大豆抗旱形态和生理生化指标研究进展

大豆抗旱性在干旱和半干旱地区的大豆生产中起着重要的作用,是高产稳产的影响因素之一。笔者综述近年来大豆抗旱形态和生理生化指标的研究进展,并论述了大豆抗旱育种工作的发展前景,旨在为大豆抗旱种质资源的筛选和品种选育提供可参考的依据。     

干旱胁迫下大豆苗期生理生化指标的研究

以抗旱性不同的豫豆24和周豆14为材料,研究了在干旱胁迫下,苗期叶片的相对电导率、可溶性糖(WSS)、游离脯氨酸(Pro)、丙二醛(MDA)含量和超氧化物歧化酶(SOD)活性的变化。结果显示:随着干旱胁迫的加强,叶片的相对电导率、WSS和游离Pro以及MDA含量的变化与大豆抗旱性密切相关。豫豆24的相对电导率小于周豆14,WSS和游离Pro含量、超氧化物歧化酶(SOD)活性则是豫豆24大于周豆14,说明豫豆24抗旱性强于周豆14。     

大豆生理生态干旱胁迫影响研究进展

大豆是我国主要粮食作物之一,它的健康生长需要大量水分。综述了干旱胁迫对大豆根系、叶片(生理变化及形态、光合作用)、大豆产量与品质及大豆鲜重分配等生理生态指标方面的影响,并对干旱胁迫下大豆响应研究进行了展望。     

6种多浆植物耐旱性初步比较

通过人工干旱胁迫处理6种多浆植物,观测其抗旱天数、暂时萎蔫率及植株的形态变化,结合生理和形态指标的测定,表明八宝景天和露草的耐旱性形态表现及生理基础最好,佛甲草和细叶佛甲草其次,垂盆草和凹叶景天较差;离体叶片相对含水量、离体叶片失水率和离体叶片相对电导率能较灵敏地反映多浆植物的耐旱性,适宜用作耐旱性鉴定的指标。     

外源硅包衣对干旱胁迫下大豆幼苗生长的调控效应

硅能有效促进植物健康生长,增强其抵抗多种逆境能力。为此研究以不同浓度的外源硅包衣为处理,利用蛭石和草炭土(2:1)为基质栽培大豆,通过断水方式创造干旱条件研究外源硅包衣对干旱胁迫下大豆幼苗生长的调控作用。结果表明,使用适宜浓度的外源硅包衣,能增强干旱条件下大豆幼苗的新陈代谢与渗透调节能力,进而改善其株高、茎粗、侧根条数及茎叶干物质重等形态指标。除茎粗与还原糖等指标以1.20 g·kg~(-1)的外源硅包衣最佳外,其余指标均多以1.80 g·kg~(~(-1))的外源硅包衣最佳,其中株高、侧根条数、叶干重、总糖含量及可溶性蛋白含量分别增加了20.39%、15.52%、14.51%、28.58%及23.62%。因此,综合来看,外源硅的使用浓度应在1.20～1.80 g·kg~(-1)范围内效果较优。     

烟草抗旱性生理生化研究进展

干旱是世界上大部分地区影响作物生长的主要因子,由于各种环境因素的影响导致植物体内缺水,从而影响作物的生长.烟草起源于雨量充沛的热带,对水分的要求很高,在生长季节中田间持水量如果未能保持在50%以上,就会严重影响烟草的产量和品质[1].烟草的叶片大,需水多,未成熟叶片含水量在90%以上,成熟叶片也高于80%,若叶片含水量减少6%～8%即出现萎蔫现象[2].干旱对烟草影响非常深刻,主要表现在生长发育的各个阶段,如种子萌发、营养生长和生殖生长、直到开花结实;同时也影响各种生理生化代谢过程,如光合作用、呼吸代谢、水分和营养元素的吸收运转、各种酶的活性和有机物质的转化、运输、积累等.目前,对烟草抗旱性研究主要集中在生理反应方面.     

