干旱胁迫下褪黑素对小麦幼苗生长、光合和抗氧化特性的影响

为探究褪黑素对小麦幼苗抗旱性的调节作用,明确褪黑素提高小麦抗旱能力的作用途径,以小麦水地品种西农9871为材料,通过盆栽试验,分析了干旱胁迫下根施褪黑素（100 μmol·L^-1）对小麦幼苗生长、光合特性及活性氧代谢的影响。结果表明,干旱胁迫抑制了小麦的生长,降低了叶片叶绿素含量、气孔导度、净光合速率及PSⅡ最大光化学效率,导致过氧化氢（H₂O₂）与丙二醛（MDA）积累增加及抗氧化酶活性、抗氧化剂含量升高。在干旱胁迫下根施褪黑素可增加小麦幼苗的生物量和根冠比,维持较高的相对叶片含水量、叶绿素含量、净光合速率及光化学效率,并进一步提高过氧化氢酶(CAT)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)、过氧化物酶(POD)活性及抗坏血酸（ASA）和谷胱甘肽（GSH）的含量,减少了H₂O₂ 与MDA的积累。复水后,根施褪黑素处理的小麦幼苗生长表现出较快的恢复能力。以上结果说明,在干旱胁迫下,褪黑素通过增加根冠比,促进水分吸收,改善叶片的水分状况,并通过增强抗氧化能力,减轻氧化伤害。褪黑素处理的植株表现出较好的水分状况和较轻的氧化伤害,有利于其维持较高的光合能力,从而提高小麦幼苗的抗旱性及恢复生长的能力。     

水杨酸对盐胁迫下糯玉米幼苗生理和光合特性的影响

以糯玉米津糯72为试验材料,用水杨酸处理种子,研究水杨酸对不同含盐量土壤条件下的糯玉米幼苗生理和光合特性的影响。结果表明,1 mmol/L水杨酸处理比等量蒸馏水(CK)处理显著(P＜0.05)提高0.04%~0.52%土壤含盐量下糯玉米幼苗的过氧化氢酶和超氧化物歧化酶活性;显著(P＜0.05)提高0.04%~0.68%土壤含盐量下幼苗可溶性蛋白含量、可溶性糖含量和脯氨酸含量;显著(P＜0.05)降低0.04%~0.68%土壤含盐量下幼苗丙二醛含量;显著(P＜0.05)提高0.22%~0.35%土壤含盐量下幼苗叶片的叶绿素含量和净光合速率;显著(P＜0.05)提高0.35%~0.52%土壤含盐量下幼苗叶片的气孔导度;显著(P＜0.05)提高0.22%~0.52%土壤含盐量下幼苗叶片的蒸腾速率;显著(P＜0.05)降低0.22%~0.52%土壤含盐量下幼苗叶片的胞间二氧化碳浓度。外源水杨酸可通过调控抗氧化系统、改善光合特性、提高叶绿素含量、提高渗透物质含量和降低丙二醛含量提高糯玉米幼苗的耐盐能力。     

6-BA对Hg2+胁迫下小麦幼苗渗透调节物质及抗氧化特性的影响

为探讨6-苄氨基腺嘌呤(6-BA)对Hg2+胁迫下小麦幼苗生长的调节作用,采用营养液水培法,以小麦品种807为材料,分析了叶面喷施不同浓度的6-BA对Hg2+胁迫下小麦幼苗叶片中渗透调节物质含量、抗氧化酶活性及抗氧化物质含量的影响。结果表明,50mg·L-1 HgCl2处理后,小麦幼苗叶片的可溶性糖和可溶性蛋白含量显著降低,过氧化物酶(POD)和超氧化物歧化酶(SOD)活性下降,还原型抗坏血酸(AsA)和还原型谷胱甘肽(GSH)含量显著降低。叶面喷施一定浓度的6-BA能够提高Hg2+胁迫下小麦幼苗叶片的可溶性糖和可溶性蛋白含量,显著提高小麦幼苗叶片的POD、SOD活性和AsA、GSH含量,降低脱氢抗坏血酸(DHA)和氧化型谷胱甘肽(GSSG)含量,提高小麦幼苗叶片的AsA/DHA和GSH/GSSG比值,从而缓解Hg2+胁迫对小麦幼苗生长的抑制作用。叶面喷施10mg·L-1 6-BA对缓解小麦幼苗Hg2+胁迫效果最好。     

