食用向日葵杂交种根系形态和生物量对苗期干旱的响应

研究干旱胁迫对向日葵根系形态和生物量的影响,对向日葵抗旱育种和节水栽培具有重要意义。试验采用水培PEG模拟干旱胁迫的方式,对17份食用向日葵杂交种苗期的根系形态和生物量进行了比较分析。结果表明:苗期干旱胁迫下,食葵杂交种总根长和根尖数呈现增加趋势,根表面积、根体积和根平均直径呈现降低趋势。根干重和根冠比相对增加,而地上部干重和整株生物量的积累受到抑制。     

土壤干旱对冬小麦拔节期叶片碳代谢的影响

采用盆栽试验对不同土壤干旱条件下冬小麦拔节期叶片碳代谢进行了研究。结果表明,拔节期株高、地上部干重、根干重、总生物量、叶片叶绿素含量、蒸腾速率和光合速率均随土壤水分的减少而呈降低趋势;根冠比、叶片可溶性糖含量及水分利用效率均呈增加趋势。     

干旱胁迫对石灰花楸幼苗生长和生理指标的影响

采用盆栽控水设置4种干旱胁迫梯度,研究干旱胁迫对1年生石灰花楸幼苗生长和生理的影响。结果表明,随干旱胁迫的加剧,幼苗变矮,地径变细,叶面积减小,主根变长,侧根数增加;干旱降低了幼苗生物量积累,生物量分配方式向有利于根系水分吸收的方向转变,茎叶生物量比降低,根生物量比增加,根冠比变大;随着干旱胁迫持续时间延长:石灰花楸幼苗的叶片相对含水量在对照和轻度胁迫下保持基本稳定,在中度和重度胁迫下则持续降低;干旱胁迫下可溶性糖和丙二醛含量增加。     

干旱胁迫与复水对喀斯特地区红背山麻杆生长及生理特性的影响

【目的】研究干旱及复水处理对红背山麻杆生长及生理特性的影响,为防治红背山麻杆灌丛退化以及喀斯特地区乡土树种选育提供理论依据。【方法】以1年生红背山麻杆扦插苗为试验材料,采用盆栽试验,通过自然干燥法,对红背山麻杆进行14,28,42 d干旱胁迫,并对干旱胁迫42 d的植株进行为期5 d的复水处理,以正常供水处理的红背山麻杆为对照组（土壤含水率（24.4±1.23）%）,比较干旱与复水条件下红背山麻杆生长指标,叶绿素、丙二醛（MDA）、渗透调节物质（可溶性糖、可溶性蛋白）含量以及抗氧化酶（SOD、CAT、POD）活性的变化情况。【结果】（1）随着干旱胁迫时间的增加,红背山麻杆株高、单叶面积、总生物量总体上均低于对照组,根冠比高于对照组;复水后红背山麻杆单叶面积、总生物量与对照差异不显著,株高显著低于对照组,根冠比仍显著高于对照组。（2）随着干旱胁迫时间的增加,红背山麻杆叶绿素a、b、a+b含量和a/b均先升高后降低,以上指标总体上均高于对照组;与干旱胁迫42 d时相比,复水后以上叶绿素参数均增大,且与对照组差异不显著。（3）干旱胁迫14~42 d时,红背山麻杆叶片和根系MDA、可溶性糖和可溶性蛋白含量以及SOD、POD、CAT活性总体上均高于对照组;与干旱胁迫42 d时相比,复水后红背山麻杆叶片、根系MDA、可溶性糖和可溶性蛋白含量以及SOD、POD、CAT活性均降低,但仍高于对照组。【结论】干旱胁迫与复水对喀斯特地区红背山麻杆生长及生理特性有明显影响;干旱胁迫42 d后复水,红背山麻杆根系的恢复能力优于叶片,可以选育根系较为发达的红背山麻杆品种以适应喀斯特地区恶劣的干旱环境。     

