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。     

不同成熟度玉米叶片光合生理对高温胁迫的响应特征及其基因型差异

为了探索玉米叶片光合生理对高温胁迫的响应特征,以郑单958(ZD958)和先玉335(XY335)为材料,从第9片叶展开期至抽雄期,每天8:30—17:30进行大田人工模拟增温试验,研究了不同成熟度玉米叶片的光合参数和Ru BP羧化酶、PEP羧化酶、蔗糖磷酸合成酶(SPS)活性的变化。结果表明,高温胁迫下,叶片的SPAD值除了ZD958幼嫩叶片略高于对照(自然生长)外,其余处理均显著低于对照;净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)和气孔导度(Gs)均显著下降,且成熟叶片的下降幅度高于幼嫩叶片;胞间CO_2浓度(Ci)增加,幼嫩叶片的增加幅度高于成熟叶片;成熟叶片和幼嫩叶片的PSⅡ最大光化学效率均下降,且幼嫩叶片的下降幅度达到显著水平。高温胁迫下,2个品种成熟叶片和XY335幼嫩叶片的Ru BP羧化酶和SPS活性显著降低,ZD958成熟叶片和2个品种幼嫩叶片的PEP羧化酶活性显著增加。可见,高温胁迫显著降低了玉米叶片的光合性能,且对成熟叶片的影响大于幼嫩叶片,对XY335的影响大于ZD958。     

不同玉米杂交种对花期高温、干旱复合胁迫的响应

为了筛选和评价耐高温、干旱能力强的玉米杂交种,利用人工控水坑栽和高温设施进行干旱和高温处理,研究了花期高温、干旱复合胁迫对6个审定杂交玉米品种生长及产量的影响,并对6个玉米杂交种花期抗高温、干旱的特性进行了综合评价。结果表明,高温、干旱及其复合胁迫均延长了玉米雌雄间隔期,降低了比叶重和叶绿素相对含量,玉米果穗穗粒数明显减少,百粒质量及籽粒产量明显下降,且干旱+高温复合胁迫对玉米穗粒数、百粒质量和籽粒产量的影响高于单一胁迫。不同基因型玉米对高温和干旱胁迫的响应存在明显差异,且玉米品种的抗高温能力与抗干旱能力间有一定的正相关关系。综合不同玉米品种各性状耐高温、干旱及其复合胁迫的系数和隶属函数值分析,浚单20、郑单958、郑单538花期抗高温、干旱的能力强,迪卡653中等,农华101、先玉335最弱。     

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。     

干旱胁迫对槭叶草生长及光合生理特性的影响

【目的】研究土壤干旱胁迫对槭叶草生长及光合生理特性的影响,为槭叶草的引种驯化及在园林绿化中的应用提供理论依据。【方法】以长白山槭叶草3年生种子苗为试验材料,采用盆栽控水方式,以正常浇水为对照,研究干旱胁迫0(胁迫前),5,10,15,20,25和30d槭叶草的生长、生理指标、光合色素含量及光合参数的变化。【结果】随着干旱胁迫时间的延长,槭叶草的株高和叶面积呈先升高后降低的趋势,叶片相对含水量、叶绿素及类胡萝卜素含量显著下降,叶片自然水分饱和亏缺、相对电导率(REC)及丙二醛(MDA)含量均不断升高。叶片净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)和蒸腾速率(Tr)均不断下降,胞间CO2浓度(Ci)先降低后升高,水分利用率(WUE)和气孔限制值(Ls)先升高后降低。干旱胁迫15d以内(盆栽基质的相对含水量(SRWC)为18.49%),槭叶草叶片净光合速率下降是由气孔限制因素引起的;而此后,随着干旱时间的延长,净光合速率的下降是由非气孔限制因素引起的。【结论】槭叶草表现出较强的抗旱性;在发生持续干旱时,对槭叶草进行补水最好能在干旱发生的15d内进行。     

高温胁迫对玉米光合作用的影响

研究了玉米在高温胁迫下叶片内叶绿素a、叶绿素b和类胡萝卜素等生理指标的变化情况。结果表明,高温胁迫下酶的活性降低,同时叶绿素的生成受抑制,因此,在高温胁迫下会导致叶绿素a、叶绿素b、叶绿素总量含量下降,且随着胁迫时间的增加这种变化愈加明显;伴随胁迫温度的升高,玉米叶片中的类胡萝卜素随着时间的延长而呈总体下降的趋势,当温度超过40℃时,下降趋势最为显著。     

