PEG胁迫及复水对春小麦苗期生理特性的影响

水分是作物生长发育的必要条件之一,也是限制作物生产力的一个关键生态因素。不同基因型小麦在不同生育阶段对干旱的适应和抵抗能力都是有差异的。为了研究春小麦苗期干旱胁迫及复水条件下的生理特性,本研究选用青海省旱地主栽品种阿勃和水地主栽品种青春38,在人工气候箱里进行不同浓度的PEG6000胁迫及复水试验,研究不同干旱胁迫程度及时间下两品种的丙二醛含量、脯氨酸含量及叶片相对含水量的变化规律。结果表明:-0.5 MPa PEG6000浓度对两品种春小麦丙二醛、脯氨酸及叶片相对含水量影响不大;在-1.0 MPa和-1.5 MPa PEG6000浓度下,两品种的丙二醛、脯氨酸含量都随着干旱胁迫时间的逐渐延长和胁迫强度的逐渐增加而增加,而在恢复正常供水以后,各项值又出现了降低,叶片相对含水量随着干旱胁迫时间的逐渐延长和胁迫强度的逐渐增加而降低,复水后回升。     

干旱胁迫对草莓苗期叶片光合特性的影响

采用盆栽控水方法研究了干旱胁迫对5个草莓品种苗期叶绿素含量和光合特性的影响。结果表明,在干旱胁迫下,草莓叶片的叶绿素含量(SPAD)、净光合速率、蒸腾速率、气孔导度、胞间CO_2浓度均下降,且甜查理的下降幅度最小,艳丽的下降幅度最大。在轻度干旱胁迫下,5个草莓品种的净光合速率和胞间CO_2浓度均与对照存在显著差异(P0.05);叶绿素含量、蒸腾速率和气孔导度与对照无显著差异(P0.05)。在重度干旱胁迫下,5个草莓品种的净光合速率、蒸腾速率和气孔导度均与对照存在显著差异(P0.05);胞间CO_2浓度与对照无显著差异(P0.05);艳丽和宁丰的叶绿素含量与对照相比显著下降(P0.05)。以上结果表明,在轻度干旱胁迫下,草莓主要是通过降低净光合速率和胞间CO_2浓度响应干旱胁迫,气孔因素影响光合作用;在重度干旱胁迫下,草莓主要是通过降低净光合速率、蒸腾速率和气孔导度响应干旱胁迫,非气孔因素影响光合作用。不同的草莓品种光合作用对干旱的响应能力不同。其中,甜查理具有较强的抗旱性,艳丽的抗旱性较差。     

干旱胁迫下氮素对小麦幼苗生长及光合生理的影响

以小麦品种商麦5226和小偃15为材料,设置低氮、中氮和高氮3个氮素水平(0.5、8.0、15.0 mmol/L),PEG-6000模拟干旱处理,测定不同水氮耦合处理下小麦生长指标、光合生理参数和叶绿素含量的变化。结果表明,中度干旱胁迫下,小麦最大根长、净光合速率、叶绿素含量表现为高氮中氮低氮,苗高、气孔导度为中氮高氮低氮;严重干旱胁迫下,最大根长表现为低氮中氮高氮,净光合速率、叶绿素含量均表现为中氮高氮低氮;2个干旱处理下,根冠比均表现为低氮中氮高氮,胞间CO_2浓度为高氮低氮中氮。适度氮素处理能增强小麦幼苗生长和光合作用能力,对干旱胁迫具有一定的补偿效应。     

干旱胁迫对不同品种大花萱草光合特性的影响

对大花萱草(Hemerocallis hybridus)进行干旱胁迫处理,利用LI-6400XT型便携式光合仪测定了其叶片的光合特性。结果表明,随着干旱胁迫时间的延长,9个品种的大花萱草的蒸腾速率和气孔导度总体上均呈现先上升后下降的趋势,而叶片的总叶绿素含量和净光合速率总体上随着干旱胁迫时间的延长而下降。综合叶绿素含量和净光合下降程度,9个品种大花萱草的抗旱能力表现为:‘世界’‘西罗亚恩典’‘静脉’‘白珍珠’‘花边桌巾’‘冰淇淋’‘迷你斯特拉’‘余烬’‘罗斯维塔’。该研究结果对大花萱草的良种选育具有一定的指导意义。     

