成年侧柏和刺槐对春季干旱的适应策略

本研究以成年侧柏和刺槐为对象,分析春季干旱胁迫对叶片、根系形态和生理特性的影响,比较2树种在干旱胁迫下的适应策略。结果表明:春季干旱胁迫下,侧柏叶片脯氨酸和可溶性蛋白含量及SOD和POD活性显著低于刺槐叶片(P0.05),可溶性糖含量和CAT活性显著高于刺槐叶片(P0.05),两树种叶片丙二醛含量无显著差异(P0.05);侧柏根系脯氨酸和可溶性蛋白含量及POD和CAT活性显著低于刺槐根系(P0.05),可溶性糖和丙二醛含量显著高于刺槐根系(P0.05)。侧柏比叶重和根系活力显著高于刺槐(P0.05),刺槐根长密度和根面积指数显著高于侧柏(P0.05)。这说明春季干旱胁迫下成年侧柏和刺槐的渗透调节物质含量及抗氧化酶活性不同,春季干旱对两树种叶片伤害程度相似,而对侧柏根系伤害更大;成年侧柏主要采取耐旱策略,刺槐主要采用避旱策略。     

樟子松和油松根叶对春季干旱胁迫的响应

以成年樟子松和油松为对象,分析春季干旱胁迫对叶片和根系形态和生理特性的影响,比较2个树种在干旱胁迫下的响应程度和受伤害大小。结果表明:樟子松叶片含水量、脯氨酸含量、POD和CAT活性均显著高于油松(P0.05),根系活力、含水量、可溶性蛋白和脯氨酸含量及CAT活性、比根长和比表面积均显著高于油松(P0.05)。樟子松叶片丙二醛含量显著低于油松(P0.05),而根系丙二醛含量显著高于油松(P0.05)。可溶性糖和脯氨酸含量及SOD活性在叶片中显著大于根系(P0.05),可溶性蛋白含量及CAT活性在樟子松叶片中显著小于根系(P0.05),POD活性在油松叶片中显著低于根系(P0.05)。上述结果表明,春季干旱胁迫下,樟子松比油松做出了更积极的响应,叶片和根系的响应关系不对应,干旱胁迫对油松叶片伤害更大,而对樟子松根系伤害更大。     

辣椒开花结果期对干旱胁迫的形态与生理响应

在遮雨网室选用抗旱性较强的农城椒二号和抗旱性较弱的陕蔬2001,研究辣椒在轻度、中度和重度干旱胁迫下不同时间的生长、产量、渗透调节物质、保护酶活性的变化规律及其生理调节机制。结果表明:随干旱胁迫时间的延长,辣椒的株高、分枝数、叶面积、单位面积产量、叶绿素含量和叶片相对含水量的抗旱系数呈下降趋势,下降速率与干旱胁迫程度呈正相关,与品种的抗旱性呈负相关;脯氨酸、丙二醛含量和细胞膜透性相对值随干旱胁迫时间的延长呈上升趋势;POD、SOD、CAT活性和可溶性蛋白相对值随着干旱胁迫时间的延长先升高后下降,抗旱性强的材料增加幅度低于抗旱性弱的材料;可溶性糖含量的相对值在轻度和中度干旱胁迫下呈上升趋势,在重度干旱胁迫下呈上升—下降趋势,且抗旱性强的材料上升速度大于抗旱性弱的材料。相关分析表明,干旱胁迫下,产量与株高、分枝数、叶片叶绿素含量、叶面积、叶片相对含水量抗旱系数呈显著正相关;与细胞膜透性、CAT活性和可溶性蛋白含量抗旱系数呈显著负相关。主成分分析表明,用作辣椒抗旱性鉴定的主要指标是单株产量、株高、叶面积、分枝数、可溶性蛋白、可溶性糖、MDA、叶绿素含量和细胞膜透性及叶片相对含水量,叶片POD、SOD、CAT活性、脯氨酸含量可做为辣椒抗旱性鉴定的次要鉴选指标。     

