水分胁迫下高粱叶片的渗透调节与延伸生长的关系

高粱抗旱品种3197B比不抗旱品种三尺三在水分胁迫条件下ψ_S下降低。在相同ψ_S时,3197B相对含水量高于三尺三。水分胁迫期间,3197B能始终维持比三尺三较高的ψ_P。在中度和严重水分胁迫时,3197B几种渗透物质积累均高于三尺三,其中可溶性糖和K~ 对渗透调节贡献最大。水分胁迫下,3197B正展开叶渗透调节能力较强,ψ_P维持较高,临界膨压低,叶片扩张性能小、故生长速率随ψ_W下降较慢。     

水分胁迫下不同抗旱类型品种对氮素营养反应的比较研究

实验结果表明,小麦受到水分胁迫时,游离脯氨酸大量积累,胁迫缓慢加重时,渗透调节能力增强,适当的氮素营养,可增强渗透调节作用,有助于干旱下维持膨压,提高NR酶活性和净光合速率。水地型品种对水分和氮素营养都较敏感,叶片水势、饱和渗透势、NR酶活性、游离脯氨酸含量的变化都较旱地型品种大,旱地型品种在受旱时水分状况较稳定,生理代谢变化幅度较小,但两类旱地品种对氮素营养的反应不同。旱肥型较旱薄型敏感。水分胁迫下,水地型品种渗透势下降较多,渗透调节幅度较大,是对逆境更敏感或实际受到的胁迫较重的表现。     

土壤水分胁迫对不同耐旱性春小麦品种叶片色素含量的影响

研究选用耐旱性强的“定西24”和“高原671”与耐旱性弱的“高原448”和“青春533”春小麦品种,在盆栽条件下比较了不同耐旱性品种在拔节后经不同程度水分胁迫后叶片的多种生理参数：叶片相对含水量、净光合速率、叶绿素a、叶绿素b、叶绿素总量和类胡萝卜素含量。结果表明：在土壤相对含水量75％、55％、40％和30％这4个等级上,这些生理指标均随土壤相对含水量的降低而下降,耐旱性强的品种降低慢,且降低幅度小。在水分胁迫下,4个品种叶片的叶绿素a、叶绿素b和叶绿素总量下降,证明此时光合器官的生理功能遭到破坏;在轻度水分胁迫下,耐旱性强的品种定西24和高原671叶片的类胡萝卜素含量上升;在严重水分胁迫下,4个品种的叶片类胡萝卜素含量明显下降,可能此时自由基积累超过了抗氧化剂的清除能力,从而使细胞受到损伤。根据本研究结果,可以将轻度水分胁迫下叶片类胡萝卜素含量升高作为春小麦品种耐旱性的选择指标之一。     

不同抗旱性玉米幼苗根系抗氧化系统对水分胁迫的反应

以抗旱性不同的2个玉米品种为材料,研究不同程度水分胁迫下玉米根系活性氧清除系统的变化及膜脂过氧化水平。明确了轻度水分胁迫下玉米根系POD、CAT、APX等保护酶活性明显提高;中、重度胁迫下其活性急剧下降,但几种酶对水分胁迫的敏感程度不同。SOD对水分胁迫表现最不敏感,在中度水分胁迫下仍保持上升趋势;抗氧化剂GSH含量变化趋势与保护酶相似;而AsA含量在不同程度水分胁迫下持续下降;MDA含量随水分胁迫程度加剧而增加。其中抗旱性强的鲁玉14与抗旱性弱的掖单13相比具有较高的保护酶活性和抗氧化剂含量,膜脂过氧化程度较轻,除POD外,品种间抗氧化酶活性（抗氧化剂含量）呈极显著差异,说明抗氧化能力强是抗旱性品种具有较强抗旱性的重要原因之一。     

植物的渗透调节与其它生理过程的关系及其在作物改良中的应用

水分胁迫下,植物细胞中溶质主动积累,渗透势降低,从而产生渗透调节（oxmoticadjustment,OA）现象。渗透调节的主要功能在于维持膨压,继而影响其它一些生理生化过程[30,41]。本文讨论植物在水分胁迫下产生渗透调节的生理基础,渗透调节的意义及其在作物改良中的应用前景。互渗透调节的意义1．互渗透调节与抗旱性的关系在水分胁迫下,小麦的渗调能力与抗旱性成正相关。这是Morgan在1977年的试验结果。Flower等‘”‘也观察到抗旱的高粱品种比不抗旱品种能在更低的叶水势下使膨压得到维持。从理论上讲,渗调能力高有利于植物抗旱,但由…     

