水分胁迫及复水对元宝枫幼树生理特性的影响

【目的】通过对元宝枫幼树在不同水分条件下生理特性的研究,为元宝枫的栽培管理提供指导。【方法】以2年生元宝枫幼树为试验材料,利用盆栽试验探讨了不同水分胁迫强度(中度、重度水分胁迫)和胁迫时间(15,30,45 d)及复水24 h后,叶片水分饱和亏缺(WSD)、叶水势、光合速率及其恢复度的变化规律。【结果】在相同胁迫强度下,随着胁迫时间的增加,各生理指标经历了对水分胁迫由原初反应到逐渐适应的过程。复水后,叶水势较WSD恢复滞后,光合速率恢复较WSD、叶水势慢。中度水分胁迫解除后,各生理指标出现补偿甚至超补偿现象,而重度水分胁迫不易出现补偿效应。【结论】适度的水分胁迫能激发元宝枫的补偿效应。     

水分胁迫条件下元宝枫的光合特征及水分利用效率

以1年生元宝枫幼苗为材料,采用盆栽控水法,研究了水分胁迫条件下元宝枫光合特征及其水分利用效率的变化.结果表明,随胁迫程度的加重和时间延长,光合速率(Pn)和水分利用效率(WUE)依次降低.在轻度和中度胁迫下,Pn的降低既有气孔因素又有非气孔因素的限制,严重胁迫条件下,Pn的降低主要是非气孔因素引起的.轻度水分胁迫下,元宝枫Pn的日变化为单峰曲线,中度胁迫下呈双峰曲线;WUE日变化在轻度和中度胁迫下均呈双峰曲线,这既与元宝枫自身生理特性有关,同时也受控于气温、光强、相对湿度及蒸腾速率的日变化.     

应用P-V技术对元宝枫水分生理特点的研究

应用P-V技术研究了元宝枫1 年生幼苗在不同程度干旱胁迫下,有关水分参数的变化和7年生幼树在自然状态下有关水分参数的季节变化。结果表明,随干旱程度加深和时间延长,元宝枫幼苗ψw 、ψ100π 、ψ0、Mrπp 、Mrοπp 显著降低,束缚水相对含量明显增加,表明元宝枫具有很强的渗透调节能力和低水势的耐旱特征。特别是受旱时ψw 的大幅度降低和AWC的明显增加,大大增强了元宝枫的吸水和抗脱水能力。研究还表明,在自然条件下元宝枫幼树上述水分参数随季节和生长节律以及环境条件的变化发生有规律的变化。     

水分胁迫对沙冬青气体交换和 叶绿素荧光的影响

使用LI-6400 光合测定系统及其配备的荧光叶室测定了不同水分状况下沙冬青气体交换及叶绿素荧 光变化特征。结果表明院沙冬青光合速率尧蒸腾速率和气孔导度与水势的关系均可模拟为y=a+b（1原e-kx）、叶绿素荧 光特征指标水势关系呈y=ae-bx^k曲线;沙冬青光合速率尧蒸腾速率尧气孔导度和叶绿素荧光特征指标值随着植物水 势下降均呈下降趋势、光合速率尧蒸腾速率尧气孔导度下降的初始水势（初始胁迫水势）明显小于叶绿素荧光特征 指标、光合速率水势补偿点尧蒸腾速率临界点水势和气孔导度临界点水势与叶绿素荧光特征指标NPQ尧qP 和ETR 初始胁迫水势基本相同、而明显小于荧光指标Fv/Fm 初始胁迫水势。研究指出、可用气孔导度水势临界值作为评 价光合作用气孔调节和非气孔调节的界限、Fv/Fm 水势临界值可作为植物水分胁迫临界值院当水势大于气孔导度 水势临界值时、属于气孔调节水势范围;当水势小于气孔导度水势临界值时、植物以非气孔调节为主。当水势大于 Fv/Fm 水势临界值时、植物处于轻度或中度水分胁迫;当水势小于Fv/Fm 水势临界值时、植物处于重度水分胁迫。 结果表明、沙冬青气孔调节水势临界值为-3.81~-5.26 MPa、重度水分胁迫水势临界值为-8.05~-14.53 MPa、临界 值具有生长季节差异。     

