电场对白沙蒿和沙蒿瘦果粘液粘附功能的影响

用不同强度的电场处理沙生植物白沙蒿(Artemisiasphaerocephala)和沙蒿(Artemisiaarenaria)果实,在自然环境下研究电场作用后粘液物质将沙粒粘附于瘦果周围后瘦果重量的变化情况、果实水合与脱水情况、粘液果实及剔除粘液层的果实萌发情况。结果表明:适宜的电场使粘液瘦果吸附沙粒多,果实吸水快,脱水慢,粘液果实发芽率高于对照组,而电场对剔除粘液层果实发芽率无影响。     

叶片气孔分布及生理特征对环境胁迫的响应

从干旱、遮荫、盐胁迫、重金属以及CO2浓度5个方面综述了植物叶片的气孔分布及其特性在不同胁迫环境下出现的形态和生理差异。结果表明:(1)干旱胁迫导致大多数植物叶片的气孔密度增大,气孔开度减少,而气孔的分布则随物种和胁迫程度不同而出现差异。(2)遮荫环境导致多数植物的气孔数量和气孔密度减小,气孔的形状发生改变,植物的气孔导度和净光合速率均明显降低。(3)盐胁迫将减少植物的叶片面积,改变叶片的组织结构,增加叶片的气孔密度,降低植物的气孔导度和净光合速率。(4)重金属胁迫则导致植物的气孔导度和胞间CO2浓度均呈现降低趋势。(5)大多数研究都表明叶片的外部形态及其气体交换等特征在提升CO2浓度后将受到显著影响。     

电场对干旱胁迫下油葵种子萌发的生物学效应

用不同强度的电场处理不同品种的油葵(HelianthusannuusL.)种子,用PEG6000模拟干旱胁迫,发现电场处理能提高油葵种子在干旱胁迫下的发芽率,发芽指数,活力指数;萌发期油葵种子的脂肪酶、过氧化物酶、超氧化物歧化酶(SOD)活力显著地高于对照;降低了处理组膜脂过氧化产物——丙二醛(MDA)的积累;而且不同电场强度对不同的油葵品种影响程度不同,总体上认为W6和W8两种处理效果较好。电场处理组的代谢酶和保护酶活性的提高可能是静电场促进干旱条件下种子萌发的原因之一。     

干旱胁迫对藜叶片干旱诱导蛋白的影响

采用SDS-PA GE(十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺)凝胶电泳法进行蛋白质的分离,研究干旱胁迫对藜叶片干旱诱导蛋白的影响.结果表明:干旱胁迫10 d,中度干旱藜的叶片110.3 KD和103.9 KD及24.8 KD,22.7KD,21.0 KD蛋白谱带明显加强,重度干旱胁迫下22.7 KD,21.0 KD蛋白谱带增强,但弱于中度干旱胁迫;干旱胁迫15 d,中度干旱胁迫下蛋白谱带与第10 d中度干旱胁迫下的蛋白谱带相比,26.4 KD和19.2 KD蛋白谱带增强.这说明干旱诱导了藜一些适应水分胁迫相关基因的表达,或使一些基因的表达量增强,导致一些新蛋白质的出现或某些蛋白质量的增加而增强其对干旱胁迫的抵抗能力.     

文冠果对干旱胁迫的光合生理响应

通过盆栽试验,以抗旱性强弱不同的两个种源地文冠果为试验材料,对干旱胁迫下文冠果的光合生理指标进行较为系统的研究,结果表明：①干旱胁迫条件下两个种源地文冠果叶片净光合速率（Pn）、气孔导度（Cond）、蒸腾速率（Tr）、叶绿素含量（Chl）都有不同幅度的下降。抗旱性强的文冠果（新疆喀什）随着干旱胁迫的加剧,净光合速率、气孔导度和叶绿素含量下降较慢。②轻度干旱胁迫下气孔限制是影响两个种源地文冠果 Pn下降的主要因素;中度和重度干旱胁迫下,非气孔限制是两个种源地文冠果 Pn下降的主要因素。③叶绿素荧光参数研究表明：干旱胁迫条件下两个种源地文冠果PSⅡ反应中心光化学效率（Fv/Fm ）、PSⅡ潜在活性（Fv/Fo ）均降低;PSⅡ光化学淬灭系数（qP）均降低,而PSⅡ非光化学淬灭系数（qNP）则增大。总体上,与抗旱性弱的文冠果相比,抗旱性强的文冠果的 Fv/Fm和Fv/Fo下降幅度较小,PSⅡ的光化学能力和PSⅡ潜在活性均较强;PSⅡ光化学淬灭系数（qP）降低的幅度较小且PSⅡ非光化学淬灭系数（qNP）降低幅度较大。     

