水杨酸对黄瓜子叶表皮气孔开度的调节作用

以黄瓜品种中农203(Cucumis sativus L.cv.Zhongnong 203)幼苗为试材,采用SA溶液根部施用和子叶表皮浸泡两种方式,显微观测了不同外源水杨酸(Salicylic acid,SA)溶液处理对其子叶表皮气孔开度的影响,以探讨SA与气孔运动的关系.结果表明:SA子叶表皮浸泡或根部施用后,气孔运动的趋势是随着SA浓度增加而孔径逐渐变小,且SA磷酸缓冲液的作用效果与SA水溶液相似.随着处理时间的延长,气孔开度逐渐变小,且气孔开度与SA处理时间达极显著(r=-0.962**)或显著(r=-0.914*)负相关.溶液低pH值,增强了SA对气孔开度的抑制作用,且SA浓度越高作用越明显;0.1 mmol/L SA处理后,pH为8、7、6溶液的气孔开度抑制率分别为90.2%、93.8%和96.3%,即SA溶液对气孔开度的抑制率随着溶液pH降低而升高.可见,外源SA能够促进气孔关闭,其作用随着SA浓度升高、处理时间延长和溶液pH值降低而增强,相对于磷酸缓冲液,以蒸馏水作为溶剂的SA溶液促进气孔关闭的作用更大.     

O_3和干旱胁迫对元宝枫叶片气孔特征的复合影响

利用开顶式气室(OTC)研究了O3胁迫(空气O3浓度加118μg·m-3)、干旱胁迫(土壤水分保持在田间持水量的40%~50%)以及O3与干旱复合胁迫(空气O3浓度加118μg·m-3和土壤水分保持在田间持水量的40%~50%)对元宝枫(Acer truncatum Bunge.)叶片气孔特征的影响。结果表明:O3胁迫41 d时气孔密度变化不明显,62和110 d时显著增加(P0.05);干旱胁迫和复合胁迫下气孔密度增加显著(P0.05);O3、干旱及复合胁迫处理110 d气孔面积、周长、长度和宽度明显减小(P0.05),气孔指数明显增加(P0.05);各胁迫气孔开度均明显减小(P0.05),O3和干旱对气孔开度影响存在协同作用,干旱减小了O3胁迫下的气孔开度。O3和干旱胁迫下气孔特征响应不同表明影响气孔的机制不同,O3对气孔影响具有累积效应,干旱可限制O3摄入量从而减小了O3对植物的伤害。     

温度和水分及盐分胁迫对银沙槐种子萌发的影响

利用控制实验研究了温度、湿度、干旱和盐分胁迫等生态因子对银沙槐种子萌发的影响,以探索银沙槐种子对各种生态因子的适应性。结果显示:(1)银沙槐种子在20℃、25℃恒温和15℃/25℃、20℃/30℃、10℃/20℃变温环境中的发芽率较高且无显著差异,其在20℃恒温、15℃/25℃、20℃/30℃变温条件下的发芽指数较高,但差异不显著。(2)土壤含水量在1%～5%之间,各水分处理间种子发芽率差异显著(P<0.05),而在5%～25%间种子发芽率变化不显著。(3)盐胁迫和水分胁迫对银沙槐种子的萌发均有明显的抑制作用,可显著降低种子萌发率(P<0.05);种子发芽指数和活力指数均随渗透势和NaCl浓度增大而显著减小(P<0.05);恢复萌发率随渗透势和NaCl浓度的增加而显著增加(P<0.05)。研究发现,银沙槐种子萌发最适温度为20℃恒温和15℃/25℃变温,最适土壤含水量为10%～25%;种子萌发对盐分和干旱胁迫表现出不同程度的耐受性,萌发过程中主导抑制因素为渗透胁迫,离子毒害作用甚微;银沙槐种子休眠机制和萌发特征表现出它对生境的良好适应性。     