干旱胁迫下水杨酸和油菜素内酯对木薯苗生理特性的影响

采用盆栽试验,以木薯品种华南205(SC205)和华南8号(SC8)为试材,研究干旱胁迫下叶片分别喷施清水,40、60、100 mg/L的水杨酸(SA),0.1、0.2、0.5 mg/L的油菜素内酯(BR)对木薯苗生长和生理特性的影响。结果表明,干旱胁迫下木薯苗的电解质渗透率和丙二醛(MDA)含量升高,可溶性蛋白含量先升高后降低;复水后,木薯苗电解质渗透率和MDA基本恢复正常;与对照相比,干旱胁迫下喷施SA或BR能显著促进木薯苗的生长,显著降低细胞膜透性和质膜伤害程度,并显著提高可溶性蛋白含量;不同浓度处理中,以喷施100 mg/L SA或0.2 mg/L BR效果最好。     

外源水杨酸对高温胁迫下小麦籽粒灌浆特性的影响

为探究外源水杨酸(SA)对高温胁迫下小麦产量形成特性的影响,以扬麦18为试验材料,于2018-2020年进行盆栽试验,分别在小麦抽穗期(SAHG)、开花期(SAAG)、花后5 d(SA5G)以及花后10 d(SA10G)对其喷施水杨酸(SA),在灌浆期(花后15～19 d)采用被动式模拟增温方法对其进行高温胁迫,分析不同处理对小麦产量及其相关指标的影响。结果表明,与常温对照(NN)相比,灌浆期高温胁迫(NG)显著降低了小麦的产量和千粒重,不同时期喷施SA显著降低了高温胁迫下产量和千粒重的下降幅度,不同处理缓解效果表现为SAAG>SA5G>SA10G>SAHG。外源SA处理缓解了高温胁迫对小麦不同穗位强、弱势粒粒重的损害,对上部小穗及弱势粒粒重的影响较为显著,从而缓解了高温胁迫下小麦产量的降低。喷施SA显著降低了灌浆期高温胁迫下籽粒蔗糖含量、可溶性糖含量、蔗糖合成酶(SS)活性的降低幅度,提高了籽粒中吲哚乙酸(IAA)、脱落酸(ABA)、细胞分裂素(CTK)的含量。推测喷施SA通过调控小麦籽粒内源激素水平提高籽粒糖类物质含量,进而缓解高温胁迫对产量影响。     

低温胁迫下外源水杨酸对玉米幼苗生理特性的影响

采用叶面喷施外源水杨酸(SA)0、25、50、100、150 mg/L不同浓度处理,比较分析低温胁迫下玉米幼苗株高、根长、地上部和地下部干重等农艺指标和相对含水量、相对电导率、Fv/Fm、Pn、MDA含量、SOD和POD活性等生理生化指标的变化。结果表明,在低温抑制玉米幼苗生长条件下,低浓度SA(25~50 mg/L)减缓玉米幼苗生长受抑制程度,其中,50 mg/L SA处理效果最佳,与对照比较,玉米自交系B125和昌7-2株高分别增加12.9%、14.5%,相对含水量分别提高60.4%、64.5%,相对电导率分别降低47.6%、57.5%,POD活性分别增加29.6%、35.6%。适宜浓度的SA在常温条件下可促进玉米幼苗的生长和缓解低温胁迫对玉米幼苗造成的伤害。     

