干旱胁迫下树木的抗旱机理与抗旱造林技术

干旱严重阻碍树木的生长发育,随着全球干旱化区域的扩大与强度的增强,对水分胁迫如何影响树木的机理研究日趋重要。总结了国内外对树木抗旱性的研究进展,详细介绍了树木水分生态相关指标的主要研究方法,从树木的形态和解剖特征两方面阐述了树木对水分胁迫的响应,描述了水分胁迫下树木光合作用、蒸腾作用、水分利用效率及活性氧酶促保护系统与渗透调节物质的相应变化,简单总结介绍了几种抗旱造林技术及研究现状,提出了水分胁迫研究的方向和热点领域。     

干旱胁迫条件下油松幼苗生长及抗旱性的研究

以盆栽控水的方法研究了油松幼苗在冬春季节低温严重干旱胁迫条件下的生长需水规律及抗旱性.结果表明,干旱对油松的伸长生长和萌芽时间影响显著;叶绿素总量和叶绿素a的含量相对稳定,叶绿素b含量在冬季增加;油松属于高水势耐旱型,具有较强的渗透调节能力和较好的酶保护体系.     

干旱胁迫下大豆品种抗旱性评价与筛选

选用43个大豆品种,利用盆栽干旱胁迫的方法,对叶片萎蔫度、抗旱系数、抗旱指数和隶属函数等指标进行综合评定,筛选抗旱型大豆品种。结果表明:利用上述4种方法筛选出3个高抗旱型品种分别为PI47938、通州豆、中作92-51,8个中抗旱型大豆品种分别为中黄1号、中黄10号、中作96-2、早熟18、科丰6号、中作305、中作96-952和科丰14;上述品种可以作为抗旱品种选育的亲本材料。     

聚乙二醇模拟干旱胁迫下紫斑牡丹的抗旱性研究

【目的】探讨紫斑牡丹(Paeonia rockii)抗旱性研究的最佳模拟条件,对不同品种紫斑牡丹的抗旱性进行比较,并筛选出鉴定紫斑牡丹抗旱性的指标。【方法】以4年生的‘紫斑粉’、‘书生捧墨’、‘蓝海银波’、‘艳冠群芳’、‘紫楼闪金’和‘鹤翎白’6个紫斑牡丹品种及在中原地区广泛栽培的牡丹(Paeonia suffruticosa)为材料,用0,0.1,0.2,0.3kg/L的聚乙二醇(PEG-6000)浇灌供试植物盆栽幼苗,测定其叶片含水量、相对含水量、相对电导率、丙二醛、可溶性糖、游离脯氨酸、叶绿素等。用隶属函数法评价不同品种紫斑牡丹的抗旱性,用关联度分析法筛选评价紫斑牡丹抗旱性的指标。【结果】研究紫斑牡丹抗旱性的最佳模拟条件为,以0.2kg/L的PEG-6000胁迫8d。根据隶属函数平均值进行抗旱性评价,6个紫斑牡丹品种和牡丹的抗旱性排序为:‘紫斑粉’‘蓝海银波’‘书生捧墨’‘艳冠群芳’‘紫楼闪金’‘鹤翎白’牡丹。11个测试指标与隶属函数平均值的关联系数大小依次为:相对电导率叶绿素a游离脯氨酸叶绿素总含量可溶性糖类胡萝卜素叶绿素b丙二醛相对含水量叶绿素a/b叶片含水量。【结论】模拟干旱条件下,相对电导率、叶绿素a和游离脯氨酸对紫斑牡丹抗旱性影响较大,可作为评价紫斑牡丹抗旱性的候选指标,‘紫斑粉’抗旱性最强。     

