4种柳树苗木叶的PV水分参数对水分胁迫的响应

在温室内研究了瑞典能源柳C号、2号柳、4号柳和陕北红皮柳苗木的抗旱能力。对其盆栽苗木施行水分轻度胁迫、中度胁迫、重度胁迫及正常(供水)生长4种处理,应用压力室和PV技术测定4种柳树苗木在不同处理状态下的叶组织多项水分参数,以此对其苗木的耐旱能力作综合评定。结果表明,在水分胁迫条件下,2号柳苗木叶吸收水分的能力最强;4种柳树的苗木均有一定的渗透调节和保持膨压能力,4号柳、2号柳、红柳的苗木能通过增加叶束缚水的含量来实现渗透调节,但其依靠改变苗木叶束缚水的含量来实现渗透调节的作用有限,红柳、4号柳苗木在土壤相对含水量降至61%时,2号柳苗木在土壤相对含水量降至46%时,其叶由束缚水含量所引起的渗透调节作用消失;在水分胁迫条件下,红柳、4号柳苗木通过改变叶组织细胞壁的弹性来保持其的膨压,2号柳、能源柳C号的苗木主要靠叶渗透调节来维持其的膨压。水分胁迫能增强红柳、能源柳C号、4号柳苗木保持最大膨压的能力,而降低2号柳苗木维持最大膨压的能力;4号柳能通过提高苗木叶细胞原生质忍耐脱水的能力来适应干旱,能源柳C号、红柳苗木叶细胞原生质耐脱水能力对水分胁迫的适应性差,在水分胁迫条件下其耐脱水能力减弱。通过对4种柳树苗木叶组织渗透调节和维持膨压能力的综合比较,其抗旱能力由强至弱依次为能源柳C号、2号柳、红柳和4号柳。     

不同家系马尾松苗木水分参数的研究

应用P -V技术对不同家系马尾松苗木膨压为 0时的渗透势 (φstlp)、充分膨胀的渗透势 (φssat)、膨压为 0时的相对含水量 (RWCtlp)、膨压为 0时的相对渗透含水量 (ROWCtlp)、细胞最大弹性模量 (εmax)和膨压随叶水势下降而下降的速率 (b)等水分参数进行了研究 ,并用反隶属函数的方法对不同家系苗木保持膨压的能力进行综合评价。结果表明各家系马尾松 ψstlp、φssat、RWCtlp、ROWCtlp、εmax和b值都较低 ,显示了较强的保持膨压的能力。综合评价表明 4 5 6、83、2 0家系和台江种源保持膨压的能力最强 ,75、38和 12 7家系保持膨压的能力较强 ,而 2 3、4 6 4和 186家系保持膨压的能力则相对较弱 ,说明马尾松苗木耐旱性存在较大的种内遗传变异。干旱胁迫下 ,对 83家系与 4 6 4家系的研究表明 ,在一定水势范围 ,b值出现一个低值 ,φstlp也有一定程度的下降 ,εmax值有一定程度的上升 ,但升幅不大。说明在一定的干旱胁迫范围内 ,马尾松苗木随着干旱胁迫的加剧渗透调节能力有所提高。     

盐胁迫对16种幼苗渗透调节物质的影响

采用盆栽的方法,对16种2年生幼苗盐(NaCl)胁迫40 d,并进行耐盐性研究。结果表明:随盐浓度的升高,各树种的脯氨酸、可溶性糖和甜菜碱含量均呈上升趋势,在400 mmol·L-1盐浓度下,沙枣和水蜡的脯氨酸含量比对照分别增加了662.0%和562.8%,而可溶性蛋白含量在各树种间差异较大;Na+和Cl-含量在不同部位(根、茎和叶)均随盐浓度增加而增加,鞑靼忍冬、药鼠李、风箱树和醉鱼草叶片中Na+含量增加了5 20倍。K+和Ca2+含量随树种不同表现各异。综合各树种盐害症状和渗透调节物质变化特性,认为柽柳、唐古特白刺、西伯利亚白刺、卫矛和沙柳具有高度耐盐性,水蜡、沙枣、糖朴、美国皂荚和药鼠李具有中高度耐盐性,杜梨、竹柳、鞑靼忍冬、醉鱼草、风箱树和美国白蜡具有中度耐盐性。脯氨酸、可溶性糖和矿质元素含量(尤其是Na+、K+和Cl-)的变化对植物耐盐能力的影响较普遍也较大。     

