干旱胁迫及复水对绿竹容器苗生理特征的影响

[目的]探究模拟干旱环境下水分亏缺对绿竹容器苗主要营养器官生理特性的影响,为绿竹规模化育苗栽培制定适宜的经营管理及节水灌溉技术方案提供理论依据。[方法]以绿竹组培苗为试验材料,采用盆栽苗控水方式,测定分析不同干旱胁迫条件下绿竹叶片及根系抗氧化酶、膜脂渗透性、叶片光合色素含量、以及根系活力等生理指标。[结果]表明:随着干旱胁迫加重,绿竹叶片叶绿素a、叶绿素b和类胡萝卜素含量明显下降,各处理间均达到差异显著(P0.05),复水后叶绿素a、叶绿素b、及类胡萝卜素含量均明显升高,其中叶绿素a、叶绿素b达到差异显著(P0.05),但类胡萝卜素差异不显著(P0.05);干旱胁迫下,根系活力呈明显下降趋势,中度干旱胁迫(MS)和重度干旱胁迫(SS)根系活力分别比对照(CK)下降14.35%、33.31%,均达到差异显著(P0.05),复水后,根系活力均明显升高,分别达到了CK处理根系活力的96.75%、73.84%;干旱胁迫下,根系及叶片超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)活性和丙二醛(MDA)含量均呈上升趋势,且在复水后均呈现一定下降趋势,表现为中度干旱胁迫后复水(MS-CK)降低程度高于重度干旱胁迫后复水(SS-CK),各处理间均达到差异显著(P0.05)。[结论]模拟干旱环境下,增加干旱胁迫程度,绿竹的根系活力及叶片色素含量呈显著降低,MDA含量及SOD、CAT、POD活性均升高。复水后,根系活力及叶片色素含量较干旱胁迫时有所提高,MDA含量及SOD、CAT、POD活性有明显下降,不同干旱程度补偿能力不同,表现为中度干旱胁迫后复水高于重度干旱胁迫后复水,且不同营养器官对于解除干旱后消除活性氧及修复适应能力也不尽相同。绿竹根系活力和叶绿素含量与干旱胁迫程度呈负相关,而保护酶SOD、CAT、POD活性以及MDA含量均与干旱胁迫程度呈正相关。     

两种地被植物的抗旱性研究

采用盆栽试验研究干旱胁迫下2种地被植物金叶过路黄(Lysimachia nummularia‘Aurea’)、过路黄(Lysi-machia christinaeHance)的抗旱生理表现。结果表明,随着干旱胁迫程度加强,2种植物的叶片相对含水量呈缓慢下降趋势;相对电导率逐渐增大;丙二醛(MDA)含量呈上升趋势。胁迫初期SOD活性、可溶性蛋白含量小幅度增加,随后呈缓慢下降。金叶过路黄可溶性糖含量先升后降,过路黄则一直呈现缓慢上升趋势;综合各项指标,过路黄抗旱性强于金叶过路黄。     

干旱胁迫对小叶红叶石楠光合及其他生理作用的影响

以2年生小叶红叶石楠扦插苗为研究对象,通过盆栽控水试验,测定在不同程度的干旱胁迫下叶片相对含水量、丙二醛(MDA)含量、脯氨酸含量、可溶性糖、可溶性蛋白及光响应等生理指标,以分析其生理响应。结果表明:(1)在轻度和中度干旱胁迫下,叶片相对含水量、MDA、脯氨酸和可溶性糖含量与对照之间无显著(P0.05)差异,而可溶性蛋白含量显著低于对照(P0.05);在重度干旱胁迫下,叶片相对含水量显著下降,仅为对照的47.16%;MDA含量快速升高且显著高于对照;脯氨酸含量则急剧上升,极显著高于对照;而可溶性糖含量显著下降;可溶性蛋白含量与对照之间没有显著性差异;(2)随着干旱胁迫强度的加剧,小叶红叶石楠光合速率、光饱和点以及表观量子效应均呈下降趋势;(3)综合分析各生理指标,认为小叶红叶石楠在干旱胁迫下,通过减少叶片相对含水量,增加渗透调节物质,降低光合速率等生理响应,来抵御干旱胁迫对其的影响。     