根冠生长不均衡对玉米苗期旱后复水补偿性生长的影响

[目的]探讨旱后复水促进玉米补偿生长的生理机制。[方法]以郑单958为供试玉米品种,通过盆栽试验研究苗期不同水分处理（①充足供水;②干旱胁迫;③旱后复水）对玉米生物量、根系活力和可溶性糖含量的影响。[结果]处理①玉米地上部分生物量显著高于处理②、③;处理②可提高玉米的根冠比和根系可溶性糖含量,但明显降低了玉米地上和根系生物量;处理③可促进玉米的补偿性生长,提高水分利用效率,但却明显降低了玉米的根冠比和根系可溶性糖含量;复水前处理②、③玉米的根系活力显著高于处理①,但复水后处理③玉米的根系活力显著低于处理②。[结论]复水前玉米积累的较大根系生物量和较高可溶性糖含量是其复水后表现出补偿性生长的重要原因。     

土壤干旱对豫麦54号小麦灌浆期生长和生理特性的影响

采用盆栽试验对不同土壤干旱条件下小麦品种豫麦54号灌浆期生长和生理特性进行了研究。结果表明,灌浆期株高、地上部干重、根干重、总生物量、叶水势、叶相对含水率、根系活力、蒸腾速率和光合速率均随土壤水分的减少而呈降低趋势;根冠比、叶饱和亏、叶片可溶性糖含量、脯氨酸含量、质膜透性以及POD活性均呈增加趋势。这说明,在干旱胁迫下,豫麦54号一方面通过改变生物量分配策略,较多地提高根比重,以利于根系吸水增强抗旱性;另一方面,通过改变自身的生理特性以提高抗旱性。     

干旱与复水对2种蟛蜞菊生长及生理生化特性的影响

【目的】研究干旱及复水处理对蟛蜞菊和入侵种三裂叶蟛蜞菊生长、渗透调节物质、抗氧化酶活性等参数的影响,探讨2种蟛蜞菊对干旱环境的生态适应机制,为抑制三裂叶蟛蜞菊入侵提供理论依据。【方法】以2种蟛蜞菊扦插苗为材料,采用自然干燥法,进行15 d干旱和3 d复水试验,对照组土壤含水量为（24.4±1.23）%,比较2种蟛蜞菊干旱与复水下生长指数、叶绿素（Chl）、丙二醛（MDA）、可溶性糖、可溶性蛋白含量以及抗氧化酶（SOD、CAT、POD、APX）活性的变化。【结果】（1）在干旱胁迫处理下,2种蟛蜞菊株高、单叶面积、总生物量降低,根冠比升高,且蟛蜞菊株高、单叶面积和总生物量均显著高于三裂叶蟛蜞菊,而根冠比显著低于三裂叶蟛蜞菊。复水后,2种蟛蜞菊的株高、单叶面积、总生物量均增加,而根冠比下降,且三裂叶蟛蜞菊株高、单叶面积、总生物量增加更快,根冠比下降更快,但各指标在种间均无显著差异。（2）在干旱胁迫处理下,蟛蜞菊叶绿素a、叶绿素总量和叶绿素a/b均显著增加,三裂叶蟛蜞菊则显著下降。复水后,蟛蜞菊叶绿素各指标总体降低并恢复到对照水平,三裂叶蟛蜞菊则增加（叶绿素b含量除外）,且三裂叶蟛蜞菊Chla/b显著高于蟛蜞菊。（3）复水前后2种蟛蜞菊可溶性蛋白和可溶性糖含量均先升高后下降,复水后三裂叶蟛蜞菊2种渗透调节物质含量均可恢复到对照水平,但均显著低于蟛蜞菊。（4）复水前后蟛蜞菊4种抗氧化酶活性均先升高后下降,且复水后SOD、POD、CAT迅速恢复到对照水平,并抑制了MDA含量的增加。复水前后三裂叶蟛蜞SOD、POD、APX活性先升高后下降,CAT活性变化表现为先下降后升高,且复水后仅POD和APX活性恢复到对照水平。【结论】入侵种三裂叶蟛蜞菊复水后恢复能力较好,但其对干旱胁迫的耐受能力比蟛蜞菊差,在园林绿地管理中,应通过控制土壤水分含量以抑制三裂叶蟛蜞菊的生长。     