NaCl与干旱胁迫对银沙槐幼苗渗透调节物质含量的影响

以银沙槐幼苗为材料,采用盆栽试验研究不同程度NaCl与干旱胁迫对其叶片渗透调节物质含量的影响,以探讨银沙槐幼苗对NaCl与干旱胁迫的适应性.结果显示,随着单一干旱、盐分及其交叉胁迫程度的增加,幼苗的MDA含量呈上升趋势;幼苗的脯氨酸和可溶性糖含量基本上随NaCl与干旱胁迫程度的加剧呈逐渐上升趋势,在各胁迫水平下均显著高于对照(P<0.05),且在各种重度胁迫处理下均维持在较高水平;幼苗的可溶性蛋白含量在重度干旱与不同盐分交叉胁迫下呈下降趋势.研究表明,银沙槐幼苗中渗透调节物质在其抗旱耐盐性上起到了积极的调节作用;幼苗在盐旱交叉胁迫下表现出交叉适应性.     

盐旱交叉胁迫对银沙槐幼苗生理生化特性的影响

以盆栽银沙槐（Ammodendron argenteum（Pall.）Kuntze）幼苗为材料,研究盐旱交叉胁迫对幼苗抗逆生理特性的影响,为其引种栽培提供理论依据。结果显示,随着交叉胁迫程度的加剧,银沙槐幼苗的根重比、根冠比、可溶性糖含量、叶绿素a/b（Chl a/Chl b）、类胡萝卜素（Car）含量显著上升,在各种重度胁迫处理下含量均维持在较高的水平;叶重比、根系活力、根系和叶片相对含水量（RWC）、叶绿素含量下降;过氧化氢酶（CAT）的活性呈现先上升后下降的趋势。分析认为银沙槐幼苗在盐旱交叉胁迫下表现出交叉适应性,适度的干旱胁迫可增加银沙槐的抗盐能力。     

外源水杨酸和茉莉酸对荞麦幼苗耐盐生理特性的效应

以盐敏感荞麦品种‘TQ-0808’幼苗为材料,采用100mmol·L^（-1）NaCl并添加不同浓度水杨酸（sA）和茉莉酸（JA）的处理方法,测定荞麦耐盐生理指标,确定外源SA和JA对荞麦耐盐生理特性的效应。结果表明,外源SA和JA均能明显降低盐胁迫下荞麦叶片质膜透性和丙二醛（MDA）含量,外源SA降低的幅度略高于JA,外源SA最适浓度为0．6mmol·L^（-1）外源SA和JA均能明显增加盐胁迫下荞麦叶片超氧化物歧化酶（SOD）和抗坏血酸过氧化物酶（APX）活性及叶片净光合速率,外源JA增加的幅度明显大于SA,外源JA最适浓度为40gmol·L^（-1）。外源sA和JA明显改善盐胁迫下荞麦的生理特性,对盐胁迫具有较好的缓解作用,说明通过适当浓度的外源SA和JA处理来提高荞麦耐盐性是可行的。     

土壤干旱胁迫下非水力根信号调控夏玉米气体交换对大气环境的响应

对不同程度土壤干旱胁迫下夏玉米非水力根信号的产生以及气体交换过程对大气环境的响应进行了试验研究。充足底墒播种后采用3个土壤水分处理等级(0~200cm土壤相对湿度为>80%、60%~70%、40%~50%,代号为W T1、W T2和W T3)。生育期内遮去自然降水。试验结果表明,在拔节期轻度和中度土壤干旱胁迫的情况下,玉米根系合成大量ABA传输到地上部分,参与控制气孔开度和气体交换过程对大气环境变化的响应并调节水分消耗。在日变化过程中,当光强和水汽压亏缺较高时,由于蒸腾速率较高,非水力根信号物质向冠层的传输速率也较高,ABA在叶片中的累积影响了气孔开张对光强响应的敏感度,气孔开度受到抑制,并且随着ABA累积和浓度的增加,气孔抑制作用越强;在水汽压亏缺较低的情况下,非水力根信号物质向冠层的传输速率较低,ABA的代谢过程以及再分配过程能够保证这种信号物质保持在低水平,从而保证一定程度的气孔开度和光合、蒸腾速率。这种策略能够使夏玉米在轻、中等干旱条件下保证最大的光合作用,同时在可能的胁迫情况下降低蒸腾作用以提高水分利用效率。     

