不同甘蔗基因型对低温胁迫的响应及其耐寒性评价

以广西农科院甘蔗研究所2008年育种材料中4个农艺性状优异的品系（08-56、08-441、08-572和08-1497）和2个广西主栽品种（ROC22和ROC16）为研究对象,在甘蔗苗期进行低温胁迫处理,通过抗寒形态特征、抗逆生理生化及光合特性指标的变化,综合评价各供试品种（系）的抗寒性。结果表明：（1）低温胁迫处理使甘蔗的株高、假茎粗均降低,使甘蔗叶片不同程度的萎蔫,叶片叶绿素含量降低。此外,低温胁迫处理使叶片丙二醛含量、细胞膜透性、脯氨酸含量逐渐增加,过氧化物酶（POD,peroxidase）活性显     

低温胁迫对不同甘蔗品种叶片光合色素和光合生理特性的影响

以4个抗寒能力不同的甘蔗品种(系)作为研究材料,分析光合色素含量与构成以及采用叶绿素荧光成像技术探究低温对甘蔗光合生理特性的影响。结果表明:耐寒性强的GR2、GT28叶片单位面积叶绿素a含量分别比ROC22高13.74%、10.39%,其叶片F_v'/F_m'分别高3.25%、3.01%,且这差异随着胁迫时间延长逐渐明显,而Φ_psⅡ和qP也具有相同的变化趋势;GR2、GT28叶片的单位面积类胡萝卜素含量分别比ROC22高22.73%、19.36%,其叶片NPQ分别高20.33%、12.17%,且NPQ随着胁迫延长快速升高;甘蔗在早期响应阶段(0～24 h)单位叶面积的光合色素含量基本不变,而叶片的F_v'/F_m'、Φ_psⅡ和qP受到抑制却迅速降低后并维持相对稳定,相反NPQ急速升高;在胁迫适应阶段(24～168h),叶片光合色素因为低温造成的合成受阻及结构破坏,其叶片F_v'/F_m'、Φ_psⅡ和qP在(24～72 h)处理期间再次大幅降低,但在(72～168 h)处理阶段光能吸收、利用及耗散份额保持相对平稳,而NPQ先急剧升高后逐渐趋于平缓,说明低温胁迫下甘蔗通过调节光合色素含量及在PSⅠ和PSⅡ的反应中心复合体的结合比例以加快耗散过剩的激发能,是植物(作物)在低温逆境条件其光合机构对光能吸收及利用的调节也是一种重要的保护策略。     

4个甘蔗主栽品种对干旱胁迫的生理响应

为探究短期干旱胁迫下甘蔗伸长期的生理响应,本研究以4个栽培推广面积较大的甘蔗品种‘云蔗08-1609’‘粤糖93-159’‘新台糖22号’和‘桂糖42号’为供试材料,采用人工盆栽控水法,设置正常浇水对照（土壤含水量占田间持水量的80%以上）和轻度干旱（50%~60%）、中度干旱（40%~50%）和重度干旱（30%~40%）3个干旱处理,研究不同甘蔗品种在干旱胁迫下抗氧化酶系统、抗坏血酸-谷胱甘肽（AsA-GSH）循环系统、植株受损状况以及脱落酸（ABA）含量的变化规律。结果表明：干旱胁迫导致4个甘蔗品种的SOD、POD、CAT和GR活性显著提高（P<0.05,下同）;AsA、GSH含量随着干旱时间显著上升;除‘云蔗08-1609’的GSSG表现出先升后降的趋势外,其他3个品种的GSSG含量不断上升;‘云蔗08-1609’的GSH/GSSG值不断上升,‘新台糖22号’不断下降,‘粤糖93-159’和‘桂糖42号’表现出先升后降;干旱胁迫造成4个品种的MDA和质膜透性显著增加,叶片相对含水率显著降低;除‘桂糖42号’的ABA含量表现为先上升后下降的趋势外,其他3个品种干旱胁迫下ABA含量表现为升-降-升的趋势。综上表明：干旱胁迫造成4个甘蔗品种的SOD、POD、CAT活性及GR、ABA、AsA、GSH、GSSG含量显著上升。MDA和质膜透性提高,绿叶率和叶片相对含水率下降。本研究发现不同品种甘蔗干旱胁迫下的响应规律各不相同,‘云蔗08-1609’在干旱胁迫下ABA和叶片相对含水率含量最高,SOD、CAT、POD和GR活性在干旱初期响应最快,质膜透性最小。‘新台糖22号’和‘桂糖42号’在AsA-GSH循环中具有较高的AsA、GSH、GSSG含量。‘粤糖93-159’具有较高的POD和CAT活性以及较低的MDA含量。     