华南地区8种常见园林地被植物抗旱性比较研究

以华南地区8种常见园林地被植物为研究对象,在温室内设置盆栽控水试验,分组测定各参试植物的永久萎蔫率,叶片失水率、相对含水量、相对电导率、可溶性糖、脯氨酸以及丙二醛含量等生理生化指标,并用隶属函数法对其抗旱性进行综合评价。结果表明:(1)植物的永久萎蔫率和叶片失水率以鹅掌藤、白蝴蝶相对较低,其植株表现出较强的抗旱性。(2)随着持续干旱时间的延长,8种地被植物的叶片相对含水量呈不同程度下降趋势;叶片相对电导率、MDA含量均有不同程度升高;叶片可溶性糖和脯氨酸含量的变化趋势不一。(3)3种木本植物的抗旱性强弱依次为鹅掌藤>红花龙船花>红背桂,5种草本植物依次为水鬼蕉>蚌兰>白蝴蝶>葱兰>大叶红草。研究表明,植物的永久萎蔫率、叶片失水率、相对含水量、相对电导率、丙二醛含量与其实际抗旱性密切相关,可作为评价园林地被植物抗旱性的有效指标。     

万寿菊属不同品种初花期抗旱特性分析

以万寿菊属(Tagetes)9个品种为试验材料,研究了自然持续干旱胁迫对它们初花期的花最大直径、叶色、旱害指数等形态指标以及叶绿素含量(Chl a+b,Ch a/b)、叶片相对含水量(RWC)、叶片保水力(WHC)、叶片和花的脯氨酸、可溶性糖和可溶性蛋白含量等生理指标的影响,以揭示其抗旱特性及其生理机制.结果显示:(1)持续6d干旱胁迫条件下,万寿菊9个品种花的最大直径显著降低,叶绿素含量和相对含水量均呈明显下降趋势.(2)万寿菊叶片的脯氨酸、可溶性蛋白和可溶性糖含量均呈上升趋势;而花的脯氨酸含量持续上升,可溶性蛋白含量呈下降趋势,但可溶性糖含量变化趋势复杂.(3)万寿菊旱害指数与其叶片相对含水量、叶绿素总含量、叶片和花的脯氨酸含量、叶片可溶性蛋白含量呈极显著相关.研究表明,抗旱性强的品种可以通过调节自身的渗透调节物质含量减轻干旱伤害;9个品种初花期抗旱性强弱依次为:珍妮>金门>鸿运>拳王>巨人>发现>小英雄>大英雄>迪阿哥.     

六个东方铁筷子品种对干旱胁迫的生理响应及抗旱性评价

研究人工控水模拟干旱胁迫条件下6个东方铁筷子品种的生理和叶片解剖结构的变化特征,并利用隶属函数法对其抗旱性进行评价,筛选出与抗旱性关联较大的生理及叶片解剖结构指标。结果表明：随着干旱胁迫程度增加,6个东方铁筷子品种的叶片厚度、单位质量叶面积和可溶性蛋白水平显著下降,净光合速率、气孔导度和蒸腾速率均先上升后降低,胞间CO₂浓度下降,叶片相对电导率、丙二醛和过氧化氢含量均升高,可溶性糖、脯氨酸含量和抗氧化酶活性均先升高后降低。随着干旱胁迫程度增加,栅栏组织厚度与海绵组织厚度比以及气孔密度均增加。脯氨酸、可溶性糖、栅栏组织厚度与海绵组织厚度比等指标与抗旱性关系密切,可作为评价东方铁筷子抗旱性的重要指标。‘银莲花红’和‘银莲花红斑’抗旱能力优异,可为未来的抗旱新品种培育提供优良亲本材料。     