胡杨对干旱胁迫适应机理的研究进展

综述了胡杨抗旱特征特性及其对水分胁迫的响应,探讨了胡杨的抗旱机理,并提出了胡杨抗旱研究领域应重点开展的工作。     

大豆抗旱生理研究进展

大豆是我国主要的粮食作物之一,也是关系国计民生的战略性物资。近年来,受人类活动干扰影响,各地自然灾害频发。其中,干旱的气候条件对大豆的生产造成了极其恶劣的影响。研究表明,大豆抗旱性是一个多基因控制的数量性状,与自然气候条件之间有着错综复杂的关系。基于此,概括了干旱胁迫对大豆生理的影响、面对干旱时大豆做出的响应及抗旱鉴定的生理指标等内容,以期通过对大豆抗旱生理方面的研究,为研究大豆抗旱高产栽培及大豆抗旱育种奠定基础,对提高大豆抗旱性具有重要意义。     

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。     

气体信号分子在植物干旱胁迫下的调控作用及机制的研究进展

气体信号分子是广泛存在于植物体内的一种重要的信号物质,在植物生长发育过程中承担着重要作用,并且对植物的抗逆性有较为明显的缓解作用。从一氧化碳、一氧化氮、硫化氢3种主要气体信号分子的来源出发,介绍了气体信号分子在植物抗旱性方面的研究成果,综述了气体信号分子诱导植物产生抗旱性的机理,分析了其在植物抵御干旱胁迫中的作用,并对气体信号分子在植物抗旱性的应用进行了展望。     

干旱胁迫对不同抗旱大豆品种生理特性及生长参数的影响

为了明确干旱胁迫对不同抗旱大豆品种生理特性及植株生长参数的影响,选取了抗旱(RD)和不抗旱(SD)品种为材料,利用盆栽方法,分析大豆营养生长期在水分胁迫下对不同品种大豆生理生化指标及生长参数的影响。结果显示,在正常浇水条件下,RD和SD品种植株叶片中与抗旱相关的生理生化指标差异不明显,而在水分胁迫15 d后,RD植株叶片中SOD和POD活性分别为SD植株叶片的1.34~1.45倍和1.46~1.69倍,SD植株叶片中的过氧化氢(H2O2)和丙二醛(MDA)为RD植株叶片中的1.80~2.35倍1.09~1.46倍。另外,在干旱胁迫条件下,发现RD地上部和根部生物量均明显高SD品种,且其根系形态参数明显优于SD品种。实验结果表明在干旱胁迫条件下,抗旱品种植株通过调节体内生理变化和优化根系形态参数来响应外界环境,从而保证在干旱条件下植株能正常生长,提高干旱胁迫的响应能力。     

皂角苗木对干旱胁迫的生理生化反应

对皂角Gleditsia sinensis的一年生实生苗进行盆栽控水干旱处理，并测定皂角的各个生理生化指标．结果表明：随着干旱胁迫的增强，超氧化物歧化酶（SOD）活性呈现先降后升；过氧化氢酶（CAT）活性、过氧化物酶（POD）活性、脯氨酸含量、可溶性糖含量及丙二醛（MDA）含量均表现为先升后降的趋势；苗木的可溶性蛋白含量及相对电导率随干旱胁迫强度的增加而增加．在干旱胁迫下，POD活性与CAT活性及脯氨酸含量、可溶性糖含量与脯氨酸含量的关系密切．在轻度干旱胁迫下，皂角表现出一定的抗旱性，可能与POD、CAT活性和渗透调节物质的影响有关．     

宿根甘蔗抗旱指标的综合分析及评价

采用模糊隶属函数和系统聚类的分析方法,研究抗旱处理期间,宿根甘蔗叶片的衰老情况以及质膜透性、脯氨酸、可溶性糖、丙二醛、水分含量、叶绿素、净光合速率(Pn)、胞间CO2浓度(Ci)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)、水分利用率(WUE)等生理生化指标对干旱胁迫的响应。结果表明:结合各种生理生化指标的模糊隶属函数值,利用系统聚类将8个甘蔗品种宿根时的抗旱性划分为3类;其中,新台糖10、粤糖93-159、新台糖22、桂糖11、闽糖69-421表现出较强的抗旱性,粤糖86-368表现出中度抗旱性,滇蔗01-58和崖城89-9表现出较弱的抗旱性,所得结果与形态指标基本一致。利用隶属函数和聚类分析进行宿根甘蔗抗旱性的综合评价,可避免单一指标的片面性和不稳定性,适用多品种之间的比较。     