6个枇杷品种对低温胁迫的生理响应及抗寒性评价

为探究枇杷对低温胁迫的生理响应,综合评价不同枇杷品种的抗寒能力,本研究以6个枇杷品种为试验材料,研究了低温胁迫对枇杷幼果种胚相对电导率、丙二醛、脯氨酸、可溶性糖和可溶性蛋白含量的变化。结果表明：随处理温度的降低,各枇杷品种幼果种胚相对电导率REC呈现“小-大-小”的“S”型曲线变化,结合Logistic方程得出不同枇杷品种种胚的半致死温度介于-4.759 ~ -2.73 ℃之间,其中,WT（白肉芽变）幼果种胚的半致死温度最低,大五星幼果种胚的半致死温度最高;6个枇杷品种的脯氨酸（Pro）含量、丙二醛（MDA）含量随低温胁迫均呈现出先升高后降低的倒“V”型变化趋势,但增幅和达到峰值的时间点不同;可溶性糖和可溶性蛋白含量呈逐渐增加的趋势,均在-5 ℃时达到最大值;通过隶属函数综合分析,得出6个枇杷品种材料的抗寒能力表现为WT（白肉芽变）>冠玉>宁海白>龙泉5号>早钟6号>大五星。综上所述,WT（白肉芽变）对低温的胁迫具有较强的适应性,抗寒能力强;半致死温度LT₅₀结合隶属函数法的综合评价能准确鉴定枇杷品种的抗寒性。本研究为枇杷抗寒种质的筛选及寻找提高抗寒性的新途径提供理论依据。     

引进甘蔗新品种对干旱胁迫的生理响应及抗旱性评判

采用桶栽试验方法,通过测定甘蔗干旱胁迫条件下的叶片丙二醛、脯氨酸可溶性蛋白含量等生理指标,探讨13个引进甘蔗品种对干旱胁迫的响应,并采用模糊数学中的隶属函数法评判参试品种苗期的抗旱能力。各品种耐旱能力强弱的排序结果为：福农15号、台糖98-0432、新台糖22号、湖光1号、园林8号、台糖8809、CP84／1198、台糖98／1606、C1—2003、园林9号、云蔗99／601、粤糖96／86、赣蔗18号、园林6号。     

油棕幼苗对低温胁迫的生理响应及其抗寒力评价

在0～15℃温度范围内,测定10个油棕种质的叶绿素、游离脯氨酸、可溶性蛋白、可溶性糖、丙二醛含量及相对电导率等与抗寒性大小有关的生理生化指标,利用SAS8.1统计主成分分析法,对10份油棕种质的抗寒能力进行综合评价,结果表明：(1)丙二醛和相对电导率是反映油棕低温胁迫的最重要指标,其次是叶绿素和脯氨酸含量,再次为可溶性糖和蛋白质含量。(2)主成分分析结果表明,低温胁迫处理的10个油棕种质的综合抗寒力为：RYL38＞RYL36＞RYL31＞RYL33＞RYL39＞RYL34＞RYL32＞RYL37＞RYL40＞RYL35。     