水分胁迫对水稻籽粒蛋白质积累及营养品质的影响

以生产上广泛使用的水稻(Oryza sativa)品种‘汕优63’、‘扬稻6号’和‘武育粳3号’为材料,研究了水分胁迫对结实期水稻籽粒蛋白质积累及营养品质的影响。结果表明:正常施氮水平下,花后10~20 d的水分胁迫提高了谷氨酰胺合成酶(Glutamine synthetase,GS)和谷氨酸合酶(Glutamate synthase,GOGAT)活性,提高了籽粒自身利用无机氮合成氨基酸的能力,从而利于籽粒内蛋白质的积累,而高氮水平下,水分胁迫降低了籽粒自身合成氨基酸的能力。以重量为基数的蛋白质含有率在整个灌浆过程中呈“V”型消长,正常施氮水平下,水分胁迫明显提高了花后15 d至成熟期蛋白质含有率,而高氮水平下,水分胁迫处理的蛋白质含有率明显低于水层灌溉。与水层灌溉相比,水分胁迫提高了正常施氮水平下精米中醇溶蛋白和谷蛋白含量,但却明显降低了高氮水平下精米中醇溶蛋白和谷蛋白含量。水分胁迫对稻米中赖氨酸含量的影响因品种、植株的氮营养水平的不同而不同,水分胁迫显著降低了两种氮肥水平下‘汕优63’中赖氨酸含量,但却明显提高‘扬稻6号’中赖氨酸含量;而‘武育粳3号’于两种氮肥水平下表现恰好相反,正常施氮水平下赖氨酸含量略有升高;而高氮水平下赖氨酸含量明显降低。     

水分胁迫对燕麦穗颖渗透调节和抗氧化能力的影响

以抗旱性不同的燕麦品种‘蒙燕1号’(抗旱性强)和‘坝莜3号’(水分敏感)为试验材料,采用盆栽方式研究了抽穗期和灌浆期水分胁迫对燕麦穗颖渗透调节和抗氧化能力的影响。结果表明:(1)水分胁迫处理均显著促进了不同抗旱性品种穗颖渗透调节物质(游离脯氨酸和可溶性蛋白)含量增加,并以抗旱品种累积水平高于水敏感品种,且两种渗透调节物质对抽穗期胁迫的反应比灌浆期胁迫更敏感。(2)两时期的水分胁迫处理均能降低不同抗旱性品种穗颖SOD和POD活性,抗旱品种的保护酶活性要高于水敏感品种,抗旱品种的SOD活性降低幅度明显低于水敏感品种,而POD活性降低幅度在两品种间差异不明显。(3)水分胁迫导致2个品种穗颖丙二醛(MDA)含量和相对电导率显著增加,细胞膜结构受到严重伤害,且水敏感品种受害程度大于抗旱品种。(4)水分胁迫使2个品种单株籽粒产量下降,且在中度胁迫和重度胁迫下,抗旱品种的减产幅度要低于同期水敏感品种;水分胁迫下,水敏感品种‘坝莜3号’减产4.54%~30.29%,抗旱品种‘蒙燕1号’减产6.69%~23.54%。可见,抗旱性强的燕麦品种在受到水分胁迫的条件下能通过增强穗颖渗透调节和抗膜质过氧化能力、减弱穗颖细胞质膜损伤程度来适应干旱胁迫,最大限度减少水分胁迫对穗颖的伤害,有利于稳产。     

抗旱性不同的小麦幼苗在水分和盐胁迫下抗氧化酶和多胺的变化

分别对抗旱小麦8139和干旱敏感小麦甘麦8号的幼苗进行两周的水分胁迫和NaCl胁迫,并对其叶片中一些生理指标的变化进行了研究,结果表明,水分胁迫下8139中O2^-和H2O2的含量及膜脂过氧化程度均低于敏感品种,胁迫后第七天与第十四天其中SOD与CAT活性明显高于甘麦8号,盐胁迫下两种小麦中的H2O2,MDA含量及SOD,POX酶活性在各时期均无明显差别,水分胁迫下,8139中多胺（腐胺Put,亚精胺Spd,精胺Spm)含量显著高于甘麦8号,盐胁迫下,两品种中多胺含量有胁迫7d后才表现出差异,由此可见,水分胁迫下两品种清除自由基的能力明显不同。而在盐胁迫下则差别不大。表现在生长上,水分胁迫下8139地上部分干物质的累积量高于甘麦8号,而在NaCl胁迫下两者之间差别不大,该结果表明植物抗旱与抗盐的生理保护机理是不一样的。     

