干旱胁迫对不同杨树种群根系形态特征的影响研究

干旱是植物伤害最严重的非生物胁迫之一。干旱造成的农作物减产甚至超过其他环境胁迫导致的减产的总和。全球变化带来降雨分配不均,造成干旱的频繁发生。为了研究杨树根系形态对干旱胁迫的适应性策略,试验设置干旱胁迫处理和正常供水处理,以3个杨树种群作为研究材料,研究杨树幼苗根系形态和干重指标受到干旱胁迫后的变化。结果表明：不同种群根系形态对干旱胁迫存在不同的适应性变化,但根生物量累积均受到干旱胁迫抑制。河北种群通过在干旱条件下维持更细的平均直径、更大的生物量、0～0.5 mm直径的细根长度和更大的比根长等,从而具有更优越的干旱适应特性。     

牧草间作对干旱胁迫下油橄榄根系形态特征的影响

为了揭示干旱胁迫下间作牧草对油橄榄根系的影响,采用盆栽试验方法,设置4种水分条件(土壤含水量分别为18%、15%、12%、9%,以18%土壤含水量作为对照),各水分条件下以不间作为对照,油橄榄幼苗盆内分别进行3种间作牧草处理,即间作苜蓿、间作红三叶、间作苜蓿+红三叶。对油橄榄在牧草间作与干旱胁迫条件下的多个根系形态指标进行测定及相关性分析,并采用隶属函数法进行不同牧草间作处理下油橄榄的抗旱性比较。结果表明:(1)轻度水分胁迫促进油橄榄根系总长度和根系生物量的增大,干旱胁迫加剧则显著降低了根系的总根长、根平均直径、总表面积、总根体积,间作牧草后降低幅度减小。(2)间作牧草明显增加油橄榄根系生物量、比根长、比根面积,以间作红三叶处理最为显著。(3)随着土壤含水量减小,油橄榄根系组织密度增大,间作苜蓿和间作苜蓿+红三叶处理在重度干旱胁迫下高于不间作对照。(4)相关分析及隶属函数分析结果表明间作牧草能够增强油橄榄根系的耐旱性,间作红三叶处理的油橄榄根系抗旱性较强。     

干旱胁迫对四翅滨藜幼苗根系生长的影响

为评价优良引进树种四翅滨藜(Atriplex canescens)的抗旱适应性,采用模拟长时间持续干旱的控水盆栽方法进行试验,生长季末测定处理幼苗的单株生物量及根系形态性状,通过分析干旱胁迫(中度和重度干旱)下较适宜水分条件(CK)的变化,重点探讨根系的生长反应及关联性。结果表明:随着土壤含水量的下降,幼苗根系生物量、主根长度和粗度、一级侧根数都减少,根生物量比例、根冠比、主根长度与粗度的比值均增大;二级侧根数在中度干旱下增加而在重度干旱下减少。所受影响,根系在植株整体及其组成中最低,且一级侧根低于二级侧根,主根长度低于其粗度。幼苗通过促进根系发育或生物量在土壤中的分散分布来应对旱情,同时也具有构成上的协同自适应性。对干旱胁迫没有表现出显著的敏感性,可见四翅滨藜较强的抗旱性。     

茶树干旱胁迫研究进展

综述了在茶树干旱胁迫时内源激素ABA、IAA积累的速度与干旱胁迫程度(干旱时间、土壤水势)的关系以及保护性酶SOD活性呈现出的“先升后降”的规律,而POD活性则呈现出“先快后慢”的趋势;渗透调节物质脯氨酸,无机元素铁、锰、铜、锌含量随干旱胁迫而变化的研究结果。为抗旱性茶树品种的选育和提高茶树抗旱的栽培技术的研究提供理论依据。     