水分胁迫对不同肥水类型小麦幼苗期抗旱特性的影响

为给小麦抗旱鉴定指标的早期筛选、小麦品种的培育与利用提供科学依据,在聚乙二醇(PEG-6000)水分胁迫条件下研究了6个不同肥水类型小麦品种幼苗期叶片生理生化的变化。结果表明,小麦品种随着水分胁迫时间的延长,幼苗干旱存活率、根冠比和叶绿素含量均降低,脯氨酸含量和细胞质膜相对透性均升高,根系活力先呈现略微升高再下降的趋势。旱地品种‘青麦6号’、‘济旱5034’和‘鲁麦21’的幼苗干旱存活率、根冠比、叶绿素含量和SOD活性较高且下降较为缓慢,而细胞质膜相对透性较低;高肥水品种‘烟农24’和‘济麦22’受水分胁迫影响较大,上述抗旱指标变化幅度较大;中肥水品种‘烟农21’的上述抗旱指标变化幅度介于高肥水和旱地品种之间。‘青麦6号’具有较高的抗旱指数,在水分胁迫条件下能够保持较好的叶片结构和功能状况,因而抗旱性较强。     

干旱胁迫对绵恢725系列品种芽苗期生理的影响

为研究绵恢725系列品种在芽、苗期的抗旱性,本文用PEG-6000模拟干旱处理,研究干旱胁迫对绵恢725系列水稻芽、苗期的影响。结果表明:一定干旱胁迫条件下,各杂交水稻的发芽率、发芽势等芽期性状均受明显抑制作用。绵恢725系列品种各性状的受抑制程度均低于对照品种。特别是II优725,其芽期各指标受干旱胁迫的抑制程度最小;苗期干旱胁迫条件下绵恢725系列品种叶片的相对含水率高,干旱胁迫使其下降程度明显小于对照品种。同时该系列品种在干旱胁迫下叶绿素a、叶绿素b和胡萝卜素含量均高,叶绿素a/b的值变化量均小于对照品种。故该系列品种在干旱胁迫下光合系统通过自身调节能力强,能保证光合作用的正常进行,并保护光系统的内在稳定性。因此绵恢725系列品种在芽、苗期具有相对较高的抗旱能力。     

干旱胁迫和复水下不同薄壳山核桃品种的生长和光合特性

为研究干旱胁迫和复水下不同薄壳山核桃Carya illinoinensis品种水分状态和光合特性变化规律,以‘波尼’‘Pawnee’‘马罕’‘Mahan’‘斯图尔特’‘Stuart’‘莫汉克’‘Mohawk’‘金华’‘Jinhua’‘绍兴’‘Shaoxing’‘钟山25号’‘Zhongshan 25’为材料,测定光合参数、叶绿素质量分数、水分利用效率(EWU)等指标。结果表明:干旱胁迫抑制了不同薄壳山核桃品种株高、地径生长及生物量积累,一定程度上提高根冠比。随着干旱胁迫程度的加深,所有植株的净光合速率(Pn),气孔导度(Gs),蒸腾速率(Tr),叶片相对含水量(CRW)和叶绿素质量分数逐渐降低;水分利用效率逐渐升高,且在第17天时达到最高值。复水3 d后,不同品种薄壳山核桃各项指标均有不同程度的恢复,‘波尼’和‘马罕’恢复速率最快,其净光合速率分别恢复了76.1%和69.4%;复水8 d后,所有植株的各项指标基本恢复至或接近对照水平。不同薄壳山核桃品种耐旱性表现为‘马罕’‘波尼’‘绍兴’‘钟山25号’‘金华’‘斯图尔特’‘莫汉克’。     

花铃期干旱胁迫对棉花光合特性的影响

[目的]为了研究花铃期干旱胁迫对棉花叶片光合参数指标的影响。[方法]以4份不同类型棉花品种为试验材料,在人工模拟干旱棚内进行花铃期干旱胁迫,研究棉花叶片叶绿素含量、气孔导度、蒸腾速率和净光合速率等光合性状的变化。[结果]花铃期干旱胁迫使棉花叶片叶绿素含量、气孔导度、蒸腾速率和净光合速率均降低,但不同品种下降幅度不同,抗旱性强棉花品种的叶片气孔导度、蒸腾速率降幅较大,而叶绿素含量和净光合速率降幅较小。[结论]该研究可为抗旱种质资源鉴定和抗旱育种提供理论依据和技术参考。     

不同水分条件下硫肥对玉米幼苗叶片光合特性的影响

为探究不同水分条件下硫素对玉米苗期叶片光合特性的影响,以玉米品种农大108为供试材料,硫处理用4个硫浓度梯度的Hoagland营养液进行培养;水分处理用正常供水和30%PEG-6000模拟干旱胁迫,3叶期进行硫素和水分处理,测定苗期玉米叶片叶绿素含量、光合速率和叶绿素荧光动态变化。结果表明:施硫可以显著提高玉米叶绿素含量,通过非气孔因素显著提高叶片净光合速率,改善光系统Ⅱ反应中心活性;干旱可以明显减少叶绿素含量,降低光合能力,对PSⅡ反应中心造成损伤,但随着硫浓度提高可有效缓解干旱对玉米苗期叶片损伤,4 mmol/L硫浓度处理缓解效果最好。     

