土壤水分胁迫条件下磷,钾营养的相互关系及其对小麦抗旱…

通过盆栽试验研究了土壤水分胁迫条件下小麦磷，钾营养的相互关系及其对抗旱性的影响。研究表明，在缺磷缺钾土壤上，土壤水分胁迫时，施磷不仅有于作物对磷的吸收，必改善了作物的钾营养状况，因而提高了作物的抗旱性，促进了作物生长；施钾有助于小麦对钾的吸收，而对磷的吸收没有影响，钾肥对小麦抗旱性的影响依赖于植物的磷营养水平。     

小麦超氧化物歧化酶基因家族鉴定及盐胁迫下响应锌钾的表达分析

超氧化物歧化酶(SOD)是抗氧化系统的关键酶,在保护植物免受各种生物和非生物胁迫方面发挥着至关重要的作用。然而关于小麦(Triticum aestivum L.)SOD基因家族对盐胁迫的表达模式及响应锌(Zn)和钾(K)的功能知之甚少。本研究以‘西农979’为试验材料,基于全基因组分析,对小麦SOD家族成员进行鉴定和生物信息学分析,并分析相关基因在盐胁迫下响应Zn、K的表达情况。结果表明,在小麦中共鉴定出10个SOD基因(TaSDs),包括4个Cu/Zn-SOD基因(TaCSD1～TaCSD4)、4个Fe-SOD基因(TaFSD1～TaFSD4)和2个Mn-SOD基因(TaMSD1、TaMSD2)。系统发育分析表明,TaSDs可分为Cu/Zn-SODs、Fe/Mn-SODs两大类,共7个亚组。基因结构、序列基序及启动子分析表明,所有TaSDs都具有1～7个内含子和2～7个外显子,不同TaSDs具有不同的氨基酸序列组成和高度保守的活性位点残基,且每个TaSDs的启动子中存在许多与应激反应和植物激素相关的顺式作用元件。转录组表达谱分析表明,不同TaSDs对盐分表现出不同的表达模式,TaCS...     

盐胁迫下施钾对提高小麦耐盐性和籽粒产量的效应

为了探讨在盐胁迫条件下钾与小麦(Triticum aestivumL.)耐盐性和籽粒产量的关系,采用大田试验方法,以耐盐小麦品种鲁麦10号为材料,就钾的不同施用量对小麦几个生理指标及产量性状的影响进行了研究.结果表明,在盐胁迫下施钾在一定范围内可提高小麦植株叶片的K 及K /Na ;增强叶片的保水能力;增加灌浆期旗叶的叶绿素含量,延长叶片的功能期;对提高旗叶光合速率和籽粒产量具有显著作用.在本试验条件下,以施用K2O 90 kg/hm2处理效果最为明显,继续增加施钾量效果下降.     

土壤水分胁迫条件下磷、钾营养的相互关系及其对小麦抗旱性的影响

通过盆栽试验研究了土壤水分胁迫条件下小麦磷、钾营养的相互关系及其对抗旱性的影响。研究表明,在缺磷缺钾土壤上,土壤水分胁迫时,施磷不仅有助于作物对磷的吸收,也改善了作物的钾营养状况,因而提高了作物的抗旱性,促进了作物生长;施钾有助于小麦对钾的吸收,而对磷的吸收没有影响,钾肥对小麦抗旱性的影响依赖于植物的磷营养水平。     

外源IAA对小麦‘西旱2号’幼苗水分胁迫和NaCl胁迫的缓解响应

以小麦新品种‘西旱2号’为材料,研究了等渗水分胁迫、盐胁迫及水分胁迫和盐胁迫下喷施外源生长素等4种处理对小麦幼苗的生长率、组织相对含水量、根冠比、保护酶和丙二醛含量的影响.结果表明:外源生长素可以明显提高逆境中小麦幼苗的生长速率及小麦幼苗叶片的相对含水量,降低小麦幼苗的根冠比以及降低超氧化物歧化酶、过氧化物酶的活性和丙二醛的含量,说明喷施外源生长素,在一定程度上能减轻水分胁迫和盐胁迫对小麦幼苗造成的伤害,提高小麦幼苗的抗旱和抗盐能力.     