麻疯树幼苗对干旱胁迫的响应

以不同浓度(5%～25%)的聚乙二醇(PEG-6000)模拟干旱胁迫处理麻疯树三叶期幼苗,研究了不同程度干旱胁迫下麻疯树叶片光合特性及其对干旱的耐受能力.结果表明:在较低浓度PEG(≤15%)处理下,随PEG浓度的增加,麻疯树叶片净光合速率(P_n)、气孔导度(G_s)、胞间CO₂浓度(C_i)、PSⅡ实际光化学量子产量(Φ_PSⅡ)、光化学猝灭(q_P)和表观光合电子传递速率(ETR)下降,PSⅡ原初光能转化效率(F_v/F_m)轻微下降,水分利用效率(WUE)则逐渐升高,非光化学猝灭(NPQ)明显上升,初始荧光(F_o)无显著变化(P＞0.05);在高浓度PEG(＞15%)处理下,C_i随PEG浓度的增加而显著上升,P_n、G_s和WUE持续下降,F_v/F_m、Φ_PSⅡ、q_P和ETR下降幅度明显增大,F_o显著上升,而NPQ下降.低浓度PEG处理导致麻疯树叶片P_n下降主要是由气孔因素造成的;在高浓度PEG处理下,P_n的下降则是由非气孔和气孔因素的共同限制作用造成的.当PEG浓度<20%时,虽然出现P_n下降,但光合机构未受损伤.经15 d高浓度PEG处理的植株叶片,在胁迫解除后光合活性能够迅速恢复,且植株可以存活.说明麻疯树对干旱胁迫有较强的耐受能力.     

干旱胁迫下景天植物光合作用与超微弱发光的关系

该试验以德景天幼苗为试材,设计PEG、PEG+H_2O_2、PEG+苯甲酸钠、蒸馏水(CK)4个处理,分析20%PEG模拟干旱胁迫、以及活性氧调控干旱胁迫下超微弱发光(UWL)和光合作用参数的变化特征及其两者的关系,为揭示UWL的产生及其来源提供理论依据。结果表明:(1)在PEG模拟干旱胁迫过程中,CK和PEG处理的德景天叶片的净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、胞间二氧化碳浓度(Ci)、气孔导度(Gs)和叶绿素a(Chla)、叶绿素b(Chlb)、叶绿素总量(Chl)以及UWL强度均随处理时间呈下降趋势,但PEG处理的以上所有指标的下降较CK更快、降幅更大。(2)H_2O_2和苯甲酸钠调控PEG干旱胁迫过程中,PEG+H_2O_2、PEG+苯甲酸钠处理的Pn、Tr、Gs、Ci、Chla、Chlb、Chl以及UWL强度的变化趋势与PEG处理基本一致,均随处理时间呈下降趋势,但PEG+H_2O_2处理的上述光合指标和UWL强度均低于PEG处理,PEG+苯甲酸钠处理的光合指标和UWL强度却均高于PEG处理。说明苯甲酸钠处理具有缓解干旱胁迫并提高UWL强度的作用。(3)相关分析显示,干旱胁迫及活性氧调控干旱胁迫下UWL强度均与各光合指标呈显著正相关关系。研究发现,在干旱胁迫和活性氧调控干旱胁迫下德景天光合作用参数较CK均明显下降,UWL强度也随之明显降低;德景天叶片UWL强度随着光合作用效率的下降而降低,说明植物UWL的产生与其光合作用的强弱显著相关,植物UWL强度能够反映植物受到的逆境胁迫的程度。     

