水杨酸对干旱胁迫下小麦幼苗抗氧化特性的影响

为了给水杨酸在小麦栽培中的应用提供参考依据,以小麦品种百农AK58为材料,用17.5%聚乙二醇6000(PEG6000)模拟干旱胁迫,研究了外源水杨酸对干旱胁迫下小麦幼苗叶片和根系抗氧化特性的影响。结果表明,干旱胁迫显著提高了根、叶细胞质膜透性、丙二醛(MDA)含量及过氧化物岐化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)等抗氧化酶活性。与单独干旱胁迫处理相比,外源施加水杨酸可使干旱下小麦幼苗根系APX、POD、SOD和CAT活性分别增加190.9%、20.4%、42.3%和89.4%,使其膜透性和MDA含量分别降低19.7%和54.6%;对叶片而言,水杨酸可使其APX和POD活性分别增加31.5%和159.6%,使其膜透性和MDA含量分别降低23.7%和53.9%。上述结果说明,干旱胁迫加剧了小麦的氧化胁迫,小麦幼苗则通过增强根、叶抗氧化酶活性以抵抗氧化伤害。外源施加水杨酸可增强小麦幼苗根、叶相关抗氧化酶的活性,从而缓解小麦在干旱下所遭受的氧化伤害,增强其抗旱性。     

干旱胁迫下褪黑素对小麦幼苗生长、光合和抗氧化特性的影响

为探究褪黑素对小麦幼苗抗旱性的调节作用,明确褪黑素提高小麦抗旱能力的作用途径,以小麦水地品种西农9871为材料,通过盆栽试验,分析了干旱胁迫下根施褪黑素（100 μmol·L^-1）对小麦幼苗生长、光合特性及活性氧代谢的影响。结果表明,干旱胁迫抑制了小麦的生长,降低了叶片叶绿素含量、气孔导度、净光合速率及PSⅡ最大光化学效率,导致过氧化氢（H₂O₂）与丙二醛（MDA）积累增加及抗氧化酶活性、抗氧化剂含量升高。在干旱胁迫下根施褪黑素可增加小麦幼苗的生物量和根冠比,维持较高的相对叶片含水量、叶绿素含量、净光合速率及光化学效率,并进一步提高过氧化氢酶(CAT)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)、过氧化物酶(POD)活性及抗坏血酸（ASA）和谷胱甘肽（GSH）的含量,减少了H₂O₂ 与MDA的积累。复水后,根施褪黑素处理的小麦幼苗生长表现出较快的恢复能力。以上结果说明,在干旱胁迫下,褪黑素通过增加根冠比,促进水分吸收,改善叶片的水分状况,并通过增强抗氧化能力,减轻氧化伤害。褪黑素处理的植株表现出较好的水分状况和较轻的氧化伤害,有利于其维持较高的光合能力,从而提高小麦幼苗的抗旱性及恢复生长的能力。     

柠檬酸盐和PH值对小麦Zn吸收的影响

麦株对Ｚｎ的吸收因其与根标有机配位体的反应而受到影响，本研究进行了４个试验，研究有机配位体（柠檬酸盐）和ＰＨ值对小麦Ｚｎ吸收的影响，在温度控制箱中，含或不含柠檬酸盐，稳定或变化的ＰＨ（３．７－７．１）条件下，植株在营养液（含０－０．０５μｍｏｉＬＺｎ）中生长２１至２８ｄ。测定植株地上部、地下部干重和地上部含Ｚｎ量，估算营养液中Ｚｎ的活性，每个试验麦株的地上部干重与Ｚｎｒ／［ｈ－］或Σ（Ｚａｉ摩尔数     

干旱胁迫对剑麻幼苗生理生化的影响

以剑麻(H·11648)幼苗为材料,采用盆栽试验的方法,研究了剑麻对干旱胁迫的生理响应.试验对剑麻幼苗进行干旱胁迫处理,每隔15d测定叶片相对含水量(RWC)、相对电导率(REC)、丙二醛(MDA)、过氧化物酶(POD)、脯氨酸(Pro)和根系活力(TTC)的变化,共处理90d.结果表明,随着干旱胁迫时间的增加,叶片含水量有所下降,下降最大幅度为8.64%,而相对电导率、丙二醛含量和脯氨酸含量却明显上升,最大增幅分别为86.22%,80%和41.54%,过氧化物酶活性和根系活力则呈现先上升后下降的趋势,峰值分别为1326.33u/g.Fw和2.66g/g.h.     

