节水耐旱花生品种的特征

通过干旱胁迫试验和蒸腾量的测定对花生品种的节水耐旱机理进行分析,结果显示,花生品种节水耐旱的机制表现为: ①花生的根系发达,主根长;②蒸腾量少;③耐干旱胁迫型的花生品种抵御干旱的能力较强.     

几个龙生型花生的耐旱形态性状研究

通过人工模拟干旱胁迫处理和比较其它花生类型的耐旱品种，研究几个龙生型花生在缺水条件下的形态特征及恢复生长能力，试验表明，干旱胁迫显著抑制花生地上部营养体生长，但促进主根伸长和根系干物质积累，龙生型花生耐旱性状突出，但不同材料差异较大，马山二洋和托克逊小花生是耐旱性良好的龙生型种质。     

干旱胁迫对花生生长发育和光合产物积累的影响

采用人工控制条件下的防雨棚土柱栽培试验,以不同抗旱类型花生品种为材料,设置充分灌水和中度干旱胁迫处理,对苗期、花针期、结荚期、饱果期和成熟期(播种后30d、50d、75d、103d和132d)5个生育时期地上部不同器官和根系物质积累的影响进行了研究。结果表明,随生育期的进行,除花育22号在全生育期干旱胁迫条件下呈渐升趋势至成熟期最大外,花育23号和花育25号2品种根系干物质积累量均呈"抛物线型"变化趋势。干旱胁迫使花育23号根系干物质积累量峰值出现在结荚期,而花育25号峰值滞后到饱果期。3品种根重和荚果干物质积累量大小顺序均表现为:花育25号花育22号花育23号;通过Logistic方程能很好地拟合各品种地上部各器官、根系及植株生长发育情况。干旱胁迫使花育22号和花育23号两品种最大生长速率(Vm)明显降低,花育25号明显升高,但3品种地上部植株物质积累最大速率出现的时间(Tm)均明显滞后;地上部叶片和茎Vm降低,Tm延长;干旱胁迫使花生光合作用降低,光合产物积累缓慢,植株生长发育迟滞。3品种表现出对干旱胁迫适应性的差异,花育23号品种对水分较为敏感,抗旱性较差,花育25号具有较强的抗旱性。     

干旱胁迫对不同类型花生根系生理特性及产量品质的影响

以干旱敏感型品种花育23号和抗旱型品种花育25号为材料,在防雨棚栽培池内进行土柱栽培试验,设置充足灌水和中度干旱胁迫2个水分处理,系统研究干旱胁迫对两花生品种根系生理生化特征及产量和品质的影响。研究表明,干旱胁迫处理下,两品种0-20cm土层根系中可溶性糖和脯氨酸积累量最大增幅出现的时间不同,花育25号对干旱胁迫的响应相对较早;干旱胁迫下,两品种0-20cm和20-40cm土层内根系活力在播种后30~50d增幅最大,花育25号和花育23号分别为203.62%、393.97%和74.62%、227.22%。干旱胁迫显著增加两品种籽仁蛋白质含量;花育23号脂肪含量和油酸/亚油酸(O/L)值因干旱胁迫而显著降低但对花育25号无显著影响。干旱胁迫显著降低两花生品种的荚果和籽仁产量,花育23号荚果和籽仁的减产率均在55%以上,而花育25号仅在38%以下。     

