干旱胁迫及复水对刺槐苗水分运输过程的影响

为探讨在干旱胁迫及复水条件下,植物对体内水分运输过程的调控能力,以盆栽2年生刺槐苗木为材料,用改良的"冲洗法"测定了干旱及复水处理条件下刺槐苗木体内水分运输过程参数。结果表明:1刺槐苗木水分运输过程胁迫指数随干旱胁迫程度的增大而增大,不同处理间胁迫指数均差异显著(P<0.05)。不同时期刺槐苗木水分运输过程胁迫指数从大到小呈现为:生长初期、生长旺期、生长末期的趋势。2干旱胁迫复水24 h后,刺槐苗木水分运输过程参数均有不同程度恢复,恢复度变化随干旱胁迫程度的增加而减小,不同处理间恢复度均差异显著(P<0.05)。3干旱胁迫复水24 h后,刺槐苗木水分运输过程存在补偿效应且主要出现在苗木的生长旺期轻度干旱胁迫条件下,补偿指数随胁迫强度的增加而下降,不同处理间差异显著(P<0.05)。因此,干旱胁迫会对植物造成一定的伤害,然而植物为保持正常的生理活动,能够启动一系列应激反应来阻止、降低或修复干旱胁迫造成的伤害且恢复程度与苗木生长时期及干旱胁迫程度密切相关。复水24 h后,刺槐苗木水分运输过程存在明显补偿现象,这是生物保存自身的一种重要机制,弥补干旱胁迫对苗木所造成的损失。     

采用PEG模拟干旱胁迫及复水玉米光合补偿效应

采用聚乙二醇(PEG)模拟干旱胁迫方法,研究玉米五叶期水分胁迫期间及复水后叶片叶绿素含量、叶绿素荧光动力学参数、光合参数和可溶性糖的补偿效应.研究结果表明,胁迫期间叶片叶绿素含量、PSⅡ原初光的转化效率(Fv/Fm)和PSⅡ的潜在活性(Fv/Fo)、光合速率均降低,而可溶性糖浓度升高,且降低幅度和升高幅度与胁迫程度正相关;复水后,叶片叶绿素含量、Fv/Fo和Fv/Fm、光合速率及可溶性糖浓度均逐渐恢复,出现补偿和超越补偿效应,恢复所需要时间与胁迫程度正相关.胁迫抑制植株生长,导致同化物消耗减少并在叶片内堆积,光合作用降低,表明旱后复水玉米的生长补偿与光合补偿之间具有正反馈机制.     

浑善达克沙地C3和C4植物对干旱胁迫响应策略

 选取浑善达克沙地C₃植物羊草(Leymus chinensis)和C₄植物虎尾草(Chloris virgata)为研究对象,进行2种干旱胁迫处理,处理1将植物浇至饱和含水量后,使其自然干旱10d,之后复水至饱和含水量;处理2是在处理1的基础上,每天晚上让植物接受自然的大气凝结水.处理期间测定植物的叶片水势、比叶面积、气孔密度、氮含量及生物量等生理生态指标,探讨干旱胁迫及复水后不同光合功能型植物对干旱胁迫响应策略.研究表明,(1) 干旱胁迫显著降低了虎尾草的叶片水势,大气凝结水没有显著改变其叶片凌晨水势,干旱胁迫第10天时羊草叶片凌晨水势值显著降低,大气凝结水使羊草叶片的水势值保持在正常范围之内;(2) 不同干旱胁迫下,植物比叶面积和气孔密度与处理前相比呈下降趋势,但在复水后恢复到处理前水平;(3) 干旱胁迫显著提高了羊草叶片的氮含量,而虎尾草叶片氮水平变化不显著;(4) 干旱胁迫显著提高了羊草的根冠比,而虎尾草的根冠比影响不大,但干旱胁迫则显著提高了虎尾草的果重比.羊草在干旱胁迫下分配较多的生物量到根系,有利于水分的吸收,从而提高了其抗旱性,而虎尾草则分配较多的生物量到种子,使其不断扩大繁殖群体.     