干旱胁迫对红宝石海棠根系形态及生理特性的影响

为探讨干旱胁迫对红宝石海棠根系的影响,以盆栽控水法,对1年生红宝石海棠幼树进行干旱胁迫,设置5个水分梯度,相对含水量分别为85%±5%（CK）、70%±5%（T1）、55%±5%（T2）、40%±5%（T3）和25%±5%（T4）,分析干旱胁迫对根系的形态特征、活力和生理特性的影响。结果表明,轻度干旱胁迫显著提高红宝石海棠根系的总长度、表面积、总体积和根尖数,持续增加胁迫强度则显著降低这些形态指标值。根系活力随胁迫程度增加呈先上升后下降的趋势,重度胁迫处理（T4）较对照（CK）降低151.96%。根系中脯氨酸（prolin, Pro）、可溶性糖（soluble sugar, SS）和丙二醛（malondialdehyde, MDA）含量随干旱胁迫程度增强而升高,T4分别较CK提高1.37、1.68和2.82倍;可溶性蛋白（soluble protein, SP）含量随干旱胁迫强度增加呈先升高后降低趋势;随胁迫程度加剧根系中的过氧化物酶（peroxidase, POD）活性不断上升,过氧化氢酶（catalase, CAT）活性则呈先上升后下降的趋势。因此,在红宝石海棠栽培中应制定合理的水分管理措施,当土壤相对含水量低于55%时应及时浇水,否则将影响根系的发育,进而影响红宝石海棠生长。     

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。     

华北4 产地黄栌幼苗根系形态对干旱胁迫的短期响应

以北京西山、北京延庆、山东泰山和山西绛县4 个产地的黄栌幼苗为材料,研究了田间模拟试验条件下苗木根系对土壤水分胁迫的短期形态响应。结果表明:1) 黄栌幼苗通过调整根系形态以适应持续干旱环境,持续重度胁迫环境中生长的幼苗根尖数量、根系分枝数量、根系表面积以及平均根系直径分别比对照平均高46.5%、15.5%、3.4%、8.6%,且分别比持续中度胁迫环境中生长的幼苗平均高90.5%、34.2%、15.6%、18.4%。2) 4 产地持续干旱环境中幼苗的0.0 ~0.5 mm 根系长度和根尖数量分别占总量的54.7% ~93.5%和95.1% ~99.5%,因此,0.0 ~0.5 mm 细根对干旱胁迫的反应比其他径级根系更为敏感。3) 恢复灌溉后,不同产地黄栌幼苗根系生长的恢复能力存在明显差异。山西绛县幼苗根系生物量的相对生长量在中度胁迫复水后分别是北京西山和北京延庆幼苗的29.0 和48.6 倍,在重度胁迫后恢复灌溉则比北京西山幼苗高280%,因而表现出极强的敏感性和生长恢复能力。      

不同抗旱性花生品种的根系形态发育及其对干旱胁迫的响应

为明确不同抗旱性花生品种的根系形态发育特征,探讨其根系形态发育特征对不同土壤水分状况的响应机制,在防雨棚旱池内进行土柱栽培试验,研究抗旱型品种"花育22号"、"唐科8号"和干旱敏感型品种"花育23号"3个不同抗旱性花生品种根系形态发育特征及其对干旱胁迫的响应。结果表明:抗旱型品种根系较发达,具有较大的根系生物量、总根长、总根系表面积。干旱胁迫使抗旱型品种根系总表面积和体积增加,而干旱敏感型品种则相反。干旱胁迫显著增加抗旱型品种"花育22号"20 cm以下土层内根长密度分布比例及根系表面积和体积,但"唐科8号" 相应根系性状仅在20-40 cm土层内增加;干旱胁迫使干旱敏感型品种"花育23号"40 cm以下土层内各根系性状升高,但未达显著水平且其深层土壤内各根系性状增加幅度小于"花育22号"。花生根系总长、总表面积及0-20 cm土层内根系性状与产量间呈显著或极显著正相关。土壤水分亏缺条件下,花生主要通过增加深层土壤内根长、根系表面积和体积等形态特性,优化空间分布构型,以调节植株对水分的利用。     