干旱胁迫对4种木兰科树种生理特性的影响

【目的】干旱是限制木兰科树种推广应用最主要的逆境因素,深入研究不同树种的及形态、生理生化特性等抗旱指标,鉴定抗旱相关性状及抗旱机制,成为抗旱育种的重要前提。【方法】以武当木兰、红花木莲、乐昌含笑、乐东拟单性木兰为试验材料,采用盆栽试验对其进行干旱胁迫,研究了干旱胁迫对植物根冠比、叶绿素含量、丙二醛(MDA)含量、过氧化物酶(POD)含量、过氧化氢酶(CAT)含量、可溶性蛋白(SP)等6个指标的影响。【结果】1)随着干旱胁迫程度的增加,4种木兰科树种的根冠比均呈上升趋势;2)叶绿素含量随干旱胁迫的增加而显著降低(P 0.05),叶绿素总量相对于对照组在重度干旱胁迫下分别下降74.08%、54.92%、59.48%、31.33%,且下降至最低值;3)丙二醛(MDA)含量、过氧化物酶(POD)含量随干旱程度增加呈上升趋势,且武当木兰的上升幅度最大,分别上升38.71%、304.28%;可溶性蛋白(SP)含量、过氧化氢酶(CAT)含量与随干旱程度增加呈下降趋势,且以红花木莲与乐昌含笑下降幅度最小,分别下降35.71%、69.85%。【结论】4种木兰科植物的抗旱能力表现为最强的是乐昌含笑,其次为乐东拟单性木兰和武当木兰,最后是红花木莲。乐昌含笑具有树姿雄伟、叶密浓绿、花色鲜艳、芳香四溢、材质优良等特性,可成为长江以南地区城市绿化的重要树种。     

干旱胁迫对芒生理生化指标的影响

以盆栽芒为材料,进行了持续25 d的干旱胁迫处理,同时以正常浇水为对照,研究了不同程度干旱胁迫对芒叶片的叶绿素含量、相对电导率、丙二醛(MDA)含量、保护酶活性的影响。结果表明,在干旱胁迫处理下,芒叶片的叶绿素含量、相对电导率、MDA呈上升趋势,叶绿素含量在处理过程中增长相对比较平缓,相对电导率、MDA在处理结束时分别增长了0.78和1.12倍;超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)及过氧化氢酶(CAT)呈先上升后下降趋势,SOD、POD增长高峰出现在胁迫处理第15天,CAT增长高峰则出现在第10天。     

弥勒苣苔组培苗生根及移栽基质的筛选

以弥勒苣苔组培苗为试验材料,研究不同植物生长调节剂的不同浓度与基本培养基组合对弥勒苣苔组培苗生根的影响,并对诱导生根的组培苗在9种移栽基质中的移栽成活率和生长状况进行对比。结果表明,弥勒苣苔组培苗在1/2 MS+IBA 0.1mg/L培养基中生根率达到89.6%,平均生根数量为4.3条,与其他处理差异极显著,为弥勒苣苔组培苗的最佳生根培养基;将生根苗移栽到基质[V(草炭)︰V(蛭石)︰V(珍珠岩)=1︰1︰1]中栽培,60d后统计其移栽成活率达100%。所筛选出弥勒苣苔组培苗生根的最佳培养基和移栽的最佳基质,可为弥勒苣苔的种质保存及资源开发提供依据。     

水分胁迫对大叶铁线莲生理生化指标的影响

为了解大叶铁线莲对水分胁迫的反应和适应性,研究了干旱和水涝胁迫下大叶铁线莲的生理指标变化。结果表明:水分饱和亏缺、质膜相对透性、丙二醛、可溶性蛋白、可溶性糖含量及抗氧化保护酶中的SOD、CAT活性,随胁迫时间的增加呈上升趋势;叶绿素含量、相对含水量、保护酶系统中的POD活性呈下降趋势,说明大叶铁线莲对水分胁迫具有较强的忍耐能力,且忍耐水涝能力高于耐干旱能力。     