不同温度下PEG-6000模拟干旱对柠条锦鸡儿种子萌发的胁迫效应

在人工气候箱控制的不同温度(10、15、20、25℃和30℃)下,设置聚乙二醇(PEG-6000)质量百分比浓度分别为0%、5%、10%、15%、20%、25%和30%的7个模拟干旱胁迫处理,研究了柠条锦鸡儿(Caragana korshinskii Kom.)种子的萌发特性。结果表明:(1)温度和PEG模拟干旱胁迫及二者的交互作用对柠条锦鸡儿种子的萌发率、萌发速率系数、萌发值、萌发指数和活力指数均具有极显著影响(P0.01)。(2)种子萌发率在15℃下最大,显著大于10℃下的(P0.01),随着温度的继续升高逐渐减小;萌发速率系数随着温度的升高有减小的趋势,30℃下又显著增大;萌发值和萌发指数分别在25℃和20℃下最大,但均随温度的继续升高而显著减小(P0.05);活力指数随着温度的升高而减小,除在10℃和20℃间无显著差异外,其他温度间均差异显著(P0.05)。(3)种子萌发率、萌发值和萌发指数在15℃下与PEG浓度呈不显著的负相关关系,而在其他温度下均与PEG胁迫浓度显著负相关(P0.05),且相关系数均在25℃或30℃下最大;萌发速率系数在各温度下均与PEG胁迫浓度显著正相关;活力指数与PEG胁迫浓度呈显著负相关,相关系数随着温度的升高逐渐增大。(4)萌发参数与PEG胁迫浓度间的回归模型表现为三次曲线、二次曲线和直线模型3种类型,其中以三次曲线模型为主,全部回归模型均达到显著性水平(P0.05);在20℃以下的温度条件下,较低浓度PEG处理对柠条锦鸡儿种子萌发具有一定的促进作用,在15℃下种子萌发对PEG模拟干旱胁迫的耐受性最强;柠条锦鸡儿种子在不同温度和干旱胁迫下的萌发模式是对其分布区生境长期适应和进化的结果。     

2R,3R-butanediol, a bacterial volatile produced by Pseudomonas chlororaphis O6, is involved in induction of systemic tolerance to drought in Arabidopsis thaliana

Root colonization of plants with certain rhizobacteria, such as Pseudomonas chlororaphis O6, induces tolerance to biotic and abiotic stresses. Tolerance to drought was correlated with reduced water loss in P. chlororaphis O6-colonized plants and with stomatal closure, indicated by size of stomatal aperture and percentage of closed stomata. Stomatal closure and drought resistance were mediated by production of 2R,3R-butanediol, a volatile metabolite of P. chlororaphis O6. Root colonization with bacteria deficient in 2R,3R-butanediol production showed no induction of drought tolerance. Studies with Arabidopsis mutant lines indicated that induced drought tolerance required the salicylic acid (SA)-, ethylene-, and jasmonic acid-signaling pathways. Both induced drought tolerance and stomatal closure were dependent on Aba-1 and OST-1 kinase. Increases in free SA after drought stress of P. chlororaphis O6-colonized plants and after 2R,3R-butanediol treatment suggested a primary role for SA signaling in induced drought tolerance. We conclude that the bacterial volatile 2R,3R-butanediol was a major determinant in inducing resistance to drought in Arabidopsis through an SA-dependent mechanism.     

聚乙二醇对平邑甜茶叶片气孔器超微结构的影响

 采用透射电镜技术对聚乙二醇（PEG）模拟干旱处理的平邑甜茶(Malus hupehensis Rehd (pingyitiancha))叶片气孔器超微结构进行了观察,并对叶片气孔器超微结构制片方法进行了改进。所观察结果如下：1）PEG胁迫后保卫细胞中叶绿体数量增加,而叶绿体中淀粉粒数量呈下降趋势;2）PEG胁迫降低保卫细胞中线粒体的数量及破坏线粒体的超微结构;3）PEG胁迫使平邑甜茶保卫细胞中的液泡变小以致不明显。     

