电子传递速率(ETR)和PSⅡ实际光化学效率(ΦPSⅡ)显著升高,而气孔限制值(Ls)、CO2补偿点(CP)和非光化学猝灭系数(NPQ)显著降低。施用外源GABA降低了高温胁迫下叶片气孔和非气孔限制值,缓解了高温对叶片PSⅡ反应中心的抑制,增强了糖代谢关键酶基因表达的水平,提高了碳水化合物含量,因此有效的提高了黑麦草的耐高温能力。     

镉胁迫下多年生黑麦草的光合生理响应

以多年生黑麦草为植物材料, 对其进行0(CK),5,10,20 mg/L的Cd²⁺处理6 d,结果表明,Cd²⁺处理显著降低了地上部、地下部的生物量;随着处理浓度的升高,Cd在地上部、地下部的含量显著升高,地上部Cd的分布比例显著升高,地下部Cd的分布比例显著降低,多年生黑麦草对Cd具有超量吸收和转运的能力。在处理的0,0.25,1,3,6 d,测定5 mg/L Cd²⁺处理的多年生黑麦草叶片的气体交换参数、光合色素含量和叶绿素荧光参数,结果表明, Cd²⁺处理未导致光合色素含量的变化,气体交换参数和叶绿素荧光参数均受到显著的影响。处理1 d内,净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)和胞间二氧化碳浓度(Ci)具有相同的变化趋势,Pn的下降是由气孔因素导致的。Pn在处理3和6 d分别较未处理显著下降了24.4%和23.4%,非气孔因素对Pn的降低起到了主要作用。蒸腾速率(Tr)在处理1 d较未处理显著上升了74.1%,这有助于Cd向地上部转运。潜在光化学效率(F_v/F₀)在处理的0.25,1,3 d时分别较未处理显著上升了14.4%,21.0%和14.4%。最大光化学效率(F_v/F_m)在处理0.25,1,3 d分别较未处理显著上升了3.1%,3.2%和3.1%。实际光化学效率(ΦPSⅡ)、相对电子传递效率(rETR)和光化学淬灭系数(qP)在处理6 d较未处理显著下降了25.3%,25.3%和21.1%,叶片PSⅡ的光化学反应能力显著降低。非光化学淬灭系数(qN)在处理0.25,1 d分别较未处理显著下降了15.6%,41.5%,随着处理时间的延长,qN值显著升高,起到了光保护的作用。非调节性能量耗散在处理0.25,1 d分别较未处理显著上升了30.8%,37.8%,处理3和6 d下降至与未处理无显著差异。调节性能量耗散在处理1 d比未处理显著下降了36.9%,在6 d时显著上升了17.0%,减轻了光合机构的伤害程度。     

铝胁迫下添加水杨酸对黑麦草生理及叶绿素荧光参数的影响

选取黑麦草品种Nagahahikari和特高作为试验材料,探究不同浓度外源水杨酸(SA)(0.3,0.6 mmol/L)对铝胁迫下黑麦草生理和叶绿素荧光特性的影响.结果表明:铝胁迫下SA浓度为0.6 mmol/L时能显著提高两个黑麦草品种的根长、地下生物量、叶绿素a、叶绿素b、叶绿素总量和荧光参数Fo、Fm、φEo、δ...     