水分胁迫下勘察加景天生理生化指标的变化

为了解勘察加景天对水分胁迫的反应和适应性,研究了干旱和水涝胁迫下勘察加景天的生理生化指标变化。结果表明:在水分胁迫下质膜相对透性、丙二醛、可溶性糖含量及干旱胁迫下的RWD随胁迫时间的增加呈上升趋势;抗氧化保护酶中的SOD活性、叶绿素总含量及干旱胁迫下的相对含水量则呈下降趋势;CAT活性呈下降—上升—下降变化;可溶性蛋白含量为先下降而后上升。勘察加景天在20天的干旱和水涝胁迫其植株仍能生长良好,说明其对水分胁迫具有较强的忍耐能力。     

氮沉降对干旱胁迫下毛竹实生苗生物量和保护酶活性的影响

【目的】研究干旱胁迫下氮沉降对毛竹实生苗生长的影响,揭示不同氮沉降水平下毛竹实生苗对干旱胁迫的生理响应机制,为在大气氮沉降背景下的毛竹经营培育提供理论依据和技术参考。【方法】采用双因素完全随机试验设计,设置2种水分条件(正常供水W、干旱胁迫D)和4个氮沉降水平(无氮CK、低氮LN、中氮MN和高氮HN),分析不同处理条件下毛竹实生苗生物量、叶片相对电导率、丙二醛含量、渗透调节物质含量以及保护酶活性的差异。【结果】干旱胁迫导致毛竹实生苗叶片相对电导率和丙二醛含量比正常水分条件下分别增加16.8%和35.1%,进而抑制苗木生长,显著降低苗木生物量;但同时,苗木脯氨酸含量显著增加49.5%,且保护酶活性显著提高,一定程度上缓解干旱胁迫对苗木的损害。不同氮沉降水平对上述指标的影响规律因水分条件而异。正常水分条件下,随着氮沉降水平的增加,苗木生物量显著增大,叶片脯氨酸含量、相对电导率和丙二醛含量呈先降后增的趋势,且随着时间的延长趋势愈加明显;氮沉降对过氧化氢酶(CAT)活性无显著影响,但提高超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)活性。干旱胁迫条件下,随着氮沉降水平的增加,苗木生物量逐渐增大,但当氮沉降浓度大于60 kg·hm~(-2)a~(-1)时,生物量不再增大甚至有减小的趋势;脯氨酸含量、相对电导率和丙二醛含量的变化趋势与正常水分处理相同,而3种保护酶活性呈现先升后降的趋势,其中D-HN处理组最小。【结论】干旱胁迫抑制毛竹实生苗的生长,LN(30 kg·hm~(-2)a~(-2))和MN (60 kg·hm~(-2)a~(-1))氮沉降水平提高了保护酶活性,降低膜脂过氧化程度,减轻了干旱对其生长的抑制,毛竹实生苗抗旱能力提高。而HN(90 kg·hm~(-2)a~(-1))氮沉降水平不能缓解干旱胁迫对毛竹实生苗的膜脂过氧化,反而有加剧干旱胁迫伤害的趋势。     

干旱胁迫对闽楠幼苗的生长和生理特性的影响

以2015年3月培育的闽楠实生幼苗为试验材料,研究不同干旱胁迫条件下对闽楠幼苗生长和生理生化特性的影响,探讨闽楠幼苗对不同土壤水分条件的反应和适应能力,了解该树种的抗旱性及其抗旱机理。结果显示:随着干旱胁迫程度的加剧和干旱胁迫时间的延长,闽楠幼苗的苗高、地径、根、茎、叶的生物量逐渐减少;相对含水量也在逐渐减少,处理60 d,T3组比CK组显著下降了32.61%;脯氨酸含量整体呈上升趋势,处理60 d,T1、T2、T3组分别比CK组上升了309.47%、528.18%和747.41%;可溶性蛋白、叶绿素含量和保护酶POD、SOD、CAT的活性整体呈先上升后下降的趋势;丙二醛含量整体呈缓慢上升趋势。表明在一定程度的干旱胁迫条件下,闽楠幼苗可以通过自身的保护酶系统和渗透调节物质来适应干旱逆境,并对干旱逆境有一定的适应性。     

