渗透胁迫下小麦幼苗根质膜ATP酶活性与膜透性的关系

经-1．0MP。聚乙二醇PEG渗透胁迫处理72h的小麦根系质膜透性可逆升高，抗旱品种（陕合6号）增幅小于干旱敏感品种（郑引1号），反复胁迫易导致质膜透性的不可逆伤害；PMH^＋-ATPase活性降低下降比质膜透性严重受伤害早，且不易恢复，可能是渗透胁迫伤害的原初作用点；PMCa^2＋-ATPase活性强弱取决于小麦抗旱性强弱；渗透胁迫下的质膜透性变化与PM ATPase活性变化不呈现直接相关。     

质膜ATP酶介导机械伤害诱导豌豆叶片的防御反应

【目的】研究质膜ATP酶(H+-ATPase)在机械胁迫诱导植物防御反应形成中的作用。【方法】通过酶活性生化测定、Western blot检测和电镜细胞化学观测方法,研究机械伤害对豌豆幼苗质膜H+-ATPase活性的影响;同时结合药理学实验,进一步探讨了质膜H+-ATPase与活性氧积累在伤害防御反应中的关系。【结果】机械胁迫能诱导质膜H+-ATPase活性提高,但并未改变该酶蛋白含量;抑制质膜H+-ATPase活性,伤诱导的H2O2累积和苯丙氨酸解氨酶活性提高随之被抑制,活性氧清除剂处理对伤诱导质膜H+-ATPase活性提高没有影响。【结论】质膜H+-ATPase参与机械胁迫诱导防御反应相关的信号传递,该酶可能作用于活性氧信号上游,并通过蛋白磷酸化调节来诱导下游防御反应形成。     

干旱胁迫下胡杨生理适应机制的研究

胡杨具有很强的抗旱能力,是生长在沙漠地区少有的乔木树种,在我国主要分布于新疆的塔克拉玛干沙漠.为了更深入阐明胡杨的抗旱机制,我们对生长在新疆塔克拉玛干沙漠的天然胡杨林进行了实地调查、现场采样和室内相关实验.结果表明,在干旱胁迫下,胡杨叶片的蒸腾作用减少,气孔阻力增加.严重干旱胁迫后,叶片中的K+和Ca2+含量增加,分别为对照的1·43倍和2·99倍,而Mg2+和Na+变化不明显.和对照相比,中度干旱胁迫下胡杨叶片质膜H+--ATPase的质子转运活性没有差别,但严重干旱胁迫则使其活性降低,质膜H+--ATPase转运质子的能力下降.以上结果表明,胡杨可通过增加气孔阻力来降低胡杨叶片的蒸腾作用,选择性的吸收无机离子以及降低ATP消耗来适应干旱环境的胁迫.     

水杨酸对镉胁迫下葡萄根系质膜ATPase和自由基的影响

【目的】研究水杨酸对镉胁迫下葡萄根系特性的影响,探讨缓解葡萄镉伤害的途径。【方法】以‘泽香’葡萄扦插苗为试材,在水培条件下,研究水杨酸预处理对氯化镉胁迫下葡萄根系活力、质膜H+-ATPase和Ca2+-ATPase活性以及活性氧和一氧化氮(NO)生成的影响。【结果】0.10mmol·L-1氯化镉能够提高根系活力和质膜Ca2+-ATPase活性;1.0mmol·L-1氯化镉明显促进根系超氧阴离子()、H2O2和NO的生成,显著抑制根系活力及质膜H+-ATPase和Ca2+-ATPase活性。50μmol·L-1水杨酸显著降低1.0mmol·L-1氯化镉处理下根系、H2O2和NO的生成,阻止根系活力及质膜H+-ATPase和Ca2+-ATPase活性下降,而随着浓度升高至200μmol·L-1,水杨酸的这种作用减弱。【结论】水杨酸缓解葡萄根系镉伤害的适宜浓度为50μmol·L-1;在该浓度下,水杨酸通过降低镉胁迫下自由基的产生而减轻镉对葡萄根系活力和质膜ATPase的损伤。     

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。     

梨树在自然干旱条件下叶片解剖学特征

比较测定了水、旱地梨树的叶片解剖构造、气孔分布密度与相对开张度、气孔传导率、蒸腾速率以及光合速率。结果表明 ,梨树在自然干旱条件下 ,叶片厚度极显著地变薄 ,栅栏组织厚度、海绵组织厚度和表皮厚度也均显著或极显著地变薄。但是 ,栅叶比和栅海比则无显著变化。在自然干旱条件下 ,梨树叶片气孔密度增大 ,而气孔相对开张度却变小。气孔传导率、蒸腾速率和光合速率均无显著变化     

