籼型和粳型水稻响应孕穗期干旱胁迫的生理特性差异

【目的】系统比较分析籼稻和粳稻响应孕穗期干旱胁迫的生理特性差异,以期为后续解析籼、粳型水稻抗旱能力差异的生理机制打下前期基础。【方法】以具有不同耐旱能力的籼稻珍汕97B（ZS97B）和粳稻日本晴（NP）为材料,以正常浇水保持土壤湿润为对照,孕穗期停止浇水,干旱胁迫10 d后分别检测不同处理的水稻气孔密度、气孔开放度、光合指标、蒸腾指标、水分生理相关指标、抗氧化酶活性及丙二醛含量等;干旱处理13 d后复水,统计复水10 d后水稻存活率,比较分析孕穗期ZS97B和NP对干旱胁迫的适应性。【结果】孕穗期停止浇水10 d后,ZS97B的存活率为90.3%,极显著高于NP（77.8%）（P<0.01,下同）;干旱胁迫对2种水稻的气孔密度和气孔运动均无显著影响（P>0.05）,但ZS97B的气孔密度在处理前后显著（P<0.05,下同）或极显著高于NP;尽管ZS97B的叶卷曲度更大,但其净光合速率并没有受到更严重影响,ZS97B的净光合速率下降31.2%,而NP下降62.9%;此外,干旱胁迫下NP的叶片失水速率上升,其叶片功能损伤更严重;ZS97B在干旱胁迫后叶片POD活性极显著上升至32.46 U/（g·min）,对干旱胁迫的响应更快,而NP的MDA含量也在干旱胁迫后显著上升至1.55 μmol/g,表明叶片细胞膜损伤程度更严重。【结论】与粳稻品种NP相比,籼稻品种ZS97B更高的气孔密度缓解了孕穗期干旱胁迫下其光合速率的降低;同时,ZS97B通过增加叶卷曲度而降低叶片蒸腾速率;此外,ZS97B抗氧化酶系统的迅速响应也能有效清除活性氧,减少细胞膜损伤,对孕穗期干旱胁迫的适应性更强。     

干旱胁迫对谷子孕穗期光合特性的影响

为探索谷子孕穗期在干旱环境的光合适应机制,筛选谷子孕穗期抗旱性光合参数鉴定指标,以20个谷子品种为试验材料,在模拟干旱棚中研究了谷子孕穗期干旱胁迫条件下光合参数指标的的变化。结果表明：干旱胁迫处理的相对叶绿素含量和相对光合速率与品种的抗旱指数呈极显著正相关,且灰色关联度较高,可作为评价谷子孕穗期抗旱性的光合参数指标。     

干旱胁迫对水稻生理生化的影响

在干旱胁迫条件下,水稻的各种生理代谢过程发生了很大变化,水稻植株的净光合速率、叶绿素含量及光合酶活性有所下降,游离脯氨酸、脱落酸、活性氧和丙二醛的积累量明显增加,抗氧化酶超氧化物歧化酶、过氧化物酶、过氧化酶活性增强,清除过量的活性氧,减少对水稻的损伤,耐旱性强的水稻品种可能具有更强的抗氧化能力。今后,通过对与水稻抗旱有关的功能基因的转导和表达的研究,从分子水平上探索水稻水分胁迫的内在机理并通过基因工程的方法培育出抗旱品种,可以减少干旱胁迫对水稻产量和品质的影响。     

干旱胁迫对甘薯生理特性的影响

为了探明干旱胁迫下甘薯的生理变化特性,采用盆栽水分胁迫的方法对2种耐旱特性不同的甘薯品种进行研究。结果表明:持续干旱胁迫下,2种甘薯材料叶片相对含水量(RWC)不断降低,叶绿素降解且含量持续减少,而丙二醛(MDA)和脯氨酸含量不断上升,超氧化物歧化酶(SOD)表现为先增加后减少趋势。     