水分胁迫下柱花草叶水势、光合及叶绿素荧光特性的变化特征

以热研2号柱花草为供试材料,采用盆栽控制实验研究了不同土壤水分条件下柱花草叶水势、光合特性和叶绿素荧光参数的变化特征.结果表明:(1)柱花草叶水势随着水分胁迫程度的增加而降低,其日变化呈双峰曲线特征,日平均值表现为充分供水＞轻度胁迫＞中度胁迫＞重度胁迫.(2)充分供水条件下柱花草净光合速率最大,而在重度胁迫下最小,水分胁迫下柱花草光合速率的降低主要为非气孔限制因素所致;柱花草气孔导度在充分供水和轻度胁迫下随光合有效辐射的增强而增大,但在中度和重度水分胁迫下变化不明显;充分供水和轻度水分胁迫下,气孔导度均随蒸腾速率的增加而增加,中度、重度水分胁迫下蒸腾速率分别达到0.46、0.31 mmol·m-2·s-1时气孔开始关闭;中度胁迫下水分利用效率高于轻度胁迫,可能是植物对胁迫环境的生理适应所致.(3)初始荧光F0随着干旱胁迫程度的增加而增加,而光系统Ⅱ的最大光化学效率FFv/Fm和潜在活性Fv/F0均降低,表明随着胁迫程度的加深,PSⅡ光抑制的程度也加深,水分胁迫抑制了PSⅡ的光化学活性,使其反应中心受到一定程度的破坏或可逆失活.     

干旱及复水对刺槐叶水势的影响

通过人工控水方式,对刺槐幼苗进行干旱胁迫处理,研究了不同土壤水分、不同干旱历时条件下刺槐幼苗的叶水势变化及旱后复水刺槐叶水势的补偿效应.结果表明:随着干旱程度加剧,刺槐叶水势逐渐降低,相同胁迫强度下随胁迫时间的延长,刺槐叶水势经历了对水分胁迫由原初反应到逐渐适应的过程.水分胁迫下,刺槐叶水势日变化与对照一致,为先降低后升高,呈单峰曲线,日平均叶水势降幅随干旱历时延长呈抛物线形,胁迫45 d时为最高.复水后水分胁迫解除,水势出现补偿效应,到24 h叶水势基本恢复到对照水平.     

水分胁迫对浙皖粗筒苣苔叶片生理特性的影响

[目的]研究水分胁迫对浙皖粗筒苣苔叶片生理特性的影响。[方法]以浙皖粗筒苣苔种子为试验材料,通过盆栽试验进行水分胁迫处理,比较不同程度水分胁迫对浙皖粗筒苣苔叶片生理指标的变化。[结果]随着水分胁迫的加剧,浙皖粗筒苣苔总叶面积、单叶面积明显减小;随着土壤水分的减少,幼苗期叶水势、叶片相对含水率、叶绿素a、叶绿素b含量和叶绿素总量均呈降低趋势;水分胁迫引起幼苗期浙皖粗筒苣苔叶片气孔数显著增多,气孔长度和气孔宽度显著减少。[结论]在水分胁迫下,浙皖粗筒苣苔幼苗叶片通过改变内部的生理特性以提高自身的抗旱性。     

野生白刺和碱蓬的叶水势、表皮解剖结构与耐盐性

为了解强耐盐植物的植株解剖结构与耐盐性的关系,以野生白刺和碱蓬为试材,通过徒手制片法,分析了叶气孔密度和开张度、表皮毛、细胞后含物和水势。结果显示：盐胁迫下,白刺叶水势是碱蓬的1．5倍,气孔开张度是其2．7倍,表皮毛数量是其26倍,但气孔密度仅是碱蓬的57％。分析认为：碱蓬耐盐与其水势较低、气孔关闭、水分散失少有关,而且其肉质圆柱形叶容易维持较低的水势;而白刺的耐盐与其叶片气孔密度低、表皮毛多、水分蒸发少有关,而且其叶表细胞中大量的褐色后含物对细胞的保水、抗氧化和耐盐碱起到了重要作用。     

