不同土壤水分条件下铅胁迫对白羊草种子和幼苗的影响

针对我国西北地区铅锌矿区存在的干旱和铅污染交互胁迫的情况,以白羊草（Bothriochloa ischaemum）为研究对象,通过试验模拟方法分析不同土壤水分条件下铅胁迫对白羊草种子发芽率、发芽势以及幼苗根长、苗长、超氧化物歧化酶（SOD）活性、过氧化物酶（POD）活性、过氧化氢酶（CAT）活性和丙二醛（MDA）含量的影响。结果表明：单一的土壤水分条件和铅胁迫处理对白羊草种子萌发和幼苗生长均存在抑制作用,发芽率、根长和苗长的抑制效应顺序为根长 >苗长 >发芽率。水分和铅交互胁迫对白羊草SOD、POD和CAT活性的影响规律不明显,表现出一定的协同或拮抗效应;而MDA含量与对照组相比则显著增加（P<0.05）,表明交互胁迫对白羊草生物膜系统造成了一定的伤害。综合分析说明,白羊草对水分和铅交互胁迫具有一定的耐受性（土壤相对含水量70%,铅含量700 mg·L^-1的条件下仍能存活并生长）,而且适当的交互胁迫（土壤相对含水量92.6%,铅含量100 mg·L^-1）可以促进白羊草种子的萌发和幼苗的生长。因此,白羊草可以作为西北地区铅锌矿区生态系统修复的先锋草本植物。     

干旱胁迫及复水对白羊草质膜ATP酶和5’-核苷酸酶活性的影响

以白羊草(Bothriochloa ischaemum (L.) Keng)为材料,在干旱胁迫和复水后,通过测定其质膜ATP酶(AT-Pase)活性、质膜5’-核苷酸酶(5'-AMPase)活性,叶片相对含水量(RWC)和丙二醛(MDA)含量的变化来探索其在干旱胁迫和复水后的生理生化变化.结果表明:在干旱胁迫下,白羊草质膜ATPase和质膜5’-AMPase活性呈现先升高后降低的趋势,野生型白羊草的质膜ATPase和质膜5'-AMPase活性变化量较栽培型的大;RWC下降,MDA含量上升.复水后质膜ATPase活性、质膜5'-AMPase活性及MDA含量均下降,但高于断水前,野生型的RWC高于对照,栽培型RWC低于对照,说明干旱胁迫对白羊草造成了不可逆的伤害,对栽培型的伤害大于野生型的.植物的质膜ATPase和质膜5’-AMPase活性随胁迫的加剧而提高,一定程度上可以缓解干旱对白羊草幼苗的胁迫作用,这可能是白羊草抗旱酶促防御机制中的一个重要机制.     

达乌里胡枝子紫外吸收物质和渗透调节物质对干旱及增强UV-B辐射的动态响应

采用盆栽试验研究达乌里胡枝子（Lespedezas davurica）在不同水分梯度（适宜水分、轻度干旱胁迫、重度干旱胁迫）,及不同水分梯度和增强UV-B辐射复合处理下其叶片中紫外吸收物质和渗透调节物质的动态响应。结果表明：类黄酮含量在轻度和重度干旱胁迫下分别较适宜水分下升高39.2%和44.4%,总酚含量在重度胁迫下极显著升高（P<0.01）,苯丙氨酸解氨酶（PAL）活性在轻度胁迫下先升高后降低。复合处理下类黄酮、总酚含量及PAL活性升高,各处理间差异显著。干旱胁迫下,游离脯氨酸含量在胁迫前期大量增加,可溶性蛋白含量在胁迫中期极显著升高,可溶性糖在重度干旱胁迫后期大量积累。UV-B辐射对不同水分梯度下三者含量影响不同：游离脯氨酸含量在适宜水分和增强UV-B辐射复合处理下升高,在干旱和增强UV-B辐射复合处理下降低;可溶性蛋白合成在适宜水分和增强UV-B辐射复合处理初期受到一定的抑制,在干旱和增强UV-B辐射复合处理下被诱导;可溶性糖在复合处理下含量下降,但随着水分减少其下降幅度有所减弱。隶属函数综合分析表明,干旱胁迫下达乌里胡枝子抗氧化能力随着干旱胁迫强度增加而增加,增强UV-B辐射下轻度干旱胁迫使其抗氧化能力增强,而重度干旱胁迫使其抗氧化能力降低。     