荒漠红砂植株叶片的MDASOD、CAT含量分析

红砂是我国荒漠草场中的建群植物和优势植物,作为良好的荒漠草场牧草和维持绿洲稳定性的重要植物之一,红砂具有较高的生态、经济和社会价值。关于红砂渗透调节物质、光合生理及生长发育的研究已有报道,本文主要介绍了红砂在不同海拔及水分状况下的抗旱性,并测定红砂叶片中MDA(丙二醛)、SOD(超氧化物歧化酶)、CAT(过氧化氢酶)的含量,从而研究红砂叶片中酶含量的差异及其原因。植物在长期的自然选择中形成了酶促和非酶促两类有效的ROS清除机制。酶促清除机制中参与抗氧化清除反应的酶类主要有SOD、MDA、CAT。本项研究在乌力吉、孪井滩、腰坝等样地选择红砂植物种作为试验样本,调查、观测红砂叶片中的酶含量。     

等渗透势干旱、盐、碱胁迫下5个枣品种及酸枣的生物学响应与抗逆性

试验研究等渗透势干旱、盐、碱胁迫下枣和酸枣的生物学响应,鉴评它们对这3种主要的非生物胁迫的抗性差异.以2年生金丝小枣等5个枣品种及砧木—酸枣苗为试材,在-0.30 MPa、-1.15 MPa 2种渗透势下,设计干旱胁迫(用PEG-6 000模拟)、盐(NaCl)胁迫、碱(NaHCO3)胁迫3种逆境,以浇灌1/2Hoagland溶液、不加PEG-6000或NaCl或NaHCO3的处理为对照.生物量较生长量更能准确反映枣和酸枣对干旱、盐、碱胁迫的响应,但其中各个指标的响应存在显著差异:在植株生长量诸指标中,株高特别是冠幅的差异性很小,对胁迫种类及强度敏感度低,而枣头枝长度和基部直径对胁迫种类及强度的敏感度明显为高,是以生长量反映对胁迫响应的合适指标;在生物量诸指标中,植株叶生物量、脱落性枝生物量的响应最敏感,其次是全株生物量,茎生物量、根生物量的响应最不敏感, (叶+脱落性枝)生物量/全株生物量的响应与全株生物量的响应相似.以(叶+脱落性枝)生物量、全株生物量及(叶+脱落性枝)生物量/全株生物量3项关键指标综合评价,参试的5个枣品种及酸枣对前述逆境的抗性差异显著.其中:耐旱性最强的是大瓜枣和梨枣,耐盐性最强的是大瓜枣,耐碱性最强的是酸枣和大瓜枣.同时,5个枣品种及酸枣各自对3种逆境的响应也有明显差异:大瓜枣是一个对3种非生物逆境抗性都很优良的枣品种;冬枣既不耐干旱,也不耐盐碱,但相对而言,其耐盐性＞抗旱性＞耐碱性.枣属植物对干旱、盐、碱胁迫的抗性实际上存在很大差异.枣树引种栽培应重视品种的生理生态特性.枣优良新品种培育应关注亲本品种本身对主要逆境的抗性.     

干旱胁迫下楸树无性系水分生理表征关系初探

植物节水性是抗旱性比较的重要指标之一,为造林选种提供重要参考依据。为挑选适合西北地区大面积造林的楸树无性系,在楸树生长旺盛期对3个无性系(7080、004-1及015-1)进行为期18天的盆栽自然干旱胁迫研究,比较分析3个无性系干旱期内耗水量、蒸腾量以及水分利用能力的变化。研究结果显示:3个无性系的土壤含水量随着干旱胁迫加剧而显著下降,无性系7080土壤含水量干旱胁迫前中期(第0天至第10天)显著高于其余两个无性系,正常水分条件下达到45.92±1.35%,但10天后三者无显著差异;3个无性系叶水势也随干旱胁迫而下降,但无显著差异,末期时叶水势平均在-3.0770±0.1457 MPa,变化区间为-0.658±0.057~-3.178±0.064 MPa;3个无性系干旱期间耗水量显著下降,在耗水速率日变化的比较中发现,无性系7080正常水分条件耗水速率显著低于其他两个无性系,干旱后差异不显著,但其耗水速率下降至几乎为0 g·h-1是在第10天,而其余两个无性系在第6天后即达到0 g·h-1水平;在蒸腾速率的变化中3个无性系表现一致,均随着干旱加剧而显著下降;而正常水分条件下蒸腾速率日变化比较后发现:无性系7080和004-1均出现12:00最低点,14:00达到第二个峰值("双峰")现象,而015-1在14:00时出现最低点1.548±0.104μmol·m-2s-1后不再上升。研究结果表明:楸树正常水分条件下10:00时蒸腾速率(Tr)与日间耗水总量呈良好线性关系,拟合公式为y=18.798x-81.7(R2=0.9815,p=0.0372),可利用该指标对于不同无性系耗水总量进行比较;干旱胁迫下土壤含水量变化值(y)与耗水总量变化(x)呈良好拟合关系,公式为y=1.9422x2+9.4586x+69.799(R2=0.9815,p=0.0372)。利用土壤含水量/耗水总量分析3个无性系水分利用能力后发现015-1水分利用能力较004-1及7080弱;楸树日间最大耗水速率/平均耗水速率在正常状态与重度干旱时期均稳定在1.38,在干旱过程中出现波动,其中015-1与004-1波动较大(即耗水速率起伏较大),而7080则稳定在一定范围内,体现较好水分利用能力。     