盐旱交叉胁迫对花生生长发育和生理特性的影响

为了探究盐旱交叉胁迫对花生生长发育的影响,以抗旱不耐盐花生品种花育22和抗旱耐盐花生品种花育25为试验材料,通过防雨棚盆栽试验研究了干旱、盐、盐+干旱、干旱后复水+盐等4种胁迫对花生产量、农艺性状、生物量、叶绿素SPAD值、丙二醛含量、活性氧清除能力及渗透调节物质含量的影响。结果显示：各胁迫处理均显著抑制了两个花生品种植株的生长和荚果产量,其中,盐胁迫对花育22生长的影响大于干旱胁迫;盐+旱胁迫下,两个花生品种受伤害程度最大,产量最低。与单一盐胁迫相比,干旱预处理提高了盐胁迫后期花生超氧化物歧化酶和抗坏血酸过氧化物酶活性,增强了植株活性氧清除能力,降低了叶片丙二醛含量,从而缓解盐胁迫对膜系统的过氧化伤害,提高了叶绿素含量,促进了植株生长,增加了干物质积累,最终提高盐胁迫下花生产量。另外,与单一盐或干旱胁迫相比,盐+旱胁迫对花育22和花育25的伤害均加重,而干旱预处理有利于2个品种在盐胁迫下活性氧代谢和光合色素的提高,促进植株的生长,提高植株对盐胁迫的交叉适应能力,从而缓解盐胁迫对花生植株的抑制作用。      

干旱胁迫对不同生育阶段大豆产量形态建成的影响

在盆栽条件下,以12个大豆品种(系)为材料,分别在V1～V5,R1～R4,R5～R8期进行干旱胁迫处理,并测定了根系形态指标、于物质积累、光合生理指标,农艺性状及产量的变化.结果表明:苗期干旱胁迫对大豆根系形态影响较大,根体积、根径、根系伸长、根系总表面积都有增大的趋势,而其它时期的干旱胁迫均使根形态发育减缓;干旱胁迫...     

不同花生基因型对干旱胁迫的适应性

以北方花生产区推广种植的29个花生品种（系）为试材,在人工控水条件下,对中度土壤水分胁迫下的植株形态、生物质累积和光合色素含量等指标变化进行研究。结果表明,干旱胁迫下,不同品种主茎高、分枝数总体上降低,根冠比、光合色素含量和比叶面积增大,且随胁迫时间延长变化趋势明显,叶绿素a增加最为明显。不同花生品种对土壤水分胁迫程度和胁迫时间的反应不同,且品种间差异明显。此外,干旱胁迫造成的同一品种或品种间生物量积累分配、根/冠和比叶面积等性状的差异,在不同生长阶段并不完全一致。苗期各指标与品种（系）抗旱性间无显著相关关系;花针期各指标与抗旱性间相关关系显著,是花生干旱胁迫的敏感期。综合分析表明,花育17号、花育25号、唐科8号、丰花1号、鲁花14、冀花4号和花育27号具有较强的耐旱抗旱能力。     

干旱胁迫对春大豆开花期根系生理特性的影响

为明确大豆根系生理特性的变化与抗旱性的关系,在盆栽条件下,以3个抗旱性不同的大豆品种为材料,测定开花期根系相对含水率、根系活力、丙二醛含量、超氧化物歧化酶和过氧化物酶活性.结果表明:大豆根系相对含水率及根系活力随干旱胁迫程度增强而降低,抗旱品种降低程度小于不抗旱品种;根系丙二醛含量随干旱程度的增加而升高,各品种间无明显差异;抗旱品种超氧化物歧化酶活性随干旱程度的增加而升高,而不抗旱品种则表现为先升高后降低趋势;过氧化物酶活性各品种间随着干旱胁迫程度的加强均呈先升高后降低趋势,抗旱品种变化更为明显.干旱胁迫下大豆通过改变根系内部的生理变化以提高其抗旱性.     

