拔节期低温胁迫对小麦生理生化特性和产量的影响

为探讨拔节期低温对小麦生理生化特性和产量的影响,以小偃22等5个冬小麦品种为材料,对其在低温胁迫下叶片中超氧化物歧化酶(SOD)活性、过氧化物酶(POD)活性、过氧化氢酶(CAT)活性、相对膜透性、丙二醛(MDA)含量、可溶性糖含量、可溶性蛋白质含量和脯氨酸含量等生理指标进行测定,并且测定单株产量。结果表明,持续低温胁迫下,供试小麦品种叶片中的SOD、POD、CAT活性和可溶性糖含量均有不同程度的提高,MDA含量呈现先降低后升高的趋势,相对膜透性(除郑麦366和郑麦9023)和脯氨酸含量呈先增加后降低的趋势,可溶性蛋白质含量除郑麦366和郑麦9023外其余3个品种呈增加趋势;低温使单株穗粒数显著下降,但对单株小穗数和千粒质量的影响不大。经隶属函数分析,将供试品种分成2类:小偃22和矮抗58属抗寒性较强的品种,西农509、郑麦366和郑麦9023为抗寒性差的品种。     

9个冬小麦品种对苗期干旱的生理响应及抗旱性评价

以长4640等9个冬小麦品种为材料,对其在干旱胁迫下叶片相对含水量(RWC)、保护酶活性(SOD,POD和CAT)、质膜氧化程度(MDA含量和相对电导率)、渗透调节物质含量(脯氨酸、可溶性糖和可溶性蛋白)等生理生化指标进行测定,基于单项指标的抗旱系数,利用主成分分析对供试品种的苗期抗旱性进行综合评价。结果表明,干旱胁迫后,叶片相对含水量较对照有不同程度地下降;保护酶活性(SOD,POD和CAT)、质膜氧化程度(MDA含量和相对电导率)、脯氨酸和可溶性糖含量整体呈上升趋势;而可溶性蛋白质含量在品种间变化趋势不尽相同。通过主成分分析和聚类分析,9个供试品种分为3类:小偃22和晋麦47属强抗旱型;商麦5226、秦麦9号、长4640、商麦8928和西农889属中等抗旱型;长武134和郑麦9023为弱抗旱型。     

四分体期低温胁迫对2个小麦品种幼穗结实率 及生理特性的影响

为明确四分体期低温胁迫对小麦结实率和生理特性的影响,以百农矮抗58和郑麦366的幼穗为材料,利用人工气候箱模拟0℃低温胁迫处理,研究低温胁迫下百农矮抗58和郑麦366的结实性、可溶性糖含量、可溶性蛋白质含量、超氧化物歧化酶(SOD)活性、过氧化物酶(POD)活性、过氧化氢酶(CAT)活性等生理指标的变化。结果表明,与对照相比,低温胁迫下,百农矮抗58结实率下降7.9%;郑麦366结实率显著下降,比对照下降91.2%。百农矮抗的可溶性蛋白质含量显著增加,郑麦366可溶性蛋白含量与对照相比几乎没有变化;低温胁迫处理下,百农矮抗58、郑麦366可溶性糖含量与对照相比均有所增加,但没有达到显著水平;百农矮抗58幼穗中SOD、CAT、POD活性与对照相比均呈现显著增加;郑麦366幼穗中SOD、CAT活性显著增加,但POD活性显著下降;四分体时期百农矮抗58抗春季低温胁迫能力要显著高于郑麦366;低温胁迫下,百农矮抗58积累了较高的可溶性蛋白质抵御低温胁迫的伤害,同时具有较强的抗氧化酶活性来抵御活性氧代谢带来的损伤,这可能是百农矮抗58具有耐春季低温胁迫的原因。     