盐胁迫对不同小麦品种NSCCs吸钾作用的影响

根据植物对钾的吸收主要通过钾的专性通道和非选择性阳离子通道(NSCCs)2种途径的钾吸收转运机制,利用钾专性通道抑制剂,研究3个耐盐能力不同的小麦品种在盐胁迫下通过NSCCs转移钾的贡献.结果表明:3个小麦品种根系通过NSCCs的钾转移均受到Na~+的影响,耐盐性最强的小麦品种.其通过NSCCs的钾吸收作用受到的影响较小,对盐最敏感的小麦品种受影响最大,其NSCCs对K~+的吸收受到明显抑制,吸钾贡献率大幅下降.     

盐胁迫条件下钙离子对不同品种小麦NSCCs转移钾的影响

采用3种耐盐能力不同的小麦品种,通过添加钾专性通道抑制剂的方法,对盐胁迫下钙离子(Ca~(2+))对非选择性阳离子通道(NSCCs)转移钾的影响进行研究.结果表明:耐盐性越强的小麦,由NSCCs转移的钾占总吸钾的比例越大.Ca~(2+)对3种小麦的总吸钾速率均有促进作用,且这种作用随着Ca~(2+)浓度的增加而增加.耐盐能力越强的小麦,Ca~(2+)对其根系NSCCs转移钾的能力促进作用也越大.Ca~(2+)对耐盐能力较强的小麦吸钾的促进是通过同时提高钾的专性通道吸收和NSCCs转移而达到的,但对耐盐能力较弱的小麦而言,更多的则是通过对钾专性通道吸收而实现的.     

外源钙离子对铅胁迫下小麦膜脂过氧化和根系活力的影响

为明确外源添加钙离子对铅污染区域小麦膜脂过氧化和根系活力的影响机理,利用1/2 Hoagland营养液培养新麦26,研究外源添加不同浓度钙离子对铅胁迫下小麦幼苗叶绿素、抗氧化酶活性、丙二醛含量、细胞膜透性及根系活力造成的影响。结果表明,外源钙的添加较有效地缓解铅胁迫对小麦的毒害,与Pb处理相比,外源钙离子处理叶绿素含量明显升高,Ca3处理升高最多,达到77.3%;MDA含量和细胞膜透性显著降低,Ca3处理分别下降29.9%、24.5%;抗氧化酶活性表现存在差异,Ca3处理SOD、CAT活性分别升高48.5%、85.6%,而POD活性降低26.9%;Ca3处理显著恢复了小麦根系活力,恢复率为56.2%。因此,试验表明以氧化钙调节pH环境并混合氯化钙的方法能一定程度缓解铅对小麦的毒害作用。     

小麦根系对水分亏缺的生物学响应

对水分亏缺下小麦根系生物学特性响应的研究进展进行了综述 ,从根系形态、生理生化、基因型进化角度阐述了小麦在水分亏缺下作物的自我反馈调节能力 ,并由此提出了作物在旱地或灌溉条件下 ,开掘土壤水分利用效率 ,进行生物节水的农艺措施     

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。     

小麦幼苗根系形态对镉胁迫的响应

为了研究镉(Cd)在小麦体内的吸收、转运过程,以及Cd对小麦根系形态的影响,本文通过水培试验分析了小麦在5种Cd水平下(0、0.5、5、50、200μmol·L~(-1))处理3、6、11、17 d和23 d后各项生长指标的变化,并用荧光显微镜观察了Cd处理17 d后小麦根系形态的变化情况。结果表明,小麦幼苗对Cd的吸收能力与Cd浓度成反比关系,且在Cd0.5处理下,小麦对Cd的吸收和转运的能力显著高于其他处理。随着Cd处理浓度的增加,小麦幼苗的生物量、株高、总根长、根体积、总根尖数目逐渐减小,根系平均直径逐渐增加。相关性分析结果表明,小麦幼苗对Cd的吸收能力与平均直径呈显著正相关,对Cd的转运能力仅与平均直径呈显著负相关。进一步通过荧光显微镜观察,结果显示Cd处理可诱导小麦幼苗根系皮层细胞增多、薄壁细胞增大以及内皮层细胞壁木质素的沉积。Cd诱导的根系直径增粗对小麦Cd的吸收及转运都起着非常重要的作用。     

