干旱胁迫及复水对甘草叶片抗氧化酶活性和光合特性的影响

采用盆栽控水试验法,研究了不同程度干旱胁迫及复水处理对甘草(Glycyrrhiza uralensis Fisch.)叶片抗氧化酶活性和光合特性的影响。结果表明:丙二醛(MDA)含量随着干旱胁迫程度的加剧呈持续上升趋势,中度和重度干旱胁迫下MDA含量显著高于正常浇水,复水后各干旱胁迫处理MDA含量均降低,差异不显著。超氧化物岐化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)活性均随着干旱胁迫程度的增加发生变化,SOD活性呈先上升后下降的趋势,CAT和POD活性呈先下降后上升的趋势,复水后SOD、POD和CAT都得到了不同程度的恢复。甘草叶片叶绿素含量、蒸腾速率(Tr)、净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)和胞间CO_2浓度(Ci)随着干旱胁迫程度的加剧呈持续下降趋势,Pn、Gs、Ci在不同干旱胁迫处理间差异显著(P0.05);复水后叶绿素含量在中度与重度干旱胁迫下继续下降,Pn、Gs、Tr与Ci在中度和重度干旱胁迫条件下均显著上升。研究表明,复水可以有效降低MDA含量及抗氧化酶活性,缓解干旱胁迫对细胞造成损害;复水可以使甘草叶片重新开放气孔,迅速提高水分和CO_2在细胞内的交换量,有效缓解干旱胁迫对甘草光合作用的抑制,保证甘草的正常生长。     

干旱胁迫对玉米叶片的影响

综述水分胁迫对玉米叶片形态结构和生理生化性能的影响,并进行展望。     

盐胁迫对玉米毛状根植株根系及光合作用的影响

为探讨盐胁迫对玉米毛状根的影响以及其自身耐盐性生理机制,以玉米毛状根再生植株幼苗为材料,采用25 mmol/L氯化钠溶液施加到1/2 Hoagland’s营养液的水培处理方法,利用WinRHIZO根系扫描分析系统以及CIRAS-3型便携式光合作用仪,通过测定玉米的根系指标和光合指标,确定玉米毛状根再生植株的耐盐性。结果表明,在正常水培条件下,玉米毛状根各项根系指标与光合参数均高于对照组(吉单35自交系),其中根尖数与水分利用效率差距较大,分别高出73.33%、27.99%,而总根长与总投影面积分别比对照组高16.64%、20.86%,气孔导度、蒸腾速率与净光合速率分别比对照组高12.03%、11.71%、20.24%;盐胁迫下其总根长、总投影面积和根尖数分别比对照组高69.20%、51.98%、34.37%;气孔导度、净光合速率、蒸腾速率和水分利用效率分别比对照组高12.57%、12.83%、30.55%、18.63%。研究表明,玉米毛状根再生植株具有强大的根系,侧根发达,水分利用效率增加,且在盐胁迫情况下仍能保持良好的根系生长和光合能力。     

苗期干旱胁迫及复水对玉米植株生长及抗氧化酶活性的影响

采用盆栽控水试验,研究了对水分敏感性不同的2个玉米品种酒单2号和豫玉22号幼苗在水分胁迫及复水后株高、植株生物量、叶片MDA含量、SOD、POD及CAT等酶活性的变化,以探讨干旱胁迫及复水对玉米生长发育及抗氧化酶的影响机制。结果表明,干旱胁迫可抑制2个玉米品种苗期植株生长,导致株高、地上部生物量显著下降,酒单2号对干旱的敏感性高于豫玉22号。复水后,2个品种的株高、生物量都产生了补偿效应,豫玉22号更明显。干旱胁迫增加了2个品种叶片的丙二醛含量,豫玉22号变化幅度小于酒单2号。复水后豫玉22号叶片中MDA含量更接近于对照水平。干旱胁迫下,豫玉22号通过保持较高的SOD活性来减弱活性氧伤害,而复水后通过较高的SOD、POD协同作用有效清除活性氧,避免对细胞膜造成伤害。     

