稀土微肥氯化镨调控马铃薯生长发育及抗旱的生理机制

为提高马铃薯抗旱性,选择增施适量的稀土微肥氯化镨水溶液,旨在探究氯化镨增强马铃薯抗旱性的生理机制。本试验以马铃薯品种“大西洋”为材料,以土壤质量含水量的32%~35%（Water-CK）、23%~25%（Water-1）和15%~18%（Water-2）为3个水分梯度,分别浇灌0、30、60、90、120 mg·L^-1和150 mg·L^-1 PrCl₃水溶液,测定了苗期叶片叶绿素含量、可溶性糖含量、脯氨酸含量、丙二醛含量、抗氧化酶活性等生理生化指标及成熟期株高、茎粗等生长指标。结果表明：随土壤质量含水量的减少,马铃薯幼苗叶片可溶性糖、脯氨酸、MDA含量、相对电导率及SOD、POD和CAT活性显著上升,Water-2处理下,上述各指标较Water-CK分别升高了33.81%、101.12%、136.28%、46.11%、145.37%、59.84%和63.13%;马铃薯成熟期株高、茎粗、地上及地下部分干重、地上分枝数、单株薯重显著降低,Water-2处理下,上述各指标较Water-CK分别降低了3.91%、12.36%、30.17%、38.05%、30.00%和36.40%。在Water-2处理下,当PrCl₃浓度为90 mg·L^-1时,马铃薯叶片叶绿素、可溶性糖及脯氨酸含量分别较未增施PrCl₃水溶液提高了162.35%、59.59%、154.45%,MDA 含量、O^{—[KG-1][JX*3]·[JX-*3]}₂产生速率及相对电导率分别降低了67.70%、25.29%、37.70%,抗氧化酶（SOD,POD,CAT）活性提高了38.35%、28.08%、66.00%,成熟期马铃薯株高、茎粗、地上及地下部分干重、地上分枝数、单株薯重分别增加了67.87%、21.68%、32.81%、49.05%、187.50%和63.91%。干旱胁迫下增施适量稀土微肥氯化镨可提高幼苗植株细胞内渗透调节物质含量,增强抗氧化酶活性,减少自由基的积累,缓解干旱胁迫对幼苗生长发育造成的损伤,提高植株生产力,增强抗旱性。     

不同玉米自交系耐寒性评价及差异分析

在室内低温条件下,对44份玉米自交系进行发芽期性状鉴定,并通过隶属函数法进行耐寒性综合评价,根据评价结果对耐寒玉米自交系和寒敏感玉米自交系进行苗期生长和生理生化特性分析,探索不同玉米自交系耐寒性差异生理机理。结果表明,利用发芽期发芽率、胚芽长、胚根长、根数为隶属函数法综合评价指标筛选出了3份强耐寒玉米自交系,包括玉米自交系Va35-2、Va102、ND246,中等耐寒玉米自交系1份,耐寒玉米自交系2份,寒敏感自交系16份,高寒敏感自交系22份。另外,结果显示随着温度逐渐降低(25℃、15℃、10℃、6℃),不同玉米自交系的发芽率、胚芽长、胚根长和根数呈下降趋势,但下降幅度不同,强耐寒玉米自交系各项指标下降的速度较慢;但是,从15℃低温开始,高寒敏感自交系的各项发芽指标下降很快,甚至为0。根据耐寒性综合评价结果,分别选取高耐寒玉米自交系Va35-2、Va102、ND246和高寒敏感玉米自交系K22、B68和H105W进行苗期耐寒性差异分析。6℃低温胁迫处理0、2、4、6 d后,高耐寒自交系Va35-2、Va102、ND246和高敏感自交系K22、B68和H105W的生长和生理生化指标都有不同程度的变化,但是Va35-2、Va102和ND246各项指标变化幅度较小,而K22、B68和H105W的变化幅度较大,不同品种间差异显著。总体来看,随着低温胁迫时间的延长,生长指标(株高、根长、地上部鲜重、地上部干重、地下部鲜重和地下部干重)和生理生化指标(相对含水量、脯氨酸、可溶性糖含量和保护酶活性(SOD、POD、CAT))呈下降趋势,高耐寒玉米自交系下降幅度较小,而高寒敏感玉米自交系下降幅度较大。相对电导率和丙二醛含量呈上升趋势,耐寒玉米自交系上升幅度较小,而寒敏感玉米自交系上升幅度较大。苗期性状的相关性分析表明各项生长和生理指标之间联系紧密、互相影响,在低温胁迫条件下调节植物的生长。     