干旱胁迫下小麦幼苗基因表达谱的cDNA AFLP分析

为了分离和识别小麦抗旱相关基因,给小麦抗旱节水育种提供依据,以既抗旱又具备高水分利用效率的新疆春小麦主栽品种新春6号为材料,采用cDNA-AFLP技术,分析了小麦在两叶一心期干旱胁迫条件下的诱导表达基因。通过253对引物组合的筛选,共得到748个干旱胁迫特异上调表达的转录衍生片段(TDF)。对其中22条片段进行克隆、测序、Blastx比对和功能分类分析的结果表明,有18个TDFs所推导的蛋白质序列与NCBI已有序列同源,功能涉及逆境胁迫反应、发育、信号转导、抗病蛋白、跨膜转运、能量代谢等方面;有4个TDFs在NCBI找到同源序列,但功能未知。     

营养胁迫对小麦幼苗生长和生理特性的影响

为了探究小麦幼苗生长潜力及其对营养胁迫的适应能力,通过沙培试验,设置了正常生长植株和种子营养物质缺失(仅去除胚乳、仅去除根系、胚乳和根系均去除)处理,考察了小麦苗期叶龄、生长速率、株高、根系、叶绿素含量（SPAD）、叶面积、干物质积累、生理特性的变化。结果显示,萌发36 h的小麦幼苗在营养缺失处理下均已具备独自存活能力。与未去除胚乳（正常植株和仅去除根系）的小麦幼苗相比,去除胚乳（仅去除胚乳以及胚乳和根系均去除）的小麦幼苗发育缓慢,需要更多时间才能达到与正常小麦相同的生长阶段,且在两叶一心时生长速率、株高、根长、SPAD、总叶面积和干重显著下降,长势明显较弱,可溶性蛋白、脯氨酸和丙二醛含量一直维持在较低的水平。与正常生长植株相比,仅去除根系的小麦幼苗能够快速适应营养胁迫,在两叶一心时生长速率、株高、根长和干重与正常植株基本一致,可溶性蛋白和脯氨酸含量显著增加,丙二醛含量显著降低。由此可见,苗期小麦种子营养物质缺失条件下幼苗生长迟缓,适应能力弱,影响小麦后期的生长和发育。     

PEG-6000模拟干旱胁迫对黑小麦种子萌发特性的影响

为探究干旱胁迫对黑小麦种子萌发特性的影响,以不同黑小麦品种为供试材料,采用PEG-6000模拟干旱条件,研究黑小麦萌发期对干旱胁迫的响应,比较不同品种黑小麦的萌发期抗旱性。结果表明：(1)干旱胁迫后,黑小麦发芽势、发芽率、主胚根长、芽长、根干质量和芽干质量较对照均有不同程度下降,根冠比上升,贮藏物质转运率下降;变幅因品种而异,除芽干质量外,秦紫2号在其余指标间变幅均呈统计学显著性;(2)发芽势与发芽率(0.959)、芽长(0.968)、根干质量(0.885)、贮藏物质转运率(0.884)显著正相关。发芽率与芽长(0.923)极显著正相关,与根干质量(0.817)、贮藏物质转运率(0.850)显著正相关;(3)通过加权隶属函数法分析,根据抗旱性综合评价值(D值),供试黑小麦品种抗旱能力分为3类,其中珍选1号、秦紫1号和珍选2号属强抗旱型,杨紫1号、西黑88和黑优1号属中等抗旱型,秦紫2号属弱抗旱型。研究结果可为黑小麦品种选用和萌发期抗旱性鉴定提供参考。     

外源钙对干旱胁迫下甜菜幼苗生长的影响

为了解 Ca²⁺对干旱胁迫的缓解作用,对甜菜品种‘KWS1176’幼苗喷施 0、5、10、20 mmol/L 4 个CaCl₂水平溶液处理,测定对干旱胁迫下的甜菜幼苗生长、生理生化特性的影响。结果表明：(1)叶面喷施 CaCl₂溶液可有效缓解干旱胁迫对甜菜幼苗生长造成的损伤。其中,10 mmol/L CaCl₂溶液处理下甜菜幼苗株高受到的抑制最小,长势最好,与 0 mmol/L相比提高 41.24%。(2)Ca²⁺可缓解干旱胁迫对甜菜幼苗光合特性的抑制。叶面喷施 10 mmol/L CaCl₂溶液对幼苗叶片净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)和胞间二氧化碳浓度(Ci)的缓解效果最佳,与 0 mmol/L相比,Pn、Tr、Gs分别提高70.62%、112.50%、67.00%,Ci 降低 32.77%。(3)干旱胁迫抑制了甜菜幼苗抗氧化酶活性,而 Ca²⁺可缓解其抑制作用。过氧化物酶(POD)和抗坏血酸过氧化物酶(AP...     

