PEG模拟干旱胁迫对不同抗逆性棉花的生理特性的影响

为了筛选培育棉花抗旱性的有用指标,利用聚乙二醇(PEG6000)模拟干旱,对不同类型棉花苗期干旱处理响应进行了评价。基质育苗后,采用5种不同浓度聚乙二醇胁迫棉花幼苗,7 d后测定叶片的叶绿素、可溶性糖、可溶性蛋白、游离脯氨酸和丙二醛(MDA)含量的变化,比较过氧化物酶(POD)、超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)活性的差异,结果表明:棉花苗期在不同浓度PEG胁迫下,叶绿素含量在5%的PEG胁迫下,表现含量略升高,高于10%PEG浓度胁迫,叶绿素含量呈现下降的趋势;可溶性糖在10%~25%的PEG胁迫下表现高的含量;可溶性蛋白在5%PEG胁迫时,其含量开始增加并高于对照;游离脯氨酸含量表现为随着胁迫浓度的加大而升高,抗旱、抗盐品种增加的量高于敏感材料;丙二醛含量亦表现为随着胁迫浓度的加大而升高,在5%~15%的范围内,抗旱抗盐品种升高幅度低于敏感材料,在20%,25%的高浓度胁迫下,三种材料的差别很小;三种抗氧保护酶活性在不同材料不同胁迫浓度中表现出差异,POD酶活性在5%PEG干旱胁迫时即表现出上升趋势,在10%、15%胁迫浓度时达到最高值;SOD酶活性在5%的胁迫下高于对照,随着10%、15%、20%PEG浓度逐渐增高,SOD酶活性均表现稳定的高活性;CAT酶活性在5%、10%PEG胁迫时呈现增高趋势,在15%以上的PEG胁迫时活性迅速下降。由此认为,叶绿素、可溶性蛋白、脯氨酸和丙二醛含量可能是干旱胁迫下的植株被动响应的指标,可溶性糖合成可能是一种重要渗透调节方式;在不同干旱级别中不同抗氧保护酶在起主导作用,SOD酶可能是较好的抗旱性选择指标。     

PEG胁迫对萌动苦豆子子叶抗旱生理及氧化苦参碱含量的影响

以PEG-6000模拟干旱条件,测定苦豆子种子萌发、萌动种子子叶中质膜相对透性(PMP)、丙二醛(MDA)和脯氨酸(Pro)含量以及抗氧化物酶POD、CAT、SOD酶活性以及氧化苦参碱含量,探讨苦豆子种子的抗旱适应性。结果表明:10%PEG胁迫下,种子的发芽势、发芽率、发芽指数和活力指数均达到最高,依次为66.67%,78.67%,24.40和183.79,20%PEG胁迫种子仍有较高的发芽能力。随PEG胁迫程度加剧,萌动苦豆子种子子叶中质膜相对透性和Pro含量逐渐上升,MDA含量逐渐下降;POD、CAT和SOD 3种保护酶对干旱胁迫的保护作用不尽相同,中轻度胁迫(PEG≤20%)时POD酶起主要作用,重度胁迫(PEG20%)时CAT和SOD酶起主要作用。PEG胁迫使子叶中OMA含量下降,OMA含量与抗旱生理指标间均存在负相关。适度干旱有助于苦豆子种子萌发,萌动种子对干旱有强的防御机制。     

干旱胁迫下牛心朴子幼苗的抗旱生理反应和适应性调节机理

为探讨牛心朴子抵御干旱的生理反应和适应性调节机理，对其幼苗进行不同PEG（聚乙二醇）浓度和不同胁迫时间的处理。结果表明：各项生理反应主要受PEG浓度的影响，而受胁迫处理时间长短的影响较小；在10％－20％的PEG浓度胁迫下，叶片相对含水量、根系活力、根系及地上部生长量下降的幅度较小，根冠比、可溶性糖、Pro、K^ 上升的幅度也较小，表现出耐旱的生理特性；在25％的PEG浓度胁迫下，上述指标发生了很显著的变化，叶片相对含水量，根系活力明显下降，可溶性糖最大含量出现的时间较20％浓度胁迫提早3d，且较20％PEG浓度时的最大含量低，并在延长处理3d后进一步下降，根系和地上部的生长受到严重抑制,且地上部影响大于根系，根冠比显著增大，胁迫后期趋于恒定状态，生长几乎完全停止；在PEG浓度为25％的严重干旱胁迫下，处理9d时，其渗透调节物质的累积量开始下降，致使渗透调节效应减弱。研究表明，25％的PEG浓度是牛心朴子抗旱胁迫的最大适应阈值。     

