沙棘叶片组织解剖构造与其生态适应性研究

2003~2005年对沙棘的4个种类,不同立地条件的沙棘叶片组织结构进行显微观察研究,结果表明:不同种类沙棘叶片组织结构差异很大,并与其生态适应性密切相关;不同品种叶片组织结构紧密度(CTR值)有较大的差异,CTR值越大,其抗旱性越强,一般中国沙棘的CTR值大于俄罗斯沙棘;同一种类在不同立地条件下其CTR值也有明显差异,在干旱立地条件下,其叶片的CTR值增大。     

不同种源地文冠果叶片解剖结构比较及抗旱性分析

文中利用常规石蜡制片法,以内蒙古伊金霍洛旗乌兰木伦镇的文冠果人工林为研究对象,对引种在该地的8个种源地的文冠果叶片解剖结构进行了详尽的观察和测量。结果表明:文冠果叶表皮具有较厚的角质层和细胞壁;叶肉组织分化明显,具有发达的输导组织和维管束鞘伸展区;在中脉区域普遍存在黏液细胞和含晶细胞。选取叶片总厚度、上、下表皮细胞厚度、上、下角质层厚度、栅栏组织厚度、海绵组织厚度、栅栏组织与海绵组织厚度之比8个抗旱性指标,利用方差分析和LSD多重比较,结果表明:文冠果叶片抗旱指标的灵敏度大小顺序依次是:栅栏组织和海绵组织厚度之比>海绵组织厚度>下角质厚度。叶片结构上体现的抗旱性顺序是:呼伦贝尔阿荣旗>山东泰安=伊旗乌兰木伦>阿旗坤都林场>翁牛特旗经济林场>内蒙古农业大学>敖汉旗双井子林场>磴口。     

沙拐枣幼苗生长规律及与其抗旱性关系研究

本文对典型的旱生植物沙拐枣当年新生幼苗在其自然干旱生境下地下部分与地上部分的生长量，水分和干物质含量及其变化和碳水化合物含量的变化进行了持续性研究，对其幼苗生长规律，地下部分与地上部分的关系及与植株整体旱性的关系进行了探讨。试验结果幼苗根的生长，尤其在发育初期对植株抗旱性的建立有重要作用。     

不同品种马铃薯叶片生理特性与抗旱性研究

在水分胁迫条件下,对马铃薯可溶性糖含量、高体叶片失水速率及叶片含水量与品种抗旱性关系的研究结果表明:马铃薯叶片可溶性糖含量的相对值与品种抗旱性呈极显著的正相关(r为0.9768,P＜0.01),离体叶片失水速率的相对值与品种抗旱性呈显著的负相关(r=-0.925,P＜0.05),叶片含水量的相对值与品种抗旱性呈显著的负相关(r=-0.8844,P＜0.05),上述三项指标均可用于马铃薯不同品种抗旱性评价.     

向日葵品种叶片组织结构与抗锈病的关系

向日葵锈病是向日葵的重要病害之一,在世界向日葵生产地区普遍发生,给向日葵产业带来巨大的经济损失。本研究通过比较向日葵抗、感锈病品种叶片组织结构的差异,以揭示此类病菌与寄主间的相互作用及其寄主抗病机理,研究结果表明：抗病品种叶片蜡质含量高于感病品种,且栅栏组织双层,排列整齐、紧密,可以抵抗病菌的侵入和扩展,而气孔密度与抗病性没有相关性。     

紫外线诱变苜蓿愈伤组织抗旱性的研究

以苜蓿茎段为试材,紫外线诱变处理苜蓿愈伤组织。对诱变处理和对照的愈伤组织进行PEG干旱胁迫,并进行POD、可溶性蛋白和脯氨酸含量等抗旱性生理指标鉴定。结果表明:诱变处理3种生理指标趋于一致,均比未经处理的高。紫外线辐射的方法可以用于提高苜蓿抗旱性。     