大麦叶片表皮蜡质含量与抗旱性的关系研究

[目的]了解植物叶片表皮蜡质含量与抗旱性的关系.[方法]对抗旱性不同的6个大麦品种进行干旱处理,对灌浆期的大麦旗叶、旗叶鞘表皮蜡质含量与7个重要的抗旱生理指标进行测定分析.[结果]干旱条件下不同大麦品种间的蜡质含量、相对含水量、叶绿素含量及气孔导度存在显著或极显著差异.抗性大麦品种的表皮蜡质含量及水分利用效率显著高于抗旱性弱的品种.表皮蜡质含量越高的品种,其蒸腾速率和胞间CO2浓度越低,水分利用效率越高.[结论]提高水分利用效率的途径主要是通过降低蒸腾速率.干旱胁迫下叶片失水,气孔开度减小甚至趋于关闭,而高蜡质含量品种的气孔导度更小,阻力增大,降低蒸腾速率,减少水分散失,维持较高含水量,提高植株抗旱性.     

水分胁迫对小麦叶绿体果糖——1.6—双磷酸酯酶活性的影响

 在PEG溶液处理所引起的水分胁迫下,小麦幼苗叶片的相对含水量、净光合速率、蒸腾速率、气孔导度、细胞间隙二氧化碳浓度降低。在轻度水分胁迫下,叶片叶绿体果糖—1.6—双磷酸酯酶(E.C.3.1.3.11)活性没有受影响,而严重水分胁迫可使此酶活性显著降低,这是此时叶片净光合速率下降的原因之一。叶片轻微失水时,其内淀粉含量有一定上升,但继续失水则含量下降。水分胁迫使小麦叶片蔗糖含量降低。     

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。     

土壤干旱胁迫对臭椿苗木生理指标的影响

在田间设置4种土壤含水量水平,即严重干旱、中度干旱、轻度干旱、适宜含水量(分别为田间持水量的12.5%、25%、50%和75%),研究臭椿幼苗在土壤干旱胁迫下的生长与生理响应。结果表明:在田间干旱胁迫下,随着干旱胁迫程度的增大和胁迫时间的持续,幼苗叶片的质膜相对透性、过氧化物酶(POD)活性、超氧化物歧化酶(SOD)活性、丙二醛(MDA)的量、脯氨酸质量分数等增加,净光合速率、蒸腾速率、气孔导度、瞬间水分利用效率等减小。不同处理间臭椿幼苗叶片的净光合速率、蒸腾速率、气孔导度、瞬间水分利用效率的差异均达到极显著水平(P<0.01)。臭椿幼苗能忍耐中度以下的土壤干旱胁迫。     

外源一氧化氮供体SNP干旱条件对桑树幼苗光合作用和能量分配的影响

[目的]为探讨NO对桑树在干旱下光合作用的影响和光能分配的调控作用,研究了外源NO对干旱下桑树幼苗叶片的光合气体交换参数和叶绿素荧光参数的影响.[方法]以一年生饲料桑为材料,以硝普钠（SNP）为NO供体,共设4个处理,每个处理3次重复.试验当天分别用Hoagland（CK）、1 mmol/L SNP＋ Hoagland（CK＋ SNP）、20％ PEG（6 000）＋ Hoagland（PEG）、20％PEG（6 000）＋1 mmol/L SNP＋ Hoagland（PEG＋ SNP）4种溶液对幼苗进行根施处理.[结果]外施1 mmol/L SNP可有效提高干旱下桑树幼苗叶片最大净光合速率（Amax）,缓解净光合速率（Pn）、气孔导度（Gs）、蒸腾速率（Tr）、水分利用效率（WUE）的降低和胞间CO2浓度（Ci）的升高.干旱条件下桑树叶片的最大光化学效率（Fv/Fm）、电子传递速率（ETR）、光化学猝灭（qP）、实际光化学效率（（Φ）PSⅡ）均显著下降,初始荧光（Fo）和非光化学猝灭（NPQ）上升.根施SNP的干旱胁迫下桑树叶片的Pn、Gs、Tr、WUE、Fv/Fm、ETR、qP、（Φ）PSⅡ均明显提高,Fo和NPQ下降.根施SNP明显提高了桑树叶片的荧光量子产额和热耗散的量子产额（Φf,D）.20％ PEG（6 000）＋1 mmol/L SNP＋ Hoagland处理下用于光化学反应的量子产额（ΦPSⅡ）所占比例最高,依赖于类囊体膜两侧质子梯度和叶黄素循环的量子产额（ΦNPQ）所占比例较低.叶施SNP可以使桑树幼苗在严重干旱胁迫下用于QA-以后的电子传递能量比例增加,并且相对增大了有活性的反应中心的开放程度和电子传递速率,减轻了桑树幼苗在干旱胁迫下的光抑制.[结论] NO能够缓解干旱胁迫引起的光合速率的下降及光抑制对光合系统的破坏作用,而非光化学效率的提高和热耗散的增强可能是NO减轻PSⅡ能量负荷,恢复失活的PSⅡ活性,保护光合系统并提高光合速率的重要机制之一.     

