高温干旱复合胁迫对玉米光合生理的影响

以玉米耐高温品种郑单958和高温敏感品种先玉335为试验材料,采用盆栽试验,研究高温、干旱及高温干旱复合胁迫对玉米苗期叶片光合生理的影响,为培育耐高温干旱的优良玉米品种提供理论依据。结果表明,胁迫处理后郑单958叶绿素含量均较自然环境生长（CK）显著减少,且所有处理间差异显著,以高温干旱复合胁迫减少幅度最大,先玉335叶绿素含量变化与郑单958一致且受胁迫影响减少幅度更大;郑单958叶绿素a/b在干旱和高温干旱复合胁迫下均大于CK,先玉335仅高温干旱复合胁迫下大于CK。胁迫处理后郑单958和先玉335叶片净光合速率、气孔导度、蒸腾速率和电子传递速率均下降或显著下降,以干旱胁迫下降幅度最大,且干旱和高温干旱复合胁迫下郑单958下降幅度大于先玉335。高温胁迫显著增加了郑单958叶片中磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶（PEPCase）活性;干旱及高温干旱复合胁迫对郑单958叶片中PEPCase活性无显著影响,但显著降低了核酮糖-1,5-二磷酸羧化酶/加氧酶（Rubisco）活性。各胁迫条件下先玉335叶片中PEPCase活性均低于CK,以高温干旱复合胁迫减少幅度最大;Rubisco活性均显著低于C...     

高温干旱复合胁迫对夏玉米产量及光合特性的影响

【目的】气候变化导致全球变暖,高温、干旱等极端天气频发,且生产中高温干旱时常相伴发生。本研究旨在探讨不同生育时期高温干旱复合胁迫影响夏玉米产量和光合特性的生理机制。【方法】选用DH605为试验材料,设置不同生育时期高温（T）、干旱（D）以及高温干旱复合（T-D）处理。2019年于三叶期（V3）、拔节期（V6）和抽雄期（VT）进行,2020年于三叶期（V3）、大喇叭口期（V12）和抽雄期（VT）进行,以自然温度和正常水分处理为对照（CK）。研究不同生育时期高温干旱复合处理对夏玉米产量、光合特性以及干物质的积累与分配的影响。【结果】不同生育时期高温干旱复合胁迫处理后,夏玉米LAI和SPAD值均显著降低,光合性能下降,净光合速率（P_n）显著降低。其中VT时期复合胁迫对P_n影响最显著,VT时期的T-D处理的P_n较CK平均下降39.0%,且高温干旱复合处理后夏玉米净光合速率的下降幅度大于高温、干旱等单一胁迫。高温干旱复合处理引发夏玉米光合性能降低,导致夏玉米干物质积累能力及向籽粒分配比例的下降,进而导致产量显著降低。2019年V3、V6、VT时期的T-D处理的产量较CK分别降低27.4%、18.3%和66.5%;2020年V3、V12、VT时期的T-D处理的产量较CK分别降低14.5%、14.6%和68.7%。【结论】不同生育时期的高温干旱复合胁迫导致夏玉米叶面积指数和叶绿素含量降低,气体交换受抑制,光合性能下降,导致光合同化物的积累与分配受阻,产量显著降低。其中,抽雄期遭受高温干旱复合胁迫后对夏玉米产量和光合特性的影响最大,且复合胁迫对其影响大于单一胁迫。     

不同玉米品种对增强UV-B辐射与干旱复合胁迫的生理响应

模拟了平流层臭氧减少20%时辐射到地表的紫外线B(UV-B,280～315 nm)和水分胁迫(20%聚乙二醇PEG-6000处理),考察了温室培养的玉米幼苗叶片对于增强的UV-B辐射联合干旱条件的生理响应.结果表明,两胁迫因子UV-B辐射和干旱单独作用24h会导致玉米幼苗叶片渗透调节物脯氨酸和抗膜质过氧化系统(MDA,抗氧化酶SOD,CAT和APX)的变化.这种变化随玉米品种的抗旱性不同差异显著.在复合作用下,抗旱品种脯氨酸量显著增加,CAT和APX活性降低,受影响的程度并非单因子胁迫的加和,而是中和;单独胁迫对非抗旱品种造成的伤害在复合胁迫中加重,表现为叠加效应.结果证实抗旱品种确实也能抵御UV-B辐射的胁迫,并且调节渗透调节物和抗氧化酶削弱干旱造成的伤害,是抗旱品种更好适应环境的表现.     