前期干旱锻炼对木薯根系内源激素及可溶性糖含量的影响

干旱胁迫前,对木薯进行前期干旱锻炼,胁迫期间测定干旱锻炼和未干旱锻炼木薯根系中内源激素(ABA、IAA、GA、ZR)及可溶性糖(葡萄糖、果糖、蔗糖)含量,根据其含量变化阐明前期干旱锻炼对木薯激素调节和渗透调节的影响.实验结果表明,经前期干旱锻炼的木薯再次受水分胁迫时,抗旱品种SC 124和KU50根系中内源ABA在短时期内大量积累,其积累速率与积累量均高于对照(未干旱锻炼);而体内与植物生长发育相关激素IAA、GA和ZR的变化与对照相比在短时间内含量急剧下降,下降幅度增大.内源激素的变化结果说明前期的干旱锻炼改变了木薯再次受胁迫时内源激素的响应速度,提升了其响应程度,使植物在生理、生化等各方面发生相应变化,以提高自身的抗旱力,从而减轻干旱造成的伤害.不抗旱品种SC8的根系激素变化趋势不同于其他品种,变化幅度也明显小于抗旱品种,进一步说明了激素调节对木薯适应干旱的重要性.干旱锻炼的木薯根系中葡萄糖、果糖、蔗糖含量在不同的干旱胁迫时期(除少数几个时间点外)均高于未干旱锻炼情况,前期干旱锻炼增加了可溶性糖的积累,提高了植株的抗旱性能.本研究为深入研究木薯的抗逆性和人为提高木薯抗旱性能提供理论基础.     

不同水分条件下氮肥对花生根系生长及产量的影响

在防雨棚旱池内以"花育25号"花生为试验材料进行土柱栽培试验,在中度干旱胁迫和充足灌水两个水分条件下,分别设置不施氮肥(N0)、中氮(N1,90kg/hm2)、高氮(N2,180kg/hm2)3个施氮水平,研究不同土壤水分和氮肥条件对花生根系生长及产量的影响。结果表明,与不施氮肥处理相比,两个水分处理下中氮处理均显著提高花生的荚果和籽仁产量,且能显著增加水分生产效率。随土层深度的加深,花生根系生物量在垂直分布上呈递减趋势。根系生物量的垂直分布可用对数函数模型、乘幂函数模型、指数函数模型、多项式函数模型来表示,其中乘幂函数的模拟精度最高。正常供水处理下出现高氮营养浅根化的趋势,而干旱胁迫下施用氮肥增加深层土壤内根系,且中氮显著增加干旱胁迫下根系伤流强度。相关性分析表明花生整体形态性状和40cm以下土层内根长和根系生物量与产量间达显著或极显著相关。干旱胁迫下适量施用氮肥增加深层土壤内根系,是提高干旱胁迫下花生产量的有效方法。     

干旱胁迫对不同类型红花品种（系） 苗期生理生化特性的影响

为筛选抗旱品种提供依据,本试验从14份红花品种中筛选出2个抗旱品种（PI401470和PI401477 ）和2个干旱敏感型品种（系）（PI560169和川红1号）,并以此4份品种（系）为材料,研究干旱胁迫对红花幼苗光合、渗透调节物质和抗氧化物保护酶等生理生化特性的影响。结果表明,干旱胁迫下,4个红花品种（系）叶片净光合速率（Pn）、气孔导度（Gs）、胞间CO2浓度（Ci）和蒸腾速率（Tr）均呈不同程度的下降趋势,且品种间差异显著（P﹤0.05）;抗旱红花品（系）的各光合特性指标降幅均低于敏感型红花品种（系）。干旱胁迫条件下,渗透调节物质可溶性糖、可溶性蛋白质、脯氨酸含量均上升,保护性酶SOD、POD和CAT活性也均呈升高趋势,且抗旱型红花品种（系）的增长率高于敏感型品种（系）;抗旱型品种（系）MDA含量增长率低于敏感型品种。对11项指标进行主成分分析,提取了2个主成分,以净光合速率、气孔导度、胞间CO2 浓度、蒸腾速率、SOD活性和CAT活性为第一主成分,以可溶性蛋白质和脯氨酸为第二主成分的抗旱性鉴定指标,累计贡献率达89.50％。     