干旱胁迫对不同苦荞品种苗期生长和根系生理特征的影响

采用盆栽人工控水试验,研究了不同水分处理(正常供水、中度干旱和重度干旱)对耐旱型(‘迪庆苦荞’、‘西农9909’)和不耐旱型(‘西荞1号’和‘黑丰1号’)苦荞品种苗期生理、形态指标的影响,并通过隶属函数法与主成分分析对品种抗旱性进行综合评价,以揭示苦荞苗期的抗旱生理机制。结果表明:(1)与正常供水相比,除‘迪庆苦荞’和‘西农9909’在重度干旱胁迫下主根长呈升高趋势外,其余苦荞品种在2个干旱条件下的株高、茎粗、叶面积、地上部干重、地下部干重、根系体积、根系表面积均呈下降趋势,且耐旱品种降幅小于不耐旱品种;重度干旱胁迫使得‘迪庆苦荞’的根冠比升高,而其余品种根冠比在干旱胁迫下均无显著变化。(2)干旱胁迫使苦荞叶片的叶绿素含量、相对含水量、最大荧光产量(Fm)、最大光化学效率(Fv/Fm)、根系活力和可溶性蛋白含量显著降低,而根系超氧化物歧化酶(SOD)活性、过氧化物酶(POD)活性、丙二醛(MDA)、可溶性糖及游离脯氨酸含量呈升高趋势;不同抗旱性品种间的升降幅度存在差异。(3)各苦荞品种耐旱能力综合评价值(D)表现为‘迪庆苦荞’‘西农9909’‘黑丰1号’‘西荞1号’;幼苗株高、地下部干重及根系SOD活性和蛋白质含量与D值呈显著正相关关系,而根系脯氨酸含量和可溶性糖含量与D值呈极显著正相关关系。研究发现,在中度与重度干旱逆境下,苦荞品种‘迪庆苦荞’和‘西农9909’综合表现较好,具有更强的耐旱能力,而品种‘西荞1号’和‘黑丰1号’综合表现较差,其抗旱性较弱;苗期株高、地下部干重以及根系SOD活性、蛋白质含量、脯氨酸含量和可溶性糖含量可作为苦荞抗旱性快速鉴定的指标。     

东乡野生稻回交重组系的抗旱性评价体系

选用协青早B//东乡野生稻/协青早B回交重组系及其亲本共79份水稻材料,研究了水稻发芽期、苗期、孕穗期、成熟期的种子萌发抗旱指数等31个指标与东乡野生稻回交重组系抗旱性的关系.结果表明:15％ PEG-6000溶液处理的相对发芽势、20％ PEG-6000溶液处理的种子萌发抗旱指数和相对发芽势及水分胁迫后最长根长、苗高、根鲜质量、根干质量、根系相对含水量、萎蔫率、叶片可溶性糖含量、叶片脯氨酸含量、叶片丙二醛含量、叶片相对含水量、卷叶级别、株高、单株分蘖数、单株有效穗数、穗实粒数、着粒密度、结实率、千粒重等21个指标的相对值与抗旱系数或抗旱指数的相关性显著.通过逐步回归分析筛选出9个抗旱性鉴定指标:20％ PEG-6000溶液处理的相对发芽势及水分胁迫后根干质量、根系相对含水量、叶片可溶性糖含量、叶片脯氨酸含量、叶片丙二醛含量、单株有效穗、结实率和千粒重的相对值.根据这些指标和偏相关系数,建立了不同时期的抗旱性评价(D值)方程和评价体系,可对东乡野生稻回交重组系抗旱性进行较好的评价.     

白三叶不同叶龄叶片对不同季节温度适应的生理调控机理

对不同季节白三叶(Trifolium repens)不同叶龄叶片(幼叶、中叶和老叶)抗氧化酶(SOD、POD和CAT)活力、渗透调节物(可溶性糖、可溶性蛋白和游离脯氨酸)含量、MDA含量和叶绿素含量进行分析,揭示白三叶不同叶龄叶片对不同季节温度适应的生理调控机理和白三叶叶片短寿在维护匍匐茎生长中的生态作用。结果表明:(1)冬季低温生出的幼叶MDA含量较低,而叶绿素a、POD和SOD活力、可溶性糖和脯氨酸含量均最高;夏季高温生出的幼叶MDA和叶绿素b含量较高,而POD和SOD活力、可溶性糖和脯氨酸含量较低。白三叶幼叶具有较强的生理调控可塑性以适应冬夏季温度。(2)不同季节幼叶成长过程中,其生理调控模式相近,随叶片长大成熟,叶绿素含量和SOD、POD、CAT活力及脯氨酸和可溶性糖含量均增高,而MDA含量降低。(3)不同季节老化叶片生理特征相同,叶片中可溶性糖和脯氨酸含量趋于增高,CAT活力及MDA含量均下降。研究表明,抗氧化酶和渗透调节物通过维护氧自由基代谢和水分代谢平衡而在幼叶适应不同季节温度、叶片快速生长中起重要保护作用。不同季节叶片抗氧化能力下降和持续积累的脯氨酸、可溶性糖抑制光合作用可能是叶片衰老和短寿的诱因。不同季节匍匐茎上叶片的短寿、快速衰老可使匍匐茎将能量物质分配给其顶部,促进匍匐茎顶部幼叶萌生和匍匐茎的延伸生长及种群的扩散,其在维护白三叶植株持续生存中具有重要的调控作用。     