干旱胁迫对耐密植大豆光合特性的影响

为了明确耐密植大豆与常规大豆抗旱能力的差异,以耐密植大豆品种垦丰16与常规品种合丰35为试材,设置正常水分管理、轻度干旱胁迫和重度干旱胁迫3个水平,于R2期和R6期进行水分处理,对其光合生理指标进行测定。结果表明:随着干旱胁迫的加强单株叶面积和净光合速率均呈下降趋势,并且与对照差异均达到了显著或极显著水平;叶色值也呈下降趋势,2个时期干旱处理耐密植品种垦丰16叶色值与对照差异均不显著,轻度干旱处理,常规品种合丰35与对照不显著,重度干旱处理则达到极著水平;单株粒重也呈下降趋势,只有R2期耐密植品种垦丰16轻度干旱条件下与对照差异不显著,2个时期其它处理与对照差异均达到极显著水平。随着干旱胁迫的加强耐密植品种垦丰16的单株叶面积、叶色值、净光合速率和单株粒重等指标下降较少,而常规品种合丰35下降较多,可见耐密植品种垦丰16的抗旱能力强于普通品种合丰35。     

不同藜麦资源的抗旱性评价及渗透调节剂对其抗旱性的影响

为了对藜麦资源进行抗旱性评价并研究渗透调节剂对藜麦幼苗抗旱性的影响,以黑藜(black quinoa)、白藜(white quinoa)、红藜(red quinoa )、蒙藜(mongolian quinoa)为试验材料,对其幼苗进行干旱胁迫（DS）和正常浇水（CK）处理,研究干旱胁迫对不同藜麦幼苗形态及生理指标的影响;同时用水、5%蔗糖和1%磷酸三种渗透调节剂对藜麦种子进行前处理后,对幼苗进行干旱胁迫和正常浇水处理,研究渗透调节剂处理种子对其幼苗的抗旱性指标影响,最后综合评价不同藜麦资源的抗旱性。结果表明： ①随着干旱胁迫时间的延长,藜麦叶片的相对含水量逐渐降低,藜麦幼苗生长受到抑制,生物量积累逐渐减少,而叶绿素含量则呈现先上升后降低的趋势。②渗透调节剂处理过的藜麦种子,其幼苗的抗旱性变化不同,5%蔗糖处理的幼苗抗旱能力较水处理显著高22.22%;而1%磷酸处理的幼苗抗旱能力显著低于水处理,表明5%蔗糖处理可以提高藜麦幼苗抗旱性,而1%磷酸对藜麦抗旱性影响不显著。③隶属函数法评价结果显示,4种藜麦资源的表现为红藜>白藜>蒙藜>黑藜。综上,在干旱半干旱地区种植藜麦,应优选抗旱性强的红藜和白藜,5%蔗糖可以作为提高藜麦抗旱性的渗透调节剂。研究结果为我国北方干旱半干旱地区的藜麦产业发展提供理论基础。     