干旱复水对楸叶泡桐幼苗光合和叶绿素荧光的影响

【目的】探究在干旱胁迫和复水过程中楸叶泡桐幼苗对光合和叶绿素荧光的生理响应。【方法】本研究以楸叶泡桐幼苗为材料进行盆栽控水试验,以田间持水量的85.00%为对照,测定分析幼苗叶片在干旱胁迫后不同时间和复水后的相对含水量、细胞膜相对透性、光合和叶绿素荧光等的动态变化。【结果】在干旱胁迫后的第4、8、12、16天时,土壤含水量从田间持水量(FC)的85%(对照)分别下降到60.37%、35.96%、23.78%和11.01%;随着干旱胁迫程度的不断增加,叶片的相对含水量(RWC)、蒸腾速率(T_r)、净光合速率(P_n)、气孔导度(G_s)、胞间CO2浓度(C_i)、最大光化学效率(F_v/F_m)、实际光化学量子效率(Φ_(PSⅡ))、电子传递速率(ETR)和光化学猝灭系数(q_p)均逐渐降低,除干旱胁迫第4天的T_r、P_n、C_i、Φ_(PSⅡ)和ETR外,其它胁迫时期的参数与对照相比均差异显著(P 0.05);随着干旱胁迫程度的不断增加,细胞膜相对透性(RMP)、水分利用效率(WUE)、气孔限制值(L_s)、最小初始荧光(F_0)和非光化学猝灭系数(NPQ)均逐渐升高,除干旱胁迫第4天的WUE、_Ls和NPQ外,其它胁迫时期的参数与对照相比均差异显著(P 0.05);复水4 d后各指标均得以恢复,且与胁迫第4天相比差异均不显著。【结论】研究表明当土壤含水量低于田间持水量的11.01%时,楸叶泡桐幼苗的叶片干枯脱落,严重影响其正常生长;短期干旱胁迫条件下C_i降低、L_s升高,说明P_n的降低主要是气孔因素导致的。     

金沙江干热河谷区8个造林树种的生态适应性变化

对金沙江干热河谷区8个造林树种的有关生理生态特性进行了研究。结果表明:相思类树种在旱季水分自然饱和亏缺较大,乡土树种坡柳和3种桉树则是雨季水分亏缺较大,具有WSD高而RWC低的植物同样具有很强的抗旱能力;比叶面积增大是植物提高抗旱能力的一个表现方面,但增加干物质积累、提高细胞质浓度也是途径之一;干热逆境可造成叶绿素含量降低,雨季叶绿素含量有较大提高,叶绿素a/b值也随之得到提高;参试树种的糖分含量旱季比雨季高,除马占相思外,其它树种淀粉与糖的比率则旱季比雨季低;在干热逆境胁迫下,7个树种(除尾叶桉)的游离脯氨酸含量有不同程度增加,旱季植株易出现萎蔫现象,有部分或较多叶片脱落的树种积累的游离脯氨酸较多。除造林效果较差的马占相思与其它7个树种有较多差异外,造林效果较好的7个树种在生理生态变化方面有较多相似性;同时,同类树种间有明显的一致性;乡土树种坡柳则在某些方面更近似于相思类树种,在某些方面又近似于桉树类树种;除马占相思外,3个相思类、3个桉树类树种与乡土树种坡柳同样在金沙江干热河谷区表现出较强的生态适应性。