干旱胁迫对小蓬竹光合生理的影响

为了探究干旱胁迫对小蓬竹光合生理的影响,对小蓬竹抗旱能力进行科学的评价,进而为其保育措施、科学栽培和水分管理等研究提供理论依据,以小蓬竹幼苗为试验材料,采用盆栽控水法,设置轻度干旱(LD)、中度干旱(MD)和重度干旱(SD)3个胁迫水平及对照(CK),对不同水分条件下小蓬竹的光合色素含量、光合作用和光响应特征进行研究.结果表明:小蓬竹叶片光合色素含量的变化在所有处理间差异不显著.气体交换性指标显示,小蓬竹叶片光合速率(Pn)在LD处理下略高于对照CK,其他参数变化极不显著;MD及SD处理下净光合速率逐渐下降,气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)以及水分利用效率(WUE)逐渐降低,胞间CO2浓度(Ci)逐渐升高.光响应特征参数显示,与CK相比,LD时各参数变化轻微,随着干旱胁迫的加强,初始量子效率(α)、表观量子效率(AQE)、最大净光合速率(Pnmax)以及光饱和点(LSP)逐渐下降,光补偿点(LCP)逐渐升高,暗呼吸速率(Rd)与CK差异不明显.说明,小蓬竹具有较强的抗旱能力,并且对轻度干旱(LD)环境有良好的适应性.     

干旱胁迫对玉米生长发育及其生理生化特性的影响

以玉米杂交种科河28为试材在武威进行了干旱胁迫对大田玉米生长发育、生理特性及光合特性的影响试验。结果表明:长期干旱胁迫使玉米叶片卷曲,叶面积减少,株高下降,单株叶片数和干物质积累量减少,果穗体积减小,穗粒重和百粒重降低,大幅减产,在极度干旱条件下几乎颗粒无收;同时干旱胁迫使气孔导度减小,气孔关闭,光合能力降低,净光合速率显著下降,植株生长受到抑制。     

干旱胁迫对2种苹果砧木生理及光合特性的影响

采用盆栽试验法研究干旱胁迫对2种苹果砧木生理及光合特性的影响。结果表明:随着干旱胁迫程度的加深,平顶海棠叶片净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)及气孔导度(Gs)呈下降趋势,而美国黄海棠则均呈先升后降趋势;2种砧木根系活力和叶片中丙二醛(MDA)含量均呈先升后降趋势;可溶性蛋白含量在轻度胁迫时(土壤相对含水量SRW为50%)与对照的差异不显著,中、重度干旱胁迫下(SRW为20%~35%)则极显著降低。平顶海棠叶片中的超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)活性在各胁迫处理下的差异不显著,而美国黄海棠则随干旱胁迫程度加深SOD活性呈先降后升、POD活性则为先升后降的变化趋势。各指标的变化均表现为平顶海棠的变化幅度大于美国黄海棠。综合各项测定指标及植株的形态表现认为,美国黄海棠的抗旱能力高于平顶海棠。     

高温干旱双重胁迫对大豆光合特性的影响

在人工气候箱中,以豫豆19为材料,通过盆栽试验,研究高温条件下不同干旱水平大豆光合特性的变化.结果表明,在高温干旱胁迫条件下,大豆幼苗的生长受到一定程度的抑制.高温干旱双重胁迫使大豆叶片净光合速率、蒸腾速率、气孔导度和叶绿素含量均呈下降趋势,而游离脯氨酸(Pro)含量显著增加,丙二醛(MDA)含量先下降后升高,胞间CO2含量先大幅度降低然后小幅回升.     

干旱胁迫下玉米幼苗生理特性研究

[目的]探索玉米幼苗生长规律,为干旱条件下玉米幼苗的生长提供理论根据。[方法]以优良品种沈农大368玉米种子为材料,进行幼苗自然含水量、蛋白质含量、丙二醛含量、电导率、脯氨酸含量的测定。[结果]随着干旱程度的加强,玉米幼苗的含水量和可溶性蛋白质含量下降,丙二醛、质膜透性及脯氨酸含量增加。[结论]在较长时间胁迫下,幼苗的损伤达到不可逆转的程度。     

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.     