干旱胁迫下惠满丰对小麦幼苗抗旱性的影响

惠满丰ＵＡ－１０２营养液肥是美国ＯＥＩ有限公司研制生产的一种新型多元素有机复合液肥，已广泛应用于农业生产，具有显著的增产效果。其主要成分除黄腐酸类物质外，还含有氮、磷、钾及多种微量元素。本研究在自然干旱条件下进行，旨在探讨惠满丰对小麦幼苗抗旱性的影响及其作用机理，为小麦在干旱逆境下高产稳产提供依据。１　材料与方法试验在河南农业大学校内进行。供试小麦品种为豫麦１８号，惠满丰液肥由郑州市惠满丰有机活性液肥有限公司提供，黄腐酸由河南省巩义市复合肥厂生产。种子经１％ＨｇＣｌ２消毒１０分钟，以蒸馏水冲洗置…     

干旱胁迫下4个野生早熟禾属草种的抗旱性研究

为筛选出抗旱能力较强的野生草坪种质资源,以早熟禾栽培品种"午夜"为对照,对4个野生早熟禾属草种进行了抗旱性研究。胁迫21d期间每隔3d测定叶片相对含水量(RWC)、叶片萎蔫率(LW)、叶片相对电导率(EL)、超氧化物歧化酶(SOD)活性、过氧化氢酶(CAT)活性和丙二醛(MDA)含量的变化。结果表明:随着干旱胁迫天数的增加,RWC含量、SOD和CAT的活性都明显下降,而LW、EL和MDA的含量却明显上升,且各指标之间存在显著或极显著相关性;4个草种抗旱能力强弱依次为硬质早熟禾、草地早熟禾、早熟禾、细叶早熟禾,其中硬质早熟禾与其他材料均有显著差异,抗旱性表现较突出,为选育抗旱草坪草种提供了依据。     

干旱胁迫下6种观赏牡丹生理响应及耐旱性评价

以6个观赏性状优良的牡丹植株(日月锦、岛津、八千代椿、霓虹幻彩、蓝芙蓉、乌金耀辉)为试材,研究其干旱胁迫及复水处理条件下的生理响应机制和品种间耐性差异,并选取9个具有代表性的生理指标为基础,应用隶属函数值法协同聚类分析对供试牡丹的抗旱性进行综合评价和分级.结果表明,随着干旱程度加剧,6个供试牡丹品种MDA含量、O2-·...     

PEG模拟干旱胁迫下藜麦萌发期抗旱性评价

【目的】研究与评价PEG模拟干旱胁迫下10个藜麦品种的萌芽期抗旱性。【方法】采用5%~30%不同浓度PEG-6000溶液模拟干旱胁迫条件。【结果】低浓度PEG-6000对藜麦种子萌发及根长具有促进作用,对茎长有一定的抑制作用。随着PEG-6000浓度增大,所有抗旱指标均下降。【结论】利用隶属函数分析得出,10个藜麦品种萌发期抗旱性强弱顺序为:YL2＞YL1＞YL7＞YL3＞YL9＞YL5＞YL10＞YL6＞YL8＞YL4。为较好的反映藜麦品种在不同胁迫程度的耐受能力,将10个藜麦品种划分为三个抗旱级别:YL1、YL2、YL7为强耐旱品种; YL3、YL9为中等耐旱品种;YL4、YL5、YL6、YL8、YL10为弱耐旱品种。     

干旱胁迫下4个苜蓿品种根系抗旱性的比较

为明确苜蓿根系生理特性的变化与抗旱性的关系,采用盆栽断水的方式模拟土壤干旱胁迫,测定苗期根系相对含水率(RWC)、脯氨酸(Pro)含量、可溶性糖(TSS)含量、超氧化物歧化酶(SOD)活性和丙二醛(MDA)含量.结果表明:随着干旱胁迫程度增加,4个苜蓿品种根系RWC明显下降,Pro、TSS、MDA含量及SOD活性明显上升.经抗旱隶属度分析,‘野生黄花苜蓿’的综合评价值最高,为0.561 8,4种材料的抗旱性强弱顺序为:野生‘黄花苜蓿’>‘陇东苜蓿’>‘清水紫花苜蓿’>‘甘农2号’杂花苜蓿.     