玉米毛状根再生植株干旱胁迫与复水条件下膜质过氧化水平变化

选用毛状根再生植株及自交系P131为材料,研究玉米毛状根再生植株在干旱胁迫及复水处理条件下活性氧(ROS)、过氧化氢酶(CAT)和谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-PX)的变化,探究玉米毛状根再生植株的膜脂过氧化水平.结果表明:干旱胁迫8 d,和正常供水水平比,玉米毛状根再生植株和对照组植株ROS含量分别增加14.3%和35.4%.CAT和GSH-PX的含量不断增加,和ROS的变化趋势相似,对照组植株均高于玉米毛状根再生植株.复水后,两种植株CAT和GSH-PX以及ROS都迅速下降,干旱胁迫4 d、6 d处理的玉米毛状根再生植株迅速恢复到接近正常供水水平,干旱胁迫8 d含量略高于正常水平,且不同干旱胁迫处理之间的含量差异较小;但对照组植株不同干旱胁迫处理之间的含量差异较大.     

棉花长期干旱后复水叶片光合特性及碳氮含量的变化

在田间条件下,选用棉花品种新陆早45号为试验材料,研究长期干旱后复水后棉花新发育叶片的光合能力、比叶重和碳氮比的变化过程。结果表明:在整个测定周期内,干旱后复水新发育叶片的净光合速率、气孔导度和叶面积明显高于对照,叶片叶绿素含量和氮含量也有不同程度的增加,差异最大时,分别高于对照处理25.66%和50.34%;干旱后复水新发育叶片不仅具有较高的氮含量,而且碳氮比上升时间也较早。这表明棉花经过长期干旱后复水叶片光合特性发生了变化,较高的气孔导度、叶绿素含量和氮含量都为叶片较高的净光合速率提供了基础条件;而碳氮比较快上升可能是干旱后复水棉株光合物质更多用于生殖生长。     

苏铁耐旱、抗寒及光合生理特性研究

采用干旱胁迫及人工模拟冷冻试验 ,进行苏铁耐旱、抗寒及光合生理特性研究 ,结果表明 :不同年龄苏铁的耐旱性、抗寒性及光合生理指标存在明显差异 ,随苏铁叶龄增加 ,苏铁叶片水势、冻害敏感指数和 NR活力下降 ,蒸腾速率、自然饱和亏和叶绿素含量增加 ,苏铁耐旱及抗寒性增强 ;苏铁水分及光合生理指标对干旱胁迫反应敏感 ,随干旱胁迫加剧 ,苏铁叶片水势、蒸腾速率、叶绿素、NR活力及净光合速率下降 ,而自然饱和亏增大 ,以适应胁迫环境 ,使苏铁表现出较强的抗旱性和生命力。     

不同种群羊草幼苗对土壤干旱胁迫的生理生态响应

对干旱条件下三个不同种群羊草叶水势、生物量及其分配格局、生理生化反应进行研究．各种群羊草的生长对轻度干旱胁迫不敏感，重度胁迫下羊草生物量均呈下降趋势，但不同种群变化存在差异．重度胁迫下白音锡勒种群生物量显低于对照和轻度胁迫，而达里湖种群和嘎松山种群与对照、轻度胁迫差异不显．随胁迫强度加大，达里湖种群和嗄松山种群地下部分投入比例增加，白音锡勒种群重度胁迫下地下生物量却显减少．三个种群羊草叶水势变化相似，均随胁迫时间的延长和胁迫强度的加大而下降，但轻度胁迫与对照差异不显，重度胁迫处理第6d迅速下降，第8d降到最低，复水后不同种群羊草水势恢复程度不同．三个种群羊草叶片可溶性蛋白含量、可溶性糖含量、游离脯氨酸含量、MDA含量的变化相似，均随干旱胁迫的加剧而增加，复水后逐渐恢复．嘎松山和白音锡勒种群可溶性糖和脯氨酸含量增加的幅度大于达里湖种群，胁迫条件下达里湖种群羊草叶片的MDA含量高于其它两个种群．     