孕穗期水分胁迫对水稻部分生理特性与产量补偿效应的研究

[目的]在孕穗期对水稻进行不同程度水分胁迫后复水,探讨水稻生理特性与产量补偿效应,以期为提高水稻水分利用率及其抗旱性提供依据.[方法]采用盆栽试验,对5个水稻品种在孕穗期分别设置3个不同水分胁迫处理,于复水后,每隔6d采样分析生理指标等.[结果]随着复水天数的增加,不同水稻品种轻旱处理B叶片的水势、SPAD、净光合速率增加速度较快,可溶性糖的补偿效应大于重旱处理C;经过水分胁迫处理的水稻茎流速度均下降.对于产量构成因素,水分胁迫处理的每株穗数和每株实粒数均有下降,每株粒数下降值受水分胁迫程度影响明显;除D优363外,其他品种结实率均以处理B最高;与对照处理A相比,受水分胁迫的两个处理B、C的千粒重和单株穗重均有所下降.[结论]水稻在孕穗期经过不同程度的水分胁迫,恢复常规管理后,受到轻度水分胁迫处理的水稻部分生理特性以及产量性状均获得较好的补偿效应.     

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。     

干旱胁迫对毛竹幼苗生理特性的影响

以毛竹幼苗的生理特性为研究对象,分析了干旱胁迫可能带来的影响。结果表明,在干旱胁迫下,毛竹幼苗蒸腾速率大幅降低,光合速率受到影响,光合同化产物减少,最终影响光合作用;同时叶绿素含量提升,有利于强化毛竹的抗旱性;最后,提出了对抗旱性进行综合评价的建议。     

干旱胁迫对侧金盏花生理特性的影响

[目的]研究侧金盏花植株在干旱及复水条件下的生理特性,为其引种栽培及应用提供理论依据.[方法]采用盆栽控水方式,研究不同程度干旱胁迫对其生理特性的影响.[结果]随胁迫程度加重,侧金盏花生物量、株高、叶片相对含水量、叶绿素(Chl)总量、可溶性蛋白含量降低,可溶性糖、丙二醛(MDA)含量和叶片相对电导率增加,脯氨酸(Pr...     

干旱胁迫对不同茶树品种生理特性的影响

本试验通过对重庆市茶叶研究所基地种植的4个茶叶品种在干旱胁迫下叶片中的可溶性蛋白质、可溶性糖、游离脯氨酸和丙二醛含量进行测定并分析,结果表明:在干旱胁迫下茶树叶片中的可溶性蛋白质、可溶性糖、脯氨酸含量和丙二醛含量几项生理指标变化趋势一致,可溶性蛋白质、可溶性糖、脯氨酸和丙二醛含量均增加,且与胁迫的时间正相关。     

土壤干旱胁迫对二月兰幼苗生理特性的影响

通过对二月兰盆栽幼苗的试验,分析测定了土壤干旱胁迫对二月兰幼苗生理特性的影响.结果表明:在土壤干旱胁迫过程中,随着胁迫时间的延长和胁迫程度的增加,二月兰叶片含水量、叶绿素质量分数均逐渐下降;MDA质量摩尔浓度、游离脯氨酸和蛋白质质量分数均有不同程度的增加;随着干旱胁迫程度的增加,超氧化物歧化酶活性呈先上升再下降的趋势....     