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。     

干旱胁迫下20个大豆品种抗旱性评价

选用20份大豆品种,利用PEG6000模拟干旱、旱棚盆栽方式,分别统计芽期、苗期和花期发芽率、生理、叶绿素荧光等指标,收获后测定农艺性状,同时利用抗旱系数、抗旱指数、隶属值函数法综合分析抗旱性。结果表明,不同指标或方法在大豆抗旱性鉴定中的作用存在差异,不同品种不同生育期抗旱性存在差异。综合评价全生育期抗旱性,最终筛选出3个高抗旱型品种:龙品03-311、晋豆21和艾卡166;2个抗旱型品种:绥农14和铁丰8;3个干旱敏感型品种:猫眼豆、合丰47和东农594。     

干旱处理下2个梨品种转录组差异表达基因分析

【目的】以转录组数据为基础挖掘梨抗旱关键基因,为培育梨抗旱品种提供理论基础。【方法】以正常浇水和干旱处理下黄冠梨Pyrus bretschneideri‘Xuehuali’×P.pyrifolia‘Shinsseiki’和黄金梨P.pyrifolia‘Niitaka’×P.pyrifolia‘Nijisseiki’的叶片进行Illumina Hi Seq TM 2000高通量转录组测序分析,利用基因本体(GO)和京都基因与基因组百科全书(KEGG)数据库分析2个梨品种中的差异表达基因(DEGs)。【结果】2个梨品种间在正常浇水和干旱处理下分别发现了4 377和3 841个DEGs,其中只在干旱处理下的DEGs有1 340个。这些DEGs在GO数据库的3个本体生物过程、分子功能和细胞成分中富集到的数量分别是1 387、922和1 253个,与植物抗旱相关的代谢过程、应激反应和生物膜等条目分别富集到349、139和151个DEGs。仅在干旱处理下的1 340个DEGs被比对到102个KEGG代谢通路上,其中与植物内源激素相关的代谢通路有3个。将1 340个DEGs进行转录因子分析发现,被注释为转录因子的有37个,分布在17个转录因子家族中,其中乙烯应答转录因子(ERF)家族所拥有的DEGs最多,为11个。【结论】本研究发现了与梨抗旱相关的内源激素代谢基因和转录因子,干旱胁迫下这些基因在2个梨品种中差异表达,这可能与2个品种的抗旱性差异存在密切关系,为下一步梨抗旱分子机理研究奠定了基础。     

干旱胁迫对梨属4个重要种幼苗膜脂过氧化和抗氧化酶活性的影响

以梨属Pyrus的杜梨P.betulaefolia,砂梨P.pyrifolia,川梨P.pashia和滇梨P.Pseudopashia等4个种1年生实生苗为材料,进行人工干旱处理,研究土壤干旱胁迫对梨属4个重要种幼苗膜脂过氧化和抗氧化酶活性的影响。结果表明：随着水分胁迫的加重,4个种幼苗叶片中的丙二醛质量摩尔浓度呈现先降低后升高的趋势;膜伤害度以砂梨最大,重度胁迫时为35．91％,滇梨和川梨分别为10．72％和10．34％,杜梨为8．00％;叶片中超氧化物歧化酶（SOD）活性,砂梨呈降低趋势,而其他3个种均先升高后降低。4个种的过氧化物酶（POD）活性和过氧化氢酶（CAT）活性一直降低。轻度干旱胁迫期,保护酶活性具有明显的适应性反应;随着干旱胁迫程度的加剧,梨属4个种叶片中SOD,POD和CAT活性变化幅度不同,说明4个种在清除活性氧以避免自由基对机体的伤害能力不同,其中杜梨最强,滇梨、川梨次之,砂梨最弱。     