不同小麦品种对干旱胁迫的形态生理响应及抗旱性分析

为了探讨不同冬小麦品种对干旱胁迫的生理响应,以矮抗58、郑麦366、开麦21、衡观35、周麦26、西农979,6个河南省主推的小麦品种为试验材料,研究了在返青期充分灌水(1 050 m~3·hm~(-2))、非充分灌水(450m~3·hm~(-2))以及不灌水处理对不同小麦品种形态指标、生理指标、产量以及产量构成要素的影响。结果表明,返青期非充分灌水和不灌水处理都使小麦的叶片相对含水量、株高、叶面积以及干物质积累量显著降低。衡观35、开麦21、西农979和矮抗58在受到干旱胁迫时过氧化物酶(POD)活性、过氧化氢酶(CAT)活性的降幅小于郑麦366和周麦26,丙二醛(MDA)含量的增幅也表现出相同趋势。同时,干旱胁迫使小麦的有效穗数、穗粒数、千粒重及产量显著下降。在轻度干旱胁迫下,有效穗数和产量降幅较大;在严重干旱胁迫下,穗粒数、千粒重和产量下降的幅度均更明显。干旱胁迫引起的小麦叶片相对含水量、株高、叶面积、干物质积累量、POD活性的降幅和MDA含量的增幅与抗旱系数和抗旱指数呈显著或极显著负相关。6个小麦品种中,衡观35和开麦21抗旱性较强,西农979和矮抗58抗旱性中等,郑麦366和周麦26抗旱性较弱。     

不同冬小麦品种拔节期低温生理生化反应及其灰色关联度分析

近年来黄淮麦区春季低温频繁发生,严重影响小麦产量。为了探究拔节期低温对小麦生理生化和产量的影响,本试验以漯麦163、漯麦6010、郑麦9023(对照)和偃展4110共4个小麦品种为材料,研究其在低温胁迫下叶片中超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性和丙二醛(MDA)、可溶性蛋白、脯氨酸含量等生理生化指标的变化,并且测定其单株产量。结果表明,持续低温胁迫下,供试小麦品种叶片中的SOD、POD、CAT活性和MDA、可溶性蛋白、脯氨酸含量,与常温对照相比,均有不同程度的提高,漯麦6010和漯麦163各指标显著提高。随着低温胁迫时间延长,漯麦163的保护酶活性(SOD、POD、CAT)持续提高,表现出较强的抗寒性;除偃展4110外,各品种MDA含量呈现上升趋势。低温处理至第3天和第4天,除郑麦9023外,其余3个品种可溶性蛋白含量均缓慢增长;低温胁迫下,4个小麦品种的脯氨酸含量呈现先升后降再升的趋势。与常温对照相比,各小麦品种的成穗数和穗粒数均显著下降,不孕小穗数均显著上升,单株产量显著降低。研究发现,漯麦163和漯麦6010属于抗寒性较强的品种,而郑麦9023和偃展4110属于抗寒性较弱的品种。灰色关联度分析表明,脯氨酸和可溶性蛋白含量与小麦产量降幅的关联度最大。     

黄淮麦区部分主推冬小麦品种越冬及拔节期的抗寒生理研究

【目的】研究冬小麦冬春季抗寒生理,探讨冬季抗冻性与春季抗寒性的关系。【方法】选择黄淮麦区推广面积较大的陕229、皖麦38、淮麦20、小偃22、西农979、陕麦139、郑麦366、周麦18等8个小麦品种,在越冬期、拔节期自然低温及药隔期人工低温胁迫处理条件下,测定小麦叶片丙二醛(MDA)、超氧化物歧化酶(SOD)、可溶性糖(WSS)、脯氨酸(Pro)和可溶性蛋白(Pr)等抗寒生理指标,结合表型分析各品种的抗寒性。【结果】在越冬期,冬性小麦陕229和半冬性小麦皖麦38、淮麦20的Pro、WSS含量及SOD活性较高,MDA含量较低,其冬季抗冻性表现最好,弱春性小麦小偃22则表现相反,其余品种的上述各生理指标表现介于以上两者之间,且冬季抗冻性以西农979、陕麦139、郑麦366优于周麦18和小偃22。在拔节期,陕229、皖麦38、淮麦20、西农979的MDA含量低,SOD活性和WSS含量高,拔节早期Pro含量高,其春季抗寒性表现较好;在拔节期自然降温及药隔期低温处理条件下,郑麦366、陕麦139的SOD活性均较低,且抗倒春寒能力较差,推测SOD活性可以作为小麦抗倒春寒能力的鉴别指标。小偃22在各阶段的SOD活性及WSS含量均较低,在药隔期前后Pro含量最高,而周麦18在雌雄分化期自然降温后的Pro含量高于其他品种,这可能是二者拔节期抗寒性好于郑麦366、陕麦139的潜在原因。【结论】小麦品种春季抗寒性与冬季抗冻性表现不一致,说明小麦越冬期抗寒性与拔节期抗寒性的生理机理存在差异,春季抗寒性可能是在各生理调节物质的协同调控下进行的。     