不同藜麦资源的抗旱性评价及渗透调节剂对其抗旱性的影响

为了对藜麦资源进行抗旱性评价并研究渗透调节剂对藜麦幼苗抗旱性的影响,以黑藜(black quinoa)、白藜(white quinoa)、红藜(red quinoa )、蒙藜(mongolian quinoa)为试验材料,对其幼苗进行干旱胁迫（DS）和正常浇水（CK）处理,研究干旱胁迫对不同藜麦幼苗形态及生理指标的影响;同时用水、5%蔗糖和1%磷酸三种渗透调节剂对藜麦种子进行前处理后,对幼苗进行干旱胁迫和正常浇水处理,研究渗透调节剂处理种子对其幼苗的抗旱性指标影响,最后综合评价不同藜麦资源的抗旱性。结果表明： ①随着干旱胁迫时间的延长,藜麦叶片的相对含水量逐渐降低,藜麦幼苗生长受到抑制,生物量积累逐渐减少,而叶绿素含量则呈现先上升后降低的趋势。②渗透调节剂处理过的藜麦种子,其幼苗的抗旱性变化不同,5%蔗糖处理的幼苗抗旱能力较水处理显著高22.22%;而1%磷酸处理的幼苗抗旱能力显著低于水处理,表明5%蔗糖处理可以提高藜麦幼苗抗旱性,而1%磷酸对藜麦抗旱性影响不显著。③隶属函数法评价结果显示,4种藜麦资源的表现为红藜>白藜>蒙藜>黑藜。综上,在干旱半干旱地区种植藜麦,应优选抗旱性强的红藜和白藜,5%蔗糖可以作为提高藜麦抗旱性的渗透调节剂。研究结果为我国北方干旱半干旱地区的藜麦产业发展提供理论基础。     

拔节期干旱对不同玉米品种叶片生理特性的影响及抗旱性分析

以选育的和目前主推广的6个玉米品种为试验材料,利用人工可控移动抗旱棚进行拔节期水分中度胁迫试验,研究干旱胁迫对玉米生理特性的影响。分析旱胁迫下6个玉米品种的丙二醛含量、叶绿素含量、可溶性蛋白含量、脯氨酸含量、超氧化物歧化酶和过氧化物酶活性,结果表明：6个玉米品种在干旱胁迫下表现出了不同的生理响应机制,6个玉米品种叶片的丙二醛含量、叶绿素含量均不同幅度的显著下降,脯氨酸含量、可溶性蛋白含量、超氧化物歧化酶和过氧化物酶活性均不同程度的显著升高。旱胁迫下,尤其郑单988和郑单6386的MDA含量升高幅度较低,叶绿素含量下降幅度较小,抗氧化酶活性升高幅度较大,可溶性蛋白和脯氨酸含量较高,反应出其耐旱性较强;相反郑单958相对于郑单6386和郑单988,生理生化层面表现出较弱的抗旱性。本研究结果对揭示玉米耐旱机理有一定的重要意义,并可以为玉米耐旱种质筛选、改良和分子育种提供有效的指导和参考。     

大豆对镉胁迫的生理反应及耐镉机理探讨

为探讨大豆对镉(Cd)胁迫的生理反应及忍耐机理,以8157为供试材料,采用Hoagland营养液培养和土壤盆栽培养试验,研究了添加不同浓度外源Cd对大豆的生理效应及Cd吸收分布的影响。结果表明,大豆吸收的Cd向地上部转运的比率较高,根系对Cd的阻滞作用较弱;植株体内的Cd主要以NaCl提取形态存在(占89.61%),降低了Cd的生物毒害性。土壤添加低浓度Cd(0.25～0.50mg·kg-1),大豆籽粒中Cd-P表现为协同作用,Cd浓度升高则转为拮抗作用;不同浓度Cd处理,籽粒中Cd-Zn表现为协同作用,叶片中Cd-Zn则表现为拮抗作用。Cd胁迫促进大豆体内脯氨酸(PRO)的合成,提高了过氧化物酶(POD)的活性,增强了大豆对Cd胁迫的防御和抵抗能力。     

甘蓝型油菜抗旱机制及育种研究进展

干旱胁迫是农业生产上长期存在的非生物逆境因子,严重影响甘蓝型油菜的生长发育和产量。近年来,国内外研究人员尝试采用各种生物学手段解析甘蓝型油菜的抗旱遗传机制,培育抗旱甘蓝型油菜品种。简要概述了甘蓝型油菜抗旱相关性状QTL定位、干旱胁迫下的应答蛋白等抗旱分子机制及抗旱育种方面的研究进展,为提高甘蓝型油菜抗旱性提供相关理论参考,以加快甘蓝型油菜抗旱育种的研究进程。