18种禾草抗旱性比较研究

本试验以18种禾草为试验材料,研究了干旱胁迫处理下不同禾草的脯氨酸（Pro）、可溶性蛋白、丙二醛、超氧化物歧化酶、过氧化物酶和过氧化氢酶变化的对比。结果表明：随着干旱胁迫程度的加剧,脯氨酸（Pro）、可溶性蛋白、丙二醛含量均呈现上升趋势;而超氧化物歧化酶、过氧化物酶和过氧化氢酶则呈先上升后下降变化趋势,因此,运用隶属函数对不同禾草抗旱性进行评价分析,得出抗旱性强弱次序为：羊草〉高羊茅〉碱茅〉赖草〉紫羊茅〉蒙农杂种冰草〉蒙古冰草〉新麦草〉披碱草〉大青山早熟禾〉草地早熟禾〉长芒草〉狼尾草〉少叶早熟禾〉老芒麦〉羊茅〉芨芨草〉狗尾草。     

白羊草叶片和根系干旱胁迫下microRNAs差异表达分析

为了探索干旱胁迫下白羊草miRNAs的组织特异性,本研究在干旱胁迫下白羊草（Bothriochloa ischaemum）转录组数据的基础上,采用Illumina测序技术和生物信息学方法,对干旱胁迫和正常生长条件下白羊草苗期叶片和根系miRNAs（microRNAs）进行鉴定和表达分析研究。结果从4个库中鉴定出白羊草中有属于20个家族的79个已知miRNAs和92个新miRNAs。干旱胁迫后叶片和根系中差异表达的miRNAs分别有65个（上调28和下调37）和27个（上调15和下调12）。响应干旱胁迫的主要miRNAs为miR156,miR164,miR166,miR169,miR172,miR396,miR398,miR408,miR528。对这些miRNAs预测的靶基因进行GO生物功能和KEGG代谢通路富集分析表明,植物激素信号转导是叶片和根系响应干旱胁迫共同富集的主要代谢通路,而黄酮类化合物生物合成则是干旱胁迫下叶片富集的最主要代谢通路。     

聚乙二醇模拟干旱胁迫对老芒麦幼苗生长及次生代谢部分产物的影响

本研究采用不同浓度的聚乙二醇（polyethylene glycol，PEG-6000）溶液对老芒麦（Elymus sibiricus L.）幼苗进行模拟干旱胁迫，研究干旱胁迫对老芒麦幼苗生长、次生代谢相关酶活性和相关产物含量的影响。结果表明：与对照相比，干旱胁迫抑制了老芒麦幼苗生长，叶片不同程度萎蔫，显著降低了叶片相对含水量（Relative water content，RWC）、株高、根长、叶和根鲜重，且中度干旱的降幅大于轻度干旱；干旱胁迫下，过氧化物酶（Peroxidase，POD）活性在中度干旱胁迫中响应比轻度干旱更迅速；苯丙氨酸解氨酶（L-phenylalanine ammonia-lyase，PAL）活性在轻度干旱20 d和中度干旱15 d时最强；两种干旱处理第15 d时，老芒麦叶片的总酚、类黄酮和单宁含量显著高于对照（P<0.05），且中度干旱胁迫下的增幅较大。综上所述，干旱胁迫导致老芒麦幼苗生长减缓，幼苗叶片POD快速响应，表现较为敏感，POD和PAL相互协作，促进部分次生代谢产物积累，从而使老芒麦适应干旱胁迫。     