两种地被植物生长、叶片解剖结构及光合特性对干旱胁迫的响应

研究干旱胁迫对匍枝委陵菜和荆芥生长、叶片解剖结构及光合特性的影响,以了解2种植物的耐旱能力及差异。结果表明,干旱胁迫下,匍枝委陵菜的相对生长量高于荆芥;2种植物的叶片厚度、净光合速率、胞间二氧化碳浓度及叶绿素含量均随干旱胁迫程度的加深而减少,其中,匍枝委陵菜下降幅度较小;栅栏组织与海绵组织的比值均随干旱程度的加深而增加,其中,荆芥增加幅度较大;叶绿素a与叶绿素b的比值及类胡萝卜素与叶绿素的比值在干旱胁迫下未发生显著变化。综合各测试指标及对植株观察的结果认为,2种植物均有较强的耐旱能力,其中,匍枝委陵菜的耐旱能力更强。     

干旱胁迫对彩叶草光合特性及叶片超微结构的影响

通过盆栽试验对彩叶草设置4种水分梯度模拟干旱胁迫处理,20 d后测量光合生理指标并观察叶片超微结构的变化。随着干旱胁迫程度的加深,彩叶草株高、茎粗、最大叶面积都呈下降趋势;净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)呈下降趋势,胞间CO2浓度(Ci)呈先降后升趋势,水分利用率(WUE)、气孔限制值(Ls)呈先升后降趋势;光补偿点(LCP)升高,光饱和点(LSP)降低,最大净光合速率(Pmax)和表现光量子效率(AQY)降低,表明干旱胁迫对彩叶草光合系统造成了一定程度的损伤,其光能利用效率下降,出现光抑制现象。轻度和中度干旱胁迫下Pn降低是由气孔限制引起,而在重度干旱胁迫下则由非气孔限制起主要作用。随着干旱胁迫程度的加深,叶绿体结构逐渐受到破坏,基粒片层和基质片层逐渐扭曲。至重度干旱胁迫时,细胞膜边缘模糊甚至部分破裂消失,出现大量嗜锇颗粒;淀粉粒变形糊化,线粒体膜模糊。研究表明,适度的干旱胁迫(土壤含水量为60%~65%)可提高彩叶草的水分利用率,辅以适当遮阴可减轻光抑制,提高光合速率。     

干旱和复水条件下黄瓜幼苗生长和生理生化的响应

[目的]分析黄瓜幼苗在干旱胁迫和复水条件下的生长和生理生化响应,阐明在有限水分亏缺下复水产生补偿效应的可能性和补偿强度,为黄瓜的抗旱栽培及水分高效利用提供理论依据.[方法]以金瓜王F1黄瓜幼苗为试验材料,采用温室盆栽试验,测定干旱对照、干旱、极旱、极旱复水对照和极旱复水处理下黄瓜幼苗的生长指标及生理生化指标,分析不同处理间各指标的差异.[结果]不同程度干旱胁迫均降低了黄瓜幼苗的叶面积、株高、茎粗、主根长及地上部生物量,与极旱处理相比,极旱复水处理各生长指标增幅达8.3%~366.7%,但显著低于极旱复水对照(P<0.05,下同);随着干旱程度的加剧,黄瓜幼苗叶片的相对水含量、光合速率、蒸腾速率、气孔导度、胞间CO2浓度和叶绿素含量等生理指标逐渐降低,极旱复水处理使得光合速率、蒸腾速率和气孔导度恢复到极旱复水对照水平;干旱胁迫使黄瓜幼苗叶片的丙二醛(MDA)和脯氨酸(Pro)含量、超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)活性及抗坏血酸(AsA)和谷胱甘肽(GSH)含量均显著升高,极旱复水处理则将这些生化指标降至极旱复水对照水平,在一定程度上缓解干旱胁迫带来的伤害.[结论]干旱后及时复水能缓解前期干旱胁迫对黄瓜幼苗生长发育的负面影响,具有一定的补偿效应,但其补偿强度不足以弥补前期干旱胁迫对黄瓜幼苗生长发育的阻碍,对植物的补偿效应具有局限性.     

