PEG胁迫下3个多年生黑麦草品种抗性生理研究

利用不同浓度PEG-6000溶液对3个多年生黑麦草(Lolium perenne L.)品种进行不同程度的水分胁迫处理,研究不同浓度PEG处理对各品种叶内游离脯氨酸与丙二醛(MDA)含量、超氧化物歧化酶(SOD)活性和外渗率等生理性状的影响.结果表明:PEG胁迫处理下品种首相叶片相对含水量均最高,叶片外渗率均最低且MDA含量增幅较小,对渗透胁迫的抗性最强,而品种球道的抗旱性最弱;渗透胁迫下各品种叶内游离脯氨酸累积量都明显增加且在渗透胁迫加重时,品种首相叶内脯氨酸含量急剧上升,对渗透胁迫具有较强抵御能力;5%PEG浓度胁迫初期,各品种叶片SOD活性均有所提高,胁迫加重时SOD活性则呈现不断下降趋势;PEG渗透胁迫导致3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,且3个品种对应指标的变化幅度存在差异.     

PEG胁迫对2种过路黄抗性生理生化指标的影响

以过路黄和金叶过路黄为材料,研究了不同浓度PEG胁迫对叶片的质膜透性、保护酶活性和渗透调节物质的影响。结果表明,在PEG胁迫下,过路黄和金叶过路黄叶片的质膜透性上升;超氧化物歧化酶活性先下降,后上升;脯氨酸和可溶性糖的含量都有明显增加。经几项生理指标的综合分析得出,过路黄比金叶过路黄具有较强的抗旱能力。     

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。     

干旱胁迫对6个坪用多年生黑麦草品种抗旱性的影响

研究6个多年生黑麦草(lolium perenne L.)品种在模拟干旱条件下相对含水量、细胞膜相对透性、游离脯氨酸、叶绿素、超氧化物歧化酶、过氧化氢酶及丙二醛含量等抗性生理生化指标的变化,并对其抗旱性进行综合评价。结果表明,抗旱性强的品种在干旱胁迫(PEG胁迫)下叶片保水力强,叶绿素含量高,游离脯氨酸维持积累时间长且累积量较高,并能保持相对较高的细胞膜完整性。经抗旱性综合评价得出,6个品种抗旱性强弱依次为:爱神特>首相>百舸>顶峰>卡特>球道。     

两个多年生黑麦草品种对盐胁迫的生理响应

以多年生黑麦草(Lolium perenne L.)品种麦迪(Mathilde)和绅士(Esquire)为供试材料,采用0、25、50、100和200mmol/L NaCl共5个处理,研究不同浓度NaCl处理对多年生黑麦草生理特性以及耐盐基因表达模式的影响。结果显示：两个黑麦草品种地上生物量、根重、株高、PSⅡ最大光化学量子产量(Fv/Fm)在不同浓度NaCl处理下均受到不同程度抑制;两个品种黑麦草地上部和根部K⁺含量在盐胁迫下均持续下降,Na⁺含量显著升高,但与绅士相比,麦迪能够在轻度盐胁迫(25和50mmol/L)下维持其地上部K⁺含量的相对稳定和较高的K⁺/Na⁺比率;两个品种黑麦草可溶性糖含量均随着NaCl处理浓度的升高呈现出上升趋势;耐盐候选基因LpNHX1、LpSKOR、LpHKT1;5的表达量在两个品种黑麦草中均能受到外界盐胁迫显著诱导而上调。     

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。     

多年生黑麦草叶片形态与低温胁迫的生理响应

多年生黑麦草(Lolium perenne)在冬季低温多风条件下易受寒害影响,造成脱水死亡。本研究以抗寒性强品种‘Brightstar SLT’和抗寒性弱品种‘Linn’为试验材料,在自然状态下观察两种黑麦草叶片形态,测定叶片相对失水速率,并在0℃低温胁迫条件下测定相关生理指标,以探究多年生黑麦草叶片形态与其低温胁迫生理响应的关系。结果表明,自然状态下,‘Brightstar SLT’叶片气孔数量显著多于‘Linn’(P0.05),气孔长度、气孔面积、叶片表皮细胞和相对失水速率显著小于‘Linn’(P0.05)。低温胁迫后,两品种多年生黑麦草蒸腾速率和气孔导度在短时间内均升高,‘Brightstar SLT’蒸腾速率和气孔导度显著小于‘Linn’(P0.05),光合速率显著高于‘Linn’(P0.05),电解质渗透率低于‘Linn’。由此得出:抗寒品种失水速率慢,在低温胁迫条件下表现出光合能力稳定和受低温伤害程度低的特点与其气孔数目多、长度小、面积小和表皮细胞小的叶片形态紧密相关。     

聚乙二醇胁迫下不同苜蓿品种愈伤组织生理指标的变化

以聚乙二醇(PEG)作为渗透胁迫剂,对5个苜蓿Medicago sativa品种愈伤组织进行干旱胁迫.用生理生化方法对各品种愈伤组织的过氧化物酶(POD)活性、脯氨酸积累量、质膜相对透性3项抗旱性鉴定指标进行测定,各项结果趋于一致,其抗旱性强弱的顺序为:龙牧803、草原2号、中牧1号、龙牧80l、准格尔.同时,证明了POD活性、游离脯氨酸含量和质膜透性均可作为苜蓿抗旱性鉴定的生理指标.     

