2个种源栓皮栎对干旱及复水的光合生理响应

为了探究干旱复水对2个种源栓皮栎幼苗光合生理特性的影响,测定了不同水分处理(正常供水、轻度干旱、中度干旱和重度干旱)及复水处理下盆栽栓皮栎幼苗生长、叶片气体交换及叶绿素荧光参数。结果表明:随着干旱胁迫程度的加重,幼苗生长受到的抑制程度增加;气体交换参数净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)和水分利用效率(WUE)均呈下降的趋势,而气孔限制值(Ls)呈上升趋势,在重度干旱胁迫下气体交换参数变化幅度最大;叶片非光化学猝灭系数(NPQ)呈现先上升后下降的趋势,PSII潜在活性(Fv/Fo)、最大光化学效率(Fv/Fm)、电子传递速率(ETR)和实际光量子效率(ΦPSⅡ)均呈下降趋势。主要叶绿素荧光参数对干旱胁迫的响应与气体交换参数一致,即重度胁迫对光合电子传递造成了最严重的损伤。干旱后复水,导致栓皮栎光合生理参数不同程度的恢复。就种源地而言,老君山种源的幼苗在干旱胁迫下主要参数的变化程度大于北坡山种源的幼苗,且在复水后老君山种源幼苗恢复程度低于北坡山种源,表明北坡山种源的栓皮栎抗旱力和恢复力均强于老君山种源。     

不同种源栓皮栎幼苗叶片水分关系和保护酶活性对干旱胁迫的响应

 为了鉴别不同种源的栓皮栎（Quercus variabilis）耐旱性,对4个种源的3年生盆栽幼苗进行了控制条件下的土壤干旱胁迫实验,系统测定了超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)活性、MDA（丙二醛）含量、膜透性,以及叶片P-V曲线导出的水分关系参数（Ψπsat、Ψπtlp、WSDtlp、εmax）。结果表明：在土壤干旱胁迫下,种源4（黄龙）和种源3 (秦岭北坡) 抗氧化能力较强, 种源2 (伏牛山)居中, 种源1（巴山）的表现最差。干旱胁迫使各种源 MDA的含量及膜透性均有不同程度的提高,其中种源4的MDA含量及膜透性比较平稳, 种源1变化剧烈。在干旱胁迫下,各种源渗透调节和保持膨压的能力均有提高,但存在差异,以种源4和种源3表现较好,种源2居中,种源1较差。应用Fuzzy方法,对不同种源的叶片水分关系参数、保护酶活性和膜透性在干旱胁迫中的动态进行综合评判,认为不同种源的耐旱性强度次序为：种源4>种源3>种源2>种源1。其中种源4与种源1和种源2差异显著(p<0.05)。     

NaCl胁迫对不同种源青钱柳幼苗离子分配、吸收与运输的影响

采用水培法研究了NaCl胁迫对不同种源青钱柳〔Cyclocarya paliurus(Batal.)Iljinskaja〕幼苗各部位离子分配、吸收与运输的影响。结果表明,0.085mol·L-1NaCl胁迫28d后,来源于安徽黄山的青钱柳幼苗根、茎、叶片及叶柄中的Na /Ca2 和Na /K 比值均最小;相同NaCl浓度胁迫下,3个种源青钱柳幼苗各部位的Na /Ca2 比值较稳定。随NaCl浓度的升高,青钱柳幼苗从根系到茎的离子选择性运输能力提高,从叶柄到叶片的K 和Ca2 的离子选择性运输能力下降。综合分析结果表明,安徽黄山种源青钱柳幼苗的耐盐性高于云南昆明种源和江西九江种源。     

干旱胁迫对不同种源香椿叶片膜脂过氧化和保护酶系统的影响

对来源于江苏、四川、湖南、湖北、河南和陕西的香椿〔Toona sinensis(A.Juss.)Roem.〕苗进行盆栽实验,研究干旱胁迫对香椿叶片膜脂过氧化和保护酶系统的影响。结果表明,随干旱胁迫程度的加强,6个种源香椿苗叶片中的丙二醛(MDA)含量增加,超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)活性增强,但各指标的变化幅度因种源不同而异。复水后,除重度干旱胁迫造成的SOD活性变化难以恢复外,其余指标基本能恢复至对照水平。综合MDA含量及SOD和POD活性的变化情况认为,来源于河南、陕西和江苏的香椿具有较强的抗旱能力,而来源于湖北、四川和湖南的香椿抗旱能力较弱。     