入侵植物少花蒺藜草对干旱胁迫的生理响应及抗旱性评价

【目的】探究入侵植物少花蒺藜草（Cenchrus pauciflorus）及本地伴生种狗尾草（Setaria viri- dis）对干旱胁迫生理响应的差异。【方法】以 2 种植物幼苗为研究对象,采用聚乙二醇（PEG-6000）溶液模拟干旱胁迫环境,设置 4 个处理水平,对照、轻度、中度、重度胁迫,相对应的 PEG 浓度分别为 0%、 5%、10%、15%,测定 2 种植物的相对含水量（RWC）、叶绿素（Chl）含量以及保护酶活性、可溶性蛋白 （SP）含量等生理指标,利用隶属函数分析法进行抗旱性综合评价。【结果】1）随着胁迫程度的增强,2 种植物的游离氨基酸（FAA）、可溶性蛋白含量,过氧化物酶（POD）、过氧化氢酶（CAT）活性均呈先增加后降低的趋势,RWC 呈逐渐降低的趋势,丙二醛（MDA）和可溶性糖（SS）含量则持续增加,少花蒺藜草的 Chl 含量呈逐渐降低的趋势,狗尾草的 Chl 含量呈先降低后升高的趋势;2）少花蒺藜草的 POD 活性在中度干旱胁迫时活性最高 ,为 224. 867 μg/g,狗尾草在中度干旱胁迫时 CAT 活性最高 ,为 72. 667 μg/g;3）抗旱性综合评价表明,2 种植物幼苗的抗旱水平基本相同。【结论】2 种植物在干旱胁迫时表现出不同的生理特征变化以适应干旱生境,生理响应虽存在差异,但均具有较强的耐旱性。     

羊草种质资源抗旱性综合评价

以54份羊草种质资源为研究对象,设置干旱胁迫处理和正常灌水对照,在温室中进行盆栽试验。干旱处理3周后,对其株高、叶长、叶宽、叶片数、分蘖数、鲜重、干重、叶绿素含量、存活率、脯氨酸含量、丙二醛含量等指标进行测定,计算单项抗旱系数、抗旱性度量值,运用相关分析、主成分分析、隶属函数、聚类分析和灰色关联分析等方法对羊草种质资源抗旱性进行综合评价。结果表明,在干旱胁迫下,羊草叶片中脯氨酸、丙二醛含量升高,其余指标平均值均小于正常灌水对照;除株高和分蘖数外,其余指标的干旱变异指数均大于10%,说明选取的指标大部分具有较强的代表性;通过隶属函数和聚类分析将54份材料划分成高抗旱(Ⅰ类,4份)、抗旱(Ⅱ类,12份)、中等抗旱(Ⅲ类,4份)、干旱敏感(Ⅳ类,30份)、干旱高敏感(Ⅴ类,4份)五类;分蘖数、丙二醛、脯氨酸等与羊草种质资源抗旱性关联度较大,敏感度较高;筛选出的抗旱性较强种质资源为LC24和LC34,抗旱性较弱种质资源为LC40和LC43。     

松嫩草地两种生态型羊草根际效应和光合生理对干旱胁迫的响应

以松嫩草地羊草(Leymus chinensis)的两种生态型(灰绿型羊草和黄绿型羊草)为试验材料,通过盆栽控制试验研究干旱胁迫对两种生态型羊草根际效应、光合生理和生长的影响及差异,进而分析两种生态型羊草对干旱的响应机制.结果表明,干旱胁迫显著降低了两种生态型羊草根际和非根际土壤的可利用氮(铵态氮、硝态氮)含量和微生物...     

