海岛棉不同基因型幼苗对盐胁迫的生理响应

以海岛棉品种新海21号(XH 21,盐敏感基因型)和新海28号(XH 28,耐盐基因型)为材料,采用水培法,从3叶期开始进行NaCl处理(NaCl浓度为0、50、100、150、200、250mmol/L),研究了盐胁迫下海岛棉不同基因型幼苗干物质分配、生长特征、游离脯氨酸含量、根系活力、膜透性及丙二醛含量的变化规律。结果表明:NaCl胁迫对海岛棉耐盐基因型和盐敏感基因型根长、根系活力、茎粗及干物质分配影响具有明显差异,低浓度的NaCl(≤50mmol/L)能够提高耐盐基因型根系活力,促进根长及茎的生长,增加生物量,而对盐敏感基因型无促进作用;随盐浓度的增加,二基因型功能叶丙二醛含量和细胞膜透性均显著上升,但XH 28与XH 21相比,则具有较低丙二醛含量和电解质外渗率。故盐胁迫下海岛棉叶中能保持较高的游离脯氨酸含量及较低丙二醛含量、膜透性是耐盐性品种的生理基础。     

丛枝菌根真菌对植被混凝土中黄花决明生长和抗旱性的影响

干旱胁迫是植被混凝土技术在干旱半干旱地区进行生态修复的最大障碍之一.本研究采用盆栽试验法,探究干旱胁迫下接种摩西斗管囊霉(FM)和根内根孢囊霉(RI)对植被混凝土中黄花决明生长、抗旱性的影响.试验设置为双因素(3种水分×3种接种处理)完全随机试验.结果表明：相同干旱胁迫下,与对照组相比接种AMF能减缓干旱对黄花决明根长和总生物量的抑制作用,但会降低黄花决明的株高.接种AMF显著提高干旱胁迫下超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)活性,同时降低丙二醛(MDA)含量,其中RI对上述指标的的作用效果显著高于FM.干旱胁迫导致可溶性糖(SS)和脯氨酸(Pro)含量显著升高,可溶性蛋白(SP)含量显著降低.接种AMF对提高干旱胁迫下SS和SP含量效果显著,但显著降低Pro含量.通过主成分分析法对不同处理下黄花决明抗旱性进行综合评价发现,接种AMF能有效提高黄花决明抗旱性,其中接种RI对于提高植被混凝土中黄花决明抗旱性的作用优于FM.     

4种草本水土保持植物的耐旱生理特性

采用盆栽方法,研究4种草本植物在人工控制干旱条件下的植物膜脂过氧化作用.结果表明,在干旱胁迫下,4种植物的脯氨酸质量分数均有不同程度的增加;可溶性蛋白质质量分数均表现出随干旱胁迫加强而降低的趋势;丙二醛(MDA)质量摩尔浓度表现出与质膜透性相似的变化趋势,即其质量分数和透性均随胁迫程度的加强而递增;超氧物歧化酶活性(SOD)活性和过氧化氢酶活性(CAT)活性在干旱胁迫下都表现出下降的趋势,并且下降幅度随胁迫程度的加强而增大.综合4种植物的指标表明,以类芦的抗旱性最强,百喜草、香根草其次,五节芒最弱.     

水分胁迫下玉米幼苗光合变化和生理特性分析

对不同水分胁迫下玉米幼苗光合变化和生理特性的系统研究表明,在轻度干旱初期,玉米叶片光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)有所下降,同正常供水(CK)条件相比差异不显著;在中度和重度干旱条件下,Pn,Tr开始就比CK明显降低并不断增大,其间气孔导度(Gs)则同光合速率、蒸腾速率几乎呈平行关系,同时幼苗生长也受到了明显抑制;3种胁迫下,叶片含水量也逐渐减少,丙二醛(MDA)含量、细胞膜透性和渗透调节物质含量随着胁迫程度加深和胁迫时间延长明显增加,保护酶系统(SOD,POD,CAT)活性随着胁迫时间的延长,总体呈现出先升高后降低的趋势.     