在盐碱地上种植耐盐冬小麦的综合效益研究

种植耐盐冬小麦,是提高盐碱地生产力,收复弃耕三地,开垦盐碱荒地,提高土地利用的一最具生态效益,经济效益和社会效益的办法。本文是“科技兴阿”项目中“石冬五号耐盐冬小麦在阿克苏地区盐碱地推广示范”的工作总结。石冬五号耐盐冬小麦在阿克苏地区盐碱地上种植,表现出较好的耐盐,丰产等生态特性和较好的经济效益,同时具有晚播,利于轮作倒茬和改良土壤等作用。     

干旱胁迫对5个种源沙柳(Salix psammophila)气体交换及水分利用效率的影响

在盆栽条件下,对5个种源沙柳进行了水分胁迫处理,在不同干旱阶段对苗木叶水势、土壤含水率、蒸腾速率、光合速率等气体交换特性及水分利用效率进行了研究.结果表明:沙柳属于亚低水势忍耐脱水耐旱树种,叶水势随土壤含水量的下降而下降,变化趋势可用双曲线方程y=a b/x(0.389 0＜a＜0.520 3,8.906 6＜b＜11.466 9)拟合,其中民勤种源沙柳的双曲线方程中b值最低,为8.91,表现出较强的耐旱特性.在正常水分供应条件下,榆林种源沙柳的光合速率为23.89 μmol/(m2·s),水分利用效率为3.44 μmol/mmol,表现出很强的光合生产能力.随着干旱胁迫的加剧,各种源沙柳苗木的水分利用效率均有不同程度增加,民勤种源沙柳的增加值最大,为0.75 μmol/mmol,表现出了较强的抵抗干旱的能力,而榆林种源沙柳对水分亏缺则非常敏感,光合速率、蒸腾速率都急剧下降.这充分表明在水分供应充足的条件下,榆林种源沙柳具有最大的光合生产潜力;而当遇到干旱胁迫时,民勤种源沙柳则表现出极强的维持体内水分平衡的能力,是5个种源中最耐旱的种源.     

热激处理对甘蓝幼苗耐热性的影响

通过对耐热性不同的2个甘蓝品种种子进行热激处理,研究了热激处理对甘蓝幼苗耐热性的影响,结果表明:甘蓝种子经热激处理后,耐热品种叶片中的可溶性蛋白质、游离脯氨酸含量增幅大于不耐热品种,不耐热品种叶片中的丙二醛(MDA)含量和膜透性增幅大于耐热品种,而耐热品种的热害指数小于不耐热品种。     

基于标准化降水蒸散指数的甘肃省干旱时空特征分析

为明确气候变化条件下甘肃省不同时间尺度的干旱特征,选用1951-2015年甘肃省33个气象站点逐日气象数据,计算了不同时间尺度的标准化降水蒸散指数SPEI,同时结合Mann-Kendall突变检验、复小波分析、经验正交函数分解、旋转经验正交函数分解等方法,对甘肃省65 a来干旱时空格局特征进行了分析。结果表明：在年际变化趋势方面,甘肃省干旱情势为由干变湿再变干,近年干旱趋势逐渐加重;四季均呈现由干变湿然后变干的趋势,近年春季变干趋势显著;干旱强度在全省范围内主要为轻旱和中旱等级,并表现为局域性轻旱和全域性中旱。在周期性变化方面,甘肃省的干旱时间周期性强弱依次为39、13、7、22 a尺度,但不同时间尺度表现出了不同的干湿震荡规律。在空间格局方面,甘肃省整体上呈西北部干旱缓解、东南部干旱加剧的趋势;春季干旱加剧最明显,冬季次之,夏季和秋季干湿状况基本相似。按照干旱区域敏感性强弱可将甘肃省分为东南地区东部（Ⅰ区）、西北地区（Ⅱ区）、中部地区（Ⅲ区）和东南地区西部（Ⅳ区）,其中Ⅲ区呈干旱缓解趋势,其他地区基本呈干旱加剧的趋势。     