苗期外源脱落酸和茉莉酸缓减小麦花后干旱胁迫的效应及其生理机制

为探究生育前期喷施脱落酸（ABA）和茉莉酸（JA）对小麦花后干旱胁迫的缓减效应,在盆栽试验条件下,测定和分析了苗期喷施ABA和JA后花后干旱胁迫下小麦籽粒产量及部分生理指标的变化。结果表明,花后干旱胁迫显著降低小麦穗粒数、千粒重和产量。干旱胁迫下,喷施ABA和JA可显著提高植株内源ABA和JA含量、旗叶光合速率和PSⅡ的最大光化学效率、渗透调节物质（可溶性糖、游离氨基酸和脯氨酸）含量以及抗氧化酶（SOD、CAT、APX和GR）活性,降低丙二醛含量,增加穗粒数、千粒重和产量。说明生育前期喷施外源ABA和JA可缓解花后干旱胁迫对小麦光合的抑制作用,增强干旱胁迫下植株的渗透调节和抗氧能力,促进产量形成。     

外源丙酸对干旱胁迫下小麦氮代谢和产量的影响

为了解外源丙酸对小麦抗旱性的影响,以豫农211为试验材料,在大田条件下测定和分析了外源丙酸(拌种5mmol·L~(-1),喷施0.25mmol·L~(-1))对小麦氮代谢相关指标和产量的影响。结果发现,干旱胁迫下,小麦的生长发育受到明显抑制,干物质积累量、可溶性蛋白含量、谷氨酰胺合成酶(GS)活性、硝酸还原酶(NR)活性均显著下降,脯氨酸含量升高,产量下降。外源丙酸处理可以使受干旱胁迫小麦的干物质积累量、可溶性蛋白含量、GS活性、NR活性和产量均显著增加,脯氨酸含量显著下降。说明适宜浓度的外源丙酸处理可减轻干旱对小麦生长发育的抑制作用,提高小麦的氮代谢和产量水平。     

水杨酸和甜菜碱浸种对低温干旱胁迫下玉米苗期生长的影响

沙培条件下,研究不同浓度水杨酸和甜菜碱浸种后对胁迫下玉米萌发和解除胁迫后苗期生长性状的影响,比较不同胁迫类型间的药剂浸种效果差异。结果表明,与低温胁迫相比,低温干旱双胁迫使玉米发芽势、地上部干鲜重和鲜重根冠比极显著下降。水杨酸和甜菜碱均能显著提高不同胁迫下玉米子粒发芽势,显著减少可溶性糖含量。对于幼苗高度和幼苗干鲜重,药剂浸种表现为低温胁迫下抑制效果和低温干旱双胁迫下促进作用。根系总长对药剂浸种的响应强于其他根系性状,且对甜菜碱的响应更为显著;地上部生长对水杨酸的响应强于甜菜碱。随着药剂浓度升高,水杨酸效果减弱,甜菜碱效果增强。     