不同大豆品种在萌发期对干旱胁迫的生理响应及抗旱性评价

对3个大豆品种(黄豆、晋豆19及郑9007)采用不同浓度PEG-6000(0、12%、14%、16%、18%和20%)模拟干旱胁迫处理,测定种子萌发及抗氧化酶活性等指标。结果表明,不同浓度PEG处理均降低了3个大豆品种的相对发芽势、相对发芽率及相对胚根长,18%PEG处理为合适的干旱胁迫条件。在18%PEG处理下,3个大豆品种胚根的超氧化物歧化酶(SOD)活性、过氧化物酶(POD)活性、可溶性糖、可溶性蛋白、脯氨酸及丙二醛(MDA)含量均发生了显著变化。其中,黄豆胚根SOD活性、POD活性、CAT活性、可溶性糖、可溶性蛋白、脯氨酸含量分别为对照的5.41、2.13、2.64、2.84、2.13倍和10.98倍,均高于晋豆19和郑9007,而MDA含量上升为对照的1.59倍,低于晋豆19和郑9007。通过隶属函数法综合评价发现,3个大豆品种的抗旱性强弱依次为黄豆郑9007晋豆19,说明黄豆的抗旱能力高于晋豆19和郑9007。     

PEG渗透胁迫下3份大麦材料幼苗叶片抗旱生理特性分析

以甘啤4号、哈瑞特和D- 22大麦为材料,测定不同浓度PEG6000(5％、10％、15％、20％、25％和30％)渗透胁迫处理下大麦幼苗叶片的相对含水量、Pro含量等生理指标,分析PEG渗透胁迫模拟干旱对大麦生理生化特性的影响.结果表明,随着PEG溶液浓度的增加,三个材料的大麦幼苗叶片的相对含水量均下降,而脯氨酸含量...     

水分胁迫对不同品种甜高粱幼苗保护酶活性等生理特性的影响

以两个甜高粱品种为材料,研究不同浓度PEG-6000渗透溶液对甜高粱幼苗保护酶活性等生理特性的影响,比较不同品种间的抗旱性差异。结果表明:10%、20%PEG胁迫下两个品种甜高粱幼苗叶片相对含水量下降,质膜相对透性、丙二醛及脯氨酸含量增大,其中农家品种变幅较大;随着PEG胁迫浓度的增加,两个品种叶片还原型谷光苷肽(GSH)含量降低,20%PEG胁迫下甜新2号GSH含量高于农家品种;两种PEG浓度处理下,甜新2号叶片抗氧化酶(APX、POD、SOD、CAT)活性高于农家品种。综合分析表明,相对于农家品种,甜新2号具有较强的抗旱性。     

过氧化氢参与干旱条件下脱落酸诱导黄瓜不定根形成

以黄瓜(Cucumis sativus.L)为试材,采用聚乙二醇(PEG)模拟干旱胁迫,研究过氧化氢(H_2O_2)与脱落酸(ABA)在干旱胁迫下对黄瓜不定根发生的作用及其相互关系。结果表明:0.3%PEG产生了中度干旱胁迫。干旱条件下外源H_2O_2和ABA可以显著促进黄瓜外植体不定根的发生,且呈明显的剂量效应,800μmol·L~(-1)H_2O_2和0.5μmol·L~(-1)ABA促进效果最显著。干旱胁迫下H_2O_2和ABA共同处理的根数较H_2O_2或ABA单独处理分别高19.3%和31.3%。干旱胁迫下ABA与内源H_2O_2清除剂过氧化氢酶(CAT)或内源H_2O_2合成抑制剂二苯基碘(DPI)共处理较ABA单独处理,根数分别降低15.2%和30.9%,根长分别降低24.1%和26%。进一步结果表明,与PEG处理相比,PEG+ABA处理的叶片气孔开度百分比、密度和相对电导率分别降低了24.2%、15.4%和14.2%,而相对含水量增加了25%。此外,PEG+ABA处理增加了外植体的渗透调节物质(脯氨酸、可溶性糖和可溶性蛋白)含量和过氧化物酶、多酚氧化酶和吲哚乙酸氧化酶的活性,降低了丙二醛含量。然而,内源H_2O_2清除剂CAT逆转了ABA的上述作用。可见,H_2O_2通过调节水分平衡、细胞膜稳定性、渗透调节物质含量和生根相关酶活性参与干旱条件下ABA促进不定根的发生。     