抗旱救灾农作制度的建立

在分析甘肃省中东部黄土高原旱作区当前干旱灾害和农业生产现状的基础上,进一步分析了干旱灾害和农业生产模式以及二者的互作效应对农田系统抵御干旱灾害能力的影响.认为抗旱减灾农作制度必须以科学轮作的作物体系、耕地质量保育和自然降水高效利用的栽培技术体系为支撑点.只有建立基于多样化的作物体系、秸秆还田、科学轮作、垄沟种植、二元覆盖和少免耕技术的农作制度,协调农田生产和生态之间的关系,才能够实现甘肃省中东部黄土高原旱作农田水土资源的可持续利用,达到抗旱救灾和农田生产力持续提高的目标.     

辣椒苗期耐热性及其生理生化特性研究

对6个耐热性不同的辣椒品种进行高温处理,计算热害指数,并研究辣椒幼苗叶片中超氧化物歧化酶、过氧化物酶的活性变化,以及丙二醛、脯氨酸的含量变化。结果表明,辛香8号和辛香24号耐热性较强;随着胁迫温度的升高,辣椒叶片中SOD的活性均表现为先上升后下降;POD活性与品种耐热性无明显相关性;MDA含量和脯氨酸含量与胁迫温度呈正相关。SOD活性、PRO和MDA含量变化可以作为辣椒耐热性鉴定的生理指标,而POD活性则不适合用于鉴定辣椒的耐热性。     

干旱胁迫对地被菊膜脂过氧化和抗氧化酶活性的影响

为研究地被菊的抗旱能力,用盆栽控制浇水模拟干旱的方法,研究不同程度干旱胁迫下地被菊膜脂过氧化和抗氧化酶活性的变化。结果表明:在轻度干旱胁迫下地被菊质膜透性和丙二醛含量变化不显著,随着干旱胁迫程度的加深,地被菊叶片质膜透性、丙二醛含量升高,抗氧化酶SOD、CAT活性在轻度和中度干旱胁迫下显著升高,在重度干旱条件下下降。POD活性呈现一直上升的趋势,表明地被菊有较高的抗干旱能力。     

转YHem1 番茄植株耐盐性的研究

 YHem1是一个由拟南芥HemA1启动子（一种光响应型启动子）控制的酿酒酵母菌5–氨基乙酰丙酸（ALA）合酶基因（Hem1）。将该基因转化番茄植株,可以提高叶片内源ALA含量及其代谢能力,增加叶绿素含量和抗氧化酶活性,并降低产生速率和丙二醛（MDA）含量。200 mmol ·L^-1 NaCl处理,降低了野生型番茄叶片ALA合成与代谢能力和叶绿素含量,同时诱导叶片产生速率、H₂O₂和丙二醛（MDA）含量上升,而超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）、过氧化物酶（POD）和抗坏血酸过氧化物酶（APX）等抗氧化酶活性则逐渐降低。盐胁迫也导致转YHem1番茄ALA合成与代谢能力、叶绿素含量和抗氧化酶活性下降,但其降幅明显低于野生型。盐处理10 d后,转基因番茄植株保持着较高的生物学积累量和较低的盐胁迫抑制程度,说明转入YHem1基因可以提高番茄耐盐性。此外,转基因番茄叶片H₂O₂含量始终保持较高水平,暗示其可能作为一种信号分子参与细胞生理调节。