Zn~(2 )对小麦幼苗干物质及Zn积累的影响

为了探明Zn在小麦植株中的吸收、分配和积累规律,以小麦品种长5864为供试材料,采用室内水培方法,于培养4~13 d后取幼芽和幼根,用原子吸收分光光度计法测定样品中Zn的含量,研究了不同Zn2 供应水平(0、306、0 mg.L-1,分别用Zn0、Zn30、Zn60表示)对小麦幼苗干物质积累及幼苗Zn含量和积累的影响,分析了小麦幼苗中Zn的积累规律。结果表明,外源Zn2 供应可显著提高幼苗根和芽的干重,对小麦幼苗根的影响大于对芽的影响,根对Zn2 更为敏感。外源Zn2 供应能明显提高小麦幼苗根和芽中Zn的含量和积累量。Zn30处理有利于根的生长,能显著提高根中Zn的含量并促进Zn在根中的积累;Zn60处理有利于芽的生长,能显著提高芽中的Zn含量并促进Zn在芽中的积累。     

干旱胁迫对小麦花药培养的影响

为拓宽抗旱春小麦花培育种的亲本资源,明确干旱胁迫对小麦花药培养的影响,对甘肃省主栽的7个抗旱春小麦品种的花药培养特性进行了研究,并对筛选出的兼具较强抗旱性和优良花药培养特性的品种陇春27号及其他三个优良花培材料,通过诱导培养基中添加120mg·L~(-1)的PEG及旱地种植,进而进行花药培养。结果表明,供试的4个小麦基因型材料的愈伤组织诱导均受到抑制,但受抑制的程度不同,其抗旱系数排序在两种干旱胁迫处理下高度一致;田间抗旱性鉴定结果表明,4个基因型材料的抗旱性强弱不同;其愈伤组织的抗旱系数与抗旱性之间显著相关。     

磷钾对小麦幼苗抗寒性的影响

为了探索低温胁迫下磷钾元素对小麦幼苗抗寒性的影响机理,对不同磷钾处理的小麦幼苗进行低温胁迫,测定和分析了相对电导度、可溶性糖含量、丙二醛含量、叶绿素含量、脯氨酸含量和SOD酶活性的变化.结果表明,低温胁迫下,磷素和钾素处理与对照相比明显降低了小麦幼苗组织的相对电导度和丙二醛含量,增加了可溶性糖和脯氨酸含量,提高了SOD酶活性;其中多数指标的磷钾配合处理效果更好.说明磷钾处理可以明显地增强低温下小麦幼苗的抗寒性,减缓低温对小麦幼苗的胁迫伤害,尤其是磷钾的配合施用对增强小麦幼苗的抗寒效果更好.     

干旱对甜、糯玉米幼苗生长和生理指标的影响研究

采用盆栽称重控水法,对甜、糯玉米播种出苗期进行水分胁迫试验.结果表明,土壤干旱直接影响叶片相对含水量、干物质积累速度、叶面积、净同化率和叶绿素含量等指标,导致植株生长缓慢.但一定程度的干旱(本研究土壤相对含水量为20%～40%)有利于根系下扎,增大根冠比和叶绿素a的比重,增加脯氨酸(Pro)的积累量.同时,甜玉米种子供给营养能力弱,1叶全展后,必须加强水分管理,否则干旱胁迫影响加剧,但成苗后甜玉米的耐旱能力强于糯玉米。     