干旱胁迫下菊芋叶片光合变化规律研究

试验以菊芋(Helianthus tuberosus L.)品种青芋1号(H.tuberosus cv.Qingyu No.1)和青芋2号(H.tuberosus cv.Qingyu No.2)为材料,采用聚乙二醇模拟干旱胁迫方法 ,对菊芋叶片光合作用相关参数的响应特征进行了研究。结果表明,干旱胁迫对菊芋的净光合速率、蒸腾速率及气孔导度的影响一致;胁迫强度越大,植株的净光合速率、蒸腾速率、气孔导度就越低,且对青芋2号的影响更大;干旱胁迫对菊芋叶片胞间CO2浓度的影响则相反,胁迫时间越长,菊芋的胞间CO2浓度越高,品种间也无差异;干旱胁迫下2个品种的水分利用效率变化趋势基本一致,但青芋2号的水分利用效率波动较青芋1号的要剧烈;随着干旱胁迫时间的延长,菊芋叶片的叶绿素含量会有小幅下降,但不同的胁迫强度对叶绿素含量影响不大。在干旱胁迫下,青芋1号的光合作用强于青芋2号,蒸腾速率低于青芋2号,反映出青芋1号比青芋2号更适合在较干旱的地区种植。     

干旱胁迫及氮水平对烤烟生理特征的影响

为了探讨干旱胁迫对烤烟生理特征的影响,以3个烤烟品种云87、6002(品系)、NC89为材料,设置高、中、低氮3个水平进行盆栽试验。结果表明,随着干旱胁迫的逐渐加剧,烟叶的净光合速率、气孔导度、蒸腾速率、叶绿素含量逐渐降低,恢复供水后有所回升;而脯氨酸、丙二醛含量则逐渐升高,恢复供水后又迅速下降,说明烤烟光合作用及抗逆指标对干旱胁迫非常敏感。品种间的比较结果表明,抗旱品种云87较6002(品系)、NC89受害轻。各施氮水平间比较,较高的氮素营养有利于烤烟通过生理过程的调节来抵御干旱的侵袭,减小干旱损失。     

钙肥对不同内源钙含量水稻品种光合作用的影响

以2种不同内源钙含量的水稻品种(WT和PC)为材料,通过不同方式施入钙肥(叶面喷施和水培),以及用15%聚乙二醇(PEG-6000)模拟干旱胁迫研究钙对供试水稻光合作用的影响。结果表明,水培方式中,加入适宜浓度的钙可以增强WT和PC的净光合速率,处理后1 d,0.5 mmol/L的钙对水稻光合作用促进最明显,3 d后促进效应消失,而通过叶面喷施仅对WT的净光合速率有促进效果,对PC没有促进作用,表明通过水培方式施用钙肥更加有利于增强光合作用;在15%PEG-6000模拟干旱胁迫下,5.0 mmol/L的钙处理1 d增强了WT的净光合速率,5.0 mmol/L和10.0 mmol/L的钙处理促进了PC的净光合速率。可见,施用适宜浓度外源钙可以缓解干旱逆境对供试水稻光合作用的影响。     

八宝景天等地被植物的抗旱光合特性研究

以八宝景天、垂盆草、蛇莓为试材,采用土壤控水方法 (土壤不浇水,适时进行叶面喷水),研究了干旱胁迫对3种地被植物外部形态和光合特性的影响。结果表明:从干旱胁迫下参试地被植物的外部形态来看,抗旱能力顺序为八宝景天跃垂盆草跃蛇莓,其中,八宝景天在干旱胁迫22 d内未有植株死亡;垂盆草在干旱胁迫后第22 d时植株部分死亡;蛇莓在干旱胁迫后第16 d时植株部分死亡,第19 d时植株全部死亡。八宝景天、垂盆草和蛇莓在抵抗干旱胁迫的光合机制方面存在显著差异,干旱胁迫下蛇莓全天的净光合速率均跃八宝景天和垂盆草,且八宝景天和垂盆草的光合途径均为景天酸代谢途径,白天净光合速率较低,能有效应对干旱环境。干旱胁迫下八宝景天、垂盆草和蛇莓的叶片净光合速率、蒸腾速率、气孔导度和叶绿素含量均较对照有不同程度的下降,其中,八宝景天的蒸腾速率和气孔导度下降幅度及其指标值均最小,叶片叶绿素含量下降幅度最大;蛇莓的净光合速率和叶绿素含量下降幅度最小,且净光合速率、蒸腾速率、气孔导度和叶绿素含量均跃垂盆草和八宝景天。综合评价3种地被植物的抗旱性,认为八宝景天抗旱性最强,垂盆草次之,蛇莓抗旱性最弱。     