入侵植物长刺蒺藜草对不同程度干旱胁迫的适应对策

研究长刺蒺藜草在逆境条件下的生理适应机制，明确其抗旱能力，对防治长刺蒺藜草有重要意义。本研究选择内蒙古自治区通辽市科尔沁沙地长刺蒺藜草的成熟期刺苞中的种子为材料，模拟不同程度的干旱胁迫，通过室内盆栽试验方法进行处理，设置3个水分处理梯度，土壤含水量分别控制在田间饱和持水量的80%、55%和35%，分别研究恒定的充分供水处理（CK）、中度干旱胁迫处理（MD）、重度干旱胁迫处理（SD）对长刺蒺藜草各器官生物量、保护酶活性及丙二醛含量的影响。结果表明：（1）随着干旱胁迫程度增强，长刺蒺藜草的茎、叶生物量以及地上总生物量均逐渐减少，果实生物量呈现先增长后减少的趋势。（2）随干旱胁迫程度的加强，长刺蒺藜草的过氧化物酶（POD）活性、丙二醛（MDA）含量迅速上升；超氧化物歧化酶（SOD）活性平缓上升；过氧化氢酶（CAT）活性呈先上升后下降。（3）中度干旱胁迫下长刺蒺藜草的生育期与充分供水的无显著差异且显著长于重度干旱胁迫下的。综上所述长刺蒺藜草在中等干旱胁迫下采用耐旱的适应策略，降低营养体的生物量分配，增加繁殖体的生物量分配并且延长生长发育时间从而获得更大的结实量；而在重度干旱胁迫下采用逃旱的适应...     

干旱胁迫下蚕豆叶片抗氧化酶活性的变化

抗氧化防御系统在植物抗旱中发挥着极大的作用.本试验采用PEG胁迫和叶片35℃烘干处理的方法,研究了模拟干旱胁迫条件下蚕豆叶片SOD、POD、CAT活性变化.结果表明,三种抗氧化酶随胁迫时间的延长活性升高;随胁迫程度增加SOD活性活性降低,POD和CAT活性变化规律性不明显.总体而言,SOD活性对胁迫的耐受性更强.     

盐分和水分胁迫对补血草种子萌发的影响

在不同昼夜温度条件下用不同浓度NaCl(mmol/L)溶液及等渗聚乙二醇溶液处理大叶补血草(Limo-nium gmelinii(Willd.)Kuntze)和耳叶补血草(Limonium otolepis(Schrenk)Kuntze)种子,分别测定其萌发率、发芽势和发芽指数,测定处理9 d未萌发的种子移入蒸馏水后的萌发恢复率,以研究温度、盐胁迫和模拟干旱胁迫对种子萌发的影响。结果表明:两种补血草种子萌发的最适温度为25~15℃,在蒸馏水中的萌发率最高,随着盐浓度和PEG6000溶液浓度的增加,种子的萌发率、发芽势和发芽指数递减,对萌发产生抑制作用;PEG6000溶液对种子的萌发抑制程度与等渗NaCl溶液相当。较高盐浓度和PEG6000溶液处理下的种子复水后萌发可以恢复。     

海拔高度对羊草生物量和根茎形态可塑性的影响

内蒙古大青山地区羊草生物量和根茎形态可塑性随海拔高度(1000m-2000m)变化反应的研究结果表明,二者均具有显著可塑性。在生物量方面:羊草生物量、群落总生物量及两者比值随着海拔高度的升高均呈现出递增的趋势;根茎与须根的比值也是呈增加的趋势,这表明海拔高度影响其物质的分配比率,但根冠比却呈二次曲线的变化,即开始时下降随后又增加的趋势。在形态可塑性方面:根茎总长度、根茎节间长度随着海拔的升高,呈现出递增的趋势,而相邻分株间距没有表现出明显海拔差异。     