水分胁迫对不同抗旱性燕麦品种生理特性的影响

为了解燕麦抗旱生理机制,以抗旱性不同的燕麦品种蒙燕1号和坝莜3号为试验材料,采用盆栽方法研究了拔节期和抽穗期水分胁迫对不同抗旱性燕麦品种生理特性的影响。结果表明,在拔节期,地上部各生理指标在水分处理间与品种间均无显著差异。在抽穗期,随着水分胁迫的加剧,燕麦叶片相对含水量升高,相对电导率、丙二醛含量下降,保护酶(POD、SOD)活性和可溶性蛋白先降低后升高。中度水分胁迫下,与蒙燕麦1号相比,坝莜3号的丙二醛含量、叶片相对含水量变化幅度较大,保护酶活性升幅较小;在其他水分处理下各生理指标在品种间差异不显著。适度控水下,蒙燕1号的可溶性蛋白含量降幅小于坝莜3号。在拔节期,重度水分胁迫下,坝莜3号的根系活力降幅大于蒙燕1号;两个品种分别在适度控水和中度水分胁迫下根系活力最大。在抽穗期,两个品种根系活力受水分胁迫影响较小。综合分析表明,抗旱性强的蒙燕1号在水分胁迫下能保持相对较优的生理状态,其代谢功能和保水能力较强。     

不同水稻品种对NaCl胁迫的生理响应及耐盐性评价

土壤盐渍化是限制作物生长的重要因素之一,培育水稻耐盐新品种,对扩大水稻种植面积具有重要意义。为探究不同品种水稻幼苗的生长及生理的变化趋势,明确不同水稻品种苗期耐盐性强弱,以 5 个水稻品种为试验材料,采用水培方式研究不同浓度 NaCl(0、70、140 mmol/L)处理对水稻苗期生长及相关生理指标的影响,并利用主成分分析及隶属函数法进行综合评价其耐盐性。结果表明,盐胁迫下,盐分对各水稻品种的根长、根表面积、根体积、根尖数及根平均直径总体上起抑制作用,其中‘HH11’和‘日本晴’的根系生长指标值变化较小,‘9311’和‘JX99’的根长、根体积、根表面积、根尖数均受到显著抑制,‘HD961’平均根尖数最多。随着 NaCl 浓度增大,各品种株高、根系活力总体呈逐渐下降趋势,叶绿素总含量、相对电导率、丙二醛含量、脯氨酸含量、根系 Na⁺/K⁺总体呈上升趋势,而根系 Na⁺、K⁺含量呈先升高后减少的趋势。其中,盐胁迫下‘9311’和‘JX99’相对电导率、脯氨酸含量增幅最大,‘日本晴’和‘HH11’的丙二...     

河南主推小麦品种对低温胁迫的生理响应及耐寒性分析

为探讨不同小麦品种对春季低温胁迫的响应,以郑麦366、郑麦7698、矮抗58等12个河南省主推小麦品种为试验材料,研究了拔节期低温(-6℃)和孕穗期低温(0℃)处理对不同小麦品种叶片生理指标、产量及其构成要素的影响,分析了寒害级别与各生理指标增幅之间的相关性。结果表明,幼穗发育进程慢的强耐寒性小麦品种的叶片中可溶性糖含量、可溶性蛋白含量、脯氨酸含量、超氧化物歧化酶(SOD)活性、过氧化物酶(POD)活性、过氧化氢酶(CAT)活性在低温条件下的增幅大于幼穗发育进程快的弱耐寒性品种,丙二醛(MDA)含量的增幅表现出相反的趋势。拔节期和孕穗期低温处理,使供试小麦品种的有效穗数、穗粒数、千粒重以及产量均下降,拔节期低温对有效穗数和千粒重的影响更为严重,孕穗期低温对穗粒数和产量的影响更为严重。拔节期低温引起的小麦叶片可溶性蛋白含量、脯氨酸含量、SOD活性、CAT活性和MDA含量的增幅与小麦所受寒害级别呈显著或极显著相关;孕穗期低温引起的小麦叶片可溶性糖含量、可溶性蛋白含量、SOD活性、POD活性、CAT活性和MDA含量的增幅与小麦所受寒害级别呈显著或极显著相关。这些结果说明,不同小麦品种的耐寒性强弱在拔节期和孕穗期的表现并不一致,与寒害水平显著相关的生理指标也有差异,应结合两个时期的综合表现评价小麦品种春季的耐寒性。     

