不同旱稻品种灌浆期抗旱生理适应性的研究

选择抗旱性不同的4个旱稻品种,对其灌浆期旗叶抗旱性生理指标进行测定。结果表明:超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性及游离脯氨酸含量均为抗旱性较强品种(旱稻15号,旱稻2号)极显著地高于抗旱性较弱品种(旱稻1号,旱稻3号);丙二醛(MDA)含量和细胞膜相对透性大小表现为抗旱性较强品种(旱稻15号,旱稻2号)极显著地低于抗旱性较弱品种(旱稻1号,旱稻3号)。SOD、POD、CAT活性和丙二醛含量、游离脯氨酸含量、细胞膜相对透性可用来说明旱稻品种之间的抗旱生理适应性的差异。     

干旱对小麦孕穗期叶片生理特性及产量的影响

为明确土壤干旱对孕穗期小麦生理特性和产量的影响,选用小偃22等7个冬小麦品种材料,通过盆栽控水方式,测定孕穗期叶片中超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)及过氧化氢酶(CAT)活性、相对电导率、丙二醛(MDA)含量等生理和产量指标结果表明,在中度和严重干旱下,小麦叶片中的SOD、POD和CAT活性、相对电导率值、MDA含量、可溶性糖和脯氨酸含量均有不同程度地提高;除晋麦47、小偃22、矮抗58和西农979的可溶性蛋白含量有所增加外,其余品种均下降。干旱胁迫下单株穗粒数、穗粒重和千粒重均显著降低。经主成分分析,供试品种的抗旱性依次为晋麦47＞小偃22＞矮抗58＞西农979＞西农509＞郑麦366＞郑麦9023。     

干旱胁迫对玉米苗期植株生长和保护酶活性的影响

以2个不同抗旱性玉米品种云瑞47(抗旱性强)和云瑞88(抗旱性弱)为材料,采用盆栽控水试验,设置轻度干旱胁迫(LS)、中度干旱胁迫(MS)、重度干旱胁迫(SS)3个干旱处理和正常灌水(CK),研究了干旱胁迫对2个玉米品种苗期株高、叶面积、生物量、根冠比和保护酶活性的影响,以探讨干旱胁迫对玉米苗期生长发育及其生理过程的影响机制。结果表明:(1)干旱胁迫抑制2个玉米品种苗期植株生长,导致植株株高降低、叶面积减少、整株生物量显著下降,根冠比增加,且抗旱性弱的品种云瑞88对干旱胁迫的敏感性高于抗旱性强的品种云瑞47。(2)干旱胁迫下2个玉米品种叶片的超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性表现为先升高后降低趋势,在MS处理下达到最高。与CK相比,云瑞47叶片SOD、POD和CAT分别增加了27.04%、16.95%和19.13%;云瑞88叶片SOD、POD和CAT分别增加了22.55%、11.20%和12.64%;(3)干旱胁迫增加了2个品种叶片丙二醛(MDA)含量,随着干旱胁迫程度的加剧,云瑞47(耐旱性强)叶片MDA变化幅度小于云瑞88(耐旱性弱),尤其SS处理下云瑞88的MDA积累量是云瑞47的1.31倍。云瑞47的各生理参数比云瑞88受旱影响小,干旱胁迫下仍具有较强的保护酶活性和较低的MDA含量,是云瑞47适应干旱环境的主要生理原因。     

不同抗旱性小豆根系对干旱-复水的生理生态响应

为了探究不同抗旱性的小豆品种根系对于干旱-复水的生理生态响应规律,以京农2号、遵化红和B1783为试验材料,研究了干旱胁迫和复水处理对根系形态、根系活力、根系抗氧化酶活性、根系的丙二醛(MDA)、可溶性糖、可溶性蛋白质和脯氨酸含量的影响。结果表明：干旱胁迫对小豆的根系造成了不同程度的损害,引起了小豆根干重、主根长、根系活力、根系可溶性蛋白质含量显著下降,3个品种中京农2号的下降幅度最小,重度干旱胁迫(SS)下降幅分别是8.82%、12.15%、18.83%和15.80%,复水后,各指标值存在不同程度的回升,但仍低于对照;根系超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性升高,京农2号的增幅最大,SS处理下增幅分别是15.02%、86.76%、37.70%;根系MDA、可溶性糖和脯氨酸含量随着干旱胁迫程度的加深而升高,且品种的抗旱性越强,增加量越大,复水后有所恢复但未达到对照水平。不同抗旱性小豆的干旱-复水后的恢复能力存在较大差异,整体表现为抗旱能力越强的小豆品种,干旱-复水后的恢复能力也越强。     