不同吸湿-回干处理对羊草种子萌发抗逆性的影响

羊草(Leymus chinensis)种子在自然条件下的繁殖更新通常受各种非生物逆境的影响,如干旱及盐胁迫的影响,并且由于降雨不稳定,种子在土壤中常经历反复的“吸湿-回干”.基于此,以蒸馏水、氯化钠(NaCl)和聚乙二醇(PEG-6000)对羊草种子进行吸湿-回干处理,再以不同浓度的PEG-6000和NaCl溶液模拟干旱胁迫和盐胁迫,探讨干旱、盐胁迫下羊草种子萌发成苗状况及不同吸湿-回干处理对其萌发抗逆性的影响.结果表明:干旱胁迫和盐胁迫降低了羊草种子的萌发率、萌发指数及幼苗的根长和苗长,诱导休眠形成,相比干旱胁迫,羊草种子萌发对盐胁迫更为敏感.不同吸湿-回干处理降低了羊草种子的萌发抗逆性,诱导种子形成次生休眠.如在-0.8 MPa干旱胁迫条件下,经水、NaCl和PEG-6000预处理的种子萌发率分别为11％,20％和18％(CK 44％),休眠率为65％,54％和53％ (CK 40％).这一结果表明不同吸湿-回干处理一方面造成羊草种子野外萌发率低、建植难;另一方面诱导次生休眠,从而有利于羊草种子在土壤种子库中的保存.     

干旱胁迫下委陵菜和翻白委陵菜叶片结构和生理指标的变化

以委陵菜（Potentilla chinensis）和翻白委陵菜（P.discolor）为试验材料，研究土壤干旱胁迫条件下植物叶片解剖结构和生理指标的变化。结果表明，随着干旱胁迫的增强，两种植物栅栏组织和海绵组织厚度变化较明显，翻白委陵菜的栅栏组织与海绵组织比值较委陵菜大；两种植物叶绿素含量均逐渐下降，超氧化物歧化酶（SOD）活性均呈先上升后下降的趋势，丙二醛（MDA）和脯氨酸含量都逐渐增加。比较两种植物各项指标的变化幅度，发现翻白委陵菜适应干旱的能力较委陵菜强。因此，叶片解剖结构和各项生理指标的变化可以作为评价两种委陵菜属植物对干旱胁迫敏感度的指标之一。     

羊草根、叶在干旱和盐胁迫下的生理反应

我国北方干旱气候和盐渍化土地严重限制了羊草(Leymus chinensis)生长,为探究羊草在逆境下根、叶的联系与区别,为提高羊草耐盐性和耐旱性提供理论依据,本研究通过设置不同浓度PEG(20%、30%、40%、50%)溶液和NaCl溶液(100、200、300、400mmol·L~(-1)),模拟不同程度干旱和盐生境,测定干旱胁迫和盐胁迫下羊草根、叶抗氧化酶系统(APX、CAT、POD)活性和可溶性蛋白含量的变化,对比羊草根、叶在胁迫下的生理反应。结果显示,轻度盐胁迫下(100mmol·L~(-1)),羊草主要通过叶片的APX消除活性氧自由基,渗透调节部位主要在叶片中;中度盐胁迫(200、300mmol·L~(-1))下,根部、叶部分别主要通过提高POD和CAT活性来消除活性氧;胁迫严重时(400 mmol·L~(-1)),根部APX显著升高,叶片则通过提高POD和CAT活性共同抵抗活性氧的危害,渗透调节也会从叶片转为根、叶共同作用。干旱胁迫初期(20%),羊草主要依靠根、叶中的APX和叶中的CAT来消除活性氧,随着胁迫加重,根中的APX和叶中的CAT活性提高,共同抵抗活性氧危害,根、叶中POD活性一直呈下降状态,对抵抗活性氧自由基伤害作用不大,渗透调节部位主要在叶片中。     

干旱胁迫对燕麦幼苗叶片光合特性及活性氧清除系统的影响

为探究燕麦幼苗遭受干旱胁迫后叶片光合特性及活性氧清除系统的响应机制,本试验选用青海本地推广品种‘青燕1号’为研究对象,以PEG-6000模拟干旱胁迫环境,在不同干旱浓度(CK、P₁₀和P₂₀)和不同干旱持续时间(4、7、10 d)处理下,研究燕麦幼苗干旱胁迫后对光合作用参数、叶绿素含量、类胡萝卜素含量、超氧阴离子含量、过氧化氢含量及酶类抗氧化剂和非酶抗氧化剂含量的影响,为青藏高原地区抗旱燕麦品种评价提供理论依据。研究表明：1)随着胁迫程度增加叶绿素含量(Chl)显著下降,超氧阴离子(O₂^-)、过氧化氢(H₂O₂)含量明显增加,净光合速率(P_n)、蒸腾速率(T_r)、胞间CO₂浓度(C_i)、气孔导度(G_s)、最大光化学效率(F_v/F_m)和实际光化学效率(Φ_psⅡ)明显下降,而初始荧光(F...     

