小麦籽粒清蛋白和球蛋白表达对干旱胁迫的响应

为了解干旱胁迫对小麦籽粒灌浆期蛋白表达的影响,以强筋优质小麦品种藁城8901为材料,采用双向电泳以及质谱鉴定分析了干旱胁迫和正常生长条件下成熟籽粒清蛋白和球蛋白表达谱的差异。结果表明,与正常生长条件相比,干旱胁迫后,小麦籽粒出现130个差异蛋白质点。通过MALDI TOF-TOF质谱鉴定和数据库搜索,最终成功鉴定出57个差异蛋白,其中上调表达29个,下调表达19个,特异表达7个,沉默表达2个;涉及ADP-葡萄糖焦磷酸化酶、α-淀粉酶抑制剂、过氧化还原酶、β-淀粉酶、二硫键异构酶、丝氨酸蛋白酶抑制剂、超氧化物歧化酶等13种蛋白质,其中代谢类10个,能量类2个,蛋白质加工和储藏6个,病害防御相关17个,转录1个,功能未知和假定蛋白21个。说明干旱胁迫影响小麦籽粒灌浆期的多个代谢途径,进而影响小麦产量和品质。     

UV-B辐射和干旱胁迫对烟草逆境生理指标的影响

以2个烤烟品种(红花大金元和K326)为供试作物,研究增强UV-B辐射、干旱及交叉胁迫对烟草活性氧水平、膜质过氧化、膜稳定性、抗氧化酶活性等逆境生理指标的影响,旨在揭示植物对紫外和干旱交叉胁迫的适应机制。结果表明:UV-B辐射和干旱胁迫可导致烟草H2O2含量上升,膜稳定性相应下降。当2种胁迫同时发生时,烟草氧化损伤程度低于单因子胁迫或处于2种单因子胁迫之间。产生这种交叉适应性的原因可能是UV-B辐射诱导的抗氧化酶活性增强和干旱诱导的渗透调节物含量增加产生叠加作用,增强了植株的抗氧化能力,从而缓解了彼此对植物体造成的氧化损伤。红大品种获得交叉适应性的能力高于K326。     

大豆种子发芽期耐旱性鉴定的适宜PEG-6000浓度筛选

以抗旱性不同的3个大豆品种(湘豆3号、Lee68和宁镇1号)为试材,研究了不同浓度(5%、10%、15%、20%、25%和30%)的PEG-6000模拟发芽期干旱胁迫对大豆种子发芽、子叶苗膜脂过氧化以及渗透调节物质含量的影响。结果表明:10%以下的PEG-6000能起引发作用,促进大豆种子的萌发,显著提高发芽势和发芽率;随着PEG-6000浓度的升高,大豆种子的发芽明显受抑制,当PEG-6000浓度大于25%时抑制更明显,发芽势、发芽率、发芽指数和简易活力指数显著下降;随着PEG-6000浓度的升高,大豆子叶苗中的丙二醛(MDA)、脯氨酸(Pro)、可溶蛋白和可溶性糖含量显著增加,PEG-6000浓度在15%~25%间增加幅度最大,PEG-6000浓度小于15%或大于25%时增加不明显。综合种子发芽、子叶苗的膜脂过氧化程度以及渗透调节物质含量的变化,可初步确定室内采用PEG-6000浸种法模拟干旱胁迫鉴定大豆发芽期耐旱性的适宜浓度为20%~25%。     

续随子苗期抗旱性综合评价

以不同地理来源续随子品系为试验材料,分别在干旱胁迫及对照条件下测定其形态及生理指标,并用基于主成分分析的隶属函数综合评价法对各品系抗旱性进行综合评价.结果表明,5个供试续随子品系抗旱性的综合评价值依次为安徽(0.839)>河南(0.524)>吉林(0.321)>福建(0.275)>重庆(0.179).安徽续随子品系在综合评价中表现出较强的抗旱优势,可作为续随子抗旱性研究的代表材料.以抗旱性综合评价值为因变量,以单项指标相对值为自变量,建立了评价续随子抗旱性的最优回归方程;筛选出MDA含量、SOD酶活性和根冠比等3个对续随子抗旱性有显著影响的指标.在苗期抗旱性鉴定中,有选择地检测这些指标有助于提高续随子抗旱性的鉴定效率.     

不同生育期玉米干旱-复水补偿效应的品种差异研究

以抗旱性不同的两个玉米品种郑单958和户单4号为材料,研究不同生育期干旱-复水对产量和水分利用效率的影响。结果表明,各生育期干旱-复水后,两个品种产量均低于对照处理,尤以扬花期干旱-复水最低;两个品种水分利用效率在扬花期干旱-复水最低;郑单958的产量、水分利用效率均高于户单4号,两者耗水量基本相等。分析两个品种株高、叶面积指数、干物质积累等在复水之后的变化表明,各生育期干旱-复水后,两个品种均存在一定的补偿效应,且郑单958的补偿效应明显较强。因此,郑单958在干旱-复水后补偿能力强,从而保持较高的产量和水分利用效率。     