偃麦草属(Elytrigia Desv.)3种牧草营养器官解剖结构与抗旱性的研究

本文对偃麦草属 3种牧草进行了营养器官解剖结构的研究 ,结果表明营养器官的抗旱结构特性非常明显 ,表现在 :维管束数目多 ;靠近内皮层的 2 -3层皮层薄壁组织细胞 ,从内向外 ,由小到大呈辐射状排列 ;根茎的皮层薄壁组织环较宽 ,茎无色薄壁贮藏组织面积增大 ;泡状细胞的列数增多 ;叶肉细胞呈栅栏状 ,大型维管束两端形成较宽的维管束鞘延伸区 ,均为C3 植物。 3种牧草中 ,中间偃麦草的旱生特性较其他两种明显 ;巴顿硬叶偃麦草较茹沙娜硬叶偃麦草抗旱。     

不同基因型玉米自交系苗期根系抗旱性向水性及解剖结构研究

试验旨在研究旱胁迫下不同基因型玉米自交系苗期根系形态、生理生化、解剖结构的差异变化,为玉米自交系抗旱种质的筛选提供可借鉴的指标、方法,为玉米自交系苗期根系抗旱遗传机理研究提供依据。试验选用了14份玉米自交系,采用PEG-6000胁迫处理,测定玉米自交系苗期13个与抗旱紧密相关的根系形态与生理生化指标,并通过方差分析、关联分析及聚类分析,对各自交系的抗旱性进行综合评价,并对其中两个抗旱性差异明显的自交系,通过石蜡切片-显微镜观察根系横切面结构的差异。结果表明:干旱胁迫下,不同玉米自交系苗期的单株根干质量、单株地上部干质量、根系长度、根直径、根伸长速率、根失水率、根系还原力均呈不同程度的下降趋势,根系可溶性糖、脯氨酸均呈不同程度的上升趋势,且不同自交系的变化幅度差异较大。随着诱导物倾斜角的增大,不同自交系根系的向水性弯曲增强,不同自交系间的差异较大,高湿度梯度条件下,自交系Mo17向水性弯曲较对照增加134%,增加幅度最大,WN897向水性弯曲增加20%,增加幅度较小。利用不同抗旱指标的加权抗旱指数,综合评价不同基因型玉米自交系的抗旱性,并将14个玉米自交系种质聚类划分为强抗旱型、中抗旱型和旱敏感型、高旱敏感型4个抗旱级别。石蜡切片结果显示,抗旱性差异明显的自交系根系解剖结构差异较大,抗旱性自交系昌7-2皮层占根系直径比例较低,不抗旱自交系WN897皮层占根系直径比例大于昌7-2,且WN897的导管直径较大。结论:采用方差分析、关联分析及聚类分析等相结合的方法对不同玉米自交系苗期抗旱性进行评估,可以较好地揭示根系性状与抗旱性的关系。根系还原力、根系可溶性糖、根系长度、根向水性对干旱胁迫的反应较其他指标敏感,可作为玉米苗期的抗旱能力和抗旱自交系选育时优先考虑的鉴定指标。旱胁迫下,抗旱性差异明显的玉米自交系根系解剖特征差异显著,强抗旱型自交系苗期根系皮层厚度较小,皮层占根系直径比例较低,根系导管直径也较高旱敏感型自交系小。     

新培育玉米自交系苗期生理生化指标与其抗旱性综合评价

以73份新培育的玉米自交系和7份已知玉米抗旱自交系为材料,采用培养间自然干旱胁迫处理方法,研究相关生理生化指标与玉米抗旱性的关系。通过玉米叶片失水率(WLR)和相对含水量(RWC)的测定分析,筛选出15份自交系进行脯氨酸(Pro)含量、丙二醛(MDA)含量以及超氧化物岐化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)和过氧化物酶(POD)活性共5项生理生化指标的测定,对5项指标的耐旱系数分级,对玉米自交系的抗旱性进行综合评价。结果表明,干旱胁迫下大多数自交系表现出相对含水量下降趋势,失水率、脯氨酸含量、丙二醛含量和三个抗氧化酶类活性均表现出升高趋势。筛选出高抗旱自交系4份,抗旱自交系3份,中抗旱自交系2份,敏感自交系3份,高敏自交系3份。     

A drought resistance index to select drought resistant plant species based on leaf water potential measurements