干旱-复水对菊芋苗期根、茎、叶生长及叶绿素含量的影响

文章通过盆栽试验、人工控水的方式,研究干旱-复水对苗期菊芋根、茎、叶、茎叶比、根冠比和物质积累量的影响规律。结果表明:在干旱-复水处理过程中,处理叶面积始终高于对照叶面积,对照主根长度呈现逐渐增加的变化趋势,处理主根长度随时间呈现先增加后降低的变化趋势,复水16 d叶片、茎秆和根系等器官生物量和总生物量均高于对照,但差异不显著,其他取样节点处理和对照之间的大小关系没有规律可循。处理条件下菊芋茎叶比高于对照,随着胁迫时间的延长茎叶比呈现先增加后降低的变化趋势。在干旱胁迫阶段,处理的根冠比高于对照,处理叶片叶绿素A和叶绿素含量低于对照含量,复水后根冠比无规律可循,叶片叶绿色含量对照低于处理。     

水分胁迫对中华芦荟部分药用成分含量的影响

研究了水分胁迫处理对药用植物中华芦荟的甙、多糖、总糖、可溶性糖、蛋白质及脯氨酸含量以及生物量的影响.结果表明:甙含量与土壤含水量呈极显著的负相关,水分胁迫增加了单位干质量叶片中的甙含量;叶片中的主要药用成分之一多糖含量明显下降,总糖的含量也不断减少;而可溶性糖和脯氨酸含量明显上升,与土壤含水量呈显著负相关;受到水分胁迫的中华芦荟与对照比较,整株、地上部分和根的鲜重均下降,并且胁迫强度愈大降低愈多.说明随着水分胁迫不断增加,中华芦荟次生代谢活跃,光合作用减弱,同化能力下降,从而增加了甙的含量,积累的碳水化合物总量不断减少,而在一定程度的水分胁迫处理中,可溶性糖和脯氨酸含量的增加与其增强植物抗性的生理功能密切相关.随着干旱失水,芦荟多糖含量及生物量的减少降低了芦荟的经济价值.     

水分胁迫对中华芦荟部分药用成分含量的影响

研究了水分胁迫处理对药用植物中华芦荟的甙、多糖、总糖、可溶性糖、蛋白质及脯氨酸含量以及生物量的影响.结果表明：甙含量与土壤含水量呈极显著的负相关,水分胁迫增加了单位干质量叶片中的甙含量;叶片中的主要药用成分之一多糖含量明显下降,总糖的含量也不断减少;而可溶性糖和脯氨酸含量明显上升,与土壤含水量呈显著负相关;受到水分胁迫的中华芦荟与对照比较,整株、地上部分和根的鲜重均下降,并且胁迫强度愈大降低愈多.说明随着水分胁迫不断增加,中华芦荟次生代谢活跃,光合作用减弱,同化能力下降,从而增加了甙的含量,积累的碳水化合物总量不断减少,而在一定程度的水分胁迫处理中,可溶性糖和脯氨酸含量的增加与其增强植物抗性的生理功能密切相关.随着干旱失水,芦荟多糖含量及生物量的减少降低了芦荟的经济价值.     

褪黑素种子引发处理对干旱胁迫下朝天椒生长与生理特性的影响

为探究褪黑素种子引发处理对辣椒耐旱性的调控作用,以茂蔬360为材料,通过盆栽PEG模拟干旱胁迫,分析10种不同浓度褪黑素种子引发处理对朝天椒植株生长及生理特性的影响。结果表明：随着引发液浓度的增加,朝天椒的根长、株高、根冠比、根鲜重、地上部鲜重、地上部干重和根干重呈先上升后下降趋势,浓度为100μmol·L^-1时,株高、地上部鲜重和地上部干重达到最大值;褪黑素浓度为75μmol·L^-1时,根长、根冠比、根鲜重和根干重达到最大值。生理分析表明,100μmol·L^-1褪黑素引发后,干旱胁迫下的植株叶片丙二醛、过氧化氢和超氧阴离子含量最低,可溶性糖、脯氨酸、抗坏血酸(AsA)、脱氢抗坏血酸(DHA)含量和过氧化物酶(POD)、超氧化物歧化酶(SOD)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)、谷胱甘肽还原酶(GR)活性以及根系可溶性蛋白含量最高;75μmol·L^-1褪黑素引发后,根系丙二醛、过氧化氢、超氧阴离子含量最低,根系可溶性糖、可溶性蛋白、脯氨酸含量,抗氧化酶(POD、SOD、CAT、APX和GR)活性,AsA...     