柚木无性系苗期抗旱生理评价与选择的研究

采用人工控水的方法,对不同柚木无性系苗进行中度和重度干旱胁迫处理,分别在处理前和处理后取叶样进行游离脯氨酸(FPRO)含量、超氧化物歧化酶(SOD)活性和相对电导率(EC)的测定,分析了干旱胁迫后柚木无性系生理的响应,对不同柚木无性系的抗旱性进行了评价与选择。结果显示:除了相对电导率在重度干旱处理后柚木无性系间没有显著差异外,不同柚木无性系3个生理指标在干旱胁迫后有显著或极显著差异;干旱胁迫后,柚木无性系游离脯氨酸含量和SOD活性呈上升趋势,相对电导率无增加或少量增加;柚木无性系通过增加游离脯氨酸和SOD活性来调节提高自身的抗旱性,初步评价抗旱性强的柚木无性系有7544、Z408、7137、7114、7509、7531和7219。     

干旱胁迫对光叶珙桐幼苗抗氧化系统的影响

通过研究干旱胁迫对光叶珙桐幼苗抗氧化酶系统相关物质的影响,以探究光叶珙桐幼苗对干旱胁迫的适应能力。设置对照组、5%、10%、15%、20%PEG-6000梯度浓度对3年生光叶珙桐幼苗进行干旱胁迫处理,提取叶片中RWC、SOD、POD和CAT和MDA进行比较研究。结果表明:(1)随着光叶珙桐幼苗遭受干旱胁迫程度加剧与胁迫时间的延长,叶片中RWC急剧减少,SOD、POD与CAT酶活均先上升后下降,MDA含量先下降后上升;(2)SOD变化不显著,在光叶珙桐抗旱机制中发挥的作用最小;而POD活性和CAT活性均变化明显,二者协同作用,在不同程度的胁迫下分别起到清除自由基的作用,以降低自由基对植株造成伤害;(3)POD活性在24h轻度胁迫处理下高出CK组409.14%,CAT在重度胁迫处理下高出CK组191.49%,二者在严重胁迫(20%PEG)处理下又降至接近CK组水平,说明POD在轻度胁迫时POD发挥其保护作用,随着干旱胁迫程度的加剧,CAT发挥着保护膜脂的主要作用,在严重胁迫下二者活性均降低;(4)MDA含量先下降后上升,说明在干旱胁迫初期,在保护酶协同作用下减少了MDA的生成,在严重胁迫处理时含量积累升高到CK组含量的29.86%,表明随胁迫程度的加剧保护酶活性受到明显抑制。光叶珙桐对干旱胁迫较为敏感,水因子成为光叶珙桐生长的主要限制条件。     

干旱胁迫及复水对桫椤生理特性的影响

为了弄清木本蕨类植物桫椤对水分亏缺环境的适应性,选用3a生桫椤苗,通过盆栽控水进行持续干旱胁迫和复水处理,研究了干旱历时3,6,8d和复水历时3,6,9d时桫椤叶片渗透调节物质含量、丙二醛(MDA)含量以及抗氧化酶活性的变化规律。结果表明：1)随着持续干旱时间的延长,桫椤叶片可溶性糖含量、脯氨酸含量、超氧化物歧化酶(SOD)活性和过氧化物酶(POD)活性均呈先增大后减小的趋势,在干旱3d时达到最大值;桫椤叶片可溶性蛋白含量和丙二醛含量呈增加的趋势,在干旱8d时达到最大值;过氧化氢酶(CAT)活性呈先减小后增大的趋势,充分供水时活性最高。2)复水9d时,桫椤叶片可溶性糖含量、脯氨酸含量、POD活性和CAT活性已恢复并降低到充分供水时以下的水平;可溶性蛋白含量、MDA含量和SOD活性高于充分供水时。可见,干旱胁迫时,可溶性蛋白含量与充分供水时相比一直呈增加趋势,其在桫椤抵御干旱胁迫中发挥了相对重要的作用;可溶性糖含量、脯氨酸含量、SOD活性和POD活性快速响应干旱胁迫并增加,但干旱3d后即开始下降,说明桫椤对干旱胁迫的耐受能力相对较差。同时,复水后,各生理指标均迅速恢复到了充分供水时的水平...     