The water deficit in arid and semi-arid regions is the primary limiting factor for the development of urban greenery and forestation. In addition, planting the species that consume low levels of water is useful in arid and semi-arid regions that have poor water management measures. Leaf water potential (Ψ) is a physiological parameter that can be used to identify drought resistance in various species. Indeed, Ψ is one of the most important properties of a plant that can be measured using a pressure chamber. Drought avoiding or drought resistant species have a lower Ψ than plants that use normal or high levels of water. To determine drought resistance of species that are suitable for afforestation in arid urban regions, we evaluated twenty woody species in the Isfahan City, central Iran. The experimental design was random split-split plots with five replications. The species were planted outdoor in plastic pots and then subjected to treatments that consisted of two soil types and five drip irrigation regimes. To evaluate the resistance of each species to drought, we used the Ψ and the number of survived plants to obtain the drought resistance index (DRI). Then, cluster analysis, dendrogram, and similarity index were used to group the species using DRI. Result indicates that the evaluated species were classified into five groups: (1) high water consuming species (DRI>-60 MPa); (2) above normal water consuming species (-60 MPa≥DRI>-90 MPa); (3) normal water consuming species (-90 MPa≥DRI>-120 MPa); (4) semi-drought resistant species (-120 MPa≥DRI>-150 MPa); and (5) drought resistant species (DRI≤-150 MPa). According to the DRI, Salix babylonica L., Populus alba L., and P. nigra L. are high water consuming species, Platanus orientalis L. and Albizia julibrissin Benth are normal water consuming species, and Quercus infectoria Oliv. and Olea europaea L. can be considered as drought resistant species.     

干旱对小麦孕穗期叶片生理特性及产量的影响

为明确土壤干旱对孕穗期小麦生理特性和产量的影响,选用小偃22等7个冬小麦品种材料,通过盆栽控水方式,测定孕穗期叶片中超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)及过氧化氢酶(CAT)活性、相对电导率、丙二醛(MDA)含量等生理和产量指标结果表明,在中度和严重干旱下,小麦叶片中的SOD、POD和CAT活性、相对电导率值、MDA含量、可溶性糖和脯氨酸含量均有不同程度地提高;除晋麦47、小偃22、矮抗58和西农979的可溶性蛋白含量有所增加外,其余品种均下降。干旱胁迫下单株穗粒数、穗粒重和千粒重均显著降低。经主成分分析,供试品种的抗旱性依次为晋麦47＞小偃22＞矮抗58＞西农979＞西农509＞郑麦366＞郑麦9023。     

抗黑星病芽变鸭梨组织结构、生理生化与抗病性关系研究

对一株抗黑星病芽变‘鸭梨’的叶片组织结构和生理生化特性进行了研究,发现其叶片蜡质含量高、栅栏组织双层出现时间早、厚度大、海绵组织结构致密、气孔数目少,推断这些特性决定黑星病菌分生孢子不易侵入叶片内部;叶绿素含量高为植株抗病性提供了生理基础,可溶性糖含量低有可能抑制黑星病营养菌丝在细胞间的生长和扩展。通过研究该抗黑星病芽变‘鸭梨’的抗病机理,为‘鸭梨’抗黑星病育种提供了理论依据。     

干旱胁迫下高粱叶温与叶片水分状况的关系

根据叶片温度可以反映植物体内水分状况及气孔运动等一系列生理变化的特征,研究干旱胁迫下高粱叶片温度与水分状况变化间的关系,分析高粱抗旱反应机制。采用4个不同抗旱性高粱品种,在盆栽条件下,分别在拔节期、开花期和灌浆期进行干旱胁迫,以正常灌水为对照,胁迫7 d后测定高粱叶片自由水含量、离体叶片失水速率、相对含水量等水分状况,利用远红外热成像仪测定叶片温度变化。结果表明,干旱胁迫下,高粱叶片自由水含量、束缚水含量、相对含水量和离体叶片失水速率等水分状况在不同生育时期均呈下降趋势,吉杂305（高度抗旱品种）的下降幅度显著小于吉杂127（高度干旱敏感品种）（P＜0.05）,锦杂106（中等抗旱品种）和锦杂103（干旱敏感品种）介于二者之间。叶温差与自由水含量和相对含水量显著相关（P＜0.05）,与束缚水含量极显著相关（P＜0.01）。叶片温度变化可以反映高粱叶片的水分状况,叶温差可以作为高粱抗旱性筛选的一个重要指标,应用远红外热成像技术在高粱抗旱性的鉴定上具有可行性。     