合欢幼苗对干旱胁迫的生理生化响应

以1a合欢实生幼苗为试材,采用盆栽称重控水法,研究了土壤相对含水量80%(CK)、60%、40%、20%4种不同强度干旱胁迫对其叶片生理生化特性的影响。结果表明:随着干旱胁迫强度的加大,合欢幼苗叶绿素含量呈现出下降趋势,其中LS胁迫下与CK差异不显著,MS、HS胁迫下与CK差异显著;可溶性糖与游离脯氨酸含量、相对电导率与丙二醛含量均呈现出增加趋势,其中LS胁迫下除游离脯氨酸含量与CK差异显著外,其余均与CK差异不显著,而MS、HS胁迫下四种指标均与CK差异显著;超氧物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)活性呈现出先增强后减弱的变化趋势,其中SOD活性在LS、MS胁迫下均显著强于CK,但POD活性只在LS胁迫下显著强于CK而MS胁迫下虽强于CK但两者差异不显著,在HS胁迫下SOD、POD活性均稍弱于CK但均差异不显著。结果认为合欢幼苗对干旱胁迫表现出一定的抗旱耐旱潜力。     

干旱胁迫对沙地云杉生态型保护酶活性的影响

通过不同干旱胁迫处理,测定了3种生态型(紫果型、绿果型和红果型)沙地云杉叶片和根部的超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、抗坏血酸过氧化物酶(ASP)、过氧化物酶(POD)的活性.结果表明:在叶片中,无论哪种生态型,SOD活性先上升,后下降;紫果型沙地云杉CAT活性一直上升,但变化幅度不大,红果型和绿果型则先升后降;ASP和POD活性变化趋势一致,紫果型一直以较大幅度增加,红果型和绿果型开始迅速增加,而后又迅速下降.在根部,酶活性的变化与叶片中基本一致.因此得知,紫果型沙地云杉抗旱能力最强,绿果型最弱.     

杜鹃叶片气孔长度和密度对海拔变化的响应

利用光学显微镜,研究陇西黄土高原兴隆山自然保护区2 600～3 100 m海拔带内高山杜鹃（Rhododendronlapponicum）和烈香杜鹃（Rhododendron anthopogonoides）（高山杜鹃分布在北坡,烈香杜鹃分布在南坡）叶片气孔长度和密度随海拔高度的变化情况,并通过建立大气温度、大气CO2浓度等环境因子与海拔高度之间的变化关系,探讨了杜鹃叶片气孔长度和密度随海拔高度升高而发生变化的原因。结果表明：海拔高度由低到高,高山杜鹃叶片气孔长度有减小趋势,气孔密度有显著增加趋势;烈香杜鹃叶片气孔长度随海拔高度升高先增大后减小,气孔密度先减小后增大。海拔高度的变化能够引起大气温度、大气CO2浓度和地势等的变化。高山杜鹃通过增加叶片气孔长度并减小叶片气孔密度来适应环境温度和CO2浓度的变化,烈香杜鹃则通过增加叶片气孔长度,并减小叶片气孔密度达到对环境温度、CO2浓度和土壤湿度的最大适合度。     

2种沙蒿根围AM真菌时空分异

为阐明荒漠生境中沙生植物根围AM真菌时空分布规律及其与土壤因子的关系,在陕西省榆林市北部沙地设立样地,于2007年4月、7月、10月在密集型克隆植物黑沙蒿（Artemisia ordosica）和白沙蒿（Artemisia sphaero-cephala）根围分0～10 cm,10～20 cm,20～30 cm,30～...     

小麦族6种根茎型牧草叶表皮气孔特性与抗旱性的研究

本文对小麦族 6种根茎型牧草叶的气孔特性与抗旱性的关系进行了研究 ,结果表明 :6种禾草间气孔特性存在着基因型的本质差异 ;赖草属中 ,赖草叶对水分的蒸腾、气体交换的调控功能强于羊草和大赖草 ,其抗旱性强 ;在偃麦草属中 ,中间偃麦草叶的水分的蒸腾、气体交换的调控功能弱于其他 2种 ;在同种不同品种中 ,巴顿硬叶偃麦草叶的抗旱性强于茹莎娜硬叶偃麦草 ;6种禾草中 ,赖草属植物抗旱性强于偃麦草属植物。     