不同强度干旱胁迫对刺槐幼苗生理生化特性的影响

以一年生刺槐实生幼苗为试材,通过盆栽人工控水,模拟设置CK(对照)、LS(轻度干旱)、MS(中度干旱)、HS(重度干旱)4种不同水分供应梯度,研究刺槐幼苗叶片在不同强度土壤干旱胁迫条件下的生理生化特性。结果表明:(1)随着干旱胁迫强度的加大,刺槐幼苗可溶性糖SS与游离脯氨酸Pro含量、相对电导率REC与MDA含量均呈现出增加趋势,其中LS胁迫条件下除Pro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4种指标均与CK差异显著;(2)随着干旱胁迫强度的加大,刺槐幼苗SOD、POD活性呈现出先增强后减弱的变化特性,并且都表现MS胁迫下取最大值后活性开始减弱。     

外源亚精胺防御红椿干旱胁迫生理损伤的最佳浓度筛选

为了筛选出外源亚精胺防御红椿干旱胁迫生理损伤的最佳浓度,以2年生红椿家系盆栽苗为研究对象,开展了外源Spd多浓度预处理+干旱胁迫处理试验,并对叶片相对含水量、叶绿素含量、超氧化物歧化酶(SOD)活性、过氧化物酶(POD)活性、游离脯氨酸含量和丙二醛含量等6个生理指标的观测数据和最佳浓度进行了综合研究,得出以下结果:1)4种外源亚精胺溶液对6个生理指标在不同干旱胁迫处理下的防御效果均达到了极显著差异(P <0.01)。2)1 mmol/L和2 mmol/L外源Spd预处理对植株叶片相对含水量、叶绿素含量、游离脯氨酸含量和丙二醛含量等4个生理指标的防御效果更好,且均遵守干旱胁迫程度越轻则生理损伤防御效果越好的规律;而不同浓度外源Spd预处理对植株超氧化物歧化酶(SOD)活性和过氧化物酶(POD)活性的防御影响并未发现明显规律。3)运用模糊隶属函数法对4种外源Spd浓度进行筛选,发现2 mmol/L外源Spd溶液的综合评价值最大,为4种参试浓度中的最优浓度。     

盐旱交叉胁迫对皂角幼苗保护酶活性的影响

以一年生皂角Gleditsia sinensis Lam.实生苗为材料,研究干旱和盐分交叉胁迫对其膜质过氧化和保护酶活性的影响.结果表明:盐旱交叉胁迫下,丙二醛(MDA)含量、膜透性呈上升趋势,超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性先上升后下降;在相同的处理下,随着处理时间的延长,膜透性和MDA含量呈上升趋势,SOD、POD活性均下降,CAT活性先上升后下降.分析认为皂角幼苗在盐旱交叉胁迫下表现出交叉适应性,适度的干旱胁迫可增加皂角的抗盐能力.     

4种地被观赏竹的抗旱性研究

以黄条金刚竹、菲白竹、铺地竹、菲黄竹4种地被观赏竹为试验材料,通过人为控水干旱胁迫,以正常浇水组为对照,测定了干旱胁迫下4种地被观赏竹的质膜透性、丙二醛含量、游离脯氨酸含量等生理生化指标,分析了4竹种对干旱胁迫的响应情况。结果表明:随着干旱胁迫时间的延长,叶片的细胞质膜透性、丙二醛含量、游离脯氨酸含量均呈上升趋势,可溶性糖含量和过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)、超氧化物歧化酶(SOD)等保护酶则表现为先升后降的趋势。采用隶属函数方法综合分析生理生化指标,评价各竹种的抗旱性依次为黄条金刚竹>菲白竹>菲黄竹>铺地竹,与4种地被观赏竹干旱胁迫下的形态表现一致。     