干旱胁迫对鹿角杜鹃种子萌发和幼苗生理特性的影响

为探明鹿角杜鹃种子萌发和幼苗生长期的耐旱性,以鹿角杜鹃干种子和90d苗龄幼苗为材料,采用聚乙二醇(PEG-6000)模拟不同程度的干旱胁迫,研究干旱胁迫对其种子萌发、早期幼苗生长及幼苗的细胞膜透性、MDA含量、有机渗透调节物质和抗氧化酶活性的影响,并对种子萌发率、早期幼苗生长量与PEG胁迫浓度间进行了回归分析。结果表明:(1)5%~25%PEG胁迫范围内,随着干旱胁迫程度的增加,鹿角杜鹃种子的发芽启动时间推迟,发芽持续时间延长,发芽率、发芽势、发芽指数、活力指数和幼苗生长量显著降低;重度干旱胁迫(25%PEG)下,鹿角杜鹃种子完全未萌发。(2)发芽率、发芽势、发芽指数、活力指数以及幼苗生长量的变化均与干旱胁迫程度呈极显著负相关关系,回归分析求得鹿角杜鹃种子萌发的半致死PEG干旱胁迫浓度为15.68%、半致矮PEG干旱胁迫浓度为15.37%。(3)随着PEG胁迫浓度的增加,鹿角杜鹃幼苗叶片SOD活性呈先升后降的趋势,但各胁迫处理仍显著高于CK(0%PEG);细胞膜透性、MDA、脯氨酸、可溶性糖含量、POD和CAT活性则在中度(15%~20%PEG)和重度胁迫下显著升高,与干旱胁迫程度呈极显著正相关关系。研究表明,干旱胁迫显著抑制了鹿角杜鹃种子萌发和早期幼苗生长,使其细胞膜受到损伤,同时鹿角杜鹃可通过体内渗透调节物质和抗氧化酶活性的增加来适应干旱环境,使得自身受抑制、损伤程度降到最低。     

干旱胁迫对杨树光合生理指标的影响

采用PEG模拟干旱胁迫的方法,利用气体交换法和叶绿素荧光技术,研究了干旱胁迫下小青杨（Populus pseudo-simonii）的光合生理变化.结果表明,干旱胁迫初期,小青杨的净光合速率(P_n)、蒸腾速率(T_r)、气孔导度(g_s)和胞间CO₂浓度(C_i)值均随干旱胁迫增强而下降,杨树P_n的下降主要是由于g_s下降引起的;干旱胁迫后期,C_i值逐渐升高,非气孔限制成为光合作用的主要限制因子.干旱胁迫后期,PSⅡ原初光能转化效率(F_v/F_m)和PSⅡ潜在活性(F_v/F_o)明显下降,光抑制增强,光合电子传递受阻.POD酶的活性在胁迫初期升高,后期降低,说明干旱胁迫初期对保护系统酶活性升高有诱导作用,随着胁迫时间的延长,F_v/F_m和F_v/F_o降低,活性氧清除酶活性下降,活性氧代谢的平衡被打破,导致光合器官的伤害.由此表明,干旱胁迫后期P_n的降低与PSⅡ荧光参数及POD酶活性下降有关.     

Evidence for phytochrome involvement in light-mediated stomatal movement in Phaseolus vulgaris L.

Observations made with primary leaves of Phaseolus vulgaris L. demonstrated that phytochrome modulates light-induced stomatal movement. Removal of the far-red-absorbing form of the pigment (Pfr) with far-red (FR) radiation decreased the time required by the stomata to reach maximal opening following a dark-to-light transition; this effect of FR was fully reversible with red. Removal of Pfr with FR also decreased the time required to reach maximal closure following a light-to-dark transition, and the rate of closure was dependent on the final irradiation treatment before darkness. No evidence was found for phytochrome involvement in determining stomatal aperture under constant conditions of either darkness of light.Abbreviations and symbols Chl chlorophyll - D darkness - FR far-red - phytochrome photostationary state - Pfr, Pr FR- and R-absorbing forms of phytochrome, respectively - R red     

干旱胁迫对红松幼苗保护酶活性及脂质过氧化作用的影响

随着土壤的逐渐干旱,红松（Ｐｉｎｕｓ ｋｏｒａｉｅｎｓｉｓ Ｓｉｅｂ．ｅｔ．Ｚｕｃｃ）幼苗叶中膜质过氧化产物丙二醛（ＭＤＡ）含量和膜相对透性均在干旱处理后第３天迅速上升;组织自动氧化速率先是增加,在干旱处理第３天后恢复到处理前水平。保护酶ＳＯＤ、ＰＯＤ、ＣＡＴ的活性明显提高,只有ＡＳＰ的活性下降。用ＰＥＧ模拟干旱胁迫与土壤自然干旱胁迫结果略有不同,－１．０ＭＰａ ＰＥＧ溶液对红松幼苗具有较为明显的     