干旱胁迫对不同小麦品种花后旗叶生理特性的影响

在防雨旱棚池栽条件下研究了干旱胁迫对不同小麦品种旗叶某些生理特性的影响。结果表明,干旱胁迫条件下,小麦开花后旗叶的相对含水量、可溶性蛋白质含量和保护酶系统SOD、CAT和POD活性均降低,膜脂过氧化产物MDA含量升高,产量也随之下降。与水浇地品种相比,旱地品种青麦6号和鲁麦21旗叶的相对含水量、可溶性蛋白质含量相对较高且下降缓慢,SOD、CAT和POD活性降低的幅度比较缓和,随着干旱胁迫MDA含量继续积累的速度缓慢,产量及产量构成因素降低的幅度小。青麦6号与鲁麦21相比,旗叶的相对含水量、可溶性蛋白质含量和SOD、CAT、POD活性较高,MDA含量较低并且最终产量较高,说明青麦6号在干旱胁迫条件下能保持一个相对较优的生理状态,其代谢功能和抗旱能力较强。     

糜子幼苗对不同强度干旱胁迫的形态与生理响应

采用盆栽方法,研究了人工控水条件下,不同糜子品种苗期干旱条件下的形态和生理特性.结果表明,(1)与正常供水条件相比,轻度水分胁迫下陇糜4号、5283黄、晋黍7号3个品种在株高、叶面积、总根长、根系总体积等形态指标方面变化不大,但在重度胁迫时差异达显著水平;且随着胁迫程度的加剧,3品种各值呈下降趋势,晋黍7号的降幅小于陇糜4号和5283黄;(2)3品种根系的活性氧清除系统和渗透调节物质,随着胁迫程度的增加,SOD、POD、脯氨酸和可溶性糖的含量均呈上升趋势,上升幅度表现为陇糜4号＜5283黄＜晋黍7号,与正常供水相比,3品种的SOD、脯氨酸和可溶性糖在不同处理下与对照相比差异显著,除陇糜4号外,其它2品种的POD在中度和重度水分胁迫下与对照相比差异显著;(3)对叶绿素含量、叶片相对含水量和光合速率,随着胁迫程度的增加,3品种各值均呈下降趋势,晋黍7号受影响最大,3品种的各值在重度胁迫下与对照相比差异显著;(4)对根系活力及细胞膜透性而言,晋黍7号的根系活力受水分胁迫的影响较大,且晋黍7号的细胞膜透性和MDA含量增加幅度大,受干旱损害也大,抵御干旱的能力较弱,其抗旱性相对较弱,雨陇糜4号的抗旱性较强.     

水分胁迫下不同抗旱类型胡麻苗期生理生化指标变化

采用盆栽人工控水方法,研究了不同水分处理对苗期胡麻叶片相对含水量(RWC)、过氧化氢酶(CAT)活性、过氧化物酶(POD)活性以及过氧化产物丙二醛(MDA)含量和游离脯氨酸(Pro)含量的影响。结果表明:在干旱胁迫下,不同抗旱类型的胡麻品种RWC均有不同程度的降低,在中度和重度胁迫下,RWC平均比CK降低4.36%和13.74%,即随胁迫强度的增加RWC下降幅度变大,强、弱抗旱性品种平均比CK降低7.67%和10.42%,即抗旱性强的品种RWC下降幅度相对较小;抗旱性强的品种其CAT和POD活性在中度和重度胁迫下平均比CK升高12.46%、15.14%和65.01%、156.01%,均随胁迫的增强而增加,但抗旱性弱的品种却为46.84%、29.85%和58.73%、38.20%,呈现先增后减的趋势;MDA含量均随胁迫加剧呈上升趋势,但抗旱性强的品种MDA含量随胁迫的增强增幅较小,为2.99%;Pro含量随水分胁迫程度的加剧不断增加,且抗旱性强的品种体内游离脯氨酸积累量较高,平均升高108.64%。RWC和Pro可作为胡麻苗期抗旱性鉴定的生理指标。     