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。     

铜、水分胁迫下金属型植物海洲香薷耐性和生长变化

金属型植物生长土壤重金属含量高,保水性和持水能力差,易造成重金属和干旱双重胁迫.据此,本项目选用污染区(CS)、非污染区海洲香薷(NCS)为试材,以水培方法构成Cu、水分胁迫,研究金属型植物的耐性和生物量的变化.结果表明,Cu、水分胁迫以及“Cu+水分胁迫”处理6d和14 d后,NCS的根耐性指数(TI)均明显下降,但是CS的TI仅在水分胁迫以及“Cu+水分胁迫”处理14 d明显下降.幼苗处理14 d后,NCS的生长受到Cu、水分胁迫以及“Cu+水分胁迫”的明显抑制,CS的生长受到水分胁迫和“Cu+水分胁迫”的明显抑制,但是NCS的生长抑制作用更为明显.此外,20 μMCu对CS生长无明显影响.综之,CS耐Cu胁迫,耐短期干旱,耐“Cu+短期干旱”复合胁迫,但是NCS对这3种形式胁迫均比较敏感.实验结果可为矿山生态恢复及其它污染土壤植物修复提供科学依据.     

六份乡土牧草苗期干旱胁迫的对比研究

研究不同乡土牧草材料的苗期植株的抗旱性差异,对筛选干旱区高抗性乡土牧草资源具有重要意义.以6份乡土披碱草属(Elymus L.)牧草的苗期植株为研究材料,进行连续干旱胁迫试验,并测定第0 d、5 d、10 d的脯氨酸、丙二醛(MDA)、叶绿素含量及细胞膜透性,最后运用隶属函数法进行抗旱性综合评价.结果表明,随着干旱的持续,6份实验材料叶绿素的含量显著性降低(P0.05);丙二醛、脯氨酸、细胞膜含量或透性呈显著性增加趋势(P0.05).综合评定抗旱性强弱的顺序为:圆柱披碱草老芒麦垂穗披碱草麦宾草披碱草短芒老芒麦.     

复苏植物牛耳草引导蛋白基因的克隆与表达

复苏植物生长在干旱频繁发生的特殊生境中,具有耐极端干旱的特性,是一种宝贵的耐旱基因资源植物．前期实验从复苏植物牛耳草的叶片中得到一个干旱诱导的细胞壁蛋白基因片段,在此基础上利用5＇-RACE获得全长cDNA,命名为BhDIRI,编码一个199个氨基酸的小分子量蛋白质,与松柏等植物中发现的可能参与木质素合成的引导蛋白具有20％-40％的序列相似性．表达分析表明BhDIRI在复苏植物牛耳草干旱复水过程中mRNA明显积累,激素、信号分子和温度胁迫都可诱导其表达．BhDIRl在N’端包含一个外泌的信号肽,GFP融合蛋白的荧光定位分析证实BhDIRl定位于细胞膜和壁上．根据牛耳草干旱后酸溶木质素含量下降这一现象及以上结果可推测,BhDIRl可能通过调控木质素的单体间的连接方式而改变木质素的物理性质来影响细胞壁的机械强度和柔韧性,减少干旱对细胞造成的机械伤害．     

干旱条件下蚕豆光合和生理特性变化研究

通过盆栽控制水分试验方法,对土壤适宜含水量(90%fθ)、轻度干旱(70%θf)、中度干旱(50%θf)和重度干旱(30%fθ)4种水分条件下蚕豆叶片光合和生理特性进行了系统研究.结果表明:随着干旱程度加重,蚕豆叶片净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)和气孔导度(Gs)受到了明显抑制,细胞间隙CO2浓度(Ci)则先升高后下降再上升;随着胁迫时间的延长,蚕豆叶片细胞膜透性、丙二醛(MDA)含量和渗透调节物质含量明显增加,叶片内的相对含水量和叶绿素含量减少,保护酶系统(SOD,POD,CAT)活性随着胁迫时间的延长,总体表现为先升高后降低.     