水分胁迫下柑桔的生理变化与抗旱性关系

研究了水分胁迫下柑桔叶片过氧化物酶活性、游离脯氨酸含量、叶绿素含量及水势的变化与抗旱性的关系。结果表明,遭受水分胁迫时,柑桔叶片过氧化物酶活性与游离脯氨酸含量大幅度升高、叶水势大幅度下降、叶绿素含量有较大幅度降低。抗旱性越强的种类,过氧化物酶活性与游离脯氨酸升高幅度越大、叶水势与叶绿素含量降低幅度越小。     

水分胁迫下柑桔的生理变化与抗旱性的关系

本文研究了水分胁迫下柑桔叶片过氧化物酶活性、游离脯氨酸含量、叶绿素含量及水势的变化与抗旱性的关系。结果表明,遭受水分胁迫时,柑桔叶片过氧化物酶活性与游离脯氨酸含量大幅度升高、叶水势大幅度下降、叶绿素含量有较大幅度降低。抗旱性越强的种类,过氧化物酶活性与游离哺氨酸升高幅度越大、叶水势与叶绿素含量降低幅度越小。     

水分胁迫对元宝枫膜脂过氧化作用的影响

采用盆栽控水法和PEG6000处理法研究了在水分胁迫条件下元宝枫膜脂过氧化作用的变化与抗旱性的关系,结果发现,随胁迫时间的延长和胁迫程度的加深,MDA含量和质膜相对透性逐渐增大,但在轻度和中度水分胁迫条件下增幅不显著.SOD和CAT活性随胁迫程度加深缓慢降低,但在同一胁迫程度下随时间延长,两种酶活性呈增高趋势,并逐渐接近正常水平.这表明元宝枫对干旱有较强的适应能力,在缺水条件下体内的保护酶仍能维持较高的活性水平,减轻了由膜脂过氧化引起的膜伤害.     

花期干旱胁迫对籼稻近等基因系水分和光合生理的影响

【Objective】An indica near-isogenic rice lines were treated with drought stress at flowering stage to study water and photosynthetic physiology changes of flag leaf. By analyzing the relationships among agronomic phenotype characters, water and photosynthetic physiology changes and fertility of rice, the authors try to accumulate data for drought tolerance evaluation of rice.【Method】The rice materials were suffered with drought stress begin from heading of main shoot for 15 days, water and photosynthetic physiology parameters were measured after treatment.【Result】The results showed that the indica near-isogenic rice represented various drought tolerance, and there was no correlation between drought tolerance and agronomic phenotype characters, neither with physiological activities of rice under well watered condition. However, under drought stress at flowering stage, the correlation coefficient between drought resistance indexes and changes of water content of flag leaf, water potential of flag leaf, stomatal conductance of flag leaf were 0.614**, 0.514** and 0.541**, respectively. This indicates that rice drought tolerance has a correlation with changes of water content, water potential and stomatal conductance. In addition, except the correlation coefficient between drought resistance indexes and changes of Fv/Fm of flag leaf (0.470*), there was no correlation between rice drought tolerance and photosynthetic physiology.【Conclusion】In summery, the changes of water physiology parameters could be used as indicators for screening rice with drought tolerance.     

Influence of drought hardening on the resistance physiology of potato seedlings under drought stress