干旱胁迫对日本荚蒾幼苗生理生化特性的影响

为了探讨日本荚蒾(Viburnum japonicum)幼苗对干旱胁迫的适应能力和对策,采用盆栽控水方法,设置正常供水(CK)、轻度干旱(LS)、中度干旱(MS)和重度干旱(SS)4个水分梯度,测定了叶片相对含水量(RWC)、丙二醛(MDA)含量、可溶性蛋白含量、可溶性糖含量、保护酶(SOD、POD)活性、生物量分配等指标。结果表明,随着土壤含水量的减少,日本荚蒾幼苗叶片RWC逐渐降低,MDA含量逐渐升高,重度干旱下质膜损伤最为严重。正常供水、轻度、中度干旱下可溶性蛋白、可溶性糖含量,SOD、POD活性均随土壤含水量的减少逐渐上升,但重度干旱处理可溶性蛋白、可溶性糖含量在胁迫60d比中度干旱有多降低,SOD活性从胁迫30d起逐渐下降,POD活性在胁迫30、45d大幅升高,60d又显著(P0.05)降低。总生物量积累随胁迫加重逐渐降低,根冠比、根生物量比则逐渐上升,轻度干旱处理叶生物量比有明显(P0.05)上升。说明日本荚蒾幼苗对轻中度干旱条件有一定的抗逆性和适应性,但长期重度干旱下叶片失水严重,代谢紊乱,导致植物枯萎死亡。     

干旱胁迫对不同种源云南松幼苗生物量与根系形态的影响

通过盆栽控水,采用双因素随机区组设计研究了9个不同地理种源云南松幼苗生物量分配和根系形态对干旱胁迫的响应,比较了干旱胁迫下幼苗生物量及其分配以及根系形态在种源间的差异,并通过隶属函数法对不同种源幼苗干旱适应性进行了初步评价。结果表明:1）干旱胁迫下,各种源云南松幼苗地径下降明显,苗高未发生显著变化,各器官生物量和总生物量多呈下降趋势,干旱胁迫并没有导致幼苗根生物量分配比和根冠比的增加,但根系长、比根长、根表面积和比根面积在干旱胁迫下增加显著。2）不同种源云南松幼苗地径、苗高、生物量及其分配比和根系形态在干旱处理下均存在显著差异,其中地径和苗高分别以西昌和双柏种源最大,各器官生物量和总生物量以双柏、西昌和册亨种源较高,察隅种源各器官和总生物量较低,但该种源具有最大的根生物量分配比和根冠比;会泽种源根长、根表面积、比根长和比根面积均最大。研究发现,在土壤水分限制条件下,云南松幼苗以根系形态变化代替根系生物量增加的策略来适应干旱,各种源云南松幼苗生长对干旱胁迫响应的差异可能是由种源地理气候因子长期影响所形成的不同适应性策略所导致。经平均隶属函数值法初步评价了不同种源云南松幼苗对干旱适应性的强弱,结果显示,西藏察隅、云南会泽和四川西昌种源对土壤干旱的适应性较强,云南双柏、贵州册亨、云南云龙种源居中,而云南新平、永仁和禄丰种源适应性较弱。     

土壤干旱对济麦21根、冠生长的影响

通过盆栽试验,对不同土壤水分条件下冬小麦幼苗期、拔节期、扬花期和灌浆期4个时期根、冠生物量和二者关系进行了研究。结果表明:随干旱胁迫的加剧,各个时期根、冠生物量均呈降低趋势,根冠比呈增加趋势,这说明土壤干旱促进光合产物向根部分配,增加根系生长量,提高抗旱性。且随生育期的推进,根、冠生物量均呈增加趋势,根冠比则呈减小趋势。最后通过回归分析,建立了根、冠生物量回归方程,表明干旱胁迫对根、冠生长及二者关系具有显著影响。     