铅处理对小麦种子萌发和幼苗生长的影响

以小麦种子为材料,研究了不同浓度的铅(Pb)溶液对小麦种子的发芽、幼苗生长、幼苗叶片丙二醛(MDA)含量和细胞膜透性的影响.结果表明,高浓度的Pb可延缓和抑制小麦种子的萌发和幼苗生长;侧根、主根和芽对Pb的敏感程度为侧根＞主根＞芽;小麦幼苗在低、中浓度的Pb胁迫下通过增加侧根数来抵御Pb胁迫;高浓度Pb2 使膜脂过氧化产物MDA含量升高,使膜透性增加.     

6份乡土牧草苗期干旱胁迫的对比研究

研究不同乡土牧草材料的苗期植株的抗旱性差异,对筛选干旱区高抗性乡土牧草资源具有重要意义。以6份乡土披碱草属(Elymus L.)牧草的苗期植株为研究材料,进行连续干旱胁迫试验,并测定第0 d、5 d、10 d的脯氨酸、丙二醛（MDA）、叶绿素含量及细胞膜透性,最后运用隶属函数法进行抗旱性综合评价。结果表明,随着干旱的持续,6份实验材料叶绿素的含量显著性降低(P<0.05);丙二醛、脯氨酸、细胞膜含量或透性呈显著性增加趋势(P <0.05)。综合评定抗旱性强弱的顺序为: 圆柱披碱草＞老芒麦＞垂穗披碱草＞麦宾草＞披碱草＞短芒老芒麦。     

干旱对华北地区植被变化的影响

利用中分辨率成像光谱仪(moderate-resolutionimagingspectroradiometer,MODIS)归一化植被指数 (normalizeddifferencevegetationindex,NDVI)数据产品和气象站点的帕尔默干旱指数(thepalmerdroughtseverity index,PDSI)数据,分析了2001-2013年华北地区及3个主要地表覆盖类型区植被变化的时空特征和干旱的变化特征, 并以不同时间尺度分析了干旱对植被变化的影响.结果表明:1)华北地区植被NDVI空间分布差异较大,NDVI总体上 呈东南高、西北低的分布特点.2001-2013年,华北地区植被活动呈增强的趋势,其中秋季植被活动的增强趋势最明显. 2)2001-2013年,华北地区的干旱总体上有所减轻,其中秋季干旱减轻的趋势最明显.3)华北地区植被年际变化与干旱 有显著的正相关关系,干旱对植被生长状态有较大影响.北部草原区和中部落叶阔叶林带的植被年际变化与干旱的正相 关性显著;而南部农作物区不显著,干旱对农作物生长状态影响较不明显.4)在季节尺度上,华北地区夏季植被变化与干 旱的正相关性最为显著,夏季植被生长状态最容易受到干旱的影响;以16d的植被数据分析表明,NDVI距平值更适合 表征华北地区植被生长状态与干旱的关系.      

干旱胁迫对接种AMF的香樟幼苗生物量分配及生长的影响

采用3种丛枝菌根真菌(Arbuscular mycorrhizal fungi,AMF)——幼套球囊霉(Glomus etunicatum,GE)、摩西球囊霉(Glomus mosseae,GM)和层状球囊霉(Glomus lamellosum,GL)分别对香樟(Cinnamomum camphora)种子单一接种、混合接种以及不接种(对照)处理,对90d大幼苗进行不同程度的干旱胁迫:正常供水(NW,土壤含水量为田间持水量的80%~90%)、轻度干旱胁迫(MW,土壤含水量为田间持水量的60%~70%)、中度干旱胁迫(MS,土壤含水量为田间持水量的56%~60%)、重度干旱胁迫(SS,土壤含水量为田间持水量的35%~40%);150d后对香樟生长指标进行测定。结果表明,在不同干旱胁迫下,除GM外接种AMF提高了香樟幼苗植株总生物量和抗旱性,而在SS条件下接种AMF显著促进了幼苗的生长(p0.05);在干旱胁迫下接种AMF通过影响植株的生长性状来影响植物的生物量分配;在干旱胁迫下,菌种差异通过影响叶面积来影响幼苗根、叶生物分配从而影响幼苗的总生物量积累和生长;在干旱胁迫下,菌种组合的方式则对幼苗生物量分配与生长均无显著影响;在喀斯特地区多种菌种共存不是以简单的叠加来发挥它们的影响效应,而是通过多种菌种应对不同的水分条件,发挥不同的抗旱效应来影响植物的生长性状,从而优化植物生物量的分配,维持植物在干旱生境下的生长。     