干旱胁迫下不同甘蔗品种叶片抗氧化酶活性和渗透调节物质含量的变化

我国80%以上的甘蔗种植在旱地,干旱缺水是影响甘蔗生产的主要因子。研究不同甘蔗品种的抗旱生理生化特性对于抗旱甘蔗品种选育和抗旱栽培技术研发具有重要意义。本研究采用桶栽方式,对抗旱性有差异的F172(抗旱性强)和YL6(不抗旱)2个甘蔗品种在苗期及伸长期分别进行不同程度的干旱胁迫及复水处理,探讨了不同甘蔗品种抗旱性与叶片抗氧化酶活性和渗透调节物质含量的关系。结果表明:抗旱性较强的甘蔗品种F172在干旱胁迫条件下叶片中氧自由基清除酶系中的超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和抗氧化保护酶过氧化氢酶(CAT)活性及非可溶性蛋白(ISP)、可溶性糖(SS)含量显著提高;与不抗旱甘蔗品种YL6相比,甘蔗品种F172叶片中丙二醛(MDA)、非可溶性糖(ISS)含量相对比较稳定;而不抗旱甘蔗品种YL6在干旱胁迫条件下叶片中氧自由基清除酶反应较迟钝,MDA和ISS含量上升幅度相对较大,而可溶性蛋白(SP)、ISP含量下降。说明甘蔗叶片抗氧化酶活性和渗透调节物质含量的差异是品种耐干旱胁迫存在差异的生理基础。      

亚精胺对渗透胁迫下小麦幼苗渗透调节物质含量和脯氨酸代谢酶活性的影响

为了探讨多胺提高小麦抗旱性的机理,以两个抗旱性不同的小麦品种(豫麦48,抗旱性较弱;洛麦22,抗旱性较强)为材料,研究了亚精胺对短期渗透胁迫下小麦幼苗叶片渗透调节物质含量以及脯氨酸代谢的调控效应。结果表明,渗透胁迫下,两个小麦品种幼苗叶片中脯氨酸、葡萄糖和蔗糖含量增加,且抗旱性较强的洛麦22增加幅度显著大于抗旱性较弱的豫麦48;脯氨酸代谢关键酶Δ1-吡咯啉-5-羧酸合成酶(P5CS)和Δ1-吡咯啉-5-羧酸还原酶(P5CR)活性增强,且洛麦22的P5CS活性增强幅度大于P5CR。但渗透胁迫处理对两个品种鸟氨酸转氨酶(OAT)活性影响不大。外源亚精胺处理则进一步提高了渗透胁迫下脯氨酸、葡萄糖、蔗糖含量以及P5CS和P5CR活性,且对抗旱性较弱的豫麦48效应较明显,但对两个品种的OAT活性基本没什么影响。这些结果表明,外源亚精胺处理能通过提高脯氨酸合成代谢谷氨酸途径的关键酶P5CS和P5CR的活性促进脯氨酸和可溶性糖的积累,从而提高小麦幼苗的保水性,增强其抗旱性,对抗旱性较弱的小麦品种的效果更加明显。     

旱涝急转对不同花生品种生理生化指标的影响

为探讨旱涝急转对花生生理生化的影响,以不同旱涝耐性的3个花生品种中花8号（抗旱）、豫花15（耐涝）和湘花2008（旱涝兼耐）为材料,进行不同梯度的先旱、后涝连续处理,比较不同花生品种的叶片相对含水量,过氧化物酶（POD）、过氧化氢酶（CAT）、超氧化物歧化酶（SOD）、谷胱甘肽还原酶（GR）活性,以及丙二醛（MDA）含量的变化情况。结果表明,在旱、涝急转的胁迫过程中,干旱对叶片相对含水量的影响甚于湿涝。一定强度的旱或涝胁迫总体上均可使花生叶片的4种抗氧化酶POD、SOD、CAT、GR活性提高,随着胁迫的加深活性降低,复水后活性回落至对照水平,且旱甚于涝。MDA含量总体变化趋势是干旱胁迫下各品种花生叶片中MDA含量有所升高,并于复水解除干旱胁迫后恢复至对照水平;而湿涝处理阶段,MDA含量呈直线上升趋势,在胁迫解除后有所降低。中花8号、豫花15、湘花2008等3个花生品种具有显著不同的水分适应性,中花8号抗旱性更强而耐涝性较弱,豫花15抗旱性较弱而耐涝性强,湘花2008抗旱性中等而耐涝性更强,为水分广适性品种。     