水分胁迫对玉米苗期生理和形态特性的影响

水分胁迫下3个玉米品种苗期形态和生理特征变化的研究结果表明,在中度水分胁迫下,鲁单981、赤单202和郑单958三个品种在株高、茎粗、叶片数和叶面积等形态指标方面变化不大,与正常供水下生长的玉米几个参数基本一致,而重度水分胁迫下,鲁单981的株高、茎粗和总叶面积均小于赤单202和郑单958.测定结果还表明鲁单981的光合速率和蒸腾速率受水分胁迫的影响最大,而郑单958和赤单202受到的影响相对较小;水分胁迫在一定程度上能够提高玉米的水分利用效率,增幅与品种关系较大,抗旱型品种增幅明显,耗水型品种增幅相对较少.     

干旱与条锈病复合胁迫对小麦的生理影响

以抗旱性和抗病性不同的小麦为材料,以正常生长为对照,观察了病原菌和水分复合胁迫对小麦叶片相对含水量、活性氧代谢以及对抗氰呼吸的发生、运行的影响。讨论了在干旱与病原菌侵染复合胁迫下,抗氰呼吸在植物抗逆机制中所扮演的角色。复合胁迫下,抗病小麦显然具备更强的水分调控能力,而感病品种不能有效控制病叶水分散失。水分胁迫能引起抗氰呼吸的下降,但不能抵消因病原菌侵染引起的抗氰呼吸的增强,条锈菌侵染对小麦抗氰呼吸的影响远远大于水分胁迫。病原菌侵染和水分复合胁迫下,活性氧产生的速率表现出累加效应,而抗氰呼吸表现出和基质抗氧化酶的活性互补。植物交替氧化酶在干旱与病原菌侵染复合胁迫中具有重要的抗氧化功能,并可能调节着逆境下物质与能量需求间的矛盾。     

水分胁迫下紫花苜蓿和高粱种子萌发特性及幼苗耐旱性

利用PEG溶液(水势梯度:-0.1～-0.5MPa)模拟水分胁迫,研究了紫花苜蓿(品种:阿尔冈金和陇东)和高粱(品种:抗四)种子的萌发能力的变化及对萌发环境的最低水分需求,并进行种间差异比较.结果显示:PEG水分胁迫通过限制种子有效水分的吸收而抑制了其萌发,且随着胁迫强度的增加,萌发能力减弱,主要表现在:萌发率、吸水速率、萌发活力、萌发胁迫指数等随胁迫强度的增加而下降,根芽比则随之增加.另一方面,种子群体萌动、萌发和出苗达50%概率时间随胁迫强度的增加而越发延迟,且各阶段对环境临界水势的需求不同,出苗阶段最为严格,说明种子出苗过程对环境水分胁迫最为敏感,耐旱能力最弱.相比之下,在同等胁迫条件下,高粱种子的萌发能力较苜蓿种子受到影响较小,各个阶段对环境水势的需求也相对较为宽松.因此,苜蓿苗期对干旱胁迫的忍耐能力不及高粱,且出苗过程中对环境水分条件的需求存在品种间差异.     