干旱胁迫下小麦幼苗基因表达谱的cDNA AFLP分析

为了分离和识别小麦抗旱相关基因,给小麦抗旱节水育种提供依据,以既抗旱又具备高水分利用效率的新疆春小麦主栽品种新春6号为材料,采用cDNA-AFLP技术,分析了小麦在两叶一心期干旱胁迫条件下的诱导表达基因。通过253对引物组合的筛选,共得到748个干旱胁迫特异上调表达的转录衍生片段(TDF)。对其中22条片段进行克隆、测序、Blastx比对和功能分类分析的结果表明,有18个TDFs所推导的蛋白质序列与NCBI已有序列同源,功能涉及逆境胁迫反应、发育、信号转导、抗病蛋白、跨膜转运、能量代谢等方面;有4个TDFs在NCBI找到同源序列,但功能未知。     

干旱胁迫对大麦幼苗根系的影响

为了解干旱胁迫对大麦幼苗根系生长的影响,采用盆栽称重控制土壤含水量的方法,测定了土壤含水量为田间持水量的85%、55%、45%和35%等4个处理下, 4个抗旱性不同的大麦品种的幼苗根系形态和根系吸收能力等相关指标。结果表明,随着土壤含水量的减少,大麦幼苗的最长种子根、根尖数、根组织含水量均呈下降趋势;根分支数和根冠比总体呈上升趋势;根鞘大小和根毛密度整体上呈先上升后下降的趋势;根系活力与根总吸收面积和根活性吸收面积之间存在一定的互补效应。抗旱性较强的大麦品种较抗旱性较弱的品种,在干旱胁迫下能够保持更庞大的根系、更大的根-土交互面和更高的根系吸收能力。幼苗根系形态可以作为大麦耐旱性的筛选指标。     

Zn在小麦植株中吸收、分配和累积的动态变化规律

为了研究Zn在小麦植株中吸收、分配和累积的动态变化规律,以郑州9023为供试品种,测定了小麦不同生育期、不同部位的Zn含量。结果表明：小麦植株中分配Zn较多的部位是籽粒、根和茎,叶和叶鞘中Zn含量水平较低,由此可知,Zn是一种可移动的元素,易累积在生长旺盛的部位;灌浆期和拔节～抽穗期是植株吸收Zn最快的时期,其中吸收速率最高的为灌浆初期～中期,吸收速率最慢的是越冬～返青期,前者约为后者的136倍。     

7个小麦品种的抗旱性比较

为了解四川省种植的部分小麦品种的抗旱性,比较了20%聚乙二醇（PEG-6000）胁迫后7个小麦品种（川麦42、绵阳15、绵阳11、川农19、矮抗58、周麦21、Sy95-71）萌发期和苗期抗旱指标的变化,并利用模糊数学隶属函数法计算各指标的隶属值,通过比较萌发期、苗期各指标隶属值的平均值大小来确定小麦品种抗旱性的强弱。结果表明,萌发期相对发芽率、根长、芽长与干旱胁迫呈负相关;在7个品种中,川麦42的相对发芽率和相对芽长最大（分别为87.63%和16.67%）,Sy95-71的最小（分别为38.52%和4.38%）;绵阳11的相对根长最大（35.13%）,Sy95-71的最小（18.85%）;利用隶属函数对这三个指标综合分析,7个小麦品种萌发期的抗旱性表现为川麦42>川农19>矮抗58>绵阳11>周麦21>绵阳15>Sy95-71。在苗期,相对含水量与胁迫程度呈负相关,在20% PEG-6000胁迫3 d后,Sy95-71的叶片相对含水量降幅最大（37.1%）,川麦42降幅最小（25.3%）;丙二醛含量、超氧阴离子含量、过氧化氢含量、超氧化物歧化酶活性、过氧化氢酶活性、过氧化物酶活性与胁迫程度呈正相关,PEG-6000胁迫3 d后各指标均发生显著变化;利用隶属函数对这7个指标综合分析,7个小麦品种苗期的抗旱性表现为川麦42>矮抗58>川农19>周麦21>绵阳11>绵阳15>Sy95-71。在两个时期,根据旱害隶属函数值和综合排序值,川麦42抗旱性最强,Sy95-71抗旱性最弱。     