干旱胁迫对草莓苗期叶片光合特性的影响

采用盆栽控水方法研究了干旱胁迫对5个草莓品种苗期叶绿素含量和光合特性的影响。结果表明,在干旱胁迫下,草莓叶片的叶绿素含量(SPAD)、净光合速率、蒸腾速率、气孔导度、胞间CO_2浓度均下降,且甜查理的下降幅度最小,艳丽的下降幅度最大。在轻度干旱胁迫下,5个草莓品种的净光合速率和胞间CO_2浓度均与对照存在显著差异(P0.05);叶绿素含量、蒸腾速率和气孔导度与对照无显著差异(P0.05)。在重度干旱胁迫下,5个草莓品种的净光合速率、蒸腾速率和气孔导度均与对照存在显著差异(P0.05);胞间CO_2浓度与对照无显著差异(P0.05);艳丽和宁丰的叶绿素含量与对照相比显著下降(P0.05)。以上结果表明,在轻度干旱胁迫下,草莓主要是通过降低净光合速率和胞间CO_2浓度响应干旱胁迫,气孔因素影响光合作用;在重度干旱胁迫下,草莓主要是通过降低净光合速率、蒸腾速率和气孔导度响应干旱胁迫,非气孔因素影响光合作用。不同的草莓品种光合作用对干旱的响应能力不同。其中,甜查理具有较强的抗旱性,艳丽的抗旱性较差。     

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。     

光核桃幼苗光合特性和保护酶对干旱胁迫的响应

【目的】研究干旱胁迫对光核桃幼苗光合生理特性的影响,为其栽植地点选择和水分管理提供理论依据。【方法】以野生种子培育的3年生盆栽光核桃实生苗为供试材料,采用自然干燥法研究土壤含水量分别为26.2%~32.3%(T1阶段),18.2%~20.6%(T2阶段),10.1%~12.7%(T3阶段)和5.1%~7.7%(T4阶段)时,光核桃幼苗光合特性及保护酶活性的变化。【结果】随着干旱胁迫的加剧,光核桃幼苗的净光合速率逐渐下降,在T3和T4阶段下降幅度较大,主要限制因子为气孔导度;在干旱胁迫的T3和T4阶段,水分利用效率(WUE)均值显著高于T1和T2阶段;在水分胁迫的T3阶段,光核桃幼苗的SOD、POD和CAT活性均显著低于T1阶段,且MDA含量显著升高。【结论】一定程度的干旱胁迫能提高光核桃幼苗的WUE;土壤含水量为10.1%~12.7%时,光核桃幼苗表现为受干旱胁迫显著,这可为光核桃栽植地点的选择和水分管理提供参考。     

严重土壤干旱后复水条件下转基因 甘薯的光合响应特性

采用盆栽试验在重度干旱胁迫（土壤田间持水量的35%~40%及复水条件下,对同时转入Cu/Zn SOD 和APX 基因的甘薯和未转基因对照植株的光合响应特性进行研究结果表明,干旱胁迫及复水过程中转基因和未 转基因植株光响应曲线的变化趋势基本一致采用非直角双曲线模型拟合良好转基因TS和未转基因甘薯NS的 最大净光合速率Pmax光饱和点LSP和表观量子效率（渍暗呼吸速率（Rd）在干旱胁迫下均明显降低复水后又逐 渐增加但与NS 植株相比TS 植株在胁迫条件下降低的幅度较小,而在复水过程中恢复得也更快,反映出转入的抗 氧化酶基因提高了甘薯在干旱胁迫条件下的光合能力及修复能力,增强了对干旱胁迫的适应性TS 和NS 植株的光 补偿点（LCP）在干旱胁迫下显著提高,但TS 植株上升的幅度比NS 植株小复水过程中修复得也更快,表明转基因甘 薯增强了对光环境的适应性.     

干旱胁迫和复水对一品红生理特性的影响

以一品红盆花为试验材料,在干旱胁迫条件下,通过测定干旱胁迫及复水条件下两个品种叶片的相对 含水量(RWC)、水分饱和亏(WSD)、相对电导率、叶绿素荧光参数、丙二醛（MDA）、过氧化氢（H2O2）等相关生理生化指 标变化情况,研究了干旱胁迫和复水对一品红两个品种生理生化指标的影响。结果表明,干旱胁迫引起两个品种的 RWC、Fv/Fm 明显下降和相对电导率、MDA、H2O2 、Fo、WSD 含量明显上升;复水后,两个品种的RWC、WSD、Fv/Fm、 MDA、H2O2、Fo 等不同程度地恢复,抗旱野金奖冶品种的RWC、WSD、Fo、H2O2恢复到接近胁迫前水平,而原野金奖冶品种 的全部生理指标均未能恢复到胁迫前水平。抗旱野金奖冶品种的各项指标与原野金奖冶品种对照相比,在干旱胁迫期间 降幅小,复水后各项指标恢复相对明显,表现出较强的耐旱适应能力。     