干旱胁迫对2种柑橘幼苗生长形态、渗透调节物质含量和抗氧化酶活性的影响

采用盆栽控水的方法,比较干旱胁迫对2种抗旱性不同的柑橘——三湖红橘和三湖化红生长形态、渗透调节物质含量和抗氧化酶活性的影响。结果表明:干旱胁迫可以降低2种柑橘的株高,增加根冠比,同时降低三湖化红主根长,增加三湖红橘主根长;此外,干旱胁迫导致2种柑橘幼苗叶片和根系的脯氨酸含量显著增加,三湖红橘叶片脯氨酸含量增幅更大;除三湖红橘叶片的可溶性糖含量降低外,干旱胁迫后2种柑橘的可溶性糖和可溶性蛋白含量均升高。酶活性分析表明,干旱胁迫后2种柑橘叶片中SOD和CAT活性均下降,而根中2种酶活性均上升;三湖红橘叶片POD活性先升高后降低,根中POD活性显著升高;三湖化红叶片POD活性一直显著高于对照,根中POD活性则显著降低。综上,三湖红橘的抗旱性强于三湖化红可能与其在干旱胁迫条件下主根长度增加,根冠比增大从而提高根系水分吸收能力有关。此外,干旱胁迫后渗透物质尤其是叶片脯氨酸的积累和POD活性的升高,也有助于其应对干旱胁迫带来的伤害。     

大麦近等基因系苗期根系形态及叶片渗透调节物质对PEG胁迫的响应

【目的】研究大麦半矮秆基因uzu与抗旱性的关系,为大麦抗旱优质育种提供理论依据。【方法】以两套大麦株高近等基因系(3T、3D和15T、15D)为试验材料,采用营养液水培方式,以不同浓度的PEG6000模拟干旱胁迫,研究不同胁迫程度:对照(0)、轻度(5%)、中度(15%)和重度胁迫(25%)对大麦株高近等基因系幼苗株高、根冠比、根系形态及叶片渗透调节物质的影响。在幼苗长至四叶一心时取样,直尺测定株高;采用烘干称重法获得根系生物量和地上部生物量,二者比值乘以100%得到根冠比;利用根系扫描仪对样根进行扫描测量,并用Win RHIZO软件进行单株总根长、根表面积和根体积的分析;可溶性糖含量用硫酸-蒽酮比色法测定;可溶性蛋白含量用考马斯亮蓝G-250染色法测定;脯氨酸含量用酸性茚三酮显色法测定。【结果】随着PEG6000浓度的增加,大麦幼苗生长受到明显抑制,株高逐渐降低,而根冠比则呈相反的变化趋势。就根系形态而言,随胁迫程度的增加,两套近等基因系表现出不同的变化趋势,在轻度和中度胁迫下3D和15T的变化幅度分别小于3T和15D,在重度胁迫下则表现相反。可溶性糖含量随胁迫浓度的增加呈先升高后降低再升高的变化趋势,而可溶性蛋白含量变化趋势与可溶性糖含量相反;在轻度和中度胁迫下3D和15D的变化幅度分别小于3T和15T,在重度胁迫下也表现相反。但脯氨酸含量随胁迫浓度升高呈现上升趋势,且在不同胁迫浓度下均表现为3D和15D变化幅度较小。相关分析表明:不同胁迫处理下,除可溶性蛋白含量外,株高与其他性状均存在显著相关关系;根冠比与根系形态以及根系形态之间也存在显著相关关系。同时,具有较高可溶性糖含量的品系其脯氨酸含量也较高,而可溶性蛋白含量则较低。此外,根系形态与叶片渗透调节物质之间亦存在一定的相关性,即总根长和根表面积均与可溶性糖含量和脯氨酸含量呈现显著负相关关系。【结论】在根系形态及叶片渗透调节方面,大麦株高近等基因系对苗期不同干旱胁迫的响应存在差异并相互影响。在轻度和中度胁迫程度下,近等基因系3T和3D中半矮秆基因的存在有利于抵御干旱胁迫。     