外源氯胁迫对甘薯幼苗光合特性的影响

采用温室水培方法,以甘薯品种‘徐薯22’,‘苏薯11’和‘宁紫1号’为材料,外源氯(0、42.2、84.4、168.8、211mmol.L-1)胁迫处理7d、14d和21d,测定其生理生化及气体交换参数,探讨Cl-对甘薯幼苗生长以及光合特性的影响。结果表明:(1)‘徐薯22’叶面积与主蔓生长速率受外源氯胁迫而降低但仍维持在一定水平,而‘苏薯11’和‘宁紫1号’则在低浓度Cl-(≤84.4mmol.L-1)处理下高于对照。(2)3个甘薯品种叶片净光合速率(Pn)及光合色素含量在42.2mmol.L-1 Cl-处理下均高于对照;导致‘徐薯22’光合能力降低的主要因素为非气孔限制,而‘苏薯11’和‘宁紫1号’兼有气孔限制和非气孔限制因素,在短期或低浓度Cl-处理条件下以气孔限制因素为主。(3)处理21d时,甘薯幼苗根系氯离子含量低于14d且氯离子向地上部运输比率(SCl)上升;‘徐薯22’积累Cl-含量低于‘苏薯11’和‘宁紫1号’。研究发现:外源氯低浓度短期处理利于甘薯幼苗生长及光合作用的进行;在胁迫初期甘薯可有效抑制Cl-向地上部转运,但在处理第3周该抗逆性明显减弱;甘薯对氯胁迫的耐受性存在基因型差异,本实验中以‘徐薯22’耐性较强。     

花生响应水分胁迫过程中叶片AhCYP707A1蛋白和ABA分布的变化

CYP707A蛋白是高等植物内源ABA代谢主要途径的关键酶,在水分胁迫过程中花生植株Ah CYP707A1蛋白和ABA分布与水平的变化并不清楚。研究结果表明,水分胁迫初期,花生叶片Ah CYP707A1蛋白表达均先被强烈抑制,促进ABA积累,随后蛋白表达回升,参与调节ABA稳态;叶片Ah CYP707A1蛋白以及ABA主要分布在叶片维管组织中。水分胁迫下,经CYP707A蛋白抑制剂处理后,花生叶片ABA分布和含量均有提高。抗旱花生品种‘粤油7’在水分胁迫下,Ah CYP707A1蛋白的表达以及分布均强于敏旱品种‘汕优523’,表明ABA代谢更为活跃。     

甘薯品种抗旱适应性综合评价的方法研究

在对水分胁迫下甘薯形态、生长势、生理生化和产量性状等指标与品种抗旱性进行相关分析的基础上,采用抗旱系数法、聚类分析法、隶属函数法对品种抗旱适应性予以综合评价.综合评价的结果,将15个供试甘薯品种按抗旱水平由弱到强划分为不抗（农大红、漳薯1号、8908-383）、低抗（宿芋1号、9318-58、渝苏303、89-1、95-411-153、西蒙1号）、中抗（92-111-107、渝薯34、南薯88、92-103-30）和高抗（Y3、潮薯1号）四级.上述几种关于甘薯品种抗旱适应性综合评价的方法具有较好的一致性.     

水杨酸预处理对鸡冠花幼苗热胁迫的生理效应

选用10叶期鸡冠花耐热品种‘世纪绿叶’和热敏品种‘世纪铜叶’为试材,喷施0.1 mmol.L-1水杨酸后进行30~50℃的热胁迫,观测其叶片水分含量、相对电导率、丙二醛(MDA)含量、超氧化物歧化酶(SOD)活性、脯氨酸(Pro)含量和净光合速率(Pn)变化。结果表明,外源水杨酸预处理能减缓热胁迫下鸡冠花幼苗叶片中水分散失,抑制相对电导率和MDA的增加,提高叶片中的SOD活性,增加Pro的积累,并保持较高的Pn;且水杨酸对热敏品种的诱导效果比耐热品种明显。可见,外源水杨酸可以通过维持植株水分平衡、提高抗氧化能力和保护膜结构和功能来降低高温胁迫对鸡冠花幼苗的伤害,降低效果依品种而异。     

水分胁迫对蒺藜光合作用、生物量和药材质量的影响

通过盆栽试验,分析了水分胁迫对蒺藜光合特性、生物量形成和主要药用成分积累的影响.结果表明:水分胁迫改变了蒺藜的光合日进程,使蒺藜的净光合速率和蒸腾速率显著降低,植株光合能力减弱,同化能力下降,最终导致干物质积累受阻,生物量降低.但水分胁迫促进了蒺藜总皂苷类物质积累.灌水量为150和450 mm处理下,蒺藜总皂苷含量分别为13.26和12.47 mg·g^-1,与其余处理(250、350 mm)总皂苷含量差异显著.总皂苷和总黄酮类物质动态积累趋势与生物量积累趋势相反,生物量积累高峰期,次生代谢产物含量反而降低生物量积累受外界环境因子的直接影响较大,而次生代谢产物除受外界环境因子的影响外,还受到生物量积累等内部因素影响.     