干旱胁迫对小麦生理指标的影响

采用盆栽试验研究了不同水分处理下小麦4个生育期旗叶的光合速率、蒸腾速率、气孔导度3个生理指标的变化。结果表明,轻、中度干旱胁迫对抗旱品种长6878旗叶光合等生理指标影响较小,其变化趋势与对照相近;在严重干旱胁迫条件下,旗叶生理指标明显低于对照和轻、中度干旱处理。     

Improvement of Drought Tolerance in Transgenic Tobacco Plants by a Dehydrin-Like Gene Transfer

A full-length cDNA of dehydrin BcDh2 from Boea crassifolia and its antisense nucleotide sequence have been transferred into tobacco (Nicotiana tabacum) NC89 under the control of a caulifower mosaic virus 35S promoter. Under a progressive water stress, photosynthetic rate, transpiration rate and stomatal conductance of the sense and antisense plants reduced, and those of the control reduced much more. Photosynthetic rate, transpiration rate and stomatal conductance of all plants tested increased significantly 24 hours later after recoveried water supply, and those of the sense and antisense plants were higher than control. These indicated that overexpression of a dehydrin gene in tobacco may improve tolerance to water stress for plants, however, antisense BcDh2 gene in transgenic plant did not influence physiological conditions. The results of germination experiment of the transgenic seeds showed that on MS medium with different concentration PEG (8000), sense seed could more endure drought than control, while antisense seed was sensitive to drought. The results suggested that the overexpression of a dehydrin gene in tobacco might improve the tolerance to water stress for plants.     

干旱胁迫下香蕉幼苗光合生理特性变化

测定3品种香蕉幼苗在不同干旱胁迫下叶片色彩值、叶绿素含量、净光合速率（Pn）、蒸腾速率（Tr）、气孔导度（Gs）和胞间CO2浓度（Ci）等光合生理指标的变化。结果表明：3品种香蕉幼苗3个胁迫处理1 d后的L值、a值和b值与0 d相比均有所下降;巴西蕉和帝王蕉叶绿素含量轻度和中度胁迫时分别比对照显著降低14.9%和30.4%、29.7%和45.3%,重度胁迫分别比对照高12.8%和2.3%,而粉蕉叶绿素含量3个胁迫处理均显著低于对照;3种香蕉幼苗叶片色彩值与叶绿素含量不呈简单线性关系;随着胁迫程度的增加3品种香蕉幼苗的Pn、Tr和Gs均呈显著下降趋势,其中巴西蕉Pn降幅较大,分别降低80.1%、83.4%和92.4%,而3个品种Ci均显著高于对照。得出3个香蕉品种抗旱性顺序为粉蕉〉帝王蕉〉巴西蕉。     

地被菊‘火焰’对干旱胁迫的响应研究

为探讨地被菊‘火焰’在干旱胁迫下的响应机制,采用盆栽控水法,研究不同干旱胁迫强度下地被菊‘火焰’生长、生理生化和光合生理的变化。结果表明:(1)干旱胁迫抑制‘火焰’生长发育,其中,中度和重度胁迫对植株生长影响较大。(2)随着干旱胁迫强度加剧,叶片相对含水量(LRWC)降低,叶片脯氨酸(Pro)、可溶性糖(Ss)和可溶性蛋白(Sp)含量增加,丙二醛(MDA)含量、超氧化物歧化酶(SOD)活性和叶绿素(Chl)含量升高。(3)光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)和气孔导度(Gs)随干旱胁迫程度加大而降低,胞间CO2浓度(Ci)呈先降后升趋势。结果表明土壤含水量为(13.33±0.2)%时对‘火焰’生长影响较小;土壤含水量为(10±0.2)%时,植株生长缓慢;土壤含水量为(6.66±0.2)%时‘火焰’生长明显受到抑制。     