干旱胁迫对不同抗旱类型芜菁苗期生理特性的影响

以干旱敏感型芜菁(WJC106)和抗旱型芜菁(WJC129)为试验材料,采用盆栽自然干旱方法,研究干旱胁迫对不同抗旱类型芜菁苗期丙二醛含量、相对电导率、抗氧化酶活性、渗透调节物质、光合荧光以及叶片气孔形态特征的影响。结果表明：干旱胁迫显著增加芜菁苗期丙二醛含量和相对电导率,WJC106的增幅分别为59.71%和27.05%,WJC129分别为54.52%和20.06%,其细胞膜受损程度较大。WJC129有较强的调节能力,在干旱胁迫下其抗氧化酶活性和渗透调节物质的含量显著高于WJC106。干旱胁迫下WJC106和WJC129脯氨酸增幅分别为85.22%和88.97%,可溶性蛋白增幅分别为32.51%和58.26%,脯氨酸和可溶性蛋白起主要渗透调节作用。干旱胁迫除对芜菁有效光量子产量影响不明显之外,对叶绿素含量、光合及荧光参数均造成负面影响,其中WJC106受影响较大,WUE下降了71.5%,而WJC129光合及荧光各项指标相对比较稳定,WUE反而增加了18.2%。干旱胁迫使两个不同抗旱类型的芜菁苗期叶片气孔变小,保卫细胞变薄,气孔开度和气孔张开率显著减小。在干旱胁迫下,抗旱型芜菁的气孔开...     

麦冬草对草甘膦耐药性的形态学机制

麦冬、土麦冬和阔叶土麦冬都对草甘膦具有较高的天然耐药性,其耐药性的主要机制是由于EPSPS基因结构差异、基因多拷贝以及高表达量,但是,靶标机制并不能完全解释阔叶土麦冬的耐药性最高,麦冬的耐药性最低,土麦冬居于中间。为了进一步揭示其耐药性的非靶标机制,采用光镜和扫描电镜观察了麦冬、土麦冬和阔叶土麦冬的叶表皮显微结构,发现麦冬、土麦冬和阔叶土麦冬的气孔主要分布于叶片下表皮,气孔密度分别为37.6、36.15和23.92个/mm~2。但是,土麦冬和阔叶土麦冬的气孔在叶片上表皮也有分布,并且阔叶土麦冬上表皮的气孔明显多于土麦冬。麦冬草气孔带和非气孔带细胞在细胞长度、面积和长宽比等方面均存在差异。麦冬气孔周围的表皮细胞平周壁具明显瘤状突起,导致气孔下陷;土麦冬气孔周围的表皮细胞平周壁呈波浪状突起,使气孔略下陷;阔叶土麦冬气孔周围的表皮细胞平周壁基本无突起,气孔下陷不显。这些结构特征差异可能与麦冬草对草甘膦的耐药性差异有一定的相关性。     

西北旱区制种玉米灌浆期气孔导度与叶水势对水氮胁迫的响应

为了探究西北旱区制种玉米水氮胁迫条件下的生理节水机理,设置充分灌溉(FI)与亏缺灌溉(DI)处理,以及施氮(N150)与不施氮(N0)处理,分析了不同水氮模式下叶水势与气孔特征的变化规律。结果表明:充分灌溉条件下,施氮主要通过增加气孔开度和气孔数量提高气孔导度,与不施氮处理相比,气孔开度提高19.46%,气孔数量增加8.46%;亏缺灌溉条件下则通过增加单位面积开放气孔数量和降低气孔开度来应对水分消耗,提高抗旱能力,与充分灌溉相比,亏缺灌溉气孔开度平均降低21.38%,气孔数量平均增加14.08%;增加灌水量能极显著增大气孔开度(P<0.05)和提高玉米叶片黎明和正午叶水势值,促进作物蒸腾作用;FIN150处理较DIN150处理黎明和正午叶水势均值分别上升了3.30%和2.00%,FIN0处理较DIN0处理黎明和正午叶水势均值分别上升了13.41%和14.29%;亏缺灌溉条件下,施氮处理黎明和正午叶水势均值分别上升了2.87%和0.17%。干旱导致气孔导度及正午叶水势的降低可以通过增施氮肥得到部分补偿。     