水分胁迫下外源褪黑素对大豆苗期抗氧化特性和产量的影响

为探究大豆苗期干旱外源褪黑素对其抗氧化性和产量的影响,以干旱敏感型大豆品种绥农26为试验材料,分析水分胁迫下叶面喷施和根施褪黑素对大豆叶片和根系抗氧化酶(SOD、POD、CAT)活性和丙二醛(MDA)含量以及产量的影响。结果表明:与水分胁迫(CK)相比,施用褪黑素显著提高大豆叶片抗氧化酶活性,处理后第4天,叶面喷施和根施处理与CK相比,SOD活性在V5期分别提高6.3%和19.5%,POD、CAT活性在V1期分别提高7.5%、12.7%和5.6%、9.9%(P<0.05),MDA含量在V3期分别降低了9.4%、10.3%(P<0.05);处理后第7天,叶面喷施褪黑素与对照相比,在V1期SOD、POD、CAT活性分别提高了6.3%、9.5%、4.9%(P<0.05),而根施褪黑素处理较对照分别提高了6.9%、20.9%、11.1%(P<0.05),MDA含量叶面喷施和根施褪黑素处理与CK相比分别降低了6.9%、10.3%(P<0.05);V1、V3和V5期叶面喷施褪黑素处理的产量与CK相比分别提高了31.6%、29.8%、12.6%(P<0.05),而根施褪黑素处理的产量较对照分别提高了43.3%、31.8%、24.9%(P<0.05)。结果表明:外源褪黑素通过降低MDA含量,提高抗氧化酶活性、维持细胞水分平衡、提高大豆的抗旱能力,最终提高其产量,而且根施褪黑素效果要显著优于叶施。     

外源腐胺对干旱胁迫下冬小麦幼苗叶片膜脂过氧化的调节效应

为了研究外源物质对小麦抗旱性的诱导作用,水培条件下研究了外源腐胺对干旱胁迫(15%PEG-6000)条件下冬小麦幼苗叶片膜脂过氧化及抗氧化酶活性的影响.结果表明,干旱胁迫48 h后冬小麦幼苗叶片含水量下降了27.43%, O_2(÷)的产生速率、丙二醛(MDA)和H_2O_2含量随时间的推移均呈增加的趋势,SOD、POD、CAT活性分别下降了23%、37%、70%.外源腐胺处理下叶片含水量仅下降了7.62%;叶片 MDA含量降低80%左右,H_2O_2的含量下降50%左右,O_2(÷)的产生速率降低了1/3,而叶片SOD、POD、CAT活性分别提高了41%、165.8%、246%.因此认为,外源腐胺可通过抑制活性氧(O_2,H_2O_2)的产生,降低MDA含量,提高抗氧化酶(SOD、POD、CAT)的活性,缓解干旱胁迫造成的冬小麦幼苗叶片细胞膜脂过氧化损伤,提高冬小麦的抗旱性.     

外源水杨酸对小麦幼苗镍毒害的缓解效应

为了解外源水杨酸(SA)对小麦镍胁迫的缓解作用,以小麦品种陇春3031为材料,采用溶液培养法,研究了不同浓度的SA对1 mmol·L-1 Ni2+胁迫下小麦幼苗生长及生理指标的影响。结果表明,1mmol·L-1 Ni2+胁迫显著降低了小麦幼苗的鲜重、干重、叶绿素含量、脯氨酸含量、过氧化物酶(POD)活性,显著提高了小麦幼苗丙二醛(MDA)含量。与单独Ni2+胁迫相比,0.1和0.5mmol·L-1 SA处理,可显著提高小麦幼苗地上部和根的鲜重和干重(P0.05),增加小麦幼苗叶绿素a、叶绿素b和总叶绿素含量,且叶绿素a/b显著升高。0.1mmol·L-1 SA处理,小麦幼苗总叶绿素含量升高了37.77%;提高了小麦幼苗叶和根中的POD活性和叶中的脯氨酸含量,降低了小麦幼苗根中脯氨酸含量;有效抑制了小麦叶和根中MDA含量的增加。说明适宜浓度的SA处理能缓解镍胁迫对小麦幼苗的毒害,增强其抗镍胁迫能力。     

水杨酸包衣对低温胁迫下玉米种子萌发及幼苗生长的影响

通过室内砂培试验,研究低温胁迫下水杨酸包衣玉米种子对其萌发及幼苗生长的影响。结果表明,低温胁迫下水杨酸包衣玉米种子的萌发指标和幼苗形态指标均优于对照,其中,发芽率比对照高8个百分点,差异极显著;低温胁迫下水杨酸包衣玉米幼苗的相对电导率和丙二醛含量均低于对照,叶绿素含量和可溶性糖含量均高于对照,有利于增强玉米幼苗抵御低温冷害的能力。