玉米自交系响应高温、干旱胁迫的关键基因及通路

以4个不同的玉米自交系为材料,对高温、干旱处理后的苗期植株进行转录组测序.玉米自交系响应高温和干旱胁迫的差异表达基因(DEGs)分别为6966和6272个,在高温和干旱胁迫下4个玉米自交系相同的DEGs分别是705和871个.同时响应高温和干旱的DEGs有100个.在耐旱、耐热性强的玉米自交系中鉴定出18个特异的DEG...     

高温、干旱及其复合胁迫对多歧苏铁生理影响研究

以多歧苏铁离体叶片为材料,研究高温、干旱及干热复合胁迫处理对多歧苏铁的生理影响。结果表明：高温、干旱及干热复合胁迫处理后,色素含量无显著变化;光系统Ⅱ最大光化学效率和实际光化学效率以及电子传递速率均比CK显著下降,且高温及干热复合胁迫处理间无显著差异,但都显著低于干旱处理;干旱处理后的光系统Ⅱ处非调节性能量耗散的量子产量和光化学淬灭系数均与对照无显著变化,但高温及干热复合胁迫处理后光系统Ⅱ处非调节性能量耗散的量子产量显著升高,光化学淬灭系数显著降低,且干热复合胁迫处理后光系统Ⅱ处非调节性能量耗散的量子产量显著高于高温处理。高温及干热复合胁迫处理后,丙二醛含量显著降低,但干旱处理后其含量无显著变化。高温处理后过氧化物酶活性显著升高,干旱和干热复合胁迫下超氧化物歧化酶和过氧化物酶活性显著升高。各种胁迫处理后,可溶性糖含量并无显著变化,但高温和干旱胁迫处理后脯氨酸含量显著降低。因此,干旱对多歧苏铁的影响最小,干热复合胁迫对其影响最大,抗氧化酶在多歧苏铁抗高温、干旱和干热复合胁迫中起着重要作用。     

花期干旱胁迫对玉米农艺性状的影响

[目的]探讨不同玉米自交系的抗旱能力,研究花期干旱胁迫对不同玉米自交系生长差异的影响,为选育抗旱玉米品种提供参考依据.[方法]利用40个玉米自交系,在正常灌水和干旱胁迫2种水分处理下,对花期不同玉米材料进行耐旱性鉴定,分析花期干旱对玉米株高、穗位高和第3、4节间长度的影响,探讨农艺性状与玉米耐旱性之间的关系.[结果]花期干旱胁迫对玉米自交系影响较大,不同玉米自交系在2种水分处理下的农艺性状表现差异显著,旱区大于正常对照,表明苗期和拔节期供水充足对玉米株高、穗位高和节间生长影响不大.[结论]以综合耐旱系数为指标对玉米自交系的耐旱性进行评定,农系3386、农系3435、农系3471和S121的综合耐旱性较强,可在抗旱育种中加以利用.     

H2O2和ABA对干旱高温复合胁迫诱导的玉米叶片抗氧化防护基因表达的影响

为确定H2O2和脱落酸(ABA)对干旱高温复合胁迫诱导的苗期玉米(Zea mays L.)叶片抗氧化防护系统的影响,利用玉米ABA缺失突变体vp5及其野生型Vp5为试验材料,在不同胁迫下使用H2O2清除剂KI,ABA抑制剂钨酸钠(T)预处理后,测定了体内4个抗氧化防护基因SOD4,GR1,CAT1和cAPX的表达.结果...     