干旱胁迫下辣椒幼苗光合与荧光参数测定的最佳叶片

为明确干旱胁迫下不同叶位光合、荧光特性的变化规律,进而选择出典型叶片来准确测量干旱条件下植株光合、荧光参数,以实现干旱条件下植株光合能力的快速评价。研究通过盆栽试验对不同干旱处理下（充分供水（CK）：75%~85%田间持水量;中度胁迫（MS）：65%~75%田间持水量;重度胁迫（SS）:55%~65%田间持水量）辣椒幼苗不同叶位叶片的光合、荧光特性进行比较分析。结果表明：充分供水时,随叶位的增加,气体交换参数(净光合速率、气孔导度、蒸腾速率)、叶绿素含量、叶面积、叶绿素荧光参数(光化学淬灭系数、光系统Ⅱ最大光化学量子产量)均呈先增大后减小的趋势,在第3叶位达到最大值;在干旱条件时,各叶位的参数随水分胁迫程度的增加在1~3叶位逐渐减小,4~6叶位先增加后减小,并在第4叶位达到最大值(C_i、F₀、F_v/F_m、NPQ除外);水分胁迫对辣椒叶片光合作用影响较大,MS与SS处理,第3叶位的P_n分别较CK下降14.05%和55.91%,第4叶位的P_n MS处理较CK增加25.20%,SS处理较CK降低15.42%;第3、4叶位是对辣椒幼苗生长具有主要贡献的叶片,但在水分胁迫条件下,第3叶位光合参数、叶面积、叶绿素含量及叶绿素荧光参数的变异系数较第4叶位更大,尤其对于C_i、Chlb、F₀,在光合参数、叶绿素参数及叶绿素荧光参数中变幅最大,其第3叶位的变异系数分别较第4叶位增大了133.33%,180.00%及200.00%。第3叶位对于水分胁迫更加敏感,因此,在干旱胁迫实验中,宜选用第3叶位测量辣椒幼苗光合、荧光参数。     

干旱对不同抗旱性小麦旗叶光响应特征和产量的影响

为了探讨干旱对不同抗旱性小麦品种的光响应差异及其对产量的影响,于2013—2014年和2014—2015年,在防雨棚池栽条件下以强抗旱性小麦品种晋麦47(JM47)和弱抗旱性小麦品种偃展4110(YZ4110)为材料,设置拔节后持续干旱(W1,50%±5%最大田间持水量(MFC))、开花后干旱(W2,拔节至孕穗期70%±5%MFC、开花后50%±5%MFC)和拔节后适墒(W3,75%±5%MFC)3个水分处理,研究不同处理对小麦旗叶净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、胞间CO₂浓度(Ci)、蒸腾速率(Tr)和瞬时水分利用效率(IWUE)光响应曲线和产量性状的影响。结果表明,灌浆前期和灌浆中期小麦旗叶Pn、Gs、Tr和IWUE的光响应曲线均呈减幅增加甚至出现拐点后略有降低的趋势,Ci呈相反趋势。不同处理间Pn、Gs和IWUE的差异表现为灌浆前期大于灌浆中期,Gs的差异大于Ci。与W3相比,两品种W1和YZ4110品种W2的Pn、Gs、Tr和IWUE光响应曲线降低,Ci光响应曲线提高;JM47品种W2的Pn、Gs和IWUE光响应曲线灌浆前期提高,灌浆中期降低;W1和...     

甜瓜种质资源苗期抗旱性生理鉴定指标测定

以6个甜瓜品种为试材,测定其株高胁迫指数(PHSI)、干物质胁迫指数(DMSI)、叶片水分饱和亏(WSD)、相对含水量(RWC)、束缚水含量、组织水含量、自由水含量、电解质渗出率、干旱处理伤害率、离体叶片抗脱水能力等指标,并对各指标进行显著性测验,评价各品种的抗旱性。结果表明:鉴定甜瓜品种抗旱性,苗期可应用株高胁迫指数(PHSI)、干物质胁迫指数(DMSI)、叶片水分饱和亏、电解质渗出率、干旱处理伤害率等指标。     

水通道蛋白与植物的抗旱性

水通道蛋白(aquaporin,AQP)构成水分运输的特异性通道,促进水的长距离运输,调节细胞内外水分平衡,并运输其它小分子物质。有专一性、高效性、可调控性和活性差异性等特点。本文就近几年来AQP的结构、功能、调节机理及其与植物抗旱性研究进展作一简要综述。