In this paper, the influence of drought hardening on the growth, development, resistance physiology, leaf microstructure and stomatal behavior of potato seedlings under drought stress was studied, and the mechanism of drought hardening improvement of potato seedling drought resistance was elucidated. We found that drought stress had several adverse effects on potato seedlings, yet drought hardening alleviated the decrease in relative water content (RWC), net photosynthetic rate (P_n) and chlorophyll content and inhibited the increase in relative electric conductivity and malondialdehyde (MDA) content. Compared with contrast seedlings, drought-hardened seedlings also had enhanced root vigor, increased antioxidant enzyme activity and higher levels of abscisic acid (ABA), proline (Pro), soluble sugars and polyamines (PAs) under drought stress. In addition, the stomatal density of potato seedling leaves increased significantly, while the leaf area, stomatal size and stomatal aperture decreased with drought hardening treatment. These changes led to reduced leaf transpiration rate (T_r) and improved water utilization efficiency (WUE). The changes in leaf microstructure also had a positive effect on the drought resistance of the drought-hardened potato seedlings. So it can be concluded that through increasing the content of some endogenous hormones, osmotic regulatory substances and the activities of antioxidant enzymes, the resistance physiology of drought-hardened potato seedlings was enhanced.     

毛白杨和皂荚幼苗应对自然干旱胁迫的响应

以北方重要的造林绿化树种毛白杨和皂荚的1 a生盆栽幼苗为试验材料,在自然干旱胁迫条件下,研究了毛白杨和皂荚幼苗的叶片含水量、水势、脯氨酸含量和可溶性糖含量的变化。结果表明:在自然干旱胁迫条件下,随着胁迫时间的延长,毛白杨和皂荚幼苗的叶片含水量和叶片水势均呈降低趋势,叶片脯氨酸含量呈逐渐增加趋势,叶片可溶性糖含量呈增加—降低—增加的波动趋势;胁迫12 d时,皂荚幼苗叶片含水量和叶片水势的降低幅度均>毛白杨,叶片脯氨酸含量的增加幅度>毛白杨,叶片可溶性糖含量的增加幅度<毛白杨;毛白杨和皂荚幼苗的叶片水势与叶片含水量均呈极显著正相关关系,叶片脯氨酸含量与叶片水势呈显著或极显著负相关关系。     

Drought-Induced Changes in Xylem Sap pH,ABA and Stomatal Conductance

Upstream signals potentially regulating evaporation and stomatal conductance were investigated using 6-8-leaf-old maize(Zea may L.)seedlings which were grown in a greenhouse.Pressure chamber was used to measure leaf water potential and to collect xylem sap.The pH of xylem sap in stems was higher than that in root,and the abscisic acid(ABA)concentration in stems was the highest in well-watered seedlings.The ABA concentration and pH of xylem sap in roots,stems and leaves increased,and the ABA concentration in leaves reached the maximum during drought stress.The treatment of roots with exogenous ABA solution(100 μmol L-1)increased xylem sap ABA concentration in all organs measured,and induced stomatal closure,but did not change ABA distribution among organs of maize seedlings.The combined effects of external pH buffer on pH,ABA of xylem sap and stomatal behavior indicated that pH,as a root-source signal to leaves under drought stress,regulated stomatal closure through accumulating ABA in leaves or guard cells.     

干旱胁迫对黄秋葵幼苗生长以及叶片光合特性的影响

通过PEG模拟干旱胁迫,初步研究干旱胁迫对黄秋葵幼苗生长及叶片光合特性的影响。结果显示:2个品种的叶柄长、株高、茎粗、根长、苗鲜重、苗干重、最大叶长、最大叶宽、功能叶面积以及抗旱系数均随着PEG浓度的增加而减少,表明干旱胁迫抑制了黄秋葵幼苗的生长,随着干旱胁迫程度的增加,其抗性逐渐减弱;2个品种叶片的净光合速率、气孔导度均随PEG浓度的增加而减少,说明干旱胁迫抑制了黄秋葵的光合能力。相关性分析表明,黄秋葵叶柄长、株高、茎粗、根长、苗鲜重、苗干重、最大叶宽、最大叶长、净光合速率、气孔导度均与抗旱系数极显著相关,说明相关性状及生理生化指标可作为干旱胁迫下黄秋葵幼苗的抗旱性鉴定指标。     