干旱高温协同胁迫对玉米幼苗抗氧化防护系统的影响

研究了干旱高温协同胁迫对玉米幼苗叶片和根中抗氧化防护系统所产生的影响.结果表明,干旱高温同时胁迫显著诱导了玉米幼苗叶片和根中抗氧化防护酶活性,如超氧物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)和谷胱苷肽还原酶(GR)活性的提高.但时于叶片,高温对这几种酶活性的影响强于干旱;而对于根,干旱对这几种酶活性的影响强于高温.     

不同干旱胁迫对玉米产量的影响

[目的]筛选出适宜在广西干旱地区种植的玉米品种。[方法]选择在广西种植面积较大的12个玉米品种,在严格控水的条件下进行干旱胁迫试验,分析不同干旱胁迫对这12个品种产量的影响。[结果]不同干旱胁迫处理对玉米产量影响的差异达极显著水平;玉米品种先达901、桂单0810和迪卡008表现出较好的抗旱性,能够在正常灌水和干旱胁迫下达到较高的产量,可以抵御一定的干旱胁迫。[结论]干旱胁迫发生在玉米生长前期对产量的影响较大,且此影响即便遇后期降水也不可消除;在干旱地区选择种植抗旱品种可减少不必要的损失。     

高温与干旱胁迫下玉米花丝生长研究进展

玉米花丝的正常生长关系着授粉和受精过程的正常进行,对产量有着重要影响。花丝在生长过程中受很多因素的影响,该文主要从高温和干旱胁迫2个方面进行阐述,分析在高温和干旱胁迫下花丝微观结构和生理性状的变化,以期为今后玉米花丝的研究提供科学参考。     

不同玉米杂交种萌发期及花期抗旱性研究

针对近几年持续干旱现象,选泽黑龙江省常用的8个玉米杂交种进行了萌发期抗旱鉴定,花期进行了气孔导度和蒸腾速率的测定以及后期关于植株外部形态及产量相关性状的测定。结果表明：先玉335、龙单23和龙单13为相对比较抗旱品种。     

拔节期干旱对不同玉米品种叶片生理特性的影响及抗旱性分析

以选育的和目前主推广的6个玉米品种为试验材料,利用人工可控移动抗旱棚进行拔节期水分中度胁迫试验,研究干旱胁迫对玉米生理特性的影响。分析旱胁迫下6个玉米品种的丙二醛含量、叶绿素含量、可溶性蛋白含量、脯氨酸含量、超氧化物歧化酶和过氧化物酶活性,结果表明：6个玉米品种在干旱胁迫下表现出了不同的生理响应机制,6个玉米品种叶片的丙二醛含量、叶绿素含量均不同幅度的显著下降,脯氨酸含量、可溶性蛋白含量、超氧化物歧化酶和过氧化物酶活性均不同程度的显著升高。旱胁迫下,尤其郑单988和郑单6386的MDA含量升高幅度较低,叶绿素含量下降幅度较小,抗氧化酶活性升高幅度较大,可溶性蛋白和脯氨酸含量较高,反应出其耐旱性较强;相反郑单958相对于郑单6386和郑单988,生理生化层面表现出较弱的抗旱性。本研究结果对揭示玉米耐旱机理有一定的重要意义,并可以为玉米耐旱种质筛选、改良和分子育种提供有效的指导和参考。     

花粒期干旱对春玉米产量及品质影响的研究

为保证黑龙江省玉米的高产稳产,以嫩单14玉米杂交种为试验材料,通过对花粒期的不同生育时期进行干旱胁迫处理,对春玉米的植株性状、产量性状及其品质进行测定,分析了花粒期干旱胁迫对产量及品质的影响。结果表明:花粒期不同生育时期干旱胁迫春玉米株高、单株干重、单株叶面积、产量及产量构成因子均有不同程度下降。穗粒数在抽雄期干旱处理降低幅度最大,百粒重在灌浆期干旱处理降低幅度最大,单株产量在抽雄期干旱胁迫处理减产最大;抽雄期、吐丝期和灌浆期干旱胁迫处理使籽粒粗脂肪含量下降,粗蛋白含量升高。     