高温胁迫对不同辣椒品种苗期光合作用的影响

选用3个不同耐热性辣椒品种为试材,利用人工气候室在苗期进行高温(40℃)胁迫处理,研究高温胁迫对辣椒品种苗期光合作用的影响。试验结果表明:高温胁迫12 h对所有品种净光合速率(Pn)均产生明显的抑制作用;叶绿素总量表现为先上升后下降的趋势,耐热品种湘研5号叶绿素总量变化幅度小于热敏品种苏椒5号。这一结果说明净光合速率和叶绿素总量可作为选育耐热辣椒品种的生理指标。试验结果还表明,胁迫初期各品种气孔导度(Gs)和蒸腾速率(Tr)下降,细胞间隙CO2浓度(Ci)上升,12 h后,气孔导度和蒸腾速率有回升趋势,而细胞间隙CO2浓度基本维持不变,说明在40℃高温胁迫下辣椒的光合抑制是由非气孔因素造成的。     

镉胁迫大花美人蕉的生长及光合特性

为探索镉胁迫下大花美人蕉的耐受特性,以苗期和花期大花美人蕉为对象,研究不同浓度镉胁迫对其生长开花特征及光合作用的影响。结果表明:随着镉胁迫浓度的升高,大花美人蕉的株高和茎粗呈先升后降的趋势,苗期叶片数变化较小,绿叶率显著降低,为对照的86.2%~90%;高浓度镉胁迫(600mg/kg)导致花期叶片数量、分蘖量和抽花量增多,开花质量降低。镉胁迫显著降低大花美人蕉叶绿素a和叶绿素b的含量,净光合速率、蒸腾速率随着胁迫浓度的升高而降低,苗期(200mg/kg)和花期(600mg/kg)的净光合速率分别降至对照的76.2%和79.9%,蒸腾速率分别为对照的76.2%和62.4%;胞间二氧化碳浓度和气孔导度变化不显著,苗期镉胁迫对瞬间水分利用效率无显著影响,花期瞬间水分利用效率随胁迫浓度升高而升高。对镉胁迫的敏感浓度花期高于苗期,相同镉胁迫浓度(200mg/kg)下,花期各项指标的降低幅度小于苗期。胁迫浓度与苗期叶片数量、花期绿叶率、叶绿素a、叶绿素b、净光合速率及蒸腾速率显著或极显著负相关,但与气孔导度和胞间CO2浓度相关性很低。因此,光合色素含量等非气孔因素的降低影响大花美人蕉的净光合速率,进而对植物的生长产生明显影响。     

春小麦对生殖生长期阶段性干旱与复水的光合生理响应

【目的】探究不同抗旱能力小麦品种对阶段性干旱及复水的光合及荧光生理响应.【方法】以春小麦品种‘西旱2号’和‘永良4号’为材料,采用盆栽法,花期控水,灌浆期复水,测定光合与荧光特性参数.【结果】干旱胁迫造成小麦叶片叶绿素含量、净光合速率(P_n)下降,气孔导度(G_s)、胞间CO_2浓度(C_i)减小.轻度干旱胁迫(田间持水量的55%～60%)复水后,2个品种光补偿点变低,饱和点增高;当中度干旱胁迫(田间持水量的45%～50%)复水后,‘西旱2号’光强利用范围较充分供水(田间持水量的70%～75%)CK增宽,‘永良4号’则变窄.PSⅡ实际光合效率(ΦPSⅡ)、表观光合电子传递速率(ETR)、光化学淬灭系数(qP)、最大荧光(F_m)、PSⅡ原初光能转化效率(F_v/F_m)下降,初始荧光(F_0)升高,且随胁迫程度的加深变化幅度增大,‘永良4号’较‘西旱2号’变化幅度更大,表现出‘西旱2号’的抗旱性优势.轻度干旱复水各指标均可恢复,部分表现出补偿效应,中度干旱胁迫复水后,‘西旱2号’的ΦPSⅡ、ETR、qP和F_m恢复至CK水平,而F_0和F_v/F_m未能恢复.‘永良4号’仅ETR和qP恢复至CK水平,而ΦPSⅡ、ETR、F_0和F_v/F_m均未能恢复.【结论】轻度干旱胁迫,复水后小麦品种荧光特性表现一定的补偿效应;中度干旱胁迫复水后,抗旱性强的品种基本可恢复正常水平,而抗旱性弱的品种由于缺水对光系统的严重损伤,使其难以恢复正常水平.     

