Stoffbildung, CO2-Gaswechsel, Kohlenhydrat- und Stickstoffgehalt von Winterweizen bei erhöhter CO2-Konzentration und Trocken-streß

Dry Matter Production, CO₂ Exchange, Carbohydrate and Nitrogen Content of Winter Wheat at Elevated CO₂ Concentration and Drought Stress
Methods of mathematical modelling and simulation are being used to an increasing degree in estimating the effects of rising atmospheric CO₂ concentration and changing climatic conditions on agricultural ecosystems. In this context, detailed knowledge is required about the possible effects on crop growth and physiological processes. To this aim, the influence of an elevated CO₂ concentration and of drought stress on dry matter production, CO₂ exchange, and on carbohydrate and nitrogen content was studied in two winter wheat varieties from shooting to milk ripeness. Elevated CO₂ concentration leads to a compensation of drought stress and at optimal water supply to an increase of vegetative dry matter and of yield to the fourfold value. This effects were caused by enhanced growth of secondary tillers which were reduced in plants cultivated at atmospheric CO₂ concentration. Analogous effects in the development of ear organs were influenced additionally by competitive interactions between the developing organs. The content and the mass of ethanol soluble carbohydrates in leaves and stems were increased after the CO₂ treatment and exhausted more completely during the grain filling period after drought stress. Plants cultivated from shooting to milk ripeness at elevated CO₂ concentration showed a reduced response of net photosynthesis rate to increasing CO₂ concentration by comparison with untreated plants. The rate of dark respiration was increased in this plants.     

甘肃地方苜蓿农家品种脯氨酸积累能力与抗旱性的研究

本文依据“脯氨酸维持积累时间”和“脯氨酸维持积累量”指标评介了四个甘肃地方苜蓿农家品种的抗旱能力。结果表明:敦煌苜蓿的抗旱能力高于会宁、秦安、灵台苜蓿,其中会宁苜蓿居二,灵台苜蓿抗旱性最差。这一抗旱排序与叶片相对含水量及气孔指标所得到的结果相一致。证明了“脯氨酸维持积累时间”和“脯氨酸维持积累量”可以作为首蓿抗旱性的鉴定指标。     

质膜内在蛋白ZmPIP1;1参与玉米耐旱性和光合作用的功能分析

质膜内在蛋白(plasma membrane intrinsic proteins, PIPs)是水通道蛋白主要亚家族成员之一,在植物生长发育过程中具有重要调节功能。前期研究表明,玉米ZmPIP1;1基因表达受到渗透和盐胁迫的强烈诱导,但其在玉米中的生物学功能尚不明确。本研究通过玉米遗传转化获得了ZmPIP1;1超表达转基因株系,干旱胁迫实验揭示了ZmPIP1;1超表达转基因株系较野生型具有较低的水分散失率及较强的干旱胁迫耐性。转录组测序结果表明参与ABA生物合成及其信号通路相关基因的表达水平发生了显著变化。在田间正常生长条件下,ZmPIP1;1超表达转基因植株与野生型在生长发育过程中没有明显差异,但转基因玉米株系具有较高的光合效率,粒宽和百粒重增加,玉米单果穗的产量提高。此外,通过荧光双分子互补实验观察到ZmPIP1;1和ZmPIP2;6蛋白在玉米叶肉细胞原生质体的细胞质膜和叶绿体膜上存在互作,并且可能导致了ZmPIP蛋白的重定位。该研究为ZmPIP1;1分子机制的解析奠定了重要基础,为玉米高光效分子设计育种开辟了新的途径。     

花椰菜AP2/ERF转录因子家族成员BobERF17响应逆境胁迫的表达及功能研究

AP2/ERF为植物特有的一类转录因子超家族,其中ERF家族成员被证实在植物逆境胁迫响应中发挥重要作用.为研究花椰菜中不同ERF转录因子的功能,本研究对花椰菜ERF家族中的一个成员BobERF17进行了克隆、表达及功能探究.序列分析显示,BobERF17编码区全长576 bp,编码一个由191个氨基酸组成的蛋白.聚类分...     

不同紫花苜蓿几个抗旱指标的灰色关联分析

运用灰色关联分析法,对5项抗旱指标与5个紫花苜蓿(Medicago Sativa)品种抗旱性的相关性进行了分析。关联度分析结果表明:各指标与苜蓿品种抗旱性的关联序为:游离脯氨酸含量>SOD>POD>相对含水量>叶片水势。各指标对苜蓿抗旱性的影响,以游离脯氨酸含量最大,其次为SOD及POD;再次相对含水量;而叶片水势的影响最小。     

河北省近40年干旱变化特征分析

根据1961—2000年河北省69个站逐月降水资料,采用Z指数作为各代表站旱涝等级划分标准,根据计算出的Z指数把旱涝情况划分成7个等级,并在此基础上计算了河北省历年干旱的严重程度和干旱发生的范围。对近40年来的资料分析表明:这一区域冬季干旱面积变化不大,春、秋季干旱面积呈减小的趋势,夏季干旱面积呈扩大趋势,年干旱面积也呈扩大趋势。     