土壤干旱对黄土高原3个常见树种幼苗水分代谢及生长的影响

应用盆栽试验,在人工控制土壤水分条件下对黄土高原3个常见树种丁香(Syringa oblata)、杠柳(Perip-loca sepium)和连翘(Forsythia suspensa)幼苗的生长及水分生理代谢进行了研究.结果表明,随干旱胁迫程度加剧,各树种耗水量明显减少;不同树种单株耗水量差异明显,表现为:连翘>杠柳>丁香.3树种新生枝条生长和叶面积扩展速率明显受土壤含水量影响,均表现为适宜水分>中度干旱>严重干旱,且在同一胁迫水平下,连翘>杠柳>丁香.随干旱胁迫程度的加剧和干旱时间的延长,丁香、杠柳和连翘叶片的含水量、游离脯氨酸以及叶绿素含量均有不同程度的变化,连翘和杠柳的叶片含水量在3种水分条件下均明显高于丁香,杠柳叶片游离脯氨酸含量明显高于丁香和连翘,连翘体内脯氨酸含量最低,丁香和连翘的叶绿素a/b值随土壤含水量的减少逐渐降低,杠柳则表现出相反趋势.不同树种对土壤干旱和高温的响应机制不同,但它们都具有较强的抗旱能力,适应黄土高原干旱的自然条件.     

Drought stress induced changes in some organic substances in nodules and other plant parts of two potential legumes differing in salt tolerance

A greenhouse experiment was conducted to assess the effect of water stress on growth and metabolic changes in nodules and other plant parts of two leguminous species, Phaseolus vulgaris and Sesbania aculeata, with the major objective that nodules play a vital role in drought tolerance. Imposition of water deficit conditions for 45 days to 15-day-old plants of P. vulgaris and S. aculeata reduced shoot mass and nodule mass of both species, but the reduction was more pronounced in P. vulgaris than in S. aculeata. Nitrate reductase (NR) activity was reduced more in the leaves and nodules of P. vulgaris than in S. aculeata. Soluble proteins in the nodules of S. aculeata were more decreased as compared to that in P. vulgaris. Free amino acids increased in all parts of both species due to water deficit, but a higher increase was observed in leaf and nodules of P. vulgaris than in S. aculeata. Osmoprotectants such as proline and glycine betaine increased more in the nodules and other parts of S. aculeata under drought stress. In conclusion, S. aculeata (salt tolerant) showed a higher degree of drought tolerance than P. vulgaris (salt sensitive). Drought tolerance of S. aculeata was found to be associated with a smaller reduction in number and mass of root nodules, a high activity of nitrate reductase in leaves and nodules, high accumulation of free proline in roots and nodules, and high glycine betaine content in nodules.     

Antioxidative defense and proline/phytochelatin accumulation in a newly discovered Cd-hyperaccumulator, Solanum nigrum L.