干旱胁迫对光叉委陵菜根系特征、结构和生理特性的影响北大核心CSCD

以光叉委陵菜的多年生植株作为试验材料,通过自然控水法,研究不同干旱处理对植株根系的表型特征、超微结构和生理指标的影响,探究光叉委陵菜的耐旱性。结果表明:干旱胁迫下,光叉委陵菜根系总长度、总表面积、总体积和平均直径持续增加,根系干重在0~15 d增加,20~25 d干重显著降低(P<0.05)。随干旱胁迫程度的增加,根系细胞壁变形破损,线粒体解体消失,淀粉粒出现并不断膨大。丙二醛(MDA)含量、脯氨酸含量在25 d内持续升高,可溶性蛋白含量、超氧化物歧化酶(SOD)活性在0~15 d显著升高,在20~25 d均显著下降(P<0.05);复水后,脯氨酸含量下降但不显著(P>0.05),MDA含量、可溶性蛋白含量、SOD活性均出现显著降低(P<0.05)。综合来看,光叉委陵菜能耐20 d的自然干旱,具有较强的抗旱性,这为东北地区选育耐旱植物提供了参考。     

15份燕麦材料苗期抗旱性综合评价

为了研究干旱胁迫对不同燕麦材料苗期生理特性的影响以及评价不同材料的抗旱性,采用营养液砂培法,于两叶一心期对15份燕麦材料施加15% PEG胁迫,分别于胁迫0、7和14 d测定供试材料的抗氧化酶活性、丙二醛含量、渗透调节物质含量、叶绿素含量、水分利用率和相对电导率。利用相关性和主成分分析筛选燕麦抗旱性鉴定指标,通过聚类分析和隶属函数法对15份材料进行抗旱性综合评价。结果表明：干旱胁迫下,供试燕麦的抗氧化酶活性随胁迫时间的延长呈现“先升后降”的趋势;丙二醛含量、渗透调节物质含量和相对电导率均随胁迫时间的延长而增加,水分利用率及叶绿素含量显著下降（P<0.05）。10个抗旱性指标之间具有较好的相关性,相关系数最高达0.97。主成分分析结果表明,干旱胁迫下燕麦的质膜系统因子、光合因子、渗透调节因子可作为抗旱性评价的综合指标,通过第一主成分可将15份燕麦材料清晰地划分为抗旱性不同的两个独立类群;聚类分析进一步将供试材料划分为抗旱性不同的4个亚组,其中6份材料（蒙燕1号、青引1号、定燕2号、DA92-2F4、青燕1号、巴燕5号）属于抗旱种质。抗旱隶属函数综合评价值（D）显示,抗旱性较强的燕麦材料有青燕1号（0.829）、青引1号（0.744）和DA92-2F4（0.728）,而陇燕3号（0.208）、坝燕6号（0.240）和张燕4号（0.241）抗旱性相对较弱。利用多方法关联分析的综合评价方法所得结果更加准确,可靠性较高。研究结果为燕麦抗旱性评价及抗旱种质筛选提供了参考。     

干旱胁迫下ALA对羊草生长、内源激素及转录组的影响

由于气候的变化,我国羊草分布区受到干旱等环境胁迫,对其生产力的提高有很大影响。本研究采用盆栽人工控水的方法,研究5-氨基乙酰丙酸(ALA)处理缓解羊草干旱胁迫及其与物质积累、相关酶活性、激素变化和转录组的关系。结果表明,干旱显著抑制植株的生长,而适当浓度的ALA可缓解干旱胁迫对植株的不利效应,其中以50 mg·L^-1处理效果最好,可提高羊草株高、鲜重,增强根系活力,促进糖、蛋白、氮磷钾等物质积累,减轻干旱胁迫对羊草幼苗造成的伤害,这与ALA调控植株营养代谢相关酶活性、内源激素含量及其比值等生理效应密切相关,也与ALA在分子水平影响相关代谢的基因表达有直接联系。相关机理值得进一步研究。     