干旱胁迫下小麦抗旱能力与其根系特征间的关系

【目的】研究不同基因型小麦抗旱能力的遗传差异与其根系特征间的关系。【方法】采用-1.0MPa PEG-6000模拟干旱胁迫,测定抗旱型小麦长武134和干旱敏感型品种郑引1号在干旱胁迫下根系的含水量、相对含水量、水分饱和亏、根体积、可溶性蛋白含量、膜透性等生理指标,比较2个品种的根系对干旱胁迫的生理学响应;并通过观察样品根系组织的石蜡切片,分析在受到胁迫后根系解剖结构的变化。【结果】与郑引1号相比,在受到干旱胁迫时,随着胁迫时间的延长,长武134根系的含水量、相对含水量、可溶性蛋白含量和根体积等指标下降更缓慢,水分饱和亏和膜透性上升缓慢,总体表现出更强的抗旱性。根系组织石蜡切片观察表明,长武134出现了根部导管直径减小以及根内皮层增厚等有利于植物适应干旱胁迫的现象,且这些变化较郑引1号更为明显。【结论】受干旱胁迫后,抗旱小麦根系的生理指标及形态结构的特征,是植物抗旱生理基础和形态基础的反映。     

草地早熟禾不同品种干旱胁迫下HVA1抗旱基因表达分析

根据大麦(Hordeum valgare)HVA1抗旱基因(X78205)的mRNA序列设计引物,提取干旱胁迫下草地早熟禾叶片中的RNA,以反转录后的cDNA为模板,进行PCR反应,扩增产物经回收、连接、转化和酶切鉴定为阳性重组子,其序列长度为324bp。经比较,与大麦HVA1基因序列的同源性达到79.27%,表明所克隆的基因序列为草地早熟禾HVA1基因部分序列。     

干旱和盐胁迫下百子莲的抗逆生理研究

以蓝色大花百子莲实生苗作为材料进行干旱和盐处理,从抗逆生理层面探索其在干旱和盐胁迫下的耐受能力,为其在干旱和盐碱环境下的园林应用提供科学的指导依据。研究结果表明,园土培养下百子莲能够完全耐受约30 d的断水干旱胁迫;盐处理下的半致死NaCl浓度为1.29%。生理指标测定结果显示,干旱和盐胁迫提高了百子莲叶片的细胞膜透性、丙二醛(MDA)与总可溶性蛋白(TSP)含量。干旱胁迫下叶绿素(Chl)含量先升后降,盐胁迫下维持稳定。干旱胁迫下,超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)活性在胁迫30 d时显著(P<0.05)升高而后下降,过氧化氢酶(CAT)活性持续下降;盐胁迫下3种抗氧化酶均表现为由高活性降低的趋势。基因表达结果显示,两种胁迫下百子莲的抗氧化基因响应有所差异,Cu/Zn-SOD、POD、APX和GPX积极响应干旱胁迫信号,Cu/Zn-SOD、POD和GPX参与响应盐胁迫信号。主成分分析结果表明,可从膜脂过氧化程度、抗氧化酶活性、渗透调节物质含量来评价百子莲对干旱的耐受能力,从抗氧化酶活性评价百子莲对高盐的耐受能力。     

Effects of vesicular-arbuscular mycorrhizae on the drought resistance of wild jujube (Zizyphs spinosus Hu) seedlings

The current study explored the effects of vesicular-arbuscular mycorrhizae (VAM) inoculation on the growth and water requirement of pot-grown wild jujube (Zizyphs spinosus Hu). Three water regimes (20%, 40% and 60% of soil water content) were conducted. The VAM inoculation could significantly increase plant growth (including plant height, leaf area, and fresh and dry mass), enhance relative leaf water content, photosynthetic rates, transpiration rates and stomatal conductance, and improve plant drought tolerance. The water consumption of the mycorrhizal plants producing 1 g of dry matter was 18.7%–26.6% lower than the consumption of non-mycorrhizal plants grown under the same soil water content conditions. __________ Part of the results was translated from Acta Horticulturae Sinica, 2003, 30(1): 29–33 [部分译自: 园艺学报]