Changes in the activity of antioxidant enzymes including superoxide dismutase (SOD), peroxidase (POD), catalase (CAT) and the contents of malondialdehyde (MDA), chlorophyll, free proline and phytochelatins (PCs) in Solanum nigrum, the newly discovered Cd-hyperaccumulator were examined and compared with a non-hyperaccumulator Solanum melongena. It was indicated that leaf SOD and POD activity of S. nigrum was significantly higher than that of S. melongena. The Cd treatments significantly increased root SOD activity, leaf POD activity, and CAT activity and free proline content in the leaves and roots of S. nigrum. On the contrary, the Cd treatments decreased SOD activity, and did not change CAT activity in the leaves and roots of S. melongena. Moreover, there were no significant differences in free proline levels in the roots of S. melongena. These results validated that S. nigrum had a greater capacity than S. melongena to adapt to oxidative stress caused by Cd and free proline accumulation might be responsible for the tolerance of S. nigrum to Cd. Treated with 10 μg Cd g⁻¹, growth of S. nigrum and its contents of chlorophyll and MDA were basically unaffected. In contrast, there were a decrease in the growth and chlorophyll content, and an increase in MDA in the roots of S. melongena. Although lipid peroxidation was promoted in both the hyperaccumulator and non-hyperaccumulator by high Cd stress, the greater increase took place in the tissues of S. melongena. The PCs level in roots of S. nigrum was significantly lower than that of S. melongena. On the contrary, the content of leaf PCs was much higher in S. nigrum than that in S. melongena. These results further suggested that antioxidative defense in the Cd-hyperaccumulator might play an important role in Cd tolerance, and PCs synthesis is not the primary reason for Cd tolerance although PCs in S. nigrum increased significantly by Cd.     

Effect of Drought Stress on Lipid Peroxidation,Osmotic Adjustment and Antioxidant Enzyme Activity of Leaves and Roots of <Emphasis Type="Italic">Lycium ruthenicum</Emphasis> Murr. Seedling

Seedling stage is a critical period for survival and growth under drought stress. In the current study, we determined effects of drought stress on physiological and biochemical parameters of leaves and roots of Lycium ruthenicum Murr. seedling. The variables measured were lipid peroxidation (in terms of malondialdehyde (MDA) content), osmotic substances (free proline, soluble protein, and soluble sugar), and antioxidative enzymes (peroxidase (POD), superoxide dismutase (SOD), and catalase (CAT)). Free proline, soluble sugar, and MDA of leaves and roots increased with increasing stress level. Leaves displayed higher accumulations of free proline and MDA than roots. However, roots showed higher total soluble sugar than leaves. Under drought stress, soluble proteins in leaves and roots decreased initially and then increased. Meanwhile, measured proteins were higher in leaves. Under drought stress, SOD, POD, and CAT activities in leaves increased initially and then decreased but increased with increasing drought stress level in roots. Under drought the level of accumulation of osmotics was higher in the leaves than in the roots, while increased activity of antioxidant enzymes persisted in the stressed roots longer that in the leaves.     

四种抗旱植物在不同区域的生长稳定性

我国抗干旱林木种质资源十分丰富,评价和筛选适合多样化干旱逆境的优良种质,是造林工作者亟待解决的难题。本研究以不同种源的山桃、山杏、黄柳、蒙古莸4个林木树种为试材,选择内蒙古自治区中东部的达拉特旗、四子王旗、库伦旗扣河子镇和库伦旗六家子镇4个不同土壤类型进行区域化多点试验,分析不同物种、不同种源树种的生长生理状况,并采用AMMI模型评价种质的区域适应性和稳定性。结果表明: 山桃、山杏、黄柳、蒙古莸的生长和生理指标在种源间和地点之间表现出一定的差异;不同地点的土壤条件(K、N含量、pH值)和气候条件(年均温、年降水量、潜在蒸散量)均对不同种源树种的生长产生一定的影响。从物种层面来讲,黄柳和蒙古莸更适应达拉特旗和四子王旗的沙壤土和栗钙土环境;山桃和山杏更适应库伦旗扣河子镇和六家子镇的黄土和风沙土环境。从种源层面来讲,土左旗种源的山桃,宁城、原州种源的山杏,蓝旗种源的黄柳和靖边种源的蒙古莸为区域稳定性较高且生长适应性较好的种源树种,适宜在相似区域推广造林。     