耐低钾基因型水稻成熟期籽粒淀粉与蛋白质含量变化

以2个耐低钾基因型水稻N18,N19和1个低钾敏感型水稻N27为材料,在缺钾条件下,分析耐低钾基因型水稻籽粒在成熟期淀粉含量、蛋白质含量的变化。结果表明：在不施钾肥即缺钾条件下,耐低钾基因型水稻籽粒中总淀粉含量较低钾敏感型的略有增加,且直链淀粉含量占总淀粉含量的比例低于钾敏感型;耐低钾基因型水稻籽粒中可溶性蛋白质含量也较低钾敏感型的高,但是钾元素的含量差异并不明显。     

葡萄苗铝-旱交叉适应对水杨酸的生理响应

以‘玫瑰蜜’葡萄苗为试材,预先用氯化铝和水杨酸处理5周后,再用200g/L聚乙二醇(PEG-6000)模拟干旱处理10d,探讨铝诱导葡萄苗对干旱胁迫的交叉适应及铝-旱交叉适应对水杨酸的生理响应。结果表明,预先铝处理可使葡萄幼苗在干旱胁迫下叶绿素a、叶绿素b、叶绿素a+b、类胡萝卜素的质量分数和相对含水量的降低幅度明显减小,使MDA质量摩尔浓度、相对电导率、氧自由基产生速率和过氧化氢质量摩尔浓度的增加幅度明显减小,使SOD和POD活性、可溶性蛋白质和游离脯氨酸质量分数增加幅度明显增大。添加外源水杨酸后,使这种增减幅度进一步加大。其中,以添加50μmol/L水杨酸后效果最明显,使叶绿素a、叶绿素b、叶绿素a+b和类胡萝卜素的质量摩尔浓度及相对含水量的降低幅度进一步变小,使MDA质量摩尔浓度、相对电导率、氧自由基产生速率和过氧化氢质量摩尔浓度的增加幅度进一步变小,使SOD和POD活性、可溶性蛋白质和游离脯氨酸的质量分数增加幅度进一步变大。可见,预先铝处理可诱导葡萄苗对干旱胁迫的交叉适应性,水杨酸对其有明显的促进作用。     

旱冻双重胁迫下的冬小麦幼苗长势遥感监测研究

为了探讨"旱冻交加"的气候条件下遥感监测小麦苗情的可行性,以河南省冬小麦为例,利用多时相MODIS为遥感数据源,引入了广泛用于小麦苗情监测的距平植被指数(AVI),同时基于植被健康状态指数(VHI)和晚霜冻害综合指数(I),构建了旱冻双重胁迫条件下的小麦苗情综合指数(CI),以反映冬小麦拔节期的生长状况,并分别利用实测样点苗情分类和距平植被指数对结果进行验证。结果表明,CI的总体分类精度为85.00%,Kappa系数为0.74;冬小麦总茎数与CI呈线性正相关关系,拟合方程为y=8.732CI+1.256,决定系数为0.605 3;与实测样本对比,CI预测精度为73.30%,苗情分类分级更符合小麦生长实际情况。因此认为旱冻双重胁迫下可以利用CI对冬小麦苗情进行监测。     

花期干旱胁迫后限源疏库对玉米光合性能和茎流的影响

开展玉米花期干旱限源疏库试验,探索减轻花期干旱胁迫的技术途径。结果表明,去根叶组叶片可显著减少植株前期茎流,抑制叶片蒸腾,对穗5叶的叶绿素相对含量、光系统Ⅱ最大光化学效率(Fv/Fm)和潜在活性(Fv/Fo)影响不显著,正常灌溉情况下还有利于延缓玉米花后穗5叶的衰老,并促进后期茎流超补偿;去耕作层1/4根系会加剧前期植株水分的散失,干旱时浅中耕的措施是不可取的,并抑制后期茎流,增大Fv/Fm;去穗虽然可以显著减少茎流,抑制叶片蒸腾,但是因缺少库需求而加速花后穗5叶的叶绿素相对含量、Fv/Fm和Fv/Fo下降,促使叶片衰老。品种间对花期干旱胁迫后不同的限源疏库处理表现出显著差异,这是生物节水和作物补偿生长的生理基础。     

不同品种大豆抗旱性能比较研究

多年生产实践表明,在众多影响内蒙古大豆生产发展的因素中,干旱是极为重要的障碍因子,大豆品种的抗旱性也成为大豆高产的重要性状。本试验着眼于内蒙古大豆旱作生产实际,选用21个大豆品种(系),对开花结荚期不同品种大豆的叶绿素含量、保护酶活性、相对含水量及质膜透性等与抗旱性有关的生理生化指标进行了测试,并利用抗旱隶属函数法对供试大豆品种的抗旱性能进行分析,判断抗旱性强弱,为大豆生产提供理论指导和技术支持。结果表明:供试品种根据抗旱性能可分为4类,强抗旱品种为半野生大豆、秣食豆、吉育39号及晋豆15,抗旱类型为吉育30、吉育70、九农20、兴抗线1号、兴00-5091、吉育55、吉育35、吉育47、王中王和吉育56,中抗旱类型的品种有抗线4号、CK125、开育10号和吉育62号,弱抗旱品种有吉育38、中作962及中作引1号。