干旱胁迫条件下菊苣的光合响应

研究了3种具有不同抗旱性的菊苣(Cichorium intybus)[航天诱变新品系PA 43、PA 82和亲本普那菊苣]的光合特性及对干旱胁迫的响应。结果表明,3个菊苣品系的净光合速率（Pn）、蒸腾速率（Tr）和气孔导度（Cond）日变化趋势都是双峰曲线。午间有明显“午休”现象,且导致午休的主要原因是非气孔因素。PA 82的Pn、Tr、Cond值均最高,PA 43的相应值均最小;3个菊苣品系的胞间CO2浓度（Ci）在10:00－12:00时比较低,其变化曲线与Pn相反。水分利用效率（WUE）以PA 82为最高,普那菊苣居中,PA 43为最低。随着干旱胁迫程度的加剧,3个菊苣品系的Pn、Tr、Cond、暗适应下PSⅡ最大光化学效率（Fv/Fm）、暗适应下PSⅡ的潜在活性（Fv/Fo）、光化学猝灭系数（qP）均有一定程度的降低。其中,PA 82下降速度慢、幅度小,PA 43下降速度快、幅度大。Ci、qN值随着胁迫程度的加剧呈上升趋势。其中,PA 82上升速度慢、幅度小,PA 43上升速度快、幅度大。相对于抗旱性弱的菊苣PA 43,抗旱性强的菊苣PA 82、 普那菊苣在受到严重干旱胁迫时,具有较强的抵抗干旱的能力。     

γ-氨基丁酸对高温胁迫下黑麦草光合特性及碳水化合物代谢的影响

以热敏感品种顶峰(Pinnacle)为试验材料,研究了热胁迫下(35 ℃/30 ℃,昼/夜)施用外源γ-氨基丁酸(GABA)对黑麦草生长、光合及叶绿素荧光特性、碳水化合物含量及其代谢关键酶基因表达的影响。结果表明,热胁迫造成黑麦草生长减弱,膜透性增加,光合色素含量下降,光合能力和碳水化合物含量显著降低,糖代谢关键酶(蔗糖合成酶、蔗糖磷酸合成酶和转化酶)基因在短时间内(5 d)表达显著上调,随后下降;外源施用GABA显著缓解了高温对黑麦草生长的抑制作用,提高了高温胁迫下光合色素和碳水化合物含量,净光合速率(P_n)、气孔导率(G_s)、蒸腾速率(T_r)、CO₂羧化效率(CE)、最大光合速率(A_max)和光化学效率(F_v/F_m)、Rubisco最大羧化速率(V_cmax)和RuBP再生速率(J_max)、光化学猝灭系数(qP)、电子传递速率(ETR)和PSⅡ实际光化学效率(Φ_PSⅡ)显著升高,而气孔限制值(L_s)、CO₂补偿点(CP)和非光化学猝灭系数(NPQ)显著降低。施用外源GABA降低了高温胁迫下叶片气孔和非气孔限制值,缓解了高温对叶片PSⅡ反应中心的抑制,增强了糖代谢关键酶基因表达的水平,提高了碳水化合物含量,因此有效的提高了黑麦草的耐高温能力。     

葎草幼苗光合生理特性对铬胁迫的响应

以葎草幼苗为对象,采用盆栽法研究不同铬浓度(Cr³⁺)(分别为0,50,200,300,500 mmol/L)下葎草幼苗叶片光合生理特性的变化。结果表明,1)在低浓度(50 mmol/L)Cr³⁺胁迫下,植株的净光合速率(P_n)、瞬时水分利用率(WUE_i)显著高于对照,而气孔导度(G_s)、蒸腾速率(T_r)、气孔限制值(L_s)、胞间CO₂浓度(C_i)及叶绿素含量与对照无显著差异。2)在中浓度(200~300 mmol/L)Cr³⁺胁迫下,各光合参数及叶绿素含量呈下降趋势,且光下最小荧光(F_o')、光下最大荧光(F_m')、初始荧光(F_o)、最大荧光(F_m)、可变荧光(F_v)、PSⅡ的潜在活性(F_v/F_o)、最大光化学量子产量(F_v/F_m)和光化学淬灭(qP)逐渐减小,但L_s和WUE_i随胁迫浓度的加重呈先升后降的趋势,C_i呈先降后升的变化,而E_TR和丙二醛(MDA)含量则呈上升趋势,此时非光化学淬灭(qN)的变化没有规律。3)在高浓度(500 mmol/L)Cr³⁺胁迫下,P_n、T_r、L_s、WUE_i、MDA含量、叶绿素含量及qN均下降,C_i上升,且F_o'、 F_m'、F_o、F_m、 F_v、 F_v/F_o、F_v/F_m和qP也显著增加。因此,低浓度Cr³⁺在一定程度上促进葎草幼苗生长,但随着Cr³⁺浓度增加,植株的气体交换参数、MDA含量、叶绿素含量及叶绿素荧光参数等光合生理特性具有显著不利影响,尤其是在高浓度Cr³⁺胁迫下,植株的生长受到严重抑制。     

