达乌里胡枝子紫外吸收物质和渗透调节物质对干旱及增强UV-B辐射的动态响应

采用盆栽试验研究达乌里胡枝子（Lespedezas davurica）在不同水分梯度（适宜水分、轻度干旱胁迫、重度干旱胁迫）,及不同水分梯度和增强UV-B辐射复合处理下其叶片中紫外吸收物质和渗透调节物质的动态响应。结果表明：类黄酮含量在轻度和重度干旱胁迫下分别较适宜水分下升高39.2%和44.4%,总酚含量在重度胁迫下极显著升高（P<0.01）,苯丙氨酸解氨酶（PAL）活性在轻度胁迫下先升高后降低。复合处理下类黄酮、总酚含量及PAL活性升高,各处理间差异显著。干旱胁迫下,游离脯氨酸含量在胁迫前期大量增加,可溶性蛋白含量在胁迫中期极显著升高,可溶性糖在重度干旱胁迫后期大量积累。UV-B辐射对不同水分梯度下三者含量影响不同：游离脯氨酸含量在适宜水分和增强UV-B辐射复合处理下升高,在干旱和增强UV-B辐射复合处理下降低;可溶性蛋白合成在适宜水分和增强UV-B辐射复合处理初期受到一定的抑制,在干旱和增强UV-B辐射复合处理下被诱导;可溶性糖在复合处理下含量下降,但随着水分减少其下降幅度有所减弱。隶属函数综合分析表明,干旱胁迫下达乌里胡枝子抗氧化能力随着干旱胁迫强度增加而增加,增强UV-B辐射下轻度干旱胁迫使其抗氧化能力增强,而重度干旱胁迫使其抗氧化能力降低。     

达乌里胡枝子紫外吸收物质和渗透调节物质对干旱及增强UV-B辐射的动态响应北大核心CSCD

采用盆栽试验研究达乌里胡枝子(Lespedezas davurica)在不同水分梯度(适宜水分、轻度干旱胁迫、重度干旱胁迫),及不同水分梯度和增强UV-B辐射复合处理下其叶片中紫外吸收物质和渗透调节物质的动态响应。结果表明:类黄酮含量在轻度和重度十旱胁迫下分别较适宜水分下升高39.2%和44.4%,总酚含量在重度胁迫下极显著升高(P<0.01),苯丙氨酸解氨酶(PAL)活性在轻度胁迫下先升高后降低。复合处理下类黄酮、总酚含量及PAL活性升高,各处理间差异显著。干旱胁迫下,游离脯氨酸含量在胁迫前期大量增加,可溶性蛋白含量在胁迫中期极显著升高,可溶性糖在重度干旱胁迫后期大量积累。UV-B辐射对不同水分梯度下三者含量影响不同:游离脯氨酸含量在适宜水分和增强UV-B辐射复合处理下升高,在干旱和增强UV-B辐射复合处理下降低;可溶性蛋白合成在适宜水分和增强UV-B辐射复合处理初期受到一定的抑制,在干旱和增强UV-B辐射复合处理下被诱导;可溶性糖在复合处理下含量下降,但随着水分减少其下降幅度有所减弱。隶属函数综合分析表明,干旱胁迫下达乌里胡枝子抗氧化能力随着干旱胁迫强度增加而增加,增强UV-B辐射下轻度干旱胁迫使其抗氧化能力增强,而重度干旱胁迫使其抗氧化能力降低。     