逐渐干旱胁迫下生物土壤结皮中土生对齿藓和真藓信号转导物质的响应

以生物土壤结皮中土生对齿藓(Didymodon vinealis)和真藓(Bryum argenteum)为材料,研究了逐渐干旱胁迫下二者的信号传导相关物质的响应。结果表明:随干旱胁迫的增强,2种苔藓的细胞膜与液泡膜H+-ATPase活性增强,提高了二者的K+含量,增加了二者的渗透压,促进了二者的抗旱信号转导物质的合成;ABA对二者的信号转导作用都不明显,NO对土生对齿藓的抗旱作用不明显,但能提高真藓的抗旱性,而Ca2+只对土生对齿藓有明显信号转导作用,对真藓作用不明显。     

不同产地何首乌叶表皮结构的解剖学特征与气候因子的关系

在光学显微镜下观察了不同产地何首乌叶表皮结构特征,应用多元回归方法对不同产地何首乌的叶表皮特征与气候因子的关系进行了分析。观察的叶表皮特征指标有气孔密度、气孔指数、气孔器长、气孔器宽、气孔极区角质加厚、气孔器类型、表皮细胞垂周壁性状及叶表面角质条纹。观察结果:上表皮有少量气孔器分布;在下表皮,气孔器类型为非典型不等细胞型和不规则型,有少量腺鳞分布,气孔器密度每1mm2为241.7(64～573)个,气孔指数为17.1(7.5～26.5)%,气孔器长31.1(20～44)μm,气孔器宽23.1(16～38)μm。随着产地的不同,何首乌叶下表皮结构有明显差异。分析结果显示气孔器、气孔器宽度以及气孔密度均与纬度关系密切,随纬度的升高,气孔器长、气孔器宽呈减小的趋势,气孔密度呈增加的趋势,R2值分别为0.619、0.729、0.772。     

外源脯氨酸对自然干旱下白刺叶片气孔的影响

以大田环境内多年生荒漠植物白刺（Nitraria tangutorum）为研究对象,采用扫描电子显微镜对不同外源脯氨酸质量浓度处理下白刺叶片气孔进行微观结构观察并测定叶片表皮气孔器长度、宽度、面积和密度,比较同一指标在不同脯氨酸质量浓度处理下的差异。采用室外试验研究自然干旱胁迫下喷施质量浓度为50、100、150、200、250 mg·L^-1的外源脯氨酸（Proline,缩写为Pro或P）研究白刺的耐旱性。观察结果显示,白刺叶片气孔保卫细胞为肾形,气孔在叶片表皮随机分布,气孔器多为无规则型,气孔呈椭圆形且叶片表面蜡质较少,并且叶片细胞出现褶皱和下陷。与对照相比,在不同质量浓度处理和不同采样时间时,气孔长度、宽度及面积下降,气孔密度增大,随着浓度的升高以及采样时间的变化,气孔长度整体呈现下降趋势,当浓度达到200 mg·L^-1时,下降幅度增大,宽度和面积整体呈现先降低后升高再降低的趋势,而气孔密度则整体呈现上升趋势,其中,气孔长度、宽度和面积在质量浓度为50 mg·L^-1、采样第1天时达到最大值,气孔密度在质量浓度为150 mg·L^-1、采样第9天时达到最大值。此外,气孔长度在不同浓度脯氨酸处理下第1、6和9天存在显著差异,而气孔宽度和面积差异不显著,除第0天外,气孔密度因脯氨酸质量浓度不同均差异显著（P<0.05）。研究结果表明,自然干旱胁迫下对白刺叶片喷施不同质量浓度的外源脯氨酸,可减小气孔长度、宽度和面积,而增加气孔密度,以期为白刺抗旱提供理论依据。