不同土壤水分条件下吲哚丁酸钾对大豆根系形态建成及生理代谢的影响

为了研究吲哚丁酸钾（IBA-K）在减轻干旱对大豆根系的伤害中的作用,以垦丰16（干旱敏感型）和合丰50（耐旱型）为材料,采用盆栽法研究IBA-K拌种对两个品种大豆在正常供水、干旱和复水条件下根系形态建成及生理代谢的影响。结果表明,与正常供水相比,干旱胁迫抑制了大豆根系的生长发育,而IBA-K处理后,大豆根系干物质积累量、形态建成、抗氧化酶活性和渗透调节物质含量在不同土壤水分条件下均高于其干旱对照,膜受损程度减轻。IBA-K处理下,大豆根系SOD活性、POD活性、可溶性糖和脯氨酸含量在干旱条件下均显著高于其干旱对照;MDA含量、相对电导率显著低于其干旱对照。IBA-K处理下的两个品种大豆根表面积、根平均直径、根体积、POD活性和CAT活性在复水条件下分别高于其干旱对照,均未达到显著性差异。复水后,IBA-K处理下的垦丰16根干重和总根长分别较其干旱对照显著增加了3.13%和24.51%,合丰50根干重和总根长较其干旱对照未达到显著性差异。IBA-K处理下的合丰50相对电导率和MDA含量分别较其干旱对照显著降低11.80%和15.09%,SOD活性和可溶性糖含量分别较其干旱对照显著增加14.90%和3.94%,垦丰16相对电导率、MDA含量、SOD活性和可溶性糖含量较其干旱对照未达到显著性差异。IBA-K处理下的两个品种大豆根系脯氨酸含量分别较其干旱对照显著增加了10.62%和10.70%。IBA-K处理和不同土壤水分处理对两个品种大豆根系形态和生理指标存在显著或极显著影响,二者间的交互作用无明显调控作用。综上,IBA-K通过提高根系干物质积累量、抗氧化酶活性和渗透调节物质含量,降低MDA含量和相对电导率,减轻干旱胁迫对苗期大豆根系的伤害。     

水分胁迫对不同抗旱性燕麦品种生理特性的影响

为了解燕麦抗旱生理机制,以抗旱性不同的燕麦品种蒙燕1号和坝莜3号为试验材料,采用盆栽方法研究了拔节期和抽穗期水分胁迫对不同抗旱性燕麦品种生理特性的影响。结果表明,在拔节期,地上部各生理指标在水分处理间与品种间均无显著差异。在抽穗期,随着水分胁迫的加剧,燕麦叶片相对含水量升高,相对电导率、丙二醛含量下降,保护酶(POD、SOD)活性和可溶性蛋白先降低后升高。中度水分胁迫下,与蒙燕麦1号相比,坝莜3号的丙二醛含量、叶片相对含水量变化幅度较大,保护酶活性升幅较小;在其他水分处理下各生理指标在品种间差异不显著。适度控水下,蒙燕1号的可溶性蛋白含量降幅小于坝莜3号。在拔节期,重度水分胁迫下,坝莜3号的根系活力降幅大于蒙燕1号;两个品种分别在适度控水和中度水分胁迫下根系活力最大。在抽穗期,两个品种根系活力受水分胁迫影响较小。综合分析表明,抗旱性强的蒙燕1号在水分胁迫下能保持相对较优的生理状态,其代谢功能和保水能力较强。     