五种西北旱区植物对干旱胁迫的生理响应

以黑果枸杞、金露梅、蒙古莸、柠条和花棒5种西北旱区植物为材料,采用盆栽试验研究了干旱胁迫对植物叶片光合、水分和生理生化的影响.结果表明: 随干旱胁迫时间的延长,5种植物叶片的保水力均升高,叶片相对含水量先升后降,叶绿素含量和叶绿素荧光参数均不同程度地降低,花棒和黑果枸杞的光合系统受到的影响最小,金露梅的光合系统受损最严重.干旱胁迫后金露梅叶片的电导率和丙二醛含量先降低后急剧上升,超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)活性先升高后急剧降低.其余4种植物随土壤含水量的降低电导率先升后降,丙二醛含量先升后降或先降后升,SOD和POD活性总体呈上升趋势,其中蒙古莸SOD活性和花棒POD活性在所有植物中升幅最大,干旱28 d后分别升至为胁迫前的2.1、14.1倍.随胁迫时间的延长,5种植物各有机溶质的积累量存在较大差异,金露梅积累最多的可溶性糖和游离脯氨酸,28 d后分别增至为原来的2.1、23.4倍,花棒积累最多的可溶性蛋白,28 d后增至为原来的2.0倍.隶属函数法表明,植物耐旱能力为花棒>黑果枸杞>柠条>蒙古莸>金露梅.5种旱区植物可通过提高抗氧化酶活性和积累有机溶质对干旱胁迫进行积极的反馈,以减轻细胞受到的伤害.金露梅对水分亏缺的敏感性最高,试验期间其干旱程度已经超出了自身调节能力的阈值.     

红花尔基樟子松优良抗旱菌树组合的筛选

为筛选红花尔基樟子松（Pinus sylvestris var.mongolica）优良抗旱菌树组合,采用樟子松林下5个优势外生菌根真菌菌株为接种体,分别对5个月龄樟子松实生苗进行人工接种,接种8个月后观察菌根侵染情况及菌根形态,并在非干旱胁迫和干旱胁迫条件下测定不同菌树组合的生长和生理生化指标。结果表明：5个乡土菌种均能成功侵染樟子松并形成典型的外生菌根;干旱胁迫下,菌根化樟子松的各项生长指标均显著高于对照（P<0.05）,且接种粘盖牛肝菌（Suillus bovinus）具有最高的菌根侵染率、苗高、地上及地下生物量和根茎比;外生菌根共生体可通过提高植物SOD活性与POD活性,同时降低MDA含量来提高樟子松对干旱的耐受力;干旱胁迫下,所有接种处理苗木的萎蔫时间较对照处理均推迟,推迟时间最长的是粘盖牛肝菌接种处理,较对照推迟96.3 h;另外,接种处理均能显著延长宿主临界致死时间,尤其是接种粘盖牛肝菌可延长113.8 h。因此,可以认为粘盖牛肝菌与樟子松是一个较为理想的抗旱菌树组合。     

鄂尔多斯高原3个水土保持树种的水分利用策略

为了解植物对环境的适应对策,通过测定鄂尔多斯高原东部丘陵区3个水土保持树种沙棘、油松和山杏的枝条木质部水和各潜在水源的δ¹⁸O值及叶片的δ¹³C值,应用多元线性混合模型分析各潜在水源的贡献比例,分析3个树种水分来源和水分利用效率的季节动态和种间差异。结果表明: 沙棘、油松和山杏在5月主要利用10 cm深度土壤水,分别占其总水源比例的88.5%、94.0%和91.6%。7月,沙棘主要利用10～25 cm土层土壤水和雨水,比例为44.6%和35.4%;油松主要利用雨水,比例为93.7%;山杏主要利用25～100 cm土层土壤水和雨水,比例分别为55.9%和36.8%。9月,沙棘主要利用25 cm深度和75～100 cm土层土壤水,比例为88.9%;油松主要利用10 cm和50～75 cm土层土壤水,比例为84.5%;山杏利用10～100 cm土层土壤水。5月沙棘的水分利用效率显著高于7月和9月。7月油松的水分利用效率显著高于9月。5月和7月沙棘的水分利用效率显著高于油松和山杏。3个树种在不同季节根据不同水源的可利用性,选择利用不同深度的土壤水或雨水。沙棘和油松干旱时能够提高水分利用效率适应环境变化,可能比山杏更适应当地的半干旱环境。     