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。     

烤烟伸根期生理特性对干旱胁迫的响应及其抗旱性评价

针对西南地区春末夏初干旱频发的现状,以抗旱性不同的烤烟品种红花大金元（红大,抗旱性强）和云烟87（云87,抗旱性弱）为材料,采用防雨旱棚池栽的方式,对烤烟伸根期进行相同灌溉定额不同灌溉时间处理,分析不同干旱胁迫对烤烟抗逆基因表达、抗旱生理生化、烟叶色素含量、烟叶光合特征等的影响。结果表明：受干旱胁迫影响,烤烟叶绿素a、叶绿素b、叶绿素a+b、叶绿素a/b、类胡萝卜素、叶片含水量、蒸腾速率、气孔导度和净光合速率均呈下降趋势,SOD活性、胞间CO2浓度、脯氨酸含量、可溶性糖含量、丙二醛含量与NtSOD、NtPOD、NtCAT、NtP5CS、NtLEA5、NtNCED1相对表达量呈上升趋势。烤烟伸根期干旱胁迫破坏叶绿体脂膜结构,降低烟叶光合色素含量,进而由非气孔因素限制导致烤烟净光合速率下降。烤烟通过渗透调节和自由氧清除两种方式减缓干旱胁迫对烤烟伸根期生长发育的影响。干旱胁迫下NtP5CS、NtLEA5和NtNCED1等控制ABA、脯氨酸合成的基因上调表达,增加烟叶脯氨酸含量,降低液泡渗透势,减少烟叶失水。同时干旱胁迫使NtSOD、NtPOD、NtCAT基因上调表达,增强抗氧化酶活性,消除烤烟体内因干旱胁迫产生的自由氧。主成分分析得到三个主成分,累计贡献率达到91.3%,其中脯氨酸、SOD活性、可溶性糖、NtSOD、NtPOD、NtCAT、NtP5CS和NtLEA5被划分为第一主成分,叶绿素a、叶绿素b、叶绿素a+b、叶绿素a/b和类胡萝卜素被划分为第二主成分,净光合速率和叶片含水量被划分为第三主成分。红大抗旱性主成分得分4.608,比云87高40.8%。第一主成分“烤烟抗旱生理生化与基因表达因子”的变化与烤烟品种抗旱性密切相关,在烤烟抗旱育种时可作为烤烟伸根期抗旱性鉴定的主要鉴选指标,第二主成分“烟叶光合色素因子”和第三主成分“烤烟光合速率与叶片水势因子”可作为次要鉴选指标。     

干旱胁迫下刺槐生理适应特性研究

通过盆栽控制实验,研究了严重土壤干旱胁迫下刺槐的生理适应特性.结果表明刺槐具有很强的渗透调节和活性氧清除能力.在渗透调节上,刺槐在干旱胁迫初期可溶性糖起主要作用,在胁迫后期脯氨酸(Pro)起主要作用.在活性氧清除上,超氧化物歧化酶(SOD)在整个胁迫过程中起着重要作用,过氧化氢酶(CAT)则是胁迫后期的重要保护酶.丙二醛含量(MDA)在整个干旱胁迫过程中没有明显增加,说明刺槐具有很强的抗旱能力.     

干旱和复水对不同耐旱型谷子品种苗期生理指标的影响

为了探讨不同基因型谷子品种耐旱性差异的生理基础,以耐旱谷子品种济谷16和旱敏感谷子品种鲁谷1号为材料,采用旱棚盆栽试验,研究了干旱胁迫和复水对谷子形态性状、叶片含水量、丙二醛(MDA)含量、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)以及过氧化氢酶(CAT)的影响。结果表明:随着土壤含水量的下降,鲁谷1号叶片首先出现黄色斑点并开始萎蔫。干旱胁迫导致2种谷子的叶片含水量下降,复水后济谷16较快地恢复到对照水平;二者的MDA含量在干旱胁迫后显著增加,鲁谷1号的MDA含量在整个胁迫过程中都高于济谷16。2种谷子的抗氧化酶SOD、POD、CAT活性均随着干旱胁迫程度的加重而增加。济谷16SOD活性增加的幅度比旱敏感谷子品种鲁谷1号高,但差异并不显著;鲁谷1号POD活性在干旱胁迫的过程中先上升后下降; CAT活性在干旱胁迫过程中略有上升。不同耐旱性谷子品种的形态性状、生理指标存在差异,这些差异造成不同基因型品种的耐旱能力不同。     