干旱胁迫对接种AMF的香樟幼苗生物量分配及生长的影响

采用3种丛枝菌根真菌(Arbuscular mycorrhizal fungi,AMF)——幼套球囊霉(Glomus etunicatum,GE)、摩西球囊霉(Glomus mosseae,GM)和层状球囊霉(Glomus lamellosum,GL)分别对香樟(Cinnamomum camphora)种子单一接种、混合接种以及不接种(对照)处理,对90 d大幼苗进行不同程度的干旱胁迫:正常供水(NW,土壤含水量为田间持水量的80%~90%)、轻度干旱胁迫(MW,土壤含水量为田间持水量的60%~70%)、中度干旱胁迫(MS,土壤含水量为田间持水量的56%~60%)、重度干旱胁迫(SS,土壤含水量为田间持水量的35%~40%);150 d后对香樟生长指标进行测定。结果表明,在不同干旱胁迫下,除GM外接种AMF提高了香樟幼苗植株总生物量和抗旱性,而在SS条件下接种AMF显著促进了幼苗的生长(p<0.05);在干旱胁迫下接种AMF通过影响植株的生长性状来影响植物的生物量分配;在干旱胁迫下,菌种差异通过影响叶面积来影响幼苗根、叶生物分配从而影响幼苗的总生物量积累和生长;在干旱胁迫下,菌种组合的方式则对幼苗生物量分配与生长均无显著影响;在喀斯特地区多种菌种共存不是以简单的叠加来发挥它们的影响效应,而是通过多种菌种应对不同的水分条件,发挥不同的抗旱效应来影响植物的生长性状,从而优化植物生物量的分配,维持植物在干旱生境下的生长。
     

干旱胁迫对芦竹生理特性的影响

基于芦竹耐旱特性的研究,以芦竹幼苗为试材进行控水胁迫模拟盆栽试验,测定了前期(20 d)、中期(40 d)和后期(60 d)不同水分梯度胁迫下芦竹的根系活力、丙二醛(MDA)、脯氨酸(Pro)、可溶性蛋白(SP)和抗氧化物酶活性(SOD、POD、CAT)的变化,并采用灰色关联度法分析了各指标与芦竹抗旱性的关系。研究表明:1)干旱胁迫导致芦竹根系活力下降,膜质过氧化产物MDA、渗透调节物质Pro和SP含量显著增加;2)抗氧化物酶SOD、POD、CAT在20 d和40 d时随干旱胁迫的增强呈现上升趋势,而在60 d时则呈现下降趋势;3)芦竹各项生理指标的抗旱性关联顺序为:SPSODMDAPODProCAT根系活力;芦竹SP含量的关联度虽然大于0.9,但芦竹并不是依靠这一种机理来适应干旱生境,而是通过调节自身的代谢功能来提高其抗旱性;4)在不同梯度干旱胁迫下,芦竹的生长受到不同程度的抑制,但整体而言,芦竹能够通过调节自身的保护酶系统和渗透物质的调节来减轻干旱损伤,以维持正常生理功能,对干旱胁迫具有一定的适应性。     