干旱胁迫下高粱叶温与叶片水分状况的关系

根据叶片温度可以反映植物体内水分状况及气孔运动等一系列生理变化的特征,研究干旱胁迫下高粱叶片温度与水分状况变化间的关系,分析高粱抗旱反应机制。采用4个不同抗旱性高粱品种,在盆栽条件下,分别在拔节期、开花期和灌浆期进行干旱胁迫,以正常灌水为对照,胁迫7 d后测定高粱叶片自由水含量、离体叶片失水速率、相对含水量等水分状况,利用远红外热成像仪测定叶片温度变化。结果表明,干旱胁迫下,高粱叶片自由水含量、束缚水含量、相对含水量和离体叶片失水速率等水分状况在不同生育时期均呈下降趋势,吉杂305（高度抗旱品种）的下降幅度显著小于吉杂127（高度干旱敏感品种）（P＜0.05）,锦杂106（中等抗旱品种）和锦杂103（干旱敏感品种）介于二者之间。叶温差与自由水含量和相对含水量显著相关（P＜0.05）,与束缚水含量极显著相关（P＜0.01）。叶片温度变化可以反映高粱叶片的水分状况,叶温差可以作为高粱抗旱性筛选的一个重要指标,应用远红外热成像技术在高粱抗旱性的鉴定上具有可行性。     

马铃薯气孔密度表皮模式因子StSTOMAGEN的克隆和功能分析

为了研究马铃薯EPFL9/StSTOMAGEN基因在气孔发育过程中的功能,从马铃薯品种大西洋中克隆得到气孔密度表皮模式因子StSTOMAGEN,将其通过农杆菌介导的遗传转化方法,在拟南芥中异位表达,对该基因的表达特性及功能进行分析。结果显示：StSTOMAGEN主要定位于细胞间隙和细胞核,并且它在顶端未展开叶中表达最多,表达量在1 d中呈现周期性变化,长日照条件下（16 h/8 h,光/暗）,在授时因子为20 h时表达量最高;聚乙二醇（PEG）模拟干旱胁迫处理4 h后其表达量达到最高,而脱落酸（ABA）和NaCl胁迫处理后,其表达水平呈现出持续降低的趋势。功能鉴定表明,过表达StSTOMAGEN基因的拟南芥（ST）相对于野生型（WT）气孔密度增大63%~83%,光合速率增大36%~42%。此外,ST植株离体叶片的水分散失速率增大24%~55%,离体叶片H₂O₂含量也显著升高,约为野生型的50%~100%。干旱胁迫下,ST株系的光合速率、F_v/F_m和瞬时水分利用效率都显著低于野生型,其中光合速率降低55%~66%,F_v/F_m降低22%~50%,瞬时水分利用效率降低11%~12%。综上结果可知,表皮模式因子StSTOMAGEN通过正调控气孔密度而降低植物的抗旱性,该结果为后期通过基因编辑技术降低StSTOMAGEN基因的表达,培育抗旱节水型马铃薯新品种奠定理论基础。     

干旱胁迫下辣椒幼苗光合与荧光参数测定的最佳叶片

为明确干旱胁迫下不同叶位光合、荧光特性的变化规律,进而选择出典型叶片来准确测量干旱条件下植株光合、荧光参数,以实现干旱条件下植株光合能力的快速评价。研究通过盆栽试验对不同干旱处理下（充分供水（CK）：75%~85%田间持水量;中度胁迫（MS）：65%~75%田间持水量;重度胁迫（SS）:55%~65%田间持水量）辣椒幼苗不同叶位叶片的光合、荧光特性进行比较分析。结果表明：充分供水时,随叶位的增加,气体交换参数(净光合速率、气孔导度、蒸腾速率)、叶绿素含量、叶面积、叶绿素荧光参数(光化学淬灭系数、光系统Ⅱ最大光化学量子产量)均呈先增大后减小的趋势,在第3叶位达到最大值;在干旱条件时,各叶位的参数随水分胁迫程度的增加在1~3叶位逐渐减小,4~6叶位先增加后减小,并在第4叶位达到最大值(C_i、F₀、F_v/F_m、NPQ除外);水分胁迫对辣椒叶片光合作用影响较大,MS与SS处理,第3叶位的P_n分别较CK下降14.05%和55.91%,第4叶位的P_n MS处理较CK增加25.20%,SS处理较CK降低15.42%;第3、4叶位是对辣椒幼苗生长具有主要贡献的叶片,但在水分胁迫条件下,第3叶位光合参数、叶面积、叶绿素含量及叶绿素荧光参数的变异系数较第4叶位更大,尤其对于C_i、Chlb、F₀,在光合参数、叶绿素参数及叶绿素荧光参数中变幅最大,其第3叶位的变异系数分别较第4叶位增大了133.33%,180.00%及200.00%。第3叶位对于水分胁迫更加敏感,因此,在干旱胁迫实验中,宜选用第3叶位测量辣椒幼苗光合、荧光参数。