干旱胁迫下玉米苗期根系和光合生理特性的研究

以玉米品种“白单9”和“白单31”为试材在防雨棚内进行盆栽试验,研究中度干旱胁迫下玉米苗期根系的生长特征、光合作用日变化特征和光响应特征的变化。结果表明:干旱胁迫对玉米苗期根系生长和吸收能力的影响不显著,但活跃吸收面积/总吸收面积比值呈现增大趋势,其中“白单9”增加了3.17%,“白单31”增加了6.61%。干旱胁迫明显降低了苗期玉米叶片的光合速率和光能利用效率,“白单9”和“白单31”的日平均光合速率分别下降了29.67%,41.86%,表观量子效率分别减小了0.017,0.022 mol/mol。干旱胁迫减小了玉米叶片的蒸腾速率,缩小了光能利用范围,“白单9”水分利用效率在8:00-12:00时,在50-2 000μmol/(m2.s)光强内高于正常供水,“白单31”在8:00时和16:00-18:00时,在50-600μmol/(m2.s)光强内高于正常供水。     

干旱胁迫下元宝枫生长性状及生理特性研究

研究了干旱胁迫下元宝枫苗木某些生长性状和生理特性的变化。结果表明,干旱胁迫对元宝枫的生长性状和生理特性影响显著;随着干旱胁迫程度的加剧和时间的延长,元宝枫的苗高在整个胁迫期间持续上升;生物量和水分利用效率在中度处理下最高;蒸腾速率日变化均为先升后降趋势;在干旱胁迫条件下,净光合速率均呈下降趋势;脯氨酸含量在整个胁迫期间显著增大,说明元宝枫具有一定的抗旱性。     

干旱胁迫对红叶石楠等3个观赏品种生理特性的影响

以红叶石楠“红罗宾”、红叶石楠“鲁班”与紫叶石楠3个品种的盆栽苗为试材,采用人工控水的方法,研究了上述3个观赏品种在干旱胁迫下的形态与生理指标的变化。结果表明:随着土壤含水量的降低,3个品种的外部形态均发生变化,叶片相对电导率和脯氨酸含量增加,叶片相对含水量降低,且各指标变化幅度因树种的不同而不同。综合这些指标并进行分析,得出3个品种的耐旱能力依次为:紫叶石楠,红叶石楠“鲁班”,红叶石楠“红罗宾”。     

渗透胁迫对水稻芽期抗旱性的影响

利用6个抗性不同的水稻品种为材料,研究渗透胁迫下水稻芽期形态和生理指标的变化。结果表明:水稻胚芽鞘、胚根长度和超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性、还原型谷胱甘肽(GSH)、维生素C(Vc)、脯氨酸(Pro)、丙二醛(MDA)以及亚精胺(Spd)、精胺(Spm)含量等11项与抗旱性有关的形态和生理指标的相对值与抗旱系数相关显著或极显著,可作为水稻芽期抗旱性的评价指标。通过主成分分析确立了Vc、GSH和Spm含量的相对值为水稻芽期抗旱性的综合指标,以抗旱系数为因变量,3个综合指标为自变量建立的回归方程对供试品种的抗旱性进行预测效果较好。     

4种美国紫菀品种抗旱生理特性的比较研究

以4种美国紫菀(Aster novae-angliae)品种1年生扦插苗为研究材料,采用盆栽控水的方法,研究了水分胁迫下4个紫菀品种生理生化变化。结果表明,随着干旱胁迫程度增加,不同紫菀品种叶水势呈降低趋势,降低幅度依次为粉花>安德>紫球>香叶;相对电导率的含量则明显增加,依次为紫球>安德>香叶>粉花;丙二醛(MDA)的含量则显著增加,依次为紫球>香叶>安德>粉花;超氧化物歧化酶(SOD)与过氧化物酶(POD)活性变化,则分别呈现单峰型与双峰型曲线,2种保护酶含量依次均为粉花>安德>香叶>紫球。利用Fuzzy隶属函数法,对4个紫菀品种基于以上5项指标的抗旱性进行了综合评价,得出其抗旱性强弱排序为:粉花>安德>香叶>紫球。