干旱胁迫及复水处理对百脉根叶片丙二醛含量及抗氧化酶活性的影响

 以栽培型和野生型百脉根（Lotus corniculatus L.）为试验材料,对干旱胁迫4,8,12,16 d和复水处理下4,8 d百脉根的部分生理生化指标的变化进行了研究。结果表明：随着干旱胁迫时间的延长,叶片相对含水量逐渐下降,叶绿素含量、MDA含量、SOD活性和POD活性呈先升高后降低的变化趋势。复水后,各指标得到了不同程度的恢复,但POD的活性明显仍低于对照（P<0.05）;从MDA含量变化来看,复水后细胞膜受到的伤害仍然没有修复。干旱胁迫处理下,栽培型和野生型材料的生理生化变化具有一定的差异性,说明来自湿润环境中的野生百脉根的耐旱性相对较差。     

干旱及复水对不同抗旱性玉米光合特性的影响

采用盆栽试验,以抗旱性不同的玉米品种郑单958和陕单902为试材,在水分胁迫0、3、6、9天和复水3、6、9天条件下,通过气体交换和叶绿素荧光技术,研究水分胁迫和复水后叶片的气体交换、叶绿素荧光参数、叶绿素的变化特征。结果表明,随着水分胁迫天数的增加,陕单902的Pn、Ci、Gs、Fv/Fm、Yield、qP、Chl等指标的下降幅度均大于郑单958;NPQ上升的幅度大于郑单958。郑单958的光系统在水分胁迫时受到的伤害程度要小于陕单902。复水后郑单958的光合参数、叶绿素荧光参数、叶绿素等迅速恢复,陕单902光合参数及其他参数恢复缓慢。在水分胁迫条件下,耐旱玉米品种郑单958能保持良好的光合特性,在复水后,具有良好的生理补偿效应,是适应干旱环境的重要生理因素。     

东澳棕叶片和根系对干旱和复水的生理响应

为了研究植物整体对干旱胁迫和复水的生理响应,以2年生的东澳棕（Carpentaria acuminata）实生苗为材料,分别进行干旱胁迫0、7、14 d和21 d,再复水3 d和6 d,测定叶片和根系的超氧化物歧化酶(SOD)活性、脯氨酸(Pro)含量、可溶性蛋白含量、丙二醛(MDA)含量、相对电导率和叶绿素含量的生理指标,用于明确东澳棕叶片和根系对对干旱胁迫和复水的生理响应。结果表明:叶片的SOD活性、Pro含量、可溶性蛋白含量、MDA含量在轻度干旱胁迫7 d时显著增加,随着干旱进行而减少,复水后又增加,相对电导率的变化规律与之相反。叶绿素含量在干旱胁迫21 d时达到最大值,复水后降低。根系的SOD活性只在干旱胁迫21 d时显著提高,复水后显著降低;Pro含量在干旱胁迫14 d时升高,后降低,复水后升高;可溶性蛋白含量在干旱胁迫7 d时升高,后降低,复水后升高,MDA含量干旱胁迫7 d时降低,干旱胁迫21 d时升高,复水后降低,根系的相对电导率在干旱胁迫7 d时略增加,后降低。叶片的SOD活性和MDA含量在干旱7 d-复水期间的变化趋势相同,根系的SOD活性和MDA含量在干旱7 d-复水期间的变化趋势也相同,说明叶片和根系之间、SOD和MDA之间具有协同效应。干旱7 d-复水期间叶片的SOD活性和MDA含量显著高于根系,干旱14 d-复水期间叶片的Pro含量显著低于根系。植物地上部和根系之间存在协同和互补效应,有利于提高植物的水分的适应性。     