4个多年生黑麦草品种对干旱胁迫的生理响应

为研究不同品种多年生黑麦草(Lolium perenne)的抗旱能力,选取4个多年生黑麦草品种,采用水培试验的方法,在温室利用PEG-6000模拟干旱胁迫,测定多年生黑麦草的草坪质量、地上部与地下部增长量、含水量、叶绿素含量以及抗氧化酶活性等生理指标。研究表明,干旱胁迫至10 d时,4个多年生黑麦草品种生长均受到明显抑制,同时4个品种的植株含水量都处于下降的趋势。此外,4个品种中超氧化物歧化酶、过氧化物酶、过氧化氢酶等抗氧化酶活性都出现了先上升后下降的趋势,丙二醛含量增加。利用隶属函数分析法进行抗旱性评价。结果表明,4种多年生黑麦草的抗旱能力强弱表现为Pr521>维达斯>百灵鸟> Pr525。     

苏打碱胁迫对多年生黑麦草的生理影响

为研究苏打碱胁迫对多年生黑麦草幼苗的生长和生理特性的影响,采用水培实验,用0.1 mol/L的Na₂CO₃ 和NaHCO₃ 溶液配置pH=8.2、pH=9.1、pH=9.9、pH=10.9四个梯度的处理液,以去离子水pH=6.5作为对照,探讨pH值对黑麦草蒸腾速率、株高、根长、含水量、叶绿素含量、丙二醛(MDA)含量以及抗氧化酶系统中超氧化物歧化酶 (SOD)、过氧化氢酶 (CAT)、过氧化物酶 (POD)活性的影响。结果表明,随着pH的升高,幼苗的株高、根长、含水量、相对蒸腾速率及叶绿素含量都显著下降,而根冠比呈先升后降的趋势。随着处理液的pH值从8.2递增至10.9,叶片中的MDA含量从对照的7.0 nmol/g FW逐步上升到30.0 nmol/g FW;而SOD活性先高后低,当pH=9.1时,最高含量为8.4 U/mg蛋白;CAT的活性则从对照的118.5 U/(min·g 蛋白)逐步递减至47.1 U/(min·g 蛋白);而POD活性呈现递增的趋势,当pH达到最高时,POD活性是对照的4倍多。     

内生真菌对感染锈病黑麦草生长和生理的影响

在田间条件下对带内生真菌和不带内生真菌球道黑麦草品种被锈菌不同程度感染后的生长、光合特性和生理指标进行测定。结果表明,带内生真菌的植株无论感病轻重,其病叶损失率和植株矮化程度均显著低于不带内生真菌的植株(P<0.05)。并且在轻度和重度病株中,内生真菌可提高黑麦草叶片相对含水量、可溶性糖含量、叶绿素含量,净光合速率、蒸腾速率、气孔导度,叶内游离脯氨酸含量、超氧化物歧化酶与过氧化物酶的活性;同时有效地降低了丙二醛的含量,说明内生真菌的存在可提高寄主黑麦草在田间条件下的抗锈病能力。     

钾肥对多年生黑麦草抗旱性的影响

水分需求过高是阻碍草坪发展的重要因素之一.因此,在不同干旱程度下采用不同浓度钾肥对3个多年生黑麦草Lolium perenne品种进行处理,通过对种子发芽率、植株叶片厚度和根冠比的测定表明,干旱环境下一定浓度的钾肥能显著促进种子发芽率、增大叶片厚度和根冠比,从而提高多年生黑麦草的抗旱能力.同时草坪草对钾肥存在着一个最适范围,只有科学地把握施肥的度量,才能最大限度地促进草坪草生长,从而降低草坪养护成本.     