不同玉米杂交种抗旱性比较与评价

在人工设置的土壤干旱条件下，以2个推广玉米杂交种为对照，采用模糊隶属函数法，对8个玉米杂交种的抗旱性进行比较与评价，初步筛选出了9612，9610，96723个高抗杂交种和9652，9643，9609，96824个中抗杂交种。     

高温干旱复合胁迫对夏玉米产量和茎秆显微结构的影响

[目的]随着气候的不断变化,高温、干旱及其复合胁迫等极端天气事件频发,对玉米生产提出了严峻的挑战.本文旨在探讨高温、干旱及其复合胁迫对夏玉米茎秆显微结构和产量的影响.[方法]以登海605(DH605)为试验材料,在开花期设置高温(T)、干旱(D)、高温干旱复合胁迫(T+D),以自然温度和正常水分管理为对照(CK),处理...     

两个玉米品种维管束鞘叶绿体的非光化学淬灭对干旱胁迫的响应

【目的】光系统Ⅱ的非光化学叶绿素荧光淬灭是高等植物响应环境变化最快速的光保护机制,玉米具备叶肉和维管束鞘2种叶绿体结构,本研究通过比较2个玉米品种的光合耐旱能力,探究维管束鞘叶绿体的非光化学淬灭对玉米耐旱性的意义。【方法】以成单30和仲玉3号2个玉米品种为研究材料,设置土壤相对含水量为70%—80%田间持水量(FWC)(充足浇水,对照)、50%—60%FWC(中度干旱胁迫)和35%—45%FWC(重度干旱胁迫)3个土壤水分梯度处理。测定玉米叶片的水分状况、叶绿素含量、活性氧积累、质膜透性和气体交换等参数;应用叶绿素荧光动力学显微成像观测,比较玉米叶肉和维管束鞘叶绿体的叶绿素荧光参数Fv/Fm和NPQ;通过免疫印迹法,分析玉米叶肉和维管束鞘细胞光系统Ⅱ亚基S(PsbS)稳态水平的变化差异;采用蓝-绿胶温和电泳分离,检测玉米光系统Ⅱ蛋白复合体的水平。【结果】干旱胁迫导致叶片气孔导度和蒸腾速率下降,2个玉米品种间没有明显差异。但成单30在重度干旱下表现出更好的水分状况、更低的活性氧损伤以及更高的光合速率。玉米叶肉和维管束鞘叶绿体的NPQ水平及PsbS蛋白含量受干旱诱导明显上升,维管束鞘中的上...     

花期高温干旱对玉米雄穗发育、生理特性和产量影响

[目的]全球季节性高温、干旱已经成为影响作物生长发育和产量形成的主要限制性因素,本研究通过人工模拟阶段高温干旱气候特征,旨在探究夏玉米花期高温、干旱以及高温干旱复合胁迫对其雄穗发育、生理特征及产量形成的影响.[方法]连续2年利用人工智能温室,采用盆栽试验,以郑单958(ZD958)和华农138(HN138)为试验材料,...     

不同玉米杂交种苗期耐旱性比较

为了明确苗期玉米根系和叶片对干旱的生理响应,采用人工控制水分的方法,研究了干旱胁迫下苗期玉米(Zea mays L.)根系和叶片的生理指标。结果表明:苗期在中度干旱胁迫处理的条件下,不同玉米杂交种根系和叶片均表现出对干旱胁迫的生理响应。综合比较得出,A09925×1-5-4-4-1、A09921×1-5CK、A09927×1-5-4-1-2、A09922×1-5-2-2四个品种耐旱性表现较好,可作为北方玉米育种的优良材料;而品种A09924×1-5-3-1-2、A09152×09引-2♂、A091292×09引北品种耐旱性表现较差;初步确定了品种A09924×1-5-3-1-2的最低需水量。