冠菌素诱导冬小麦幼苗抗旱性的初步研究

为研究不同冠菌素浓度对冬小麦抗旱性的诱导效应,以两个冬小麦品种为材料,研究了不同浓度冠菌素对20%PEG-6000模拟干旱条件下幼苗生长及其抗旱性指标的影响.结果表明,无论是抗旱性品种长武134还是水分敏感型品种陕253均表现相同的趋势,即:0.01 μmol·L-1和0.1 μmol·L-1的冠菌素预处理有利于幼苗叶片维持相对含水量,提高可溶性糖、脯氨酸和可溶性蛋白含量;对增加幼苗干重和根系长度、提高根冠比、扩大根表面积、特剐是提高根系活力有显著效应.由此说明,冠菌素能诱导小麦幼苗提高抗旱能力.     

冠菌素诱导冬小麦幼苗抗旱性的浓度效应

为检验冠菌素(COR)喷施诱导植物抗旱性的效果,选用两个冬小麦品种济麦22和良星99为材料,分析了不同浓度COR下冬小麦水培幼苗抗旱性的变化.结果表明,在20％ PEG-6000的模拟干旱条件下,喷施低浓度(≤1 μmol·L-1)的COR增加了小麦幼苗的株高、根长和干物重,提高了叶片叶绿素含量和根系活力,增加了叶片相对含水量、超氧化物歧化酶活性及游离脯氨酸、可溶性糖、可溶性蛋白等渗透调节物质含量;而喷施高浓度(≥10 μmol·L-1)的COR溶液则抑制了幼苗生长和生理代谢活性.说明喷施适宜浓度的COR(1～10 μmol·L-1)对冬小麦抗旱性有一定的诱导作用.     

小麦专用复方抗旱型浸种剂和包衣剂抗旱机理的初步研究

为探讨小麦复方抗旱型浸种剂和包衣剂的抗旱机理及给其推广应用提供理论依据,以小麦品种临麦2号为材料,研究了干旱胁迫条件下小麦用复方抗旱型包衣剂和浸种剂及普通包衣剂处理后小麦种子萌发、幼苗生长、光合等生理指标的变化.结果表明,与普通包衣剂处理和对照相比,抗旱型包衣剂处理的小麦种子萌发率、发芽势降低,而抗旱型浸种剂处理的种子萌发率、发芽势升高,两种抗旱型种子处理剂处理下小麦幼苗根数和根长均显著增加.除气孔间隙CO2浓度外,抗旱型浸种剂和抗旱型包衣剂处理的幼苗地上部干重、叶片持水力和MDA含量低于对照和普通包衣剂处理,根干重、根冠比、叶绿素含量、气孔导度、净光合速率、硝酸还原酶活性、过氧化氢酶活性均明显高于后二者,其中抗旱型浸种剂处理效果较佳.说明在干旱胁迫下复方抗旱型包衣剂和浸种剂处理可显著增加小麦幼苗根系生长、抗氧化、硝态氮利用和光合性能,浸种剂还可促进种子萌发,从而降低干旱胁迫对幼苗造成的伤害,提高小麦抗旱能力;抗旱型浸种剂表现优于包衣剂.     