水分胁迫对不同品种小麦幼芽抗氧化酶活性的影响

利用优良旱地小麦品种晋麦47号、水地小麦品种舜麦1718的幼芽,研究了发芽期在水分胁迫条件下超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)的抗氧化酶活性、蛋白质含量以及丙二醛(MDA)含量的变化,旨在比较发芽期不同小麦品种在水分胁迫下抗氧化酶指标的变化,为进一步开展旱地小麦栽培育种提供理论依据。结果表明,经水分胁迫处理24 h后,晋麦47号的SOD,POD和CAT这3个抗氧化酶活性总和及蛋白质含量都有所增加,增加的百分率均显著高于舜麦1718;2个小麦品种的MDA含量均增加,舜麦1718的MDA含量的增加低于晋麦47号。与旱地小麦晋麦47号不同,水地小麦品种舜麦1718是通过另外途径来抵御水分胁迫危害,由于MDA含量变化率小,质膜的损伤程度减轻,有适合在旱地栽培的潜力。     

PEG6 000模拟干旱对兰黑粒小麦苗期生理特性的影响

以兰黑粒小麦和小偃15幼苗为材料,采用室内水培试验研究了不同PEG6 000处理对保护酶活性、质膜氧化程度和渗透调节物质含量的影响。结果表明:1胁迫3 d后,2个品种的超氧化物岐化酶(SOD)活性、超氧化物酶(POD)活性、过氧化氢酶(CAT)、丙二醛(MDA)含量、相对电导率、脯氨酸含量和可溶性蛋白含量均随着胁迫强度加剧而增加;2胁迫6d后,兰黑粒小麦的POD活性和可溶性蛋白含量干旱胁迫后呈增加趋势,而小偃15则下降,其余指标均呈增加趋势;3兰黑粒92-1具有相对较高地保护酶活性和渗透调节物质、较轻地质膜氧化程度,表现出对干旱胁迫相对较强的耐受能力。     

高温胁迫下小麦生理指标的主成分分析及综合评价

为了解小麦对花后高温胁迫的生理响应，以洛旱2号、郑麦366等26个品种为材料，测定高温胁迫(搭棚增温)下和大田自然生长条件(CK)下叶片的相对含水量、可溶性蛋白含量、丙二醛(MDA)含量等11个生理指标及籽粒产量。结果表明：高温胁迫下，26个小麦品种的光合速率、蒸腾速率、气孔导度、SPAD值、叶片相对含水量整体呈下降趋势，可溶性蛋白含量、丙二醛(MDA)含量整体呈上升趋势，超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性的变化趋势并不明确；以11项指标的抗逆系数作为衡量抗高温性的指标，主成分分析结果表明，11个生理指标可以综合成5个相互独立的综合指标，其累计贡献率为80.561%；根据产量相关指标可将26个小麦品种划分为4类，周麦22、新麦11号等11个品种为中抗高温型品种，郑麦366、兰考矮早8等10个属于高抗温型小麦品种，西农979、洛旱6号等4个品种属于低抗高温型品种，洛旱2号的千粒质量热感指数和产量的热感指数均大于2，且千粒质量的抗逆指数和抗逆系数均小于80%，属于高温敏感型品种。结合D值聚类分类结果综合判断，郑麦366、兰考矮早8、冀麦47属于高抗高温...     