CO2浓度倍增对干旱胁迫下黄瓜幼苗光合特性的影响

 【目的】探讨黄瓜幼苗对CO2浓度倍增和干旱胁迫的光合响应机理。【方法】以‘津优1号’黄瓜水培幼苗为试材,采用裂区设计,主区设大气CO2浓度(约380 μmol?mol-1)和倍增CO2浓度(760±20 μmol?mol-1)2个CO2浓度处理,裂区设对照、中度和重度干旱胁迫3个水分处理,研究CO2浓度倍增对干旱胁迫下黄瓜幼苗光合特性的影响。【结果】(1)干旱胁迫显著降低了黄瓜幼苗叶片净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)和气孔导度(Gs)。在干旱胁迫条件下,CO2浓度倍增可显著降低Tr和Gs、显著提高Pn,从而显著提高水分利用效率(WUE),而且CO2浓度与干旱胁迫对黄瓜幼苗叶片的Pn、Tr、WUE和Gs均有显著的互作效应(P＜0.01);(2)干旱胁迫显著降低了黄瓜幼苗叶片表观量子效率(AQY)、最大同化速率(Amax)、最大羧化速率(Vcmax)、光饱和的电子传递速率(Jmax)、磷酸丙糖利用率(TPU)和光饱和点(LSP),提高了光补偿点(LCP)。CO2浓度倍增能显著提高对照和中度干旱胁迫条件下的AQY和Amax,在重度干旱胁迫条件下差异不显著。CO2浓度倍增可显著提高对照条件下的Vcmax、Jmax和TPU,降低CO2补偿点(Γ*)和呼吸速率(Rd),而在干旱胁迫条件下各项指标之间差异不显著(中度干旱胁迫条件下 Γ*显著降低4.9%除外)。【结论】中度干旱胁迫条件下黄瓜叶片Pn的降低主要是气孔限制,而重度干旱胁迫条件下则是气孔和非气孔因素共同作用的结果,干旱胁迫可导致黄瓜幼苗光合电子传递和光合磷酸化能力显著降低;CO2浓度倍增可通过提高黄瓜叶片的净光合速率和降低蒸腾速率来提高干旱胁迫条件下叶片水分利用效率,在适度的干旱胁迫条件下,CO2浓度倍增也可以通过提高叶片表观量子效率和光饱和的最大同化速率而提高光合性能。因此,推测在干旱或半干旱地区,设施CO2施肥技术或未来逐渐升高的大气CO2浓度可在一定程度上改善作物的水分状况和增强抗旱能力,提高水分利用效率,从而部分缓解干旱胁迫引起的负面效应。     

干旱对烤烟光合特性的影响研究

以盆栽的云烟87和K326为试验材料,在团棵期、旺长期、现蕾期分别进行不同时间(0~16 d)的干旱处理,研究了干旱对烤烟光合特性的影响。结果表明:随着干旱处理时间的延长,云烟87和K326的气孔导度、蒸腾速率、净光合速率均呈现下降趋势,而胞间CO2浓度则表现出先显著下降然后有所回升的趋势;随着干旱时间的增加,云烟87的叶绿素含量呈降低趋势,而K326的叶绿素含量呈先下降后上升的趋势;云烟87受干旱影响后的光合特性表现总体上略优于K326。     

干旱胁迫下黑穗画眉草的生理响应

[目的]探讨云南昆明周边黑穗画眉草(Eragrostis nigra)的抗旱生理特性。[方法]以采自云南3个不同地方的黑穗画眉草为试验材料(编号为H_1、H_2、H_3),采用不同浓度的聚乙二醇(PEG 6000)模拟干旱胁迫,研究在不同胁迫情况下抗氧化酶、叶绿素含量、可溶性总糖含量及光合参数的变化。[结果]H_1、H_2、H_3的过氧化物酶(POD)活性、抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性、过氧化氢酶(CAT)活性、可溶性总糖含量和丙二醛含量均与胁迫强度和处理时间呈正相关,叶绿素含量与胁迫强度和处理时间呈负相关。3个材料的净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、胞间CO_2浓度(Ci)和H_1的气孔导度(Gs)均与处理时间和胁迫强度呈负相关。H_2和H_3干旱胁迫时Gs随处理时间的延长先增加后减小,轻度胁迫时有最大值。[结论]3种黑穗画眉草均有一定的抗干旱胁迫能力,H_1抗旱能力高于其他2种,更能适应干旱缺水的环境。     

不同水分条件下不同抗旱基因型小麦的产量及旗叶光合特性比较

在不同水分条件下,对不同抗旱基因型小麦的产量及旗叶光合特性进行了比较研究。结果表明：在干旱胁迫条件下,洛旱2号的产量显著高于温麦6号,水处理条件下2个品种的光合速率、蒸腾速率、气孔导度和胞间CO2浓度均高于旱处理;在干旱胁迫条件下,洛旱2号的光合速率、蒸腾速率和气孔导度下降幅度均小于温麦6号。     

干旱胁迫对水稻形态及光合特性的影响

[目的]研究干旱胁迫对水稻形态及光合特性的影响。[方法]以水稻品种IR64和Azucena为试验材料,用15%PEG6000模拟干旱,胁迫7 d后,测定水稻植株的形态和生理指标。[结果]干旱胁迫下,水稻幼苗根长增加,株高降低 根冠比增大 不定根生长受抑制,主根上侧根数增多 IR64具有更高的生物量积累,保持了相对较高的光合速率、气孔导度、胞间CO2浓度和蒸腾速率。[结论]IR64比Azucena具有更好的抗旱性。