达乌里胡枝子抗氧化防御系统对干旱及增强UV-B辐射的动态响应

以达乌里胡枝子(Lespedeza davurica)为研究对象,通过对照、中度干旱以及干旱与增强UV-B辐射复合处理,对其超氧阴离子(O2-)、丙二醛(MDA)和抗氧化剂含量及抗氧化酶活性的动态变化进行研究,探讨其抗氧化能力及膜脂过氧化的动态响应.结果表明:与单因子干旱胁迫相比,复合胁迫使超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)活性降低,抗坏血酸过氧化物酶(APX)及过氧化物酶(POD)活性升高,其中低强度UV-B辐射与干旱复合胁迫使SOD活性极显著低于单因子干旱胁迫下的(P＜0.01),POD活性随UV-B辐射强度增加而降低,APX和CAT活性随UV-B辐射强度增加而增加.与单因子干旱胁迫相比,复合胁迫使抗坏血酸(AsA)含量增加,且随UV-B辐射强度的增加先增加后降低;使叶绿素(Chl)和类胡萝卜素(Car)含量降低,随UV-B辐射强度增加而降低.低强度UV-B辐射与干旱复合胁迫前6d花青素含量极显著高于对照(P＜0.01).复合胁迫前期,MDA和O2-含量均比单因子干旱胁迫的低,后期则不同.隶属函数综合评价得出,中度干旱以及复合胁迫均能提高达乌里胡枝子的抗氧化能力,且与干旱胁迫相比,低强度UV B辐射与干旱复合胁迫下其抗氧化能力较高,而高强度UV-B辐射与干旱复合胁迫下则较低.     

增强UV-B辐射对念珠藻生长的影响

研究表明,由于氯、氟、烃等的大量使用,导致了平流层臭氧层的减薄,使到达地球表面的UV-B辐射增强。我国上空的臭氧层也有所减薄,青藏高原上空还观测到臭氧低值中心[1],紫外辐射增强被公认为重大的全球环境问题,对人类及全球生态系统产生深远的效应[2]。许多试验结果表明,在增强的UV-B辐射下,植物的生长发育和生物量都有明显的降低,光合作用和呼吸作用受到抑制[3],以致影响到植物的生长发育和作物的产量[4]。环境对植物的生长发育等生命活动产生重要影响,植物体在生命活动的各个时期都受到周围环境中各种信号因素的影响,如光、温度、干旱…     

PEG干旱胁迫对3种葱属植物种子萌发期渗透调节物质及酶活性的影响

为探明东北地区常见野生葱属植物耐旱能力,筛选野生葱属植物耐旱种质资源,本研究以野韭（Allium ramosum L.）、山韭（Allium senescens L.）和蒙古韭（Allium mongolicum Regel）3种葱属植物为材料,采用不同浓度的PEG-6000模拟干旱胁迫,分析其种子萌发期渗透调节物质及酶活性的影响,并结合主成分分析和隶属函数分析比较抗旱性。结果表明：干旱胁迫下,3种葱属植物种子萌发期相对电导率显著升高（P<0.05）,丙二醛、脯氨酸、可溶性糖、可溶性蛋白含量及超氧化物歧化酶、过氧化氢酶、过氧化物酶、多酚氧化酶活性均呈现先上升后下降的趋势。3种植物相比,山韭相对电导率最低,渗透调节物质积累量最高,酶活性变化明显。主成分分析表明,4种酶活性之间显示出强相关性。隶属函数分析得出3种植物种子的抗旱性由高到低依次为：山韭 > 野韭 > 蒙古韭。     

模拟干旱对佛甲草生长和渗透调节物质积累的影响

 采用ＰＥＧ ６０００模拟干旱处理佛甲草,测定佛甲草鲜重、干重、含水量、根系脱氢酶活性、无机物含量、有机物含量、无机渗透调节物质和有机渗透调节物质含量,并用高效液相色谱法测定７种有机酸的含量。结果显示,与对照相比,在不同浓度ＰＥＧ ６０００模拟干旱胁迫下,佛甲草鲜重、干重、含水量、根系脱氢酶活性、无机物、Ｎａ^＋ 、Ｋ^＋ 、ＮＯ_３^－ 含量均呈下降趋势,而有机物、游离氨基酸、脯氨酸、可溶性糖含量均呈上升趋势;可溶性蛋白含量则呈先上 升后下降趋势;高效液相色谱法结果显示,７种有机酸含量变化幅度也各不相同。综合分析表明,模拟干旱处理对佛甲草生长有抑制作用,且随着干旱胁迫程度的增加,其受抑制程度也加重;在干旱胁迫下,佛甲草不是通过积累无机离子（Ｎａ^＋ 、Ｋ^＋ 、ＮＯ_３^－ ）而是通过积累有机渗透调节物质（游离氨基酸、脯氨酸、可溶性糖、可溶性蛋白、草酸、丙二酸等）进行调节。     