干旱胁迫对落羽杉幼苗生理特性的影响

为探究落羽杉（Taxodium distichum）幼苗在干旱胁迫下的生理机制,为落羽杉耐旱性的理论研究及消落带植被选择提供参考,以2年生落羽杉幼苗为研究对象,采用不同浓度聚乙二醇（PEG-6000）与霍格兰（Hoagland）混合液模拟干旱胁迫,设置6个PEG-6000浓度梯度（0、5%、10%、15%、20%和25%）,研究不同干旱胁迫程度下落羽杉幼苗生理特性。结果表明,随干旱胁迫程度增加,叶绿素a、叶绿素b和总叶绿素含量均呈先降后升的趋势。可溶性糖、可溶性蛋白和丙二醛（MDA）含量及超氧化物歧化酶（SOD）和过氧化物酶（POD）活性均随干旱胁迫程度增加而升高,抗坏血酸过氧化物酶（APX）活性呈先升后降的趋势。落羽杉幼苗对干旱胁迫有较好的调节能力和较强的耐受性,是适用于消落带景观改良和绿化的重要树种。     

水分胁迫对桢楠幼树光合生理特性的影响

以2年生桢楠幼树为材料,采用双套盆法对其进行不同程度的水分胁迫处理(水涝、水渍、自然条件和干旱),研究了水分胁迫对桢楠幼树光合生理指标的影响,以期为桢楠幼树的培育及其人工林科学的水分管理提供理论依据。结果表明:1)水分胁迫抑制了桢楠幼树的生长,随着水分胁迫的加剧,植株出现不同程度的叶片发黄、下垂等症状;胁迫解除后,植株症状减轻,但水涝条件下植株存活率仅为56.38%;2)随着胁迫时间的延长,桢楠叶片超氧化物歧化酶(SOD)活性、可溶性蛋白(SP)含量、过氧化物酶(POD)活性和脯氨酸(Pro)含量呈先升后降的趋势,以水涝胁迫下变化幅度最为显著;3)在水分胁迫件下,桢楠幼树的MDA含量显著增多,整体变现为:水涝水渍干旱对照。胁迫解除后,桢楠幼树MDA含量呈现下降趋势,植株表现出较强的抗旱能力和抗水渍能力;4)涝渍和干旱引起的水分胁迫会导致桢楠幼树的气孔导度(Gs)、净光合速率(Pn)和蒸腾速率(Tr)呈先降后升的趋势,且胁迫第50 d表现为水涝水渍干旱对照,说明水涝对其伤害最深,但胞间CO2浓度(Ci)则表现为先升后降的趋势。综合各指标说明,桢楠幼树不耐长时间水涝,因此,在桢楠育苗中,应严格采取排水措施。     

烟叶唇柱苣苔的高温半致死温度及其对高温胁迫的生理响应

烟叶唇柱苣苔为苦苣苔科唇柱苣苔属多年生草本植物,具有较高的观赏价值和药用价值,但缺少对其人工栽培及其相关生理的研究报道。为给烟叶唇柱苣苔的设施栽培提供生理学依据,以不同温度处理烟叶唇柱苣苔叶圆片,测定电解质渗出率的变化,利用logistic方程拟合并计算其高温半致死温度(LT50),并将植株置于LT50下进行胁迫处理,观测并分析了不同处理时间后叶片中的超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)活性以及丙二醛(MDA)和游离脯氨酸(Pro)含量的变化曲线。结果表明:烟叶唇柱苣苔叶片的电解质渗出率与处理温度的关系,用logistic方程y=100/(1+17.967e-0.068x)拟合良好,得到其高温半致死温度为42.3℃;随着LT50胁迫时间的延长,SOD和POD酶活性先升高后降低,MDA和Pro含量则一直升高,在处理40 h后叶片已经严重失水灼伤,处理48 h后植株萎蔫,已造成了不可逆的伤害。