PEG胁迫下4个黑麦草品种生理生化指标响应与比较研究

利用不同浓度PEG-6000溶液模拟干旱胁迫,比较研究4个多年生黑麦草品种叶片生理生化指标响应。结果表明,不同PEG胁迫处理下,品种“欧必克”叶片相对含水量均最高且降幅最小,叶片电导率均最低,MDA含量增幅较小,叶片细胞膜系统有较强的忍耐干旱的能力;而品种“凤凰”忍耐干旱的性能相对较弱。胁迫下各品种叶片游离脯氨酸含量显著增加,随渗透胁迫加剧,品种“欧必克”脯氨酸含量急剧上升。低浓度胁迫下(5%PEG),各品种叶片SOD活性均提高,胁迫加剧时SOD活性则下降。PEG渗透胁迫导致4个多年生黑麦草品种叶片相对含水量下降、细胞膜透性增大、MDA含量增加、脯氨酸含量上升而SOD活性下降,但4个品种对应指标的变化幅度存在差异,品种“欧必克”的抗旱性最强,而“凤凰”的抗旱性最弱。     

25个多年生黑麦草品种萌发期对盐胁迫的抗性研究

针对多年生黑麦草Lolium perenne萌发和幼苗时期对盐分最敏感的特点,对25个多年生黑麦草品种在不同盐浓度胁迫下的萌发特性进行研究,测定其发芽率、发芽势、相对盐害率和幼苗高度等的变化情况,结果显示草坪星、APM、球道、旋风、百尼牡、首相和凯牧等品种用1%NaCl胁迫时的发芽率都在75%以上,即这些品种萌发期的耐盐胁迫能力较强.     

干旱胁迫下多效唑浸种对多年生黑麦草种子萌发的影响

以多年生黑麦草（Lolium perenne）的7个品种为供试材料,用不同质量浓度（0、50、100、200、300 和400 mg/L）的多效唑溶液浸泡处理种子,采用纸上发芽法（TP）测定在PEG 6000模拟干旱胁迫条件下多效唑浸种对7个黑麦草品种萌发和生长的影响,旨在寻找出提高黑麦草萌发期抗旱性的最佳浸种浓度,同时为提高草坪质量提供理论依据和参考。结果表明,在干旱胁迫条件下,50~400 mg/L多效唑处理对黑麦草种子萌发、苗质量、根长和根质量表现为促进作用,且促进作用随着多效唑质量浓度升高先加强后减弱,但对胚芽的生长有显著的抑制作用（P＜0.05）,且抑制作用随着多效唑质量浓度升高而加强。综上所述,以100 mg/L的多效唑增强黑麦草种子萌发阶段抗旱性的效果最佳。     

不同生长条件下内生真菌对多年生黑麦草生理特性的影响

本研究通过比较带内生真菌(E+)、不带内生真菌(E-)和混合(M)3个种群的多年生黑麦草(Lolium perenne)在田间自然条件和温室不同水分处理下生理指标的变化,以解释内生真菌在不同生长条件下对多年生黑麦草内部生理机制的影响。结果表明,在温室条件下,土壤含水量为田间最大持水量(field water content,FWC)的15%(干旱)和60%(水淹)时,内生真菌侵染显著(P0.05)提高了多年生黑麦草总叶绿素含量、可溶性糖含量、脯氨酸含量、超氧化物歧化酶活性和过氧化氢酶活性,同时降低了丙二醛含量和过氧化物酶活性,但在水分含量为45%FWC时,3个种群生理指标并无显著差异(P0.05);说明在胁迫条件下,内生真菌通过提高保护酶活性以增加寄主的抗逆性。在田间条件下,黑麦草叶绿素含量、可溶性糖含量、脯氨酸含量、超氧化物歧化酶活性和过氧化氢酶活性的变化趋势依次为E+ME-,丙二醛含量和过氧化物酶活性的变化趋势依次为E-ME+,表明在自然生长条件下,内生真菌仍然通过内部生理机制的改变促进寄主生长。