干旱胁迫对三种观赏草叶片渗透调节的影响

用盆栽控水的方法研究干旱胁迫对三种观赏草渗透调节的影响,以探讨其抗旱的生理机制。结果表明:三种观赏草的渗透调节能力都随胁迫而发生变化,其中抗旱性最弱的弯叶画眉草,随着胁迫时间的延长渗调能力降低;抗旱性最强的蒲苇渗调能力在胁迫早期变化较小,但随着胁迫时间的延长,渗调能力持续增大;抗旱性中等的狼尾草的渗调能力在干旱胁迫期间高于蒲苇,但随着胁迫程度的加剧和胁迫时间的延长,其渗调能力下降,复水后渗调能力降低幅度最大。三种观赏草积累的有机渗调物质有所不同。K+、Na+、Ca2+、Mg2+均参与了观赏草的渗透调节,K+、Ca2+是其主要的渗调离子,K+含量最大,Ca2+增幅最大。     

荆芥的生长、渗透调节和抗氧化能力对干旱胁迫的响应

采用盆栽控水试验,研究荆芥的生长、渗透调节和抗氧化能力在不同干旱程度[基质相对含水量分别为5%~10%(重度干旱)、45%~50%(中度干旱)和85%~90%(正常灌溉)]和不同干旱时间(15、30和45 d)下的响应。结果表明,随着干旱程度的加深,荆芥的生长受到抑制,生长速率、叶干重和叶绿素含量降低,比叶质量增大;叶中渗透调节物质的积累增加,可溶性糖、可溶性蛋白、脯氨酸和Na⁺含量增大;叶片抗氧化能力受到影响,其中超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)活性在胁迫15和30 d时逐渐增强,45 d时逐渐减弱,过氧化物酶(POD)活性则在胁迫30和45 d时逐渐增强,总酚和总黄酮的含量在胁迫15 d逐渐增大,分别在30和45 d时中度干旱下的积累量最高。随着干旱胁迫时间的延长,荆芥叶的渗透调节作用受到影响:可溶性糖、可溶性蛋白含量升高,脯氨酸、K⁺、Na⁺和Ca²⁺的含量降低,SOD和CAT活性先增强后减弱,POD活性持续增强,总酚和总黄酮的含量先增加后趋于不变。荆芥能对干旱胁迫做出适应性应答,对缺水环境具有一定的耐受性,这为荆芥的规范化栽培和用水管理提供了依据。     

干旱复水后４份偃麦草渗透调节物质的响应

 用盆栽法研究了干旱复水后４份偃麦草种质资源对水分短缺的生理响应。结果表明,干旱复水后土壤含水量呈下降趋势,且复水后０,５,１０,１５ｄ间土壤含水量差异显著（P＜０．０５）;复水后偃麦草叶片水分饱和亏缺基本呈上升趋势,可溶性蛋白、脯氨酸及游离氨基酸均呈“先降低后上升”趋势,可溶性糖则呈下降趋势;游离氨基酸、脯氨酸与可溶性糖间存在负相关关系,且游离氨基酸与可溶性糖间相关性极显著（P＜０．０１）。综合评价认为,４份偃麦草抗旱性强弱顺序为Ｅ２２＞Ｅ５＞Ｅ１＞Ｅ１６,且当土壤水分含量低于３９．４７％ 时,偃麦草开始受到干旱胁迫,需要进行及时灌溉。     

干旱胁迫对苣荬菜抗氧化酶和渗透调节物质的影响

为探究野生苣荬菜(Sonchus brachyotus DC.)抗旱能力,用盆栽控制浇水模拟干旱的方法,研究了不同程度干旱胁迫下苣卖菜幼苗对干旱胁迫的响应。结果表明:随着干旱胁迫程度的加深,苣荬菜叶片相对含水量逐渐降低,质膜透性、丙二醛(MDA)含量升高,轻度干旱胁迫下以上3种指标与对照相比差异不显著(P<0.05)。超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性升高,SOD,POD活性在重度干旱条件下稍有下降,但仍高于对照。可溶性有机渗透调节物质脯氨酸、可溶性糖含量、可溶性蛋白含量持续上升,尤以脯氨酸上升幅度最大,重度干旱时达对照的11.06倍,表明苣荬菜有一定的抗旱能力。     