土壤逐渐干旱过程中磷酸钾对水曲柳生理指标的影响

在模拟自然干旱条件下,对3年生盆栽水曲柳叶面喷施了3种浓度的磷酸钾溶液,测定了水曲柳叶片的电导率、叶水势及光合等生理指标。结果表明：随着土壤含水率的降低,相对电导率升高,叶水势（ψw）、光合速率（Pn）、蒸腾速率（EVAP）、水分利用效率（WUE）和气孔导度（Gs）等生理指标均有不同程度的下降;磷酸钾溶液的浓度为20mmol&#183;L^-1时,可有效地缓解水分胁迫对水曲柳产生的不良影响,提高水曲柳的抗旱性。     

外源BR与IAA对欧美杨耐旱性的影响

为了探究外源油菜素类固醇(brassinosteroid,BR)和IAA对杨树耐旱性的影响,本文选取3种欧美杨无性系NE19、R270、107的1年生盆栽苗木,分别喷洒10 μmol/L BR和100 mg/L IAA,并同时控制土壤含水量为20%,对其进行为期15 d的干旱处理和非干旱处理,对它们的生长和生理变化进行检测。结果表明:与无激素组相比,BR与IAA均可显著提高干旱条件下3种欧美杨无性系的净光合速率(P_n)、光化学量子产量(F_v/F_m)、叶绿素含量、叶片保水能力。BR处理NE19、R270、107的P_n比非干旱组分别提高19%、60%、85%,IAA处理分别高了35%、50%、80%;对F_v/F_m,BR处理的NE19、R270、107比对照组提高了7.7%、7.5%、10.9%,而IAA组提高了7.4%、8%、11.9%。以上结果说明外源施加BR与IAA提高了欧美杨无性系的耐旱性。统计经过激素处理后的欧美杨无性系气孔指数发现,BR处理NE19、R270、107的气孔指数分别下降12.28%、25.60%、20.31%,IAA处理分别下降13.00%、13.15%、14.48%,因此我们推测施加BR和IAA,会抑制植物气孔发育以降低干旱条件下的水分消耗;通过荧光定量PCR,检测与气孔发育6个相关基因EPF1、EPF2、EPFL9、ERECTA、FAMA、SDD1的表达量特征,发现BR和IAA处理导致负调节气孔发育相关基因EPF1、EPF2、ERECTA、SDD1表达量升高,正调节气孔发育基因FAMA与EPFL9表达量下降。综上所述,植物激素BR与IAA参与欧美杨气孔发育过程,在干旱条件下通过抑制气孔发育提高欧美杨抗旱性。      

家榆和金叶榆光合·蒸腾及荧光参数对水分胁迫的响应

[目的]探讨家榆和金叶榆抗旱能力的差异。[方法]设置4个土壤水分梯度,用2年生家榆和金叶榆幼苗进行盆栽控水试验,利用GFS-3000便携式光合作用荧光测量系统测定试验苗的光合、蒸腾和荧光参数。[结果]随水分胁迫程度的加剧,家榆和金叶榆光合速率、蒸腾速率、水分利用效率、气孔导度均呈下降趋势;水分胁迫程度越高,金叶榆光合速率比家榆下降的幅度越小;在重度水分胁迫条件下,金叶榆的蒸腾速率、非光化学猝灭明显低于家榆,叶片气孔导度、叶绿素荧光参数光化学猝灭则明显高于家榆。[结论]在干旱条件下,金叶榆的抗干旱能力、自我调节能力、适应环境的能力较家榆更强,适应重度干旱环境的潜力更大。     

4种园林树木抗旱性的综合分析

以1年生元宝枫、木槿、紫荆和紫藤为材料,通过盆栽控水试验,研究不同土壤含水量对幼苗株高、叶片数、生物量分配、光合与叶绿素荧光特性等的影响,以及4个树种的抗旱性。结果表明,除茎生物量比外,比叶重、叶片蜡质含量、叶片气孔密度、光合和叶绿素荧光参数等可作为木本植物抗旱性的评价指标。运用隶属函数法对抗旱能力进行综合评定,元宝枫、木槿、紫荆和紫藤的综合评价值分别为0.617、0.455、0.493和0.292,抗旱性依次为元宝枫紫荆木槿紫藤。