水分胁迫下氮磷营养对小麦根系发育的影响

通过对3个水分水平下施肥对春小麦根系生理特性影响的研究，结果表明：随着水分胁迫程度的加剧，无论施肥与否，小麦根系均表现出体积减小，干物质积累减少，根系长度缩短，根系活跃吸收面积减小，根系活力下降的趋势，尤其在严重水分胁迫下，这种表现就更加突出。施磷可以提高和增大根体积、根干重、根长度、根系活跃吸收面积和根系活力；而在严重水分胁迫条件下施氮可导致根干重和根体积的明显下降，在轻度水分胁迫下施氮对小麦根系的生长发育有明显的促进作用。在水分胁迫条件下，施用肥料，特别是磷肥，可以明显增强作物对干旱缺水环境的适应能力，提高作物的抗旱性。     

Quantitative trait loci analysis for root traits in synthetic hexaploid wheat under drought stress conditions

Synthetic hexaploid wheat(SHW), possesses numerous genes for drought that can help breeding for drought-tolerant wheat varieties. We evaluated 10 root traits at seedling stage in 111 F9 recombinant inbred lines derived from a F2 population of a SHW line(SHW-L1) and a common wheat line, under normal(NC) and polyethylene glycol-simulated drought stress conditions(DC). We mapped quantitative trait loci(QTLs) for root traits using an enriched high-density genetic map containing 120 370 single nucleotide polymorphisms(SNPs), 733 diversity arrays technology markers(DArT) and 119 simple sequence repeats(SSRs). With four replicates per treatment, we identified 19 QTLs for root traits under NC and DC, and 12 of them could be consistently detected with three or four replicates. Two novel QTLs for root fresh weight and root diameter under NC explained 9 and 15.7% of the phenotypic variation respectively, and six novel QTLs for root fresh weight, the ratio of root water loss, total root surface area, number of root tips, and number of root forks under DC explained 8.5–14% of the phenotypic variation. Here seven of eight novel QTLs could be consistently detected with more than three replicates. Results provide essential information for fine-mapping QTLs related to drought tolerance that will facilitate breeding drought-tolerant wheat cultivars.     

钾和甜菜碱对减缓冬小麦水分胁迫的效果

采用盆栽试验研究了水分胁迫和适量供水条件下,供应钾和甜菜碱对冬小麦(陕757)各生育期干物质量、籽粒产量和水分利用效率的影响,以确定这两种物质在增强作物抗旱性方面的功能。结果表明,水分胁迫条件下干物质量和籽粒产量明显降低,施用钾和甜菜碱可显著增加冬小麦干物质量和籽粒产量,提高水分利用效率,减缓水分胁迫;增产效果随钾肥用量的增加而提高,不同用量间差异显著。适量供水条件下,供应钾和甜菜碱的作用效果不明显,甚至产生不良效应。该结果说明,钾肥与甜菜碱的作用不仅在于供应养分,其对作物抗旱性的增强也有重要作用。     

水分胁迫对小麦旗叶光合特性的影响

利用OS－30型叶绿素荧光分析仪研究了水分胁迫对小麦旗叶叶绿素a荧光动力学参数的影响，结果表明，水分胁迫下旗叶的初始荧光产量到最大荧光产量所需的一半值（T1／2）减少，旗叶光系统Ⅰ（PSⅡ）原初光能转化效率（Fv/Fm）和潜在活性（Fv/Fo）降低，光合作用的潜在活力降低，影响了光合电子的传递和CO2同化的正常进行，表现在可变荧光淬灭速率（△Fv/Fo）减慢，可变荧光下降比值（Ffd=△Fv/Ft）减小，进而影响冬小麦旗叶的光合速率，同时还讨论了水分胁迫对灌浆速率的影响。