羊草干物质积累及叶片气体交换对土壤水分的响应

采用盆栽方法模拟羊草干物质积累和叶片气体交换参数对 5个水分梯度的响应表明 :轻度、中度干旱与对照相比 ,羊草叶片的相对含水量 (RWC )有所升高 ;严重和极严重干旱使RWC显著降低。干旱降低植株生物量 ,后期的降低幅度远远大于前期 ,反映出羊草叶片水分状况对适度的土壤干旱具有良好的适应性 ,而过度干旱对羊草的生长造成威胁。鞘的分配随时间呈下降趋势 ,而根茎的趋势与鞘相反 ,表明鞘的暂储物质有可能向根茎转移。干旱促进早期根的分配和根冠比增加 ,后期降低 ,表明羊草在受到持续干旱后 ,通过增加根部的比重来提高抗旱性的能力逐渐降低。干旱降低了光合速率 ,增加了胞间CO2 浓度 ,但对水分利用率 (WUE )的影响随日进程而波动 ,在上午 10时干旱促进了WUE升高 ,其他时间无显著影响 ,表明光合参数对干旱的响应受日进程影响。     

赖草属(Leymus Hochst.)3种牧草营养器官耐旱结构的研究

本文对赖草属 3种牧草进行了营养器官抗旱结构的研究 ,发现了许多耐旱特性 :如营养器官维管束数目增多、后生导管的直径增粗 ;根、根茎的皮层薄壁组织环加宽 ;根茎、茎的薄壁贮藏组织面积增大 ;叶表皮泡状细胞列数增多、叶肉细胞呈短柱状 ,大、中型维管束两端形成较宽的维管束鞘延伸区 ,维管束为由两层维管束鞘围成 ,为 C3 植物 ,与外表皮之间形成较宽的维管束鞘延伸区 ,内表皮下为较宽的薄壁细胞层 ,。 3种牧草中 ,大赖草的抗旱特性强于其它两种明显。     

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。     

水分胁迫对长柄扁桃叶片含水量及保护酶活性的影响

利用PEG-6000根际模拟土壤水分胁迫的方法,对长柄扁桃(Amygdalus pedunculata)幼苗进行了不同程度的水分胁迫处理,研究在不同水分胁迫下长柄扁桃叶片相对含水量及膜脂过氧化作用的变化。结果表明,随着胁迫时间的延长和胁迫强度的加大,叶片相对含水量持续下降,MDA和质膜透性逐渐增大,但在胁迫的前期,下降和上升幅度相对较小。POD活性在不同程度水分胁迫下表现出先降后升的趋势,CAT活性表现出先升后降的趋势,在轻、中度胁迫下SOD活性先升而后降低,在重度胁迫下呈现出降、升、降的变化。三种酶活性在胁迫结束时除重度胁迫处理略低于对照外,其余各处理均高于对照,表明长柄扁桃对干旱有较强的适应能力。     

Variation and heritability of morphological and physiological traits among Leymus chinensis genotypes under different environmental conditions

Intraspecific trait variation and heritability in different environmental conditions not only suggest a potential for an evolutionary response but also have important ecological consequences at the population, community, and ecosystem levels. However, the contribution of quantitative trait variation within a grassland species to evolutionary responses or ecological consequences is seldom documented. Leymus chinensis is an important dominant species in semi-arid grasslands of China, which has seriously suffered from drought and high temperature stresses in recent decades. In the present study, we measured variation and heritability of 10 quantitative traits, namely the number of tillers, maximum shoot height, number of rhizomes, maximum rhizome length, rhizome mass, aboveground mass, root mass, maximum net photosynthetic rate(Pmax), specific leaf area(SLA), and leaf length to leaf width ratio(LL/LW), for 10 genotypes of L. chinensis under one non-stress(Ck) condition and three environmental stress conditions(i.e., drought(Dr), high temperature(Ht), and both drought and high temperature(DrHt)). Result indicated that(1) the interaction of genotype and environmental condition(G×E) was significant for 6 traits but not significant for the other 4 traits as shown by two-way analysis of variance(ANOVA), suggesting that different selection forces were placed for different traits on the factors dominating phenotypic responses to different environmental conditions. Moreover, these significant G×E effects on traits indicated significantly different phenotypic adaptive responses among L. chinensis genotypes to different environmental conditions. Additionally, individuals could be grouped according to environmental condition rather than genotype as shown by canonical discriminant analysis, indicating that environmental condition played a more important role in affecting phenotypic variation than genotype;(2) by one-way ANOVA, significant differences among L. chinensis genotypes were found in all 10 traits under Ck and Dr conditions, in 8 traits under Dr Ht condition and only in 4 traits under Ht condition; and(3) all 10 traits showed relatively low or non-measurable broad-sense heritability(H_2) under stress conditions. However, the lowest H_2 value for most traits did not occur under DrHt condition, which supported the hypothesis of 'unfavorable conditions have unpredictable effects' rather than 'unfavorable conditions decrease heritability'. Results from our experiment might aid to improve predictions on the potential impacts of climate changes on L. chinensis and eventually species conservation and ecosystem restoration.     