干旱胁迫对不同苹果砧穗组合根系形态与生理特性的影响

以2a苹果砧穗组合‘长富2号’/‘M9-T337’与‘长富2号’/‘MM106’为试材,在防雨棚内进行盆栽试验,研究了中度干旱胁迫和正常供水处理下苹果根系形态特征和生理特性。结果表明:干旱胁迫使2种砧穗组合的根系总长、表面积、根尖数、根干质量、比根长、比表面积和根系水导均降低,且矮化砧穗组合‘长富2号’/‘M9-T337’的降幅均显著小于半矮化砧穗组合‘长富2号’/‘MM106’;不同水分条件下2种苹果砧穂组合根系可溶性糖质量分数存在显著差异,干旱条件下,根系中蔗糖和山梨醇质量分数均较对照增高,有利于维持细胞膨压、降低渗透势;不同苹果砧穂组合根系激素质量分数在2种水分条件下都存在显著差异,干旱胁迫后根系ABA质量分数均显著增加,IAA质量分数相比对照有降低趋势,但差异并不显著,其中‘长富2号’/‘M9-T337’的IAA质量分数显著高于‘长富2号’/‘MM106’。因此,干旱胁迫后2种砧穗组合根系形态和生理特性的差异表明其根系在干旱条件下对水分吸收和利用存在差异,以及矮化砧穗组合‘长富2号’/‘M9-T337’具有更好的耐旱性。     

干旱胁迫对不同茶树品种生理特性的影响

本试验通过对重庆市茶叶研究所基地种植的4个茶叶品种在干旱胁迫下叶片中的可溶性蛋白质、可溶性糖、游离脯氨酸和丙二醛含量进行测定并分析,结果表明:在干旱胁迫下茶树叶片中的可溶性蛋白质、可溶性糖、脯氨酸含量和丙二醛含量几项生理指标变化趋势一致,可溶性蛋白质、可溶性糖、脯氨酸和丙二醛含量均增加,且与胁迫的时间正相关。     

干旱胁迫对水曲柳苗木细根颜色和直径的影响

[目的]分析干旱胁迫下细根形态反应及其与根序发育的关系。[方法]对干旱胁迫下水曲柳苗木1~3级根颜色和直径变化进行了研究。[结果]①干旱胁迫下水曲柳苗木细根主要有白色、黄色、褐色及白色黑尖4种类型,较对照颜色复杂(对照仅有白色和黄色2种类型)。随胁迫时间延长,水曲柳苗木1~3级根中,1级根颜色变化最多(白色、黄色、褐色及白色黑尖),数量变化也最明显;2级根有3种颜色(白色、黄色、褐色),数量变化趋势与1级根相似;3级根仅有黄色和褐色2种颜色,与对照相比少了白色根,多了褐色根,随胁迫时间延长,褐色根比例明显增加。②干旱胁迫下1~3级根平均直径显著低于对照,1级根直径随胁迫时间延长降低最显著(P0.05),2、3级根直径也呈下降趋势,但只在胁迫30 d和40 d时显著小于对照(P0.05)。对照各级根直径变化均不显著。在胁迫过程中不同颜色细根直径变化趋势也有所差异。与对照相比,白色1级根直径随胁迫时间延长减小最为明显(P0.05)。2级3种颜色根直径到胁迫30 d时才显著小于对照(P0.05)。3级根黄色根在胁迫过程中直径变化不大。[结论]干旱胁迫下水曲柳苗木1~3级细根的颜色和直径均发生了比较明显的变化。     

干旱胁迫对玉米地方品种苗期植株形态的影响

为了阐明干旱胁迫下玉米地方品种的苗期植株形态效应,采用盆栽试验,以4个玉米地方品种为材料,设置重度干旱胁迫、中度干旱胁迫和正常供水3个处理,研究了玉米地方品种在干旱胁迫下的幼苗植株形态特性。结果表明,干旱胁迫对玉米地方品种幼苗植株形态有不同程度的不利影响,不同玉米地方品种的耐旱性存在明显差异。玉米地方品种总体上表现出较高的耐干旱胁迫能力,不同地方品种的同一形态性状和同一地方品种的不同形态性状的干旱胁迫指数存在差异。综合分析干旱胁迫下4个地方品种的植株形态效应,品种C是耐旱性强的玉米地方品种,可作为耐旱种质加以利用,地方品种A和D的耐干旱胁迫能力较强,而地方品种B则对干旱敏感。此外,我国丰富的玉米地方种质为杂交种耐旱特性的遗传改良奠定了物质基础。     