外源褪黑素对干旱胁迫下黑麦草和苜蓿抗氧化能力及养分吸收的影响

以黑麦草和苜蓿为对象,分别叶面喷施和根施100 μmol·L^-1的褪黑素溶液,在干旱胁迫下测定了生物量、丙二醛(MDA)含量、相对电导率、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性、养分含量(有机碳C、全氮N、全磷P)等指标,研究外源褪黑素对干旱胁迫下植物抗氧化能力及养分吸收的影响。结果表明: 干旱胁迫下,黑麦草和苜蓿的地上、地下生物量显著降低,外施褪黑素能够有效缓解干旱胁迫对黑麦草和苜蓿生长的抑制作用,叶面喷施和根施褪黑素使干旱胁迫下黑麦草的生物量分别增加14.5%和29.6%,苜蓿的生物量分别增加36.6%和49.1%。干旱胁迫下,黑麦草的SOD、POD活性和苜蓿的SOD活性显著降低,外施褪黑素显著提高黑麦草和苜蓿的SOD、POD、CAT活性,减少叶片中MDA的积累,使叶片相对电导率显著下降,抗氧化能力显著提高。干旱和外施褪黑素对黑麦草和苜蓿有机碳含量无显著影响。干旱胁迫下,黑麦草叶片和根中的N、P含量以及苜蓿根中的N含量降低,外施褪黑素提高黑麦草和苜蓿根和叶片中的N、P含量,这表明褪黑素对干旱胁迫下黑麦草和苜蓿的养分吸收有一定的调节作用。施用褪黑素不仅能改善植物的抗氧化能力,还能调节养分吸收以增强植物对干旱胁迫的适应性,而且叶面喷施褪黑素效果好于根施。     

Effects of salinity and temperature stress on Ecophysiological characteristics of exotic cordgrass, Spartina alterniflora

Salintiy and temperature are two important ecological factors which affect the distribution and abundance of Spartina alerniflora Loisel. To find out how cordgrass adapts to the environmental conditions in the introduced range, we studied the dynamics of a series of important physiological components including superoxide dismutase (SOD), guaiacol peroxidase (POD), catalase (CAT), malondialdehyde (MDA), soluble sugar and free proline under different salinity and temperature stresses. The results showed that low NaCl concentration (lower than 100 mmol·L^?1) enhanced the growth of S. alterniflora. On the contrary, high NaCl concentration (higher than 100 mmol·L^?1) inhibited the growth of S. alterniflora. To a certain extent, S. alterniflora was able to be acclimated to the osmotic pressure created by external solution concentration by adjusting the activities of POD, SOD and CAT, and the contents of free proline and soluble sugar. S. alterniflora varied in its responses to environment in different parts of the plant under 5°C and 38°C temperature stress. Compared with roots, leaves accumulated more soluble sugar, and CAT activities in leaves were higher, whereas SOD and POD activities in leaves were much lower than those in roots.     

乡土风箱果和紫叶风箱果叶片光合特性对土壤干旱的响应

研究叶片光合气体交换参数和叶绿素荧光参数对土壤干旱的响应,分析濒危的乡土风箱果和引种紫叶风箱果的抗旱能力及其差异.结果表明: 土壤干旱第7天时,紫叶风箱果叶片明显失水萎蔫,而乡土风箱果却有较高的叶片含水率和水分利用效率.土壤干旱降低了2种风箱果叶片的净光合速率、气孔导度和蒸腾速率,紫叶风箱果降低幅度明显大于乡土风箱果.土壤干旱7 d时,紫叶风箱果叶片的胞间CO₂浓度(C_i)高于未干旱处理,而乡土风箱果C_i低于未干旱处理.乡土风箱果叶片的电子传递速率(ETR)和光化学淬灭系数(q_P)明显降低,而PSⅡ反应中心光能捕获效率(F_v′/F_m′)没有发生明显变化;但是紫叶风箱果叶片的F_v′/F_m′、ETR和q_P均明显降低,并且其降低幅度大于乡土风箱果.土壤干旱7 d时,乡土风箱果叶片OJIP曲线上J点的相对可变荧光(V_J)没有发生明显变化,而紫叶风箱果叶片V_J明显增加.紫叶风箱果的叶片碳同化能力和PSⅡ功能对土壤干旱的敏感性明显大于乡土风箱果,土壤干旱降低乡土风箱果光合能力的原因以气孔因素限制为主,而紫叶风箱果以非气孔因素限制为主.