春小麦陇春22号抗旱性鉴定及高分子量麦谷蛋白亚基分析研究

陇春22号是从墨西哥国际玉米小麦改良中心引进,历经10年,进一步筛选的优质抗锈春小麦新品种,多年田间鉴定表现抗旱性强,品质优良。为了进一步确定其抗旱性和品质特性,对该品种在干旱条件下的形态特征、生理生化指标、田间产量指标、优质亚基进行了初步的鉴定评价。结果表明:陇春22号萌芽期、幼苗期以及成熟期抗旱性强,含有17 18、5 10优质亚基,适合在甘肃及宁夏等地的干旱半干旱地区大面积推广种植。     

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。     

水分胁迫下不同耐旱性糜子叶片保护酶活性及膜脂过氧化特性

选取耐旱品种陇糜4号和旱敏感品种晋黍7号,利用防雨旱棚与人工控水相结合的方法,研究了水分胁迫对糜子产量、叶片保护酶活性及膜脂过氧化作用的影响。结果表明,与CK处理相比,水分胁迫降低了糜子的穗数、穗粒数和千粒重,重度水分胁迫下差异达显著（P<0.05）水平,且旱敏感品种晋黍7号的降低幅度大于耐旱品种陇糜4号。整个生育时期,糜子叶片的SOD、POD和CAT活性表现为先升高后降低的趋势,在抽穗期达到最大值; 水分胁迫降低了糜子叶片的SOD、POD和CAT活性,与对照相比,重度水分胁迫下达到显著性差异（P＜0.05）,重度水分胁迫下,耐旱品种陇糜4号SOD活性2年内平均降低22.58%,而旱敏感品种晋黍7号2年内平均降低44.94%。水分胁迫处理增加了糜子叶片的膜脂过氧化产物MDA含量和可溶性糖的含量,随着生育期的推进,糜子叶片可溶性糖含量表现为先升后降的趋势,在灌浆期表现为最大值。相关性分析结果表明,糜子产量与叶绿素含量、SOD活性、POD活性和CAT活性呈正相关关系。     

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。     

NaCl胁迫下Si对甘草叶片抗氧化酶活性的影响

为探究NaCl胁迫下Si对甘草抗逆生理特性的影响,通过盆栽试验,研究不同浓度Si对甘草叶片抗氧化酶活性(SOD、POD、CAT)、MDA含量、质膜相对透性以及可溶性蛋白和脯氨酸含量的影响。结果表明,Si2(0.2g·kg-1)处理为最适浓度,可显著提高甘草叶片SOD、POD、CAT活性,与对照(Si0)相比,这3种酶活性在Si2处理下分别增加37.44%、26.98%、35.16%;Si3(0.6 g·kg-1)处理显著降低膜脂过氧化物MDA含量;增加质膜相对透性、可溶性蛋白含量;降低脯氨酸含量,MDA含量降低35.63%;质膜相对透性增加17.69%;可溶性蛋白含量增加36.62%;脯氨酸含量降低38.15%。由此可见,Si可以通过提高抗氧化酶活性来减轻活性氧及自由基对甘草叶片的毒害作用,即加Si可改善甘草在NaCl胁迫中的抗逆特性,缓解了NaCl胁迫对甘草的伤害。     

干旱条件下糜子叶片衰老与保护酶活性变化

在干旱棚栽培条件下以宁糜13号、内糜5号和晋糜4号糜子品种为材料,观测分析不同品种花后叶片叶绿素含量、保护酶活性(SOD、CAT、POD)以及丙二醛含量变化。结果表明,参试品种各功能叶片叶绿素含量及SOD、CAT、POD活性均在开花14 d后逐渐下降,MDA含量随着叶片的衰老而升高;参试品种叶片衰老的总体变化趋势一致,但衰老进程存在差异。与内糜5号和晋糜4号相比,宁糜13号叶绿素下降幅度小,各功能叶片衰老过程中SOD、CAT活性下降较慢,POD活性下降较快,MDA含量增加幅度小,叶片功能期长,衰老缓慢,有利于光合产物的积累;干旱条件下,叶绿素含量、过氧化氢酶CAT、超氧化物歧化酶SOD与单株产量呈正相关,而过氧化物酶POD、丙二醛MDA与单株产量呈负相关。     