低温胁迫对不同小麦品种结实率和活性氧代谢的影响

为研究低温胁迫对小麦生长发育的影响,以小麦品种百农207、AK58、郑麦366为材料,在小麦雌雄蕊原基分化期对其进行低温(0℃)处理,测定小麦叶片中叶绿素含量、脯氨酸含量、超氧化物歧化酶(SOD)活性、过氧化物酶(POD)活性、丙二醛(MDA)含量等生理指标,并调查小麦结实率。结果表明,在低温胁迫下,百农207、AK58结实率较高,而郑麦366结实率较低,即百农207、AK58抗倒春寒能力比较强,而郑麦366抗倒春寒性较差;与对照相比,低温胁迫小麦的SOD活性、POD活性、叶绿素含量、脯氨酸含量均升高,其中百农207、AK58上升幅度比较大,表明受到低温胁迫后,小麦的抗氧化酶活性增加,对小麦起到保护作用,而3个小麦品种中MDA含量均下降,其中郑麦366下降幅度最大,即郑麦366受到低温胁迫后叶片发生脂质过氧化作用,细胞膜破坏最严重。研究结果为进一步阐明小麦对低温胁迫的响应机制奠定了基础。     

甘蔗抗旱机理研究现状与展望

本文从御旱性和耐旱性2个方面综述了甘蔗抗旱机理的研究现状,并对甘蔗抗旱机理的研究及其应用前景进行了展望.     

渭北旱塬西部干旱指标分析及抗旱途径探讨

本文应用哈默尔干旱指数原理,分析了陕西渭北旱原西部地区农田干旱形成条件及发展、结束规律,建立了适合该区应用的气候旱度模式:X_i=Z_i/46.55+0.7248X_i提出了该区农田旱度指数模式:K_z=(P-E_T+S_0-R_0)/160。并探讨了农田抗旱的途径。     

长岭县干旱特征分析研究

利用吉林省长岭县1956—2005年降水量、蒸发量、土壤含水量等气象、水文资料对长岭县干旱特征进行研究。根据气象干旱指标、农业干旱指标、水文干旱指标、社会经济干旱指标,对长岭县气象、水文资料包括降水量趋势、降水量距平百分率、降水蒸发比、土壤含水量、水文干旱指数及社会经济需水与供水进行分析,得出长岭县的干旱特征。结果表明:长岭县干旱以气象干旱为主;1956—2005年共发生6次气象干旱,平均每7~8年发生1次;季节性气象干旱平均每2年发生1次;每3~4年出现1次水文干旱;社会经济干旱决定于用水量的多少,可人为调节。     

基于SPI的烟台地区干旱特征分析

利用烟台地区11个气象观测站的近30年(1981~2010)降水资料,采用标准化降水指数得到了烟台地区近30年的年度干旱指数和季节干旱指数,并根据干旱标准中干旱发生频率、干旱站次比和干旱强度三项指标分析了烟台地区近30 a干旱的演变特征。结果表明,近30 a来,烟台地区以轻旱为主,中旱和重旱比例持平,有干旱发生频率逐渐减少而发生强度有所增强的趋势;春旱和夏旱有增加趋势,冬旱和秋旱有减少趋势;西部和北部地区发生干旱的次数明显多于东部和中间地带地区。与灾情对比时发现,年SPI能够较好的对长期的干旱进行描述,但在年内发生短期干旱时,效果欠佳。尽管烟台地区近几年来没有重旱出现,仍需注意做好对干旱特别是重旱的预防工作。     

气象与农业业务化干旱指标的研究与应用现状

分析了国内目前干旱监测业务中使用的气象干旱指标、农业干旱指标和逐日动态干旱指标的构成要素,讨论了各指标揭示的干旱机理及其在各地使用的效果,并提出了干旱指标的研究正朝着多因子综合、能够用于动态监测并与地理信息系统结合的方向发展。     