花生苗期干旱处理后转录和代谢通路分析

为解析花生耐旱性的调控基础,本研究通过对10个不同的花生材料苗期进行干旱-复水实验,结合转录组分析,探讨了干旱条件下不同花生材料抵御干旱胁迫的分子机制。研究结果显示,来源于非洲的花生材料Waliyar Tiga耐旱性最强,其次是kQ044抗青、中花16和早花生,干旱敏感的材料为狮头企、山花13、ICGV86745以及丰花2号;耐旱及干旱敏感材料的根冠比存在显著差异,耐旱材料的根冠比平均值为35.0%,干旱敏感材料的根冠比平均值为15.26%。早花生和中花16的根冠比最大。转录组结果表明抗感材料的差异表达基因主要富集在氧化磷酸化、光合作用和植物代谢途径;通过差异基因富集分析发现,耐旱材料在干旱条件下生长素应答途径基因的表达明显弱于敏感材料。生理和转录组的结果表明耐旱材料利用发达的根系系统、能量代谢的提升、次生代谢的加强和生长的抑制四个方面共同应对干旱胁迫。抗旱材料中花16和Waliyar Tiga在干旱条件下均具有较强的光合作用和氧化磷酸化的能力,中花16的根冠比显著大于Waliyar Tiga,但其耐旱性不及Waliyar Tiga,推测可能源于其较大的叶面积导致更多的叶面水分散失,从而使其耐旱能力低于Waliyar Tiga。     

不同小麦品种对干旱锻炼响应的综合评价

为明确不同小麦品种对干旱锻炼响应的差异,采用PEG6000模拟干旱胁迫,选取江苏、山东、河南、河北等地大面积种植的110个小麦品种进行水培试验,分析了不同小麦品种叶片相对含水量、叶面积、地上部干鲜重、根干鲜重、植株干物质积累量、根系形态、脯氨酸含量、可溶性总糖含量和蔗糖含量等14个指标的锻炼系数,通过主成分分析、聚类分析方法对这些品种的锻炼响应进行综合评价。结果表明,干旱胁迫下经锻炼处理的植株各指标总体均值大于未经锻炼处理的植株。小麦不同指标的锻炼系数存在差异,其中,可溶性糖、脯氨酸等渗透物质含量的锻炼系数较大。采用主成分分析将14个形态及生理指标综合成4个相互独立的综合指标,其累计贡献率为77.178%;根据主成分综合得分评价值进行系统聚类,可将110个小麦品种分为锻炼敏感型和锻炼不敏感型两大类,前者包括扬麦158、晋麦33、济麦22、豫麦47、洛旱11等81个品种;后者包括淮麦20、淮麦28、泗水38、苏麦188等29个品种。     

烯效唑浸种对大豆苗期抗旱性的影响

为明确烯效唑对大豆苗期抗旱性的影响,以浙春3号为试材,采用不同浓度(0、0.05、0.1、0.2和0.4mg/kg)烯效唑浸种,探讨不同水分胁迫(正常供水、轻度胁迫和中度胁迫)下烯效唑对大豆苗期的抗旱效应。结果表明：烯效唑浸种降低了苗高,提高了大豆出苗率,茎粗和根冠比;同时还提高了叶片相对含水量,脯氨酸(Pro)含量和可溶性糖含量。烯效唑处理降低了丙二醛(MDA)含量,从而降低了脂质过氧化程度,提高了保护性酶的活性。正常供水下,SOD、POD和CAT酶活性均以0.1mg/kg处理最高,分别较对照提高了18.75%、8.43%和37.4%;轻度水分胁迫下,SOD、POD和CAT酶活性均以0.2mg/kg处理最高,分别较对照提高了23.53%、11.63%和47.5%;中度水分胁迫下,SOD、POD和CAT的酶活性均以0.4mg/kg处理最高,较对照分别提高了22.86%、11.2%和56.1%。可见,适宜浓度的烯效唑浸种可改善套作大豆苗期生长,提高抗旱能力。