干旱胁迫下丛枝菌根真菌对草莓根系生长的影响

[目的]研究干旱胁迫下丛枝菌根真菌(AMF)对草莓根系生长的影响。[方法]以"甜查理"草莓为供试品种,以接种摩西球囊霉菌根(Glomus mosseae)为处理,不接种为空白对照,分别在正常供水、轻度干旱胁迫、中度干旱胁迫3种水分条件下观测草莓根系生长的变化。[结果]随着干旱胁迫的加重,菌根侵染率迅速下降,菌根依存度随着干旱胁迫的加重而上升。在干旱胁迫下,接种AMF可以改变草莓根系形态,增加草莓根系干鲜重,提高草莓根系抗氧化酶活性,从而缓解干旱胁迫对草莓根系造成的伤害。[结论]接种AMF提高了草莓的耐旱性。试验结果可为将AMF应用于草莓耐旱性研究提供理论依据。     

干旱胁迫对不同花生品种形态和产量的影响

以4个生产中推广的花生品种白沙1016、远杂9102、豫花7号和豫花15号为材料,研究了干旱胁迫对花生形态及产量的影响2结果表明,在干旱胁迫下,4个参试品种的主茎高度、侧枝长、干物质质量、产量和经济系数均表现为降低,其中远杂9102主茎高度、单株干物质积累量分别为0.073 cm、1.24g;产量和经济系数在4个参试品...     

冬小麦干旱胁迫下不同土层根量分布与产量的关系

对河北省农林科学院旱作农业研究所培育的5个冬小麦新品系进行控水试验,采取小型土体统体隔离法收集小麦根系,结合根系空间上的分布,在小麦扬花期分别对0-40 cm、40-80 cm和80-120 cm土层取样测根系干重,在小麦蜡熟期收获后测产。对不同土层不同品系根重与产量的关系进行了相关分析。结果表明：0-40 cm、40-80 cm和0-120 cm土层根系干重与产量均呈负相关,但相关性不显著;80-120 cm土层根系干重与产量呈正相关,且达0.05显著水平。进一步证明干旱胁迫下,冬小麦主要利用土壤深层水分,主要是深层根系对产量起作用,浅层和中层根系作用不大,且根系总量与产量关系也不大。     

干旱对夏玉米根冠生长的影响

利用大型活动式防雨旱棚,人工严格控制不同的土壤含水量,全生育期系统研究了夏玉米根冠生长对水分的响应,结果表明:干旱并不影响夏玉米根系、冠层干物质累积、株高增加、茎(基)粗增大等过程的总趋势。但随胁迫的增强,根、冠干物质累积速率、干物质累积总量降低,根条数变少、株高降低、茎(基)粗变细,但它们并不呈线性相关关系;水分供应量的减少延长了夏玉米的生育周期,随胁迫的增强,根系生物量最大值、最大根条数、冠层最大株高出现的时间延后;根冠比(R／S)随土壤水分的改变而改变;不同水分处理的夏玉米,R／S值影响最小的时期是开花-灌浆盛期,最大的时期是在拔节-抽雄,此阶段充分供水处理H的R／S是严重水分胁迫处理L的125.77％。充分供水的处理则有最大的根冠比(R／S=0.173)。在干旱条件下,协调夏玉米根冠平衡,最大程度发挥根系和地上部叶片的功能,才有利于提高产量。     

表土干旱对白三叶根系分布和根活力的影响

通过三种不同水分供应状况下的比较,研究了表土干旱对白三叶根系分布和根活力的影响。结果表明,在干旱胁迫下,白三叶的根冠比增加,但不同品种的根系分布和根活力却存在显著差异。当表土干旱而深层土壤水分含量充足时,‘海发’能够通过深根增生并提高深层根系的活力,增强了对深层水分的吸收能力,从而避免了干旱危害,而‘瑞文德’因这种能力较差,所以受到了干旱危害。因此,‘海发’的抗旱能力超过‘瑞文德’。