抗旱剂对粳稻幼苗生长和一些生理特性的影响

以粳稻合系22-2为材料,研究幼苗期干旱胁迫下喷施乙酰水杨酸和EDTA抗旱剂对幼苗生长和一些生理指标的影响。结果表明,幼苗期干旱胁迫下喷施乙酰水杨酸和EDTA有利于促进粳稻幼苗叶片和根系生长,增加叶片叶绿素和可溶性糖含量,降低脯氨酸含量,提高叶片渗透调节能力和保水能力,显著降低丙二醛含量,减少细胞膜伤害,有利于抗旱保苗。两种抗旱剂中乙酰水杨酸处理对提高粳稻幼苗抗旱能力的效果较EDTA强,浓度均以1g/L较佳。     

高温胁迫对2种苔藓植物生理生化指标的影响

以砂藓和毛尖紫萼藓为材料,研究了高温胁迫对其细胞膜透性、保护酶活性和渗透调节物质的影响,探讨了2种苔藓植物对高温胁迫的的适应性。结果表明,随着胁迫温度的升高,2种苔藓植物的细胞膜透性与丙二醛含量均增强;超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)活性及可溶性蛋白含量均呈现出先上升后下降的趋势;毛尖紫萼藓的脯氨酸含量一直持续上升,而砂藓的脯氨酸含量在一定程度内出现下降。经几项生理指标的综合分析,毛尖紫萼藓的耐高温能力强于砂藓。     

北京园林绿化耐热白桦种源筛选

为筛选适应北京地区气候的耐热白桦种源,丰富北京园林绿化植物种类,对收集的7个不同白桦种源进行高温胁迫处理,比较了胁迫后不同种源间的叶片相对水分含量、丙二醛含量、叶绿素含量、细胞膜透性和光合速率等指标的差异,并采用聚类分析的方法划分了几种白桦的耐热型。结果表明不同种源的相对电导率、光合速率和形态受害等级差异显著,种源"园科"在细胞膜透性和光合速率等方面表现出较小的胁迫伤害。结论认为相对电导率、光合速率和形态受害指标是白桦耐热性评价的重要指标,种源"园科"是适合于北京地区的最具栽培潜力的耐热白桦种源。     

三种胡枝子对干旱胁迫的生理响应

为探究胡枝子属植物的抗旱机制,对三种胡枝子植物采用苗期15%PEG溶液胁迫不同时间梯度（0 h、6.5 h、13 h、19.5 h、26 h）,进行生理指标的测定。结果表明：随着胁迫时间的延长,尖叶胡枝子和牛枝子的幼苗相对含水量均呈现下降趋势,达乌里胡枝子在各个处理梯度上的相对含水量无显著变化（P>0.05）;与对照相比,3种胡枝子的SOD活性都发生了不同程度的提高,但不同植物的生理响应不同。3种胡枝子在各个时间梯度处理下的丙二醛含量与对照相比差异均不显著（P>0.05）,表明经15%PEG溶液6.5 h～26 h的干旱胁迫,未对3种胡枝子的幼苗细胞膜造成显著伤害。     

"Effects of Drought Stress on Growth of Mulberry (Morus alba L. ) Trees in the Hydro-Fluctuation Beltof the Three Gorges Reservoir Area"

在温室条件下模拟三峡库区消落带夏季伏旱时土壤水分变化特征,以盆栽桑树为材料,设置对照(CK)、中度干旱胁迫(T1)和特大干旱胁迫(T2)3个含水量梯度,研究了不同程度干旱胁迫对桑树生长的影响。结果表明:1)随着干旱胁迫的加剧,桑树的株高、地径和根表面积逐渐降低,差异显著(p<0.05);根冠比在处理初期逐渐升高,而后期逐渐降低;比根面积总体呈上升的趋势,差异显著(p<0.05)。2)随着处理时间的延长,各处理组的株高、地径、根表面积以及根冠比呈不同程度的上升趋势;比根面积基本上呈逐渐降低的趋势。研究结果表明,在不同程度的干旱胁迫条件下,桑树的生长受到一定程度的抑制,但能够通过合理调节自身生物量的配置,以增强吸水能力,减轻干旱伤害,维持植物体的正常生长,从而表现出一定的抗旱耐旱潜力。