低温胁迫对蝴蝶兰光合及生理特性的影响

本研究以‘大辣椒’、‘4 号’、‘富乐夕阳’、‘火凤凰’、‘婚宴’和‘满天红’6 个蝴蝶兰品种为试材, 分析了低温胁迫过程中蝴蝶兰叶片叶绿素荧光参数的变化,并从中挑选出抗冷品种‘大辣椒’和不抗冷品种‘富乐夕 阳’,再对这 2 个品种的叶绿素含量、渗透调节物质、光合酶 PEPC 及抗氧化酶活性进行测定。结果表明：低温胁迫 期间,蝴蝶兰叶片的叶绿素荧光参数 Fo 逐渐升高,其他均呈降低趋势,低温处理后期,‘大辣椒’的 Fv/Fm 最高,‘大 辣椒’的叶绿素含量高于‘富乐夕阳’;PEPC 活性先逐渐升高,后趋于平缓,‘大辣椒’PEPC 活性显著高于‘富乐 夕阳’;可溶性糖、可溶性蛋白含量先升后降,‘大辣椒’的积累量高于‘富乐夕阳’;脯氨酸含量变化规律不一致; SOD 活性均逐渐升高,而过氧化物酶 POD、过氧化氢酶 CAT、抗坏血酸过氧化物酶 APX 活性基本呈先升后降的趋势, ‘大辣椒’各抗氧化物酶活性升高幅度均大于‘富乐夕阳’。由结果可知,‘大辣椒’PEPC 和 SOD 活性显著高于‘富 乐夕阳’,可能是其抗冷性较强的重要原因。研究结果为蝴蝶兰抗冷品种的选育及抗性分子机理研究提供理论基础。     

低温胁迫下不同类型玉米品种萌发的生理响应

以耐低温玉米品种吉单89与低温敏感型玉米品种吉单50为材料,研究在适温(25℃)与低温(10℃)条件下,种子萌发过程中内源激素、淀粉代谢以及氧化代谢和抗氧化酶活性的变化。结果表明,低温胁迫下,吉单89与吉单50发芽势较适温条件下分别降低3.6%和83.3%,萌发过程中丙二醛含量显著高于适温处理。不同类型品种比较发现,耐低温品种吉单89中GA含量、GA/ABA值以及α-淀粉酶和β-淀粉酶活性显著高于低温敏感型品种吉单50,MDA含量显著低于吉单50,抗氧化酶SOD、POD活性显著高于吉单50。耐低温玉米品种可以通过内源激素调节以及提高淀粉分解代谢共同提高低温萌发能力。     

高温胁迫对不同花生品种生理指标的影响

为了比较不同花生品种对高温胁迫的耐性机制,以高温敏感性花生品种冀花4和抗性品种豫花9719为供试材料,在苗期进行45℃的高温处理16d,测定了生物量、光合作用及活性氧簇(Reactive oxygen species,ROS)代谢相关指标。结果表明,与对照相比,(1)高温处理后两品种株高和干重均降低,豫花9719和冀花4株高分别降低37.95%和37.04%;冀花4的干重降低21.17%,豫花9719的干重不变。(2)冀花4的Fv/Fm降低1.71%,但豫花9719未受影响;高温处理使豫花9719叶片含水量及叶绿素a的含量分别增加0.78%和33.89%,两品种叶片类胡萝卜素含量分别降低11.14%和13.06%,可溶性蛋白含量分别增加54.04%和70.25%。(3)高温处理后,豫花9719和冀花4叶片MDA含量分别增加39.30%和36.30%,SOD活性分别增加28.82%和30.84%,但CAT活性不变;豫花9719叶片中游离脯氨酸含量增加811.23%。由此得出结论,抗性品种豫花9719叶片中渗透调解物质游离脯氨酸含量的增加,有效维持了叶片组织内含水量,减轻了高温胁迫对PSII的伤害,可能是其抵御高温胁迫的有利生理反应。     

甘蔗姊妹系对低钾胁迫响应的差异分析

以来源于同一甘蔗杂交组合的姊妹系'粤糖55号'和'粤糖00-236'为材料,通过对长期低钾胁迫下甘蔗生长、钾含量、钾利用效率和钾吸收效率以及短期低钾胁迫下钾含量、抗氧化酶活性变化的研究,探讨甘蔗姊妹系耐低钾能力的差异.研究结果显示:在长期低钾胁迫下,2个品种的株高、茎径和生物量存在显著差异,'粤糖55号'表现出显著的下...     