施氮对干旱胁迫紫苏叶绿素含量和光合作用的影响

【目的】初步明确氮素对干旱胁迫条件下紫苏叶绿素和光合作用的影响。【方法】采用盆栽试验,研究施氮对不同干旱胁迫处理不同品种紫苏叶绿素含量和光合指标变化的影响。【结果】各处理间叶绿素含量、光合速率、气孔导度、蒸腾速率和胞间CO_2浓度差异显著,不同干旱胁迫条件下叶绿素含量均随施氮量的增加而升高,在轻度干旱胁迫处理施氮量超过300 kg/hm~2时,TD-S-1品种叶绿素含量呈现下降趋势,而LS-Y-1品种呈现继续升高的趋势。TD-S-1和LS-Y-1均在轻度干旱胁迫施氮量为300 kg/hm~2时,光合速率最大,较不施氮处理分别提高1.39倍和1.29倍,与气孔导度和蒸腾速率的变化趋势基本一致,而胞间CO_2浓度均最低。【结论】轻度干旱胁迫条件下,施氮量达到300 kg/hm~2对提高紫苏的光合作用具有一定的促进作用。     

商洛主栽小麦品种苗期抗旱性综合评价

为明确商洛地区主栽小麦品种苗期抗旱性和筛选适宜抗旱鉴定指标,聚乙二醇（PEG-6000）模拟干旱胁迫,测定‘商麦5226’等8个品种苗期抗旱指标的变化。基于各指标的抗旱系数,通过主成分分析、聚类分析和隶属函数法对其抗旱性进行综合评价。结果表明：（1）与对照相比,干旱处理下叶片净光合速率、苗高、最大根长、根干质量、茎叶干质量有不同程度的下降;超氧化物歧化酶（SOD）活性、过氧化物酶（POD）活性、过氧化氢酶（CAT）活性、丙二醛（MDA）含量、脯氨酸含量、可溶性糖含量、可溶性蛋白则表现出增加的规律。（2）通过主成分分析,将中度干旱和严重干旱下的12个单项指标均转换为4个独立的综合指标,中度干旱下4个综合指标的贡献率依次为65.628%、14.890%、7.701%和6.511%,累计贡献率分别为94.730%,严重干旱下4个综合指标的贡献率依次为61.586%、18.087%、9.875%和5.696%,累计贡献率分别为95.244%;基于抗旱性综合评价值D,中度干旱下供试品种抗旱性分类4类、严重干旱下抗旱性分为3类,综合来看,‘小偃15’‘商麦5226’和‘商麦1619’为强抗旱性品种。（3）灰色关联分析表明,CAT活性、脯氨酸含量、根干质量、可溶性糖含量、净光合速率与综合评价值D关联度较为密切。研究结果可为旱地小麦品种选用（育）和抗旱性鉴定提供参考。     

水分胁迫对三桠生理特性的影响

研究了盆栽三桠在人工控制土壤水分条件下某些生理特性的变化。结果表明,在土壤干旱条件下,三桠叶片自由水锐减,而束缚水含量有所增加,叶绿素含量及净光合速率随着土壤干旱的加重而下降,呼吸消耗增加,光合作用效率降低,蒸腾速率明显下降,在重度干旱时下降达６６．６％,水分利用效率有所提高,游离脯氨酸积累较少。这说明三桠对水分胁迫的适应能力较差。     

干旱胁迫下氮对烤烟生长及生理特性的影响

为了探究干旱胁迫下氮对烤烟生长及生理特性的影响,利用烤烟品种吉烟9号为材料,设置5个氮用量处理进行盆栽试验。试验结果表明,在农艺性状上,干旱胁迫下处理E(0.6g/kg土壤)的各项指标都优于其他处理,正常供水条件下,处理D(0.45 g/kg土壤)表现最佳,当氮用量增至0.6g/kg土壤时会抑制烟株的生长。在生理特性上,随着干旱胁迫的逐渐加剧烟叶的净光合速率、气孔导度、蒸腾速率、叶绿素含量逐渐降低,而脯氨酸含量则逐渐升高,正常供水条件下个体指标均保持平稳,说明烤烟光合作用及抗逆指标对干旱胁迫非常敏感。各施氮水平间比较表明,较高的氮素营养有利于烤烟通过生理过程的调节来抵御干旱的侵袭,减小干旱损失。