渭河流域气象干旱向农业干旱的传播研究

为探究渭河流域不同子流域和土地利用类型的气象、农业干旱传播规律,基于研究区1980—2014年的气象数据,使用标准化降水指数和标准化土壤湿度指数分别表征气象干旱和农业干旱,采用皮尔逊相关系数和de Martonne干燥度指数,评估气象和农业干旱的传播时间和响应关系,并通过游程理论提取气象干旱与农业干旱历时、烈度,同时利用 Copula 函数度量气象干旱到农业干旱的传播阈值和农业干旱风险特征。结果表明:1)渭河干流和泾河流域气象干旱向农业干旱的传播时间为3个月,北洛河流域的干旱传播时间为2个月;2)水热条件变化对干旱传播有一定影响,这种影响沿干燥度梯度呈分段变化;3)不同子流域和土地利用类型的抗旱性不同,其中各子流域的草地及泾河、北洛河流域的林地干旱传播阈值较小,易发农业干旱;4)各分区气象干旱传播到农业干旱后历时延长、烈度增大,泾河、北洛河流域耕地的扩大作用最强。本研究可为评估不同干旱类型之间的响应关系,构建流域干旱预警系统提供新思路。     

转TaDREB3a基因大豆抗旱筛选鉴定

研究利用转TaDREB3a基因株系T4代大豆植株与野生型植株开展PEG模拟干旱处理和PCR鉴定,获得5个阳性TaDREB3a过表达株系。于苗期和花期分别干旱处理,根据表型及相对含水量、相对电导率、叶绿素含量等生理指标,利用抗旱隶属函数值对5个转基因株系划分抗旱级别,同时分析株高、根长、荚数、粒数等农艺性状差异显著性。结果表明,大豆株系花期极其敏感,不适合在花期鉴定抗旱性,苗期适合抗旱材料鉴定;通过各生理指标与抗旱级别划分以及相关农艺性状显著性分析,最终确定株系HL16-16-6、HL16-17-1为高抗品系,为抗旱材料鉴定及抗旱品种培育奠定理论基础。     

快速鉴定稻种资源抗旱性的生理指标筛选及其遗传背景

在两个不同旱作环境下,通过对稻种资源13个快速、简便、易测的抗旱生理指标与单株产量的单因素逐步回归、多元相关、通径和灰色关联分析,筛选出表征稻种资源抗旱性的生理指标,并采用非等试验设计的数量遗传分析方法对其生理指标进行了遗传分析.结果表明①叶绿素a/ b、游离脯氨酸含量和自由水含量是表征稻种资源抗旱性的生理指标.②测定抗旱生理指标都存在遗传变异,并主要受加性效应的影响.③测定抗旱生理指标都存在显性×环境的互作效应,叶绿素a/ b和自由水含量还存在加性×环境的互作效应.④测定抗旱生理指标都存在普通狭义遗传率,但叶绿素a/ b和自由水含量还存在互作狭义遗传率,且互大于普通狭义遗传率,受环境影响较大.⑤叶绿素a/ b和游离脯氨酸含量只存在负向互作杂种优势,自由水含量杂种优势不明显. 因此,叶绿素a/ b、游离脯氨酸含量和自由水含量均可作为稻种资源抗旱鉴定、筛选与育种的可靠选择指标,其中以游离脯氨酸含量为最好、叶绿素a/ b其次,自由水含量稍差.     

干旱胁迫对金钗石斛幼苗生理生化的影响

用加有不同浓度聚乙二醇(PEG6000)(0,5%,10%,15%,20%,25%)的MS培养液模拟干旱胁迫,胁迫时间分别为3 d9、d和15 d,并测定干旱胁迫对金钗石斛幼苗生理生化特性的影响。结果表明:干旱胁迫可以引起金钗石斛幼苗脯氨酸、可溶性糖的积累,降低可溶性蛋白质相对含量,增大细胞质膜的相对透性;随着胁迫强度和时间的增加,各生理生化特性变化明显。