干旱胁迫对不同抗旱性小麦种子萌发及幼苗根芽生物量分配的影响

为探讨冬小麦种子萌发期抗旱性与幼苗生物量分配的关系,以小麦抗旱型品种长旱58和干旱敏感型品种漯麦18为材料,采用聚乙二醇(PEG-6000)模拟干旱胁迫的方法,测定和分析了干旱胁迫后小麦种子发芽率、幼苗根冠比、叶绿素含量等16个指标的变化。结果表明,干旱胁迫后,长旱58种子发芽率无明显变化,漯麦18种子发芽率显著下降。干旱胁迫下长旱58种子发芽势、发芽指数、活力指数和干物质转移量显著大于漯麦18,平均发芽时间显著小于漯麦18,长旱58幼苗根、芽的长度和干重及总干重均显著高于漯麦18。干旱胁迫显著增加漯麦18幼苗根冠比,对长旱58萌发第五和第七天的幼苗根冠比无显著影响。干旱胁迫显著降低漯麦18幼苗叶绿素含量,对长旱58无显著影响。由于小麦萌发期幼苗干物质累积取决于种子中营养物质的转移和呼吸消耗,因此推测种子营养物质的快速转移和低呼吸消耗有助于提高小麦萌发期的抗旱能力,促进干旱胁迫下种子萌发和幼苗生长。     

我国小麦抗旱性研究进展

从小麦抗旱的形态、生态特征、抗旱的生理生化基础和抗旱性鉴定等方面对国内外小麦抗旱性的研究进展进行了综述,并对今后抗旱性的研究方向进行了展望,为我国小麦的抗旱保苗工作以及小麦抗旱品种的选育提供了参考。     

外源水杨酸对小麦幼苗镍毒害的缓解效应

为了解外源水杨酸(SA)对小麦镍胁迫的缓解作用,以小麦品种陇春3031为材料,采用溶液培养法,研究了不同浓度的SA对1 mmol·L-1 Ni2+胁迫下小麦幼苗生长及生理指标的影响。结果表明,1mmol·L-1 Ni2+胁迫显著降低了小麦幼苗的鲜重、干重、叶绿素含量、脯氨酸含量、过氧化物酶(POD)活性,显著提高了小麦幼苗丙二醛(MDA)含量。与单独Ni2+胁迫相比,0.1和0.5mmol·L-1 SA处理,可显著提高小麦幼苗地上部和根的鲜重和干重(P0.05),增加小麦幼苗叶绿素a、叶绿素b和总叶绿素含量,且叶绿素a/b显著升高。0.1mmol·L-1 SA处理,小麦幼苗总叶绿素含量升高了37.77%;提高了小麦幼苗叶和根中的POD活性和叶中的脯氨酸含量,降低了小麦幼苗根中脯氨酸含量;有效抑制了小麦叶和根中MDA含量的增加。说明适宜浓度的SA处理能缓解镍胁迫对小麦幼苗的毒害,增强其抗镍胁迫能力。     

花后干旱对小麦胚乳淀粉粒发育和理化特性的影响

我国小麦主产区在籽粒灌浆期往往频发干旱,常导致小麦产量下降和品质变劣。为了解花后干旱对小麦籽粒淀粉粒发育及淀粉理化特性的影响,以中强筋小麦新冬20号和新冬23号为供试材料,在花后干旱胁迫下对小麦籽粒灌浆过程中淀粉粒形态、粒径、淀粉降解酶活性以及淀粉相对结晶度、持水力、膨胀势、溶解度和破损淀粉粒含量进行了研究。结果表明,花后干旱处理下两个参试小麦品种的淀粉粒基本形态未发生明显变化。对比新冬20号,花后干旱对新冬23号淀粉粒的形成、发育影响更大。花后干旱处理下,新冬20号和新冬23号胚乳中的淀粉降解酶活性均在灌浆后期达到峰值,花后35 d时,籽粒淀粉降解酶活性均明显高于同时期的对照。花后干旱未改变参试小麦品种淀粉粒的结晶类型,但降低了其相对结晶度。花后干旱处理的新冬23号籽粒中淀粉粒的持水力和破损淀粉含量显著低于对照。试验说明花后干旱胁迫影响了小麦籽粒灌浆过程中淀粉降解酶活性,进而作用于淀粉粒的表观结构,最终对淀粉粒的理化特性产生影响,影响程度与参试小麦品种的遗传特性有关,干旱敏感型品种受其影响更为明显。