水分胁迫下花生叶片AhNCED1蛋白表达与气孔开度的变化

研究了水分胁迫下不同花生抗旱品种叶片气孔开度和相对含水量变化,分析TAhNCEDI基因和AhNCED1蛋白进行表达情况,发现水分胁迫下,叶片相对含水量下降,叶片气孔开度降低,叶片AhNCED1基因和AhNCED1蛋白表达增强。抗旱品种较之敏旱品种在响应水分胁迫初期时（1h）AhNCED1基因和AhNCED1蛋白表达较强,叶片气孔开度下降较快,引发气孔关闭,其叶片相对含水量较高,保水能力较强。ABA合成抑制剂naproxen处理后,叶片AhNCED1基因和AhNCED1蛋白的表达减弱,气孔开度快速增加,水分胁迫下花生叶片AhNCED1蛋白表达可能影响气孔开闭。     

蚕豆叶片中水分胁迫诱导ABA积累的触发机制

水分胁迫诱导ABA积累过程是植物逆境信息传递的核心问题,水分胁迫诱导ABA积累的触发实质上是水分胁迫原初信号的识别、转导过程.以蚕豆叶片为材料,对甘露醇胁迫诱导ABA积累的触发机制进行了研究.结果表明,890mmol/kg渗透浓度的甘露醇处理可导致离体叶片组织中ABA浓度增加5倍以上,而原生质体中ABA浓度增加幅度不足40%;与离体叶片组织一样,水分胁迫可导致游离细胞中ABA大幅度增加,游离细胞中ABA积累幅度比原生质体高10倍以上,表明水分胁迫下ABA积累的触发过程和细胞质膜与细胞壁的相互作用密切相关.Ca²⁺螯合剂EGTA及Ca²⁺通道激活剂A23187对水分胁迫诱导的ABA积累没有影响;细胞骨架的抑制剂秋水仙碱和细胞松弛素B对水分胁迫诱导的ABA积累也没有任何影响.有趣的是,一种不能穿越细胞质膜的蛋白质巯基试剂PCMBS( p-chloromercuriphenyl- sulfonic acid)可有效地抑制水分胁迫诱导的ABA积累,说明细胞质膜的某种蛋白参与了水分胁迫诱导ABA积累的触发过程,并且该蛋白细胞质膜外侧的功能区域可能具有巯基存在.     

水分胁迫对春小麦苗期叶肉细胞和气孔数的影响

利用显微摄像系统与离析法对甘肃陇中６个品种春小麦不同水分状况下苗期的叶肉细胞和叶片气孔数目进行观测,发现不同环数叶肉细胞占总人细胞的百分比在不同水分胁迫下和不同品种间均未表现出显著差异。随胁迫强度的增大,各品种不同叶肉细胞的宽试和高度都由分散分布向某一值集中,且在同一水分状况下,不同环数叶肉细胞随品种的变化趋势几乎一致。叶片上、下表皮（即为近、远轴叶表皮,下同）气孔数在不同水分胁迫下的变化不同,但     

长期水分胁迫对小麦生育中后期根叶渗透调节能力、渗透调节物质的影响

以 2个抗旱性强的和 2个抗旱性弱的小麦品种为材料 ,研究了中度及严重水分胁迫对根系及叶片渗透调节能力的影响。结果表明 :随着水分胁迫的加剧 ,叶片的渗透调节能力增强 ,但在籽粒迅速扩大的灌浆期 ,叶片的渗透调节能力下降。去穗处理明显地提高叶片的渗透调节能力。说明叶片渗透调节能力的高低与同化物的供应及分配有关。不同品种根系渗透调节能力与叶片基本一致 ,但根系的渗透调节能力低于叶片。开花、灌浆期根系的渗透调节能力大大降低 ,严重水分胁迫下根系的渗透调节能力低于中度水分胁迫。这一方面与同化物的供应有关 ,另一方面严重水分胁迫还会对根细胞造成损伤 ,对根系的渗透调节能力产生影响。渗透调节物质的变化趋势与渗透调节能力基本一致。叶片中 K+对渗透调节的贡献最大 ;其次是可溶性糖 ,6种渗透调节物质排列顺序为 K+>可溶性糖 >游离氨基酸 >Ca2 +>Mg2 +>Pro。根系中仍以 K+占绝大部分 ,但根系中 Ca2 +也是不可忽视的成分之一。