水分胁迫对冬麦幼苗激素水平的影响

水分胁迫初期,2个品种小麦幼苗脱落酸(ABA)只有少量增加,此后ABA迅速累积,胁迫后期,F_ (122)约增加20.7倍,丰8仅增加4.7倍。复水后均很快下降到对照水平。胁迫初期,小麦幼苗出现萎蔫症状之前,玉米素核苷(ZR)便迅速下降,然后再升高,随着胁迫的加剧再次下降,复水后又迅速回升。出现一“反冲”现象。F_ (122)幼苗中ZR在干旱处理的第2天便迅速下降了69.8％,而丰在干旱的第3天只下降了14.6％。这反映了2个品种小麦内源激素水平的变化对水分胁迫反应的差异。     

茉莉酸甲酯对干旱及复水下落叶冬青苗叶片抗氧化水平的影响

【目的】落叶型冬青(Ilex verticillata L.)是一种重要的冬季观果树种,研究其干旱可为扩大其种植范围和提高其适应性提供参考。【方法】以引种落叶冬青扦插苗为试验材料,通过对照、500 μmol/L MJ(茉莉酸甲酯)、干旱、干旱+500 μmol/L MJ(drought+MJ)处理,研究外施MJ、干旱胁迫及复水条件下对落叶冬青叶片光合色素、活性氧、抗氧化水平的影响。【结果】干旱处理第12天时,叶片含水量、叶绿素和类胡萝卜素的含量都显著下降; 而干旱+MJ处理能够显著地提高上述指标的水平。干旱显著地增加了叶片H₂O₂、O^·-₂、丙二醛(MDA)的含量,在处理的第12天都分别达到最高点,而添加MJ能够在第8～12天有效降低上述指标的水平。干旱对不同抗氧化酶及抗氧化物产生不同的影响: SOD活性先下降后恢复到对照水平,POD、APX 、GR酶活性及抗氧化物质AsA、GSH含量随处理时间的延长而增加,分别在处理的第8天(GR与GSH)或第12天(POD、APX与AsA)达到高点; 而drought+MJ处理的POD、APX与AsA在第8天、GR与GSH在第3天分别达到高点,以后随着H₂O₂、MDA和O^·-₂含量的降低,POD、APX、GR活性和AsA和GSH含量也相应地处于较低水平。干旱复水6 d时落叶冬青苗仍有干旱症状,而drought+MJ处理在复水6 d时各指标基本能恢复到对照水平。【结论】连续12 d的干旱使落叶冬青苗木活性氧的含量显著地增加,造成了氧化胁迫; 添加MJ后能使其抗氧化保护系统的功能迅速开启,清除活性氧,降低氧化胁迫水平,有效缓解干旱胁迫带来的伤害,提高落叶冬青苗的抗旱性。本研究为扩大落叶冬青苗木的种植范围和提高其适应性提供参考。     

水分预胁迫对干旱条件下高羊茅光合特性的影响

采用土培的方法,通过对高羊矛幼苗进行水分预胁迫、解除胁迫、再胁迫处理,研究了水分预胁迫对干旱条件下高羊茅光合特性的影响.结果表明,经水分预胁迫的高羊茅能够更好地利用有限的水分,光合速率、气孔导度、胞间二氧化碳浓度、蒸腾速率下降幅度均低于未经预胁迫的高羊茅,水分预胁迫缓解了干旱对高羊茅光合特性的影响.     

紫花苜蓿新品系MS-LM01的抗旱性初步鉴定

为阐明紫花苜蓿新品系MS-LM01的抗旱性,采用盆栽断水法模拟土壤干旱胁迫,设置三个水分梯度,研究不同紫花苜蓿品种响应干旱的形态和生理特征.结果表明:随着胁迫程度的增加,各品种的株高、根粗、生物量、叶片相对含水量、叶绿素含量、净光合速率都呈明显的下降趋势,而脯氨酸含量呈增加趋势.与其他4个品种相比,MS-LM01在轻度干旱(LS)和重度干旱(SS)处理下株高、生物量、根粗、叶片相对含水量、脯氨酸含量、净光合速率等对干旱胁迫的敏感程度较小.隶属值综合分析显示抗旱能力大小依次为陇东MS-LM01甘农3号金皇后中苜1号.表明新品系MS-LM01具有较强的抗旱性以及优良的农艺性状,这对干旱地区紫花苜蓿品种的选择以及抗旱性紫花苜蓿品种的选育具有重要意义.     