没强度干旱胁迫后复水白三叶生长和生理特性恢复的研究

在温室内对白三叶盆栽苗进行的不同强度干旱胁迫和胁迫后复水处理研究表明，白厨 一定程度的胁迫后复不，胁迫对分枝生长的抑制能迅速消除，表现补偿生长的特点，超过此限度，补偿生长能力减弱，直至丧失补偿能力。复桫后体内因干旱胁迫所积累的游离脯氨酸量迅速下降，积累量大，而下降速度快；轻度胁迫积累的游离脯氨酸能在短期复水内下降到下沉水平，分枝的也能恢复正常；强度胁迫后复水，胁迫期积累的游离脯氨酸难以在短期内下降     

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.     

黑麦草对NaHCO3胁迫的光合生理响应

为了探讨牧草对碱胁迫的光合生理响应,采用营养液砂培方法,研究了不同浓度NaHCO₃(0,50,100,150,200 mmol/L)胁迫对黑麦草幼苗叶片光合色素含量、气体交换参数、叶绿素荧光和叶黄素循环的影响。结果表明,1)随着NaHCO₃浓度增大,叶绿素和类胡萝卜素含量逐渐降低,叶绿素a/b不断提高,净光合速率(P_n)、气孔导度(G_s)、蒸腾速率(T_r)和气孔限制值(L_s)下降,胞间CO₂浓度(C_i)升高,表明非气孔限制是碱胁迫下P_n降低的主要因素。2)PSⅡ初始荧光(F_o)随NaHCO₃浓度提高明显上升,最大荧光(F_m)、最大光化学效率(F_v/F_m)、实际光化学效率(Φ_PSⅡ)和光化学猝灭(q_P)显著下降,非光化学猝灭(NPQ)呈增加趋势。3)随着NaHCO₃浓度提高,天线转化效率(F_v′/F_m′)降低,激发能在2个光系统间的分配不平衡性(β/α－1)增大,叶片吸收的光能中用于光反应的比例(P)下降,而天线热耗散的比例(D)增加,叶黄素循环脱环氧化状态(A+Z)/(V+A+Z)呈先升后降趋势,表明依赖叶黄素循环的天线热耗散是碱胁迫下黑麦草耗散过剩光能的主要途径。     

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。     

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。     

多年生黑麦草高温半致死温度与耐热性研究

运用电导率法对多年生黑麦草Lolium perenne的6个坪用品种和6个牧用品种进行耐热性测定。叶片经梯度高温处理后,处理温度与细胞伤害率之间呈"S"型曲线,经显著性检验符合Logistic方程。通过Logistic拐点确定半致死温度,得出6个坪用品种耐热性的强弱次序是:爱神特卡特顶峰百舸首相球道;6个牧用品种耐热性的强弱次序是雅晴欧必克努依多福凤凰卓越。     

外源一氧化氮对镉胁迫下黑麦草生长和抗氧化酶活性的影响

利用一氧化氮(NO)供体硝普钠(sodium nitroprusside,SNP)0.1 mmol/L、Cd2 200 mg/L和SNP 0.1mmol/L Cd2 200 mg/L分别处理黑麦草幼苗.结果表明,与对照比较,SNP 0.1 mmol/L处理可增加黑麦草生物量、叶绿素含量、根系活力,降低丙二醛(malondialdehyde,MEA)含量、超氧阴离子(O2-·)产生速率和质膜透性,增强抗氧化酶活性;与对照比较,200 mg/L的Cd2 处理降低了黑麦草生物量、叶绿素含量、根系活力,使MDA含量和O2-·产生速率增加、质膜透性增大,抗氧化酶活性下降,植株体内积累Cd2 ;与Cd2 200 mg/L处理比较,SNP 0.1 mmol/L cd2 200 mg/L处理可提高黑麦草的生物量、叶绿素含量、根系活力,降低MDA含量和O2-·产生速率、质膜透性,而抗氧化酶活性增强,植株体内Cd2 积累量也明显下降.因此,外源NO对Cd胁迫下黑麦草生长有一定的缓解作用,可以增强黑麦草对Cd毒害的抗性.     

高温干旱胁迫下三个多年生黑麦草品种叶绿体和线粒体超微结构的变化

以多年生黑麦草的3个草坪型品种爱神特、百舸和球道为试验材料,研究了在高温和干旱胁迫下,各品种叶肉细胞叶绿体和线粒体等超微结构的变化情况。结果表明,35℃连续高温胁迫下3个品种的叶绿体均膨大变圆,并向细胞中央靠拢,且叶绿体内部分布有一定数目的脂质球体;PEG-6000(w/v)溶液(浓度为25%)处理的干旱胁迫下以球道的叶绿体结构受干旱胁迫伤害程度较重,出现基粒和被膜轻度破损,片层膨胀分化或溶解消失。高温干旱胁迫下3个品种的线粒体形态变化不甚显著,但其数量均有所增加,且3个品种叶肉细胞线粒体对高温干旱胁迫的耐受性均强于叶绿体。爱神特对高温干旱胁迫处理的耐受性相对较强,球道和百舸的耐热抗旱性较弱,但两者差异不明显。     

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。