达乌里胡枝子抗氧化防御系统对增强UV-B辐射的动态响应

为探究增强UV-B辐射对达乌里胡枝子(Lespedeza davrica)抗氧化能力的影响,采用盆栽试验研究其在不同UV-B辐射强度(CK=0,T₁=1.944 kJ·m^-2·d^-1,T₂=3.002 kJ·m^-2·d^-1)下的抗氧化保护系统相关指标的动态响应,UV-B辐射处理持续15 d,每3 d取样一次至结束后第3 d再取样一次。结果表明:随着处理时间的延长,增强UV-B辐射使超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)活性降低,抗坏血酸过氧化物酶(APX)和过氧化物酶(POD)活性升高,且SOD,POD和CAT的活性随着辐射强度的增加而降低,APX活性在开始处理9 d内随着辐射强度的增加而增加,此后随着辐射强度的增加而降低;增强UV-B辐射使抗坏血酸(AsA)含量增加,类胡萝卜素(Car)含量降低,且二者的含量均随着辐射强度的增加而降低;增强UV-B辐射使超氧阴离子(O₂^·-)、丙二醛(MDA)含量升高,O₂^·-含量和MDA含量均随着辐射强度的增加而增加。UV-B处理结束后,除SOD活性、POD活性、AsA含量呈下降趋势外,其他指标都呈上升趋势。通过隶属函数法综合评价得出:增强UV-B辐射降低了达乌里胡枝子的抗氧化能力,随着UV-B辐射强度的增加,抗氧化能力降低。     

不同白羊草居群对干旱胁迫的生理响应及抗旱性评价

为探明10个不同野生居群白羊草[Bothriochloa ischaemum （L.） Keng]的苗期抗旱性差异,采用盆栽法对材料进行正常供水（80%田间持水量）、轻度水分胁迫（65%田间持水量）、中度水分胁迫（50%田间持水量）、重度水分胁迫（35%田间持水量）处理,测定株高、根冠比、游离脯氨酸（Pro）、丙二醛（MDA）、可溶性糖（SS）含量及过氧化物酶（POD）、超氧化物歧化酶（SOD）活性的变化。结果表明：随干旱胁迫程度的增加,白羊草株高逐渐降低,根冠比逐渐增大,植株地上部分Pro、MDA、SS含量上升,SOD、POD活性增强。由隶属函数分析7个指标得到白羊草苗期抗旱性强弱顺序为：汾阳居群 > 娄烦居群 > 太谷居群 > 隰县居群 > 柳林居群 > 中阳居群 > 榆社居群 > 平定居群 > 浑源居群 > 阳曲居群。     

干旱和UV-B对两种牧草生长和抗氧化系统的影响

在干旱胁迫、紫外线辐射胁迫及二者协同胁迫下,研究垂穗披碱草(Elymus nutans Griseb.)和冷地早熟禾(Poa crymophila Keng.)幼苗的生长和抗氧化系统的变化。结果表明:幼苗在不同逆境下抗氧物质和生长指标差异不明显,说明二者具有相同的防御机制;在UV-B辐射和干旱胁迫下,株高、叶片含水量、叶面积、鲜重和干重均呈下降趋势,POD(过氧化物酶)活性降低,SOD(超氧化物歧化酶)和CAT(过氧化氢酶)活性升高,Pro(脯氨酸)和AsA(抗坏血酸)含量升高;但在二者协同胁迫下,鲜重、干重、叶片含水量比干旱胁迫下均有所提高,株高和叶面积比UV-B胁迫下也有相应提高,证明在协同胁迫下,幼苗具有较强抵抗力;这可能是在干旱胁迫下脯氨酸(Pro)和抗坏血酸(AsA)显著增加增强了植株对UV-B辐射胁迫的抵抗力,同时在UV-B胁迫下植物产生大量的抗氧系统酶,因而有利于清理对干旱胁迫产生的有毒物质,同时有些活性蛋白等物质的产生将会增加细胞内渗透压,有利于保持水分,增强植物抗旱能力。     

褪黑素对干旱胁迫下达乌里胡枝子幼苗生长及叶片水分生理的影响

为探究褪黑素对植物苗期干旱胁迫的影响,本试验在干旱胁迫下对'晋农1号'达乌里胡枝子(Lespedeza da-vurica)叶面施加了不同浓度(25,50,100,200和400 μmol·L-1)褪黑素,并测定了幼苗生长及叶片水分生理指标.结果显示,与干旱对照组相比,施加适宜浓度的外源褪黑素可显著提高干旱胁迫下达乌里...     