5种造林树种对干旱胁迫的抗性应答

[目的]探究不同造林树种的抗旱性,为科学配置乡土树种和外来树种及困难立地造林提供依据.[方法]以5个树种,枫香(Liquidambar formosana)、黄连木(Pistacia chinesis)、长序榆(Ulmus elongata)、黄山栾树(Koel-reuteria bipinnata)和娜塔栎(Quer...     

土壤干旱胁迫对云锦杜鹃水分利用效率的影响

以盆栽5年生云锦杜鹃苗木为材料,分对照(土壤水分含量为最大田间持水量的75%~80%)、轻度胁迫(60%~65%)、中度胁迫(45%~50%)、重度胁迫(30%~35%)4组,研究了土壤干旱对水分利用效率等生理指标的影响,结果表明:随着干旱胁迫的加重,叶片净光合速率、蒸腾速率、气孔导度依次降低,水分利用效率在轻度胁迫下增高,在重度胁迫下降低.高温使净光合速率降低,蒸腾速率升高,水分利用效率进一步降低.     

用基因芯片技术分析干旱胁迫下生殖生长期大麦的基因表达

耐旱性是干旱地区稳定和增加大麦产量的一个关键因素。鉴定出与耐旱性相关的功能基因,一方面可了解大麦的耐旱机理,同时还可以促进利用生物技术来改良大麦的耐旱性。在研究中,2个在耐旱性上具有明显差异的大麦品种Tadmor(耐旱)和WI2291(干旱敏感)被选作材料,采用22000个ESTs(基因表达序列标签)的Affymetrix大麦基因芯片Barley1来分析生殖生长期干旱胁迫下2个大麦材料的差异表达基因。研究结果表明,干旱胁迫下2个大麦材料中有77个共调节基因,其中部分基因已被报道过可能与抗旱性相关。这些基因中已有功能注释的基因按其生物学功能被分为14组,猜测它们是干旱胁迫的响应基因,在抗旱性上可能不起重要作用,或者是必需的但单独不足以提高大麦的抗旱性。进一步比较2个材料差异表达的基因,发现二材料之间有372个受干旱调节基因的差异。这些基因中有功能注释基因的生物学功能中可分为15组,其中一些已被认为与抗旱性相关;而对那些未知功能的基因,推测可能亦在大麦的抗旱性上扮演一定的角色。研究所得结果可为阐述生殖生长期大麦的耐旱性机理提供新的认识。     

印度梨形孢对干旱胁迫下桂花生长及抗旱性的影响

【目的】研究了干旱胁迫下印度梨形孢(Piriformospora indica)对桂花(Osmanthus fragrans)的接种效应,为桂花节水低碳的栽培模式提供理论依据。【方法】以2年生桂花苗为材料,通过园土盆栽的方法,设置接种(40 mL含1 g新鲜印度梨形孢菌丝体的菌剂)+干旱(土壤含水量为田间最大持水量的20%～25%)、接种+轻度干旱(土壤含水量为田间最大持水量的45%～50%)、接种+正常供水(土壤含水量为田间最大持水量的65%～70%)、对照(40 mL灭活菌剂)+干旱、对照+轻度干旱、对照+正常供水共6个处理。【结果】印度梨形孢在桂花根系中定殖率高达81%。与对照组相比,接种印度梨形孢的桂花苗在轻度干旱和干旱胁迫下,株高、地径、干质量均高于对照,尤其是接种+干旱处理达到显著或极显著水平。与对照+干旱处理相比,接种后的桂花过氧化物酶(POD)与超氧化物歧化酶(SOD)、脯氨酸和可溶性糖含量分别增加了13.8%、37.9%、47.6%、40.7%。接种+干旱组的丙二醛含量比对照+干旱组增长量大幅降低。【结论】印度梨形孢与桂花共生能促进干旱(伴随夏季高温)胁迫下桂花生长,...     