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。     

裸果木渗透调节物质和抗氧化酶活性对干旱的响应

裸果木(Gymnocarpos przewalskii)起源于古地中海,为荒漠区少有的第三纪孑遗植物种。本文采用2017年6月、7月和8月采集于甘肃安西自然保护区内的裸果木中龄和老龄植株叶片,分析自然干旱影响下叶片渗透调节物质及抗氧化酶活性的变化。结果表明:随着干旱程度的增加,裸果木叶片的可溶性蛋白(SP)显著积累,发挥着重要的渗透调节作用,中龄植株叶片的可溶性糖(SS)含量和老龄植株叶片的脯氨酸(Pro)含量先增加后显著降低,渗透调节作用有限。干旱加剧时,中龄植株叶片的超氧化物歧化酶(SOD)活性和抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性呈明显的先增后降。严重干旱时,过氧化物酶(POD)活性和过氧化氢酶(CAT)活性明显增强,说明其通过4种酶的协同作用清除过剩的活性氧,减轻过氧化伤害;老龄植株叶片的CAT活性持续增强,APX活性明显的先升后降,POD活性在重度干旱时显著增强,主要通过这3种酶减轻膜系统伤害。丙二醛(MDA)含量则随干旱程度增大显著增加,膜脂过氧化程度不断加深。在相同的降雨条件下,裸果木中、老龄植株的Pro、SS、SP含量、POD和CAT活性、MDA含量对干旱的响应程度存在显著差异,隶属度函数评价法表明,老龄植株的抗旱能力大于中龄植株,表明裸果木的抗旱性随年龄的增大而提高。     

干旱胁迫及复水对豌豆苗期保护酶活性及膜脂过氧化的影响

采用盆栽控水试验法,研究了干旱胁迫及复水对豌豆苗期叶片超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)活性及丙二醛(MDA)含量、质膜相对透性(RC)的影响,对豌豆苗期抗氧化能力进行了综合评价。结果表明:干旱胁迫降低了SOD活性,随胁迫程度加重和历时延长降幅增大。轻度干旱胁迫10 d或重度干旱胁迫提高了POD和CAT活性,随胁迫程度加重和历时延长增幅加大。复水5 d对CAT、SOD活性产生部分补偿效应,对POD活性产生等量补偿效应。复水10 d对SOD活性产生等量补偿效应,对CAT、POD活性产生等量或超补偿效应;干旱胁迫增加了MDA含量,随胁迫程度加重增幅加大、胁迫历时延长增幅减少。复水5 d、10 d对干旱胁迫5 d豌豆叶片MDA含量分别产生部分和等量补偿效应。干旱胁迫导致膜脂透性增大,随胁迫程度加重和历时延长增幅加大。复水5 d、10 d可分别产生部分和等量补偿效应。     

裸果木渗透调节物质和抗氧化酶活性对干旱的响应

裸果木（Gymnocarpos przewalskii）起源于古地中海,为荒漠区少有的第三纪孑遗植物种。本文用2017年6月、7月和8月采集于甘肃安西自然保护区内的裸果木中龄和老龄植株叶片,分析自然干旱影响下叶片渗透调节物质及抗氧化酶活性的变化。结果表明：随着干旱程度的增加,裸果木叶片的可溶性蛋白（SP）显著积累,发挥着重要的渗透调节作用,中龄植株叶片的可溶性糖（SS）含量和老龄植株叶片的脯氨酸（Pro）含量先增加后显著降低,渗透调节作用有限。干旱加剧时,中龄植株叶片的超氧化物歧化酶（SOD）活性和抗坏血酸过氧化物酶（APX）活性呈明显的先增后降。严重干旱时,过氧化物酶（POD）活性和过氧化氢酶（CAT）活性明显增强,说明其通过4种酶的协同作用清除过剩的活性氧,减轻过氧化伤害;老龄植株叶片的CAT活性持续增强,APX活性明显的先升后降,POD活性在重度干旱时显著增强,主要通过这3种酶减轻膜系统伤害。丙二醛（MDA）含量则随干旱程度增大显著增加,膜脂过氧化程度不断加深。在相同的降雨条件下,裸果木中、老龄植株的Pro、SS、SP含量、POD和CAT活性、MDA含量对干旱的响应程度存在显著差异,隶属度函数评价法表明,老龄植株的抗旱能力大于中龄植株,表明裸果木的抗旱性随年龄的增大而提高。