干旱胁迫对黄秋葵幼苗生长以及叶片光合特性的影响

通过PEG模拟干旱胁迫,初步研究干旱胁迫对黄秋葵幼苗生长及叶片光合特性的影响。结果显示:2个品种的叶柄长、株高、茎粗、根长、苗鲜重、苗干重、最大叶长、最大叶宽、功能叶面积以及抗旱系数均随着PEG浓度的增加而减少,表明干旱胁迫抑制了黄秋葵幼苗的生长,随着干旱胁迫程度的增加,其抗性逐渐减弱;2个品种叶片的净光合速率、气孔导度均随PEG浓度的增加而减少,说明干旱胁迫抑制了黄秋葵的光合能力。相关性分析表明,黄秋葵叶柄长、株高、茎粗、根长、苗鲜重、苗干重、最大叶宽、最大叶长、净光合速率、气孔导度均与抗旱系数极显著相关,说明相关性状及生理生化指标可作为干旱胁迫下黄秋葵幼苗的抗旱性鉴定指标。     

干旱胁迫对油菜花期光合特性的影响

为研究花期干旱对油菜光合特性及产量的影响,以西藏当地推广的油菜代表品种芥菜型油菜(Brassica juncea L.)年河1号、白菜型油菜(Brasscia rapaL.)青油17号和甘蓝型油菜(Brasscia napus L.)藏油5号为材料,采用盆栽控水试验,在油菜花期分别进行持续1周、2周和3周的干旱处理,然后恢复正常水分管理直至成熟收获,比较3个油菜品种的光合生理及产量变化。结果表明:干旱胁迫造成产量下降且存在处理间差异;以产量为依据,油菜花期干旱的敏感性依次为甘蓝型油菜藏油5号白菜型油菜青油17号芥菜型油菜年河1号;干旱胁迫导致3个油菜品种的净光合速率(Pn)降低,气孔限制值(Ls)升高,各品种处理间水分利用效率的变化趋势与光合速率和气孔限制值的变化存在一致性。为应对干旱对光合机构的破坏,荧光参数PSⅡ实际光化学效率、表观光合电子传递速率(ETR)、光化学淬灭系数(qP)均有下降,而初始荧光(Fo)升高。研究不同程度干旱处理对产量的影响可为持续干旱对大面积油菜生产影响的估算提供依据。     

苗期干旱及复水对花生光合特性及水分利用效率的影响

 【目的】揭示苗期不同程度水分胁迫后复水对花生光合特性和水分利用效率的影响,以期为花生节水高产栽培提供理论依据。【方法】采用防雨棚池栽法,对比分析花生苗期不同程度的干旱及复水处理下花生光合速率、耗水量、产量和水分利用效率等相关指标的变化。【结果】花生苗期干旱,光合速率与蒸腾速率降低,干旱持续时间越长降低越明显,复水后光合速率和蒸腾速率均能较快恢复,产生一定的补偿效应;同时苗期干旱导致花生耗水量减少,且干旱程度越重耗水量越小;但水分利用效率并不随耗水量的减少而降低,干旱5 d处理产量水平的水分利用效率最高,对照次之,干旱15 d处理的最低。【结论】苗期适度干旱可减少花生的耗水量,提高产量水平的水分利用效率。     

侧柏水势对干旱胁迫与复水的响应特征

分析干旱和复水环境中植物水势特征,对探讨植物水分状况对土壤水分环境的响应机制具有重要意义.为探索侧柏水势对干旱与复水环境的响应特征,通过温室盆栽试验,研究干旱胁迫与复水环境对侧柏苗木不同生长阶段水势的影响.结果表明,土壤含水量、干旱持续时间、苗木生长时期以及各因素之间的相互作用对侧柏苗木水势均产生了极显著的影响(P<0.01).随着干旱程度加剧,侧柏苗木水势呈下降趋势,水分胁迫指数呈上升趋势.40.00％SWC处理的苗木水势下降幅度达到最大,其中干旱15 d的生长初期、生长中期和生长后期的苗木水势分别比对照下降了1.46、1.10、1.84 MPa.复水后,侧柏苗木3个生长时期水势逐渐恢复,恢复速率与干旱程度、干旱持续时间和生长时期相关.随着供水时间的延长,复水激发了侧柏苗木水势的补偿作用,苗木生长中期阶段水势恢复快于生长初期和生长后期阶段,在复水72 h后逐渐接近对照水平.