干旱胁迫对红皮柳光合特性日变化及生长的影响

红皮柳(Salix purpurea)是我国西北地区重要的乡土树种,生长快、适应性强,在水土保持、防护林和生物质能源等方面发挥重要作用。以红皮柳扦插苗为研究材料,通过盆栽试验,在4种不同程度干旱胁迫处理(对照、轻度干旱、中度干旱和重度干旱胁迫)下,测定叶片的光合作用参数及生长量,分析探讨干旱胁迫对红皮柳光合特性及生长的影响。结果表明:在轻度、中度和重度干旱胁迫下,红皮柳叶片净光合速率(P_n)日均值分别比对照下降10.4%(P＞0.05)、17.9%(P＜0.05)和58.2%(P＜0.05),中度和重度干旱胁迫下P_n下降量达到显著水平; 随着干旱胁迫程度的加剧,P_n的下降伴随着蒸腾速率(T_r)和气孔导度(G_s)的显著下降,水分利用效率(E_WUE)逐渐升高,胞间CO₂浓度(C_i)先下降后上升; 轻度干旱胁迫和中度干旱胁迫下P_n的降低是由于气孔限制引起,而重度干旱胁迫下受到气孔因素与非气孔因素的共同作用。而且,红皮柳生长受到干旱胁迫的显著影响,随着干旱胁迫程度的加重,株高和基径的相对增长率下降程度增大。     

水稻品种耐旱性鉴定的形态学评价指标研究

水稻耐早性鉴定是选育耐早水稻品种的前提。以22个水稻、陆稻和早稻品种为材料,研究了在干旱胁迫条件下,不同品种(组合)幼苗反复干旱存活率、播抽历期(日数)、株高、单穗重、着粒数、实粒数、结实率和千粒重等方面的变化趋势。苗期耐旱性鉴定中,采用幼苗反复干旱存活率,对苗期耐旱性进行评价,全生育期耐旱鉴定中,通过多重相关分析和产量结构分析,筛选出播抽历期(日数)、株高和单穗重3个与产量形成关系最密切因素的干旱胁迫指数,构成综合耐早指数,采用综合耐旱指数作为评价水稻品种全生育期耐旱性的指标,最后提出了苗期耐旱性鉴定和全生育期耐旱性鉴定的分级标准。     

春小麦幼苗硝酸还原酶活性与品种抗旱性的关系

报道了PEG溶液渗透胁迫下春小麦幼苗的NR活性及含氮物质的变化,并对NR活性作为评定春小麦品种抗旱性的指标进行了探讨。结果表明,抗旱性强的品种在无胁迫时NR活性一般较低,在胁迫时,酶活下降幅度较小,SI亦较小;抗旱性弱的品种具有相反的特征。说明春小麦幼苗NR活性与品种的抗旱性有着一定的关系。     

干旱胁迫下麻疯树幼苗根和叶的生理应答变化

采用高浓度聚乙二醇胁迫模拟干旱的方法,研究比较了麻疯树幼苗不同组织根和叶对胁迫的应答变化.结果表明,麻疯树幼苗根和叶对胁迫都产生明显应答,二者组织中相对含水量都明显下降,活性氧、可溶性糖、脯氨酸和丙二醛的含量持续增加,抗坏血酸含量呈现先增加后降低的趋势,但同期上述指标变化幅度都不一样.在整个胁迫期间,根和叶的抗氧化酶系统变化不一致,超氧化物歧化酶、过氧化氢酶、过氧化物酶和抗坏血酸还原酶活性的应答启动时间、活性变化幅度和应答持续时间也呈现一定的差异.但是,在整个胁迫处理期,根和叶组织中上述各酶活性均维持高于对照的水平.     

Increased sensitivity to drought stress in <Emphasis Type="Italic">atlon4 Arabidopsis</Emphasis> mutant

The ATP-dependent serine protease Lon belongs to the AAA+ superfamily, which is widely distributed in bacteria, archaea, and eukaryotic cells. Lon participates in the regulation of numerous physiological processes and gene expression via degrading various unstable and non-native regulators. In this study, we showed that the Arabidopsis atlon4 mutant is more sensitive to drought stress than wild-type plants. Compared with wild-type plants, atlon4 mutant plants showed increased water loss, decreased water use efficiency, and impaired stomatal closure in drought stress conditions.