遮光及增加UV-B辐射对高寒草甸矮嵩草光合色素以及光合作用的影响

以矮嵩草草甸上天然太阳辐射为背景,建立人工增强太阳UV-B辐射和遮光装置,分别模拟平流层臭氧损耗5%时近地面的太阳UV-B辐射和滤去40%-60%的太阳辐射强度。结果表明,经过40多天的增强UV-B辐射处理降低了矮嵩草光合色素的含量以及Chla/b的比值,而使Chlb/(a b)比值上升。增强UV-B辐射还使矮嵩草的光合速率、呼吸速率以及表观量子效率(AQY)下降。遮光处理使得矮嵩草光合色素含量上升,Chla/b和Chlb/(a b)比值基本不变。遮光处理还提高了矮嵩草的光合速率、呼吸速率以及表观量子效率(AQY)。     

鸭茅种子萌发对渗透胁迫响应与耐旱性评价

根据不同鸭茅(Dactylis glomerataL.)品种萌发期对干旱胁迫的响应,评价9份南方主推鸭茅种质材料抗旱性差异,为其耐旱胁迫人工调控提供依据.PEG(PEG-6000)模拟干旱胁迫条件,分别以5％,10％和13％(-0.1MPa,-0.2 MPa和-0.3 MPa)聚乙二醇溶液作渗透介质,采用人工气候箱内培养皿培养进行萌发期抗旱性研究,测定萌发抗旱指数、活力抗旱指数、相对发芽率、相对发芽势、相对胚芽长(干重)和相对胚根长(干重)6个指标,应用模糊隶属函数法进行耐旱性综合评价,并结合种子萌发期贮藏物质转运率与萌发抗旱指数相关性分析进行.结果表明:9个鸭茅材料耐旱隶属函数平均值范围为0.139～0.935.宝兴平均值最高,为0.935,其耐旱性最高,其次为02-116和斯巴达,平均值分别为0.883和0.824,而01998材料平均值最低,为0.139.胚根、胚芽在不同渗透胁迫条件下生长受到不同程度的抑制,贮藏物质转运效率降低,胚根、胚芽干重和贮藏物质与萌发抗旱指数相关性显著.13％PEG渗透溶液浓度胁迫处理8d可作为研究鸭茅萌芽期抗旱性鉴定的水分胁迫适宜浓度.因此,采用模糊隶属法进行鸭茅耐旱性的综合评价时,贮藏物质转运效率可作为萌芽期抗旱性鉴定的重要指标.     

UV-B辐射增强和温度变化对麻花艽光响应的影响

为了确定UV-B辐射增强和温度变化对高寒草甸植物生理过程的影响,以LI-6400便携式光合测定系统控制温度和紫外灯UV-B辐射增强方法,测定分析了UV-B辐射增强和温度变化对麻花艽(Gentiana straminea Maxim.)叶片光合作用及相关生理参数的影响。结果显示:麻花艽叶片净光合速率(P_n)、气孔导度(G_s)、胞间CO₂浓度(C_i)、蒸腾速率(E)和水分利用效率(WUE)在对照下较高,UV-B辐射为20W和40W处理下较低;8月,P_n在25℃下比15℃下显著高;9月,对照处理下P_n在25℃下比15℃下高。同时,E在25℃比15℃下高;G_s、WUE和C_i在25℃下比15℃下低。另外,麻花艽叶片P_n在光合有效辐射强度为0~800μmol·m^-2·s^-1时随光合有效辐射强度增加而增加幅度较大,800~2200μmol·m^-2·s^-1时增幅较小;G_s和E随光合有效辐射强度增加而增加;C_i在光合有效辐射强度0~800μmol·m^-2·s^-1时随光合有效辐射强度增加而呈现下降趋势,800~3000μmol·m^-2·s^-1变化不大;WUE在光合有效辐射强度0~800μmol·m^-2·s^-1时随光合有效辐射强度增加而呈现增加趋势,800~3000μmol·m^-2·s^-1时呈现下降趋势。说明UV-B辐射增强将对高寒草甸植物-麻花艽叶片光合作用及相关参数将产生极大影响,影响与温度变化有一定的关系。