一氧化氮参与水杨酸对玉米幼苗根系抗旱性的调控

采用10%聚乙二醇6000(PEG6000)模拟干旱胁迫,研究内源一氧化氮(NO)在水杨酸调控新单29幼苗根系抗旱性中的作用。结果表明:与对照相比,干旱胁迫显著提高了玉米幼苗根系NO、脯氨酸、可溶性糖、可溶性蛋白、丙二醛(MDA)、过氧化氢(H_2O_2)含量及根冠比,显著降低了地上生物量;与单独干旱胁迫处理相比,水杨酸显著提高了玉米幼苗根系NO、脯氨酸、可溶性糖、可溶性蛋白含量及根系生物量、根冠比,显著降低了MDA、H_2O_2含量;NO清除剂则可以显著降低干旱和水杨酸诱导的NO的产生与脯氨酸、可溶性糖、可溶性蛋白含量,同时显著降低地上生物量、根系生物量及根冠比,并使MDA、H_2O_2含量显著升高,从而逆转干旱和水杨酸的上述效应。由上述结果可知,NO参与水杨酸对玉米幼苗根系抗旱性的调控。     

干旱胁迫及复水对甘草幼苗生理特性和甘草酸积累的影响

以盆栽甘草幼苗为材料,测定停止浇水0、3、6、91、2 d及干旱胁迫6、12 d后复水3 d叶片的一些生理指标和根中甘草酸含量。结果表明,随着胁迫时间的延长,甘草酸含量逐渐增加;MDA含量、SOD和POD活性显著提高;RWC在胁迫3 d时显著增加,后显著减少;APX活性在胁迫9 d和12 d时显著提高;CAT活性和可溶性蛋白质含量先显著增加后显著下降;脯氨酸含量从胁迫6 d起大幅增加;可溶性糖含量先增后减再增。干旱胁迫6 d后复水(R6)和干旱胁迫12 d后复水(R12)的RWC均能恢复至胁迫前水平。与干旱胁迫6 d(6D)相比,R6的甘草酸、脯氨酸和可溶性蛋白质含量显著增加,MDA、可溶性糖含量和POD活性显著降低,SOD、CAT和APX活性显著增加;与干旱胁迫12 d(12D)相比,R12的甘草酸、MDA、脯氨酸和可溶性糖含量显著减少,POD和APX活性显著降低,CAT活性显著提高,可溶性蛋白质含量和SOD活性与复水前无显著差异。以上结果说明,甘草幼苗具有较强的抗旱性,且中度干旱胁迫后进行短期复水能增加甘草酸的积累并提高甘草幼苗的抗旱性。     

小粒咖啡幼苗对干旱胁迫的响应

研究了小粒咖啡幼苗在干旱胁迫过程中相关形态、生理及生化指标的动态变化。结果表明,干旱胁迫过程中小粒咖啡幼苗的根系体积、根冠比增加,电解质渗漏率、MDA含量不断上升,可溶性糖与脯氨酸含量、CAT与POD活性不同程度地上升。干旱胁迫对小粒咖啡幼苗产生伤害,伤害程度随胁迫时间的延长而增加;干旱下幼苗生物量分配发生改变,地下生物量增加;有机渗透调节物质与抗氧化系统对干旱胁迫作出强烈响应。     

水分胁迫对黄芩植株生理生化指标的影响

通过研究水分胁迫下黄芩的部分生理生化特性,发现随着干旱胁迫的增强,叶片含水量、比叶重和叶绿素含量不断降低,表明黄芩叶片保水能力弱,在水分胁迫后持续失水;而渗透调节物质脯氨酸和可溶性糖的含量不断升高,表明黄芩可以通过渗透物质的调节来阻止或缓解水分胁迫的伤害;在高水分含量和重度干旱胁迫下净光合速率是不断下降;根、茎和叶中的次生代谢物质黄芩苷的含量变化不一致,根中的黄芩苷的含量不断上升,茎和叶中的黄芩苷含量在前期的胁迫下不断升高,但当重度胁迫时则呈下降趋势。说明脯氡酸和可溶性糖与黄芩的抗旱性密切相关,适度干旱有利于其次生代谢物质的增加。