紫羊茅新品系抗旱性比较研究

试验以3个紫羊茅新品系（SAGS-05054,SAGS-05055,SAGS-05056）为材料,以国外品种＂极地＂紫羊茅为对照,从相对含水量、细胞膜透性（RPP）、游离脯氨酸（Pro）、丙二醛（MDA）等方面对紫羊茅品系抗旱性进行系统评价,结果表明：模拟干旱胁迫下,供试材料叶片含水量和叶绿素总含量总体呈递减趋势,相对电导率和丙二醛含量呈递增趋势,游离脯氨酸含量先递增,达峰值后略微下降,各测定生理指标间相关性均达极显著。隶属函数抗旱性分析排序：＂SAGS-05056＂〉＂极地＂〉＂SAGS-05055＂〉＂SAGS-05054＂。     

两类新疆狗牙根抗旱基因型抗氧化酶保护系统及其基因表达差异分析

新疆狗牙根具发达的根状茎和细长的匍匐茎，在耐旱性方面表现出广泛的遗传变异特性，对抗旱型C138和不抗旱型C32狗牙根两个基因型进行自然干旱7 d后复水3 d处理，明确2个基因型在干旱胁迫及复水下抗氧化酶系统生理响应及基因表达水平上的差异。结果表明：干旱胁迫降低了狗牙根草坪表观质量、叶片相对含水量和叶绿素含量，电导率及丙二醛（malondialdehyde， MDA）含量升高，且C32较C138下降或升高更为明显。随干旱时间延长，狗牙根体内超氧阴离子自由基（O₂^·-）、过氧化氢（H₂O₂）、MDA含量均显著上升，且C32较C138升高更显著，而超氧化物歧化酶（superoxide dismutase， SOD）、过氧化物酶（peroxidase， POD）和过氧化氢酶（catalase， CAT）活性呈先升后降趋势，抗坏血酸过氧化物酶（ascorbate peroxidase， APX）活性呈增加趋势。抗旱型C138对比不抗旱型C32表现为SOD、POD、APX、DHAR和GPX等抗氧化基因高水平的表达，而不抗旱型C32较C138表现出高的脂质过氧化和低的抗氧化酶活性及基因表达水平；在复水过程中，POD活性在提高抗氧化能力及清除活性氧（reactive oxygen species， ROS）过程中起着至关重要的作用。干旱胁迫诱导抗氧化酶及其相关基因上调表达，增强了细胞内的抗氧化防御能力，有助于狗牙根维持细胞膜稳定性，延缓叶片的脱水，从而提高了狗牙根的抗旱能力。     

苜蓿根系构型及生理特性对干旱复水的响应

为了研究苜蓿根系构型及生理特性对干旱复水后的响应,对肇东苜蓿进行盆栽控水试验.设置正常供水(CK)、轻度干旱(LS)、中度干旱(MS)和重度干旱(SS)4个处理,在干旱处理4周后进行复水,研究各处理间根系构型及生理指标的差异.结果表明:干旱处理对根干重和根尖数有极显著影响(P<0.01),对比根长、根表面积、根体积和根...     

紫花苜蓿形态和生理指标响应干旱胁迫的品种特异性

为研究紫花苜蓿在叶片和根系水平上响应干旱胁迫的形态和生理的品种特异性规律,在温室内分析了干旱胁迫下WL363HQ和巨能7紫花苜蓿株高、分枝数、生物量及叶片和根系中丙二醛(MDA)、脯氨酸、抗氧化酶类物质、C、N含量、C/N、稳定性C同位素(δ13C)和稳定性N同位素(δ15N).结果表明:干旱胁迫显著降低了供试品种地上...