秋石斛‘三亚阳光’中苗低温胁迫生理响应研究及耐寒指标筛选

对秋石斛’三亚阳光’中苗进行15、10和5℃胁迫处理,测定各处理样品的电导率、可溶性蛋白、可溶性糖、游离脯氨酸、丙二醛、叶绿素含量、恢复生长之后的落叶率等耐寒生理指标,分析这些耐寒指标在胁迫下的变化规律,筛选出有效的耐寒评价生理指标。结果表明,电导率及可溶性蛋白、可溶性糖、游离脯氨酸、丙二醛含量和落叶率均随着处理温度的降低和处理时间的延长呈现上升趋势,而叶绿素含量则呈现逐渐下降的趋势。相关性分析发现,可溶性糖、游离脯氨酸、丙二醛、叶绿素含量和落叶率都与半致死温度有极显著的相关性,表明可溶性糖、游离脯氨酸、丙二醛、叶绿素含量和落叶率可作为秋石斛’三亚阳光’耐寒性综合评价的有效评价指标。研究结果可以为秋石斛种质资源的耐寒性评价提供了理论依据和技术方法。     

外源褪黑素对低温胁迫下玉米幼苗生长和生理特性的影响

以玉米品种‘郑单958’为试验材料,在幼苗长至三叶一心时,利用5个浓度(0、10、50、100、500μmol/L)的外源褪黑素进行叶面连续喷施3 d后,转入人工气候箱中进行低温胁迫处理,旨在探究外源褪黑素对低温胁迫下玉米幼苗生长特征、叶绿素含量、可溶性糖含量及过氧化物酶活性的影响。试验结果表明,褪黑素有利于缓解低温胁迫对玉米幼苗株高及叶片含水量特性影响,SPAD值升高,增强了叶片叶绿素合成能力,可显著提高玉米叶片过氧化物酶活性;可溶性糖含量随低温胁迫时间增加而增高,低温胁迫7 d后,对照组和处理组间可溶性糖含量存在显著差异。综合来看,外源褪黑素对低温胁迫下玉米幼苗受到的伤害可以起到缓解作用。     

不同水分条件下甘蔗品种幼苗性状研究

在不同水分处理条件下，研究了６个甘蔗品种幼苗性状的差异。结果表明，在正常供水条件下，抗旱品种表现为叶片较窄，叶片叶绿素含量较高，叶片上下表皮刚毛较多；抗旱品种在复水条件下比正常供水时具有更大的根系表面积和最大的根系伤流量；而品种间切叶自然失水速度和叶片水分饱和亏的差异有待进一步研究。     

接种甘蔗内生菌B9对不同甘蔗品种生长的影响

为探究甘蔗促生长菌株B9对不同基因型甘蔗品种的促生长效果,本研究采用6个不同基因型的甘蔗栽培种作为研究对象,以接种菌株与否分为处理组及对照组(CK),分别测定各甘蔗幼苗的株高、根长、鲜重、干重、株高、茎径、茎长等农艺性状以及叶绿素含量、根系活力、可溶性糖、可溶性蛋白等生理指标。通过综合生理指标及各方面农艺性状分析B9菌株对不同基因型甘蔗的促生长情况。由试验结果可知,在接种B9菌株后,不同甘蔗品种在株高、茎径、叶长、叶片数、地下部分和地上部分的鲜重、干重等农艺性状均显著优于CK;同时处理组中各甘蔗品种叶绿素含量、植株光合指标、蛋白质含量、可溶性糖含量、谷氨酰胺合成酶(GS)及谷氨酸合成酶(GOGAT)活性、根系活力等生理指标较CK均明显提升,其中’桂糖11’在叶绿素含量、气孔导度(Gs)、可溶性糖含量、谷氨酰胺合成酶活性等方面促进效果较为显著;对’粤糖93-159’的谷氨酸合成酶活性促进效果最为显著;’柳城09-182’的可溶性蛋白含量、根系活力等方面相比其余品种增幅最大;’滇糖01-58’中净光合速率(Pn)和蒸腾速率(Tr)促进效果最佳。可见,内生菌B9对不同基因型的甘蔗品种均存在一...