不同保护和利用方式下羊草草原群落生物量及能量功能群构成的比较

基于野外调查数据,结合能量功能群分类方法,对不同围封年限(围封4年,围封9年,围封29年)及不同利用方式(放牧、割草)影响下羊草草原的生物量、根冠比及不同能量功能群优势度进行比较分析,结果表明:围封使得群落地上、地下总生物量增加,并随着围封年限的增加渐趋稳定。相比围封保护,放牧和打草利用均会使群落根冠比变大。5个样地比较,放牧退化对群落的能量功能群构成影响较大,相比其他样地,低能值植物功能群优势度明显增加,而中能值和高能值植物功能群则明显下降。几个围封样地和打草场样地之间则没有显出规律性变化。相比重度放牧而言,围封和打草这两种利用方式都可以使羊草草原得到很好的保护。而对于围封而言,围封3-5年后对羊草草原加以适度的利用对草原保护和经济的发展都是有利的。     

赖草属牧草幼苗耐旱性生理基础的研究

本文采用间断干旱胁迫法对国内外赖草属牧草 1 0份材料的幼苗进行耐旱性测定 ,结果表明 :赖草属牧草间存在耐旱力的显著差异 ,其中我国特有并广范分布的羊草、赖草、毛穗赖草和阿尔泰赖草抗旱能力较强。而国外引进的巨型赖草抗旱能力最差。其余均中等。试验还表明 :幼苗存活率、苗高、根冠比、叶绿素含量和过氧化物酶活性可以做为一组评价禾本科牧草抗旱性的生理指标。其中 ,幼苗存活率、根冠比和叶绿素含量最能反应植物抗旱能力的差异     

用双涌源能量守恒模型计算浑善达克沙地羊草群落蒸腾量的研究

文章利用浑善达克沙地南沙梁试验站两年的羊草群落气孔导度及相关的环境因子观测数据,用多元逐步回归法建立了羊草群落单一牧草与环境因子间响应关系模型,并用此模型计算出单一牧草的冠层导度。羊草群落冠层的导度用叶宽、株高加权单一牧草气孔导度获得。利用羊草群落冠层阻力及其他阻力按S-W能量守恒模型计算了两个不同水文年的羊草群落蒸腾量。2004年是丰水年(生育期雨量R=274.6mm;P=5%),计算的羊草群落的蒸腾量为430.1mm,实测土壤蒸发169.0mm;2005年(生育期雨量R=178.8mm;P=50%)计算的羊草群落的蒸腾量为378.4mm,实测土壤蒸发124.2mm。     

PEG胁迫下不同品系藜麦抗旱性评价

利用不同浓度PEG溶液模拟干旱胁迫,研究5种品系藜麦幼苗的形态、生理生化及光合特性,并对其进行耐旱性评价。结果表明：15%PEG处理下各品系藜麦株高增量、叶面积及生物量显著（P<0.05）低于对照,其中株高增量、叶面积、生物量下降幅度最小的品系分别是NK1、NK2和NK5,分别比对照下降了44.38%、25.39%和48.23%;随着干旱胁迫加剧, 各藜麦品系叶片内相对含水量显著（P<0.05）下降, 叶片的质膜透性、丙二醛（MDA）含量、脯氨酸（Pro）含量上升,15%PEG胁迫下NK2和NK3的Pro含量分别是对照的2.69和1.93倍, 超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）、过氧化氢酶（CAT）和抗坏血酸过氧化物酶（APX）活性均先升后降,SOD、CAT和APX活性在5%PEG处理下达到最大值, 而POD活性在10%PEG处理下达到最大; 随干旱胁迫增强,5种品系藜麦幼苗的净光合速率（P_n）、蒸腾速率（T_r）和气孔导度（G_s）降低,胞间CO₂浓度（C_i）先降后升,叶绿素（Chl）先升后降,其中NK5品系P_n下降幅度最小,比对照下降了51.15%。运用隶属函数法对藜麦抗旱能力进行综合评定,不同藜麦品系耐旱性为NK5>NK1>NK2>NK4>NK3。