猪屎豆种质资源萌发期的耐旱性评价

为筛选耐旱性强的优异猪屎豆种质,本研究采用质量分数为15%的聚乙二醇（PEG-6000）溶液模拟干旱环境,以相对发芽势、相对发芽率、萌发耐旱指数、相对胚根长、相对苗高和活力指数作为评价指标,利用隶属函数法对228份猪屎豆种质资源的萌发期耐旱性进行综合评价。根据6个评价指标的平均隶属函数值将猪屎豆资源的耐旱性分为5个等级,其中耐旱等级为Ⅰ级的种质1份,来源于云南元江,平均隶属函数值为0.8;Ⅱ级种质13份,0.6≤平均隶属函数值<0.8;Ⅲ级种质105份,0.4≤平均隶属函数值<0.6;Ⅳ级种质105份,0.2≤平均隶属函数值<0.4;Ⅴ级种质4份,其平均隶属函数值小于0.2。     

新疆北部地区春夏季干旱的区域性和持续性特征

基于1961-2007年36站的逐日降水资料,分析新疆北部地区春、夏季干旱的区域性和持续性特征。结果表明：新疆北部春、夏季干旱发生较为频繁,尤其在北疆西北部地区,春旱平均3 a一遇,夏旱为4~5 a一遇。季节间的连旱概率较低,不足10%,主要以月际间的连旱为主,其中2个月的持续干旱次数占干旱总次数的20%左右。进一步的分析表明,春夏之交的5~6月,是2个月连续干旱发生次数相对频繁的时期,北疆西北部地区此类连续干旱事件最多。伊犁河谷、北天山地区和北疆北部春旱较夏旱频繁,春旱以北疆北部发生最多;夏旱3个区域发生频次相似,但北天山地区大旱发生频数较高。3个区域的春、夏季干旱程度均呈减弱趋势,春旱在20世纪90年代中后期、夏旱在80年代中后期处在一个较低的发生期。     

黄腐酸对雾培马铃薯幼苗抗旱性的影响

试验以马铃薯(Solanum tuberosum)幼苗为研究对象,采用雾培装置进行不同黄腐酸用量和干旱胁迫处理(分别为CK,不加黄腐酸和PEG; 10％ PEG;0.01％ FA+ 10％ PEG;0.03％ FA+ 10％ PEG;0.05％ FA+ 10％ PEG和0.10％ FA+ 10％ PEG),分析其对马铃薯生长发育及抗性生理的影响。结果表明,在干旱胁迫下,雾培马铃薯幼苗的成活率、叶绿素含量、膜稳定指数、根系活力、匍匐茎数、结薯率和产量呈下降趋势,而丙二醛(MDA)、过氧化氢(H₂O₂)、脯氨酸、可溶性糖含量和过氧化氢酶(CAT)活性及超氧阴离子(O^-₂)产生速率呈上升趋势,过氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)活性先增加后下降,说明雾培马铃薯幼苗在干旱胁迫下生长发育受到显著抑制,正在遭受逆境胁迫。经黄腐酸处理后,幼苗的成活率、匍匐茎数、结薯率和产量则得到了提高,而叶绿素含量、膜稳定指数和根系活力仍呈下降趋势,但较单一干旱胁迫的下降趋势缓慢,而MDA含量、SOD和POD活性及产生速率呈先升高后下降的趋势,脯氨酸、可溶性糖、H₂O₂含量及CAT活性呈上升趋势,其中H₂O₂含量上升趋势较单一干旱胁迫缓慢,说明黄腐酸处理后使干旱胁迫下雾培马铃薯幼苗的生长发育得到了促进,减轻了干旱胁迫对幼苗造成的伤害,提高了植株的整体抗旱性,而这种抗性与黄腐酸浓度呈明显相关性,0.05％ FA对植株的的保护效应最显著,而0.10％ FA则协同PEG加剧了对幼苗的伤害作用。     

基于TVDI指数的冬小麦旱情动态研究——以河北省邢台市为例

以重大干旱年份2010年为例,采用冬小麦生长期的MODIS数据,提取邢台市归一化植被指数(NDVI)和地表温度数据(LST),计算温度植被干旱指数(TVDI),制定农业干旱监测等级,利用该指标对邢台市2010年重大旱情进行分析,并利用降水数据和20 cm土壤湿度数据进行结果验证。结果显示:利用MOD11A2数据反演的地表温度与实测地表温度对比平均误差为0.295℃,反演结果能够代替实地温度进行计算;利用实测20 cm深度土壤相对湿度数据与该地区计算的TVDI值做线性拟合,拟合度R2最高为清河县站点0.722,最低是任县站点0.598,整体效果较好;从验证结果来看,TVDI能够较好地反映出邢台市整体的实际旱情。邢台市2010年冬小麦主要生长阶段中返青拔节阶段整体旱情等级较高,而且出现大面积重旱区域,进入抽穗阶段重旱区域减少,正常或湿润区域范围扩大,整体旱情减轻。