干旱胁迫对红叶石楠叶片光合生理特性的影响

对不同程度干旱胁迫下红叶石楠的叶片膜伤害和光合生理特性进行了研究。结果表明,随着干旱程度的增加,叶片含水量、光合色素含量以及净光合速率等生理指标都有不同程度的下降,而花青素含量、丙二醛含量和细胞膜透性大幅增加。在轻度干旱下,净光合速率、气孔导度和胞间CO2浓度同步下降,光合受抑的主要限制因子为气孔因素;中度、重度干旱胁迫下,净光合速率、气孔导度下降的同时,胞间CO2浓度上升,此时光合受抑的主要限制因子为非气孔因素。     

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...     

干旱与碱胁迫对3个狗牙根品种光合生理的影响

以狗牙根（Cynodon dactylon）的3个品种普通不脱壳（Unhulled）、萨旺那（Savannah）和佳宝（Jackpot）为试验材料,在PEG6000和NaOH不同组合模拟干旱与碱胁迫条件下,测定了3个狗牙根品种叶片的净光合速率（Pn）、气孔导度（Cond）和胞间CO2浓度（Ci）等光合生理指标,初步得出如下结论：受到干旱和碱双重胁迫时,3个品种的净光合效率总体下降,但萨旺那的净光合速率明显高于普通不脱壳和佳宝;3个品种叶片气孔导度也表现为总体下降的趋势;3个品种的细胞间CO2浓度都表现为上升-下降-上升的趋势。     

干旱胁迫对超高产大豆主要光合生理指标的影响

为了探明超高产大豆干旱胁迫下的光合生理特性,以超高产大豆品种新大豆1号、中黄35号、铁丰31号和普通品种铁丰33号为供试材料,采用盆栽方式,设置对照(CK)和干旱胁迫两个水分处理水平,研究了花期、结荚期、鼓粒期干旱对超高产大豆品种光合生理特性的影响。结果表明:干旱胁迫条件下,超高产大豆品种的叶面积指数(Leaf area index)、叶绿素含量(Chlorophyll content)、光合速率(Pn)、气孔导度(Cond)、蒸腾速率(Tr)均会下降。研究还发现,各生育时期干旱对不同的光合生理指标影响程度有所不同,花期干旱对叶面积指数、光合速率影响最大,结荚期干旱对气孔导度影响最大,鼓粒期干旱对叶绿素含量、叶面蒸腾速率影响最大。超高产品种在各生育时期遇到干旱时,光合生理指标降低的幅度均低于普通大豆品种,因此超高产大豆在光合生理结构上对干旱胁迫的响应机制优于普通大豆品种。     

干旱胁迫下氮素对小麦幼苗生长及光合生理的影响

以小麦品种商麦5226和小偃15为材料,设置低氮、中氮和高氮3个氮素水平(0.5、8.0、15.0 mmol/L),PEG-6000模拟干旱处理,测定不同水氮耦合处理下小麦生长指标、光合生理参数和叶绿素含量的变化。结果表明,中度干旱胁迫下,小麦最大根长、净光合速率、叶绿素含量表现为高氮中氮低氮,苗高、气孔导度为中氮高氮低氮;严重干旱胁迫下,最大根长表现为低氮中氮高氮,净光合速率、叶绿素含量均表现为中氮高氮低氮;2个干旱处理下,根冠比均表现为低氮中氮高氮,胞间CO_2浓度为高氮低氮中氮。适度氮素处理能增强小麦幼苗生长和光合作用能力,对干旱胁迫具有一定的补偿效应。     

干旱胁迫下玉米幼苗的生理生化指标

以玉米幼苗为材料,用控制浇水量的方法分为对照、轻度干旱胁迫、中度干旱胁迫、重度干旱胁迫4个组,研究不同干旱胁迫对玉米幼苗过氧化物酶(POD)活性及丙二醛(MDA)、脯氨酸(Pro)含量的影响.结果表明,在干旱胁迫下,过氧化物酶(POD)活性增强,丙二醛(MDA)及脯氨酸(Pro)的含量显著提高,导致膜损伤,质膜透性上升...