土壤干旱胁迫对酸枣叶片黄酮类代谢及某些生长和生理指标的影响

采用盆栽称量法研究了对照、中度和重度干旱(土壤相对含水量分别为75%、55%和35%)条件下1年生酸枣〔Ziziphus jujuba Mill.var.spinosa(Bunge)Hu ex H.F.Chow〕幼苗叶片中黄酮类成分含量及一些生长和生理指标的变化,并讨论了酸枣适应干旱过程中黄酮类成分的作用。结果表明:在中度和重度干旱条件下酸枣叶片苯丙氨酸解氨酶(PAL)活性均高于对照,但经重度干旱处理后复水第7天PAL活性与对照无显著差异。与对照相比,中度干旱条件下叶片槲皮素含量基本无变化,总黄酮和芦丁含量分别显著或极显著增加,丙二醛和可溶性蛋白质含量无显著变化;与中度干旱条件相比,重度干旱条件下叶片总黄酮、芦丁和槲皮素含量显著或极显著下降,丙二醛含量不显著增加,可溶性蛋白质含量显著降低;与对照相比,重度干旱条件下总黄酮含量无明显变化,芦丁和丙二醛含量极显著或显著增加,槲皮素和可溶性蛋白质含量显著下降;复水第7天,总黄酮、芦丁和槲皮素含量均显著或极显著高于复水前,且总黄酮和芦丁含量显著高于对照,槲皮素含量与对照无显著差异;复水第1天至第4天,丙二醛含量呈先降后增再降的趋势、可溶性蛋白质含量则呈先降低后逐渐增加的趋势,其中复水第1天丙二醛含量显著高于复水前、可溶性蛋白质含量显著低于复水前。在中度或重度干旱胁迫后酸枣枝条长度均极显著小于对照,且随土壤相对含水量的降低枝条长度减小;叶片相对含水量也表现出随土壤相对含水量的降低逐渐减小的趋势,但差异不显著。研究结果提示:适宜的干旱胁迫可促进酸枣叶片黄酮类代谢,但在不同的干旱胁迫条件下,黄酮类代谢在酸枣抗旱过程中具有不同的作用。     

栓皮栎幼苗对土壤干旱胁迫的生理响应

以栓皮栎一年生盆栽苗为实验材料,采用称重控水的方法,设置不同土壤水分胁迫梯度,系统分析其幼苗在不同干旱胁迫条件下的生理生化响应特征,以探索栓皮栎耐旱特性.结果显示:(1)栓皮栎幼苗叶片中3种保护酶(SOD、POD、CAT)活性在对照(CK,土壤相对含水量19.5％～21.5％)条件下保持稳定,而中度干旱(T2,9.5％～11.5％)和重度干旱(T3,5.5％～7.5％)条件下,随着胁迫时间的延长呈先增高后降低的趋势,且变化的幅度在不同胁迫强度下存在差异.(2)在整个干旱胁迫过程中,各胁迫处理叶片丙二醛(MDA)含量均呈上升趋势,不同胁迫强度的变化幅度不同;叶片中的可溶性蛋白含量和根系活力随着干旱胁迫程度的增强呈先增高后降低的趋势.(3)栓皮栎幼苗叶片的脯氨酸含量随着干旱胁迫时间的延长表现出先增加后降低的趋势;叶片叶绿素a、叶绿素b、总叶绿素含量以及叶绿素a/b值均呈逐渐降低的趋势.研究表明,栓皮栎幼苗在短期和轻度干旱胁迫下通过提高自身的保护酶活性、增加可溶性蛋白和脯氨酸含量、提高根系活力等来抵御干旱环境的伤害,从而表现出较强的耐旱特性;而在重度干旱胁迫条件下,栓皮栎幼苗自我调节能力丧失,体内代谢紊乱,导致保护酶活性、可溶性蛋白、脯氨酸含量和根系活力等下降,从而受到干旱伤害.     

干旱及复水循环对苗期药用大黄叶片光合碳同化功能和光化学活性的影响

以三叶期药用大黄幼苗为材料，采用盆栽控水实验考察其在不同干旱时间(首次干旱10 d,复水后第2次干旱25 d,再复水后第3次干旱40 d)、干旱梯度(正常供水、轻度、中度、重度干旱)及复水时间(复水第1、3天)条件下的生长指标、光合气体交换参数、叶绿素荧光参数的响应特征，探讨植物在间歇性、季节性干旱带来的干湿交替土壤环境中的光合生理响应机制。结果显示，(1)干旱胁迫下，药用大黄幼苗地上部分生物量降低，根冠比显著增大，复水后生物量均有所回升。(2)叶片叶绿素含量在干旱胁迫下显著降低，复水后均有所回升，且在10 d、25 d干旱后复水产生较强的补偿效应。(3)叶片气体交换参数(P_n、C_i、G_s、T_r、CE)及光合系统性能指数(PI_abs、PI_total)在干旱胁迫下显著降低；L_s在短期干旱胁迫下显著升高，而在干旱40 d先升高后下降；复水后，各指标产生与叶绿素含量相似的恢复趋势。(4)干旱胁迫下，叶片荧光参数(F_v/...     

赤皮青冈幼苗叶片解剖结构对干旱胁迫的响应

以浙江庆元、湖南洞口和湖南靖州3个种源的赤皮青冈1年生幼苗为材料,采用盆栽称量法控制土壤水分含量,设置土壤相对含水量分别为75%～80%(对照)、55%～60%(轻度干旱胁迫)、45%～50%(中度干旱胁迫)和30%～35%(重度干旱胁迫),研究不同程度干旱胁迫对赤皮青冈幼苗叶片解剖结构和蒸腾作用的影响.结果表明: 干旱胁迫下,3个种源赤皮青冈幼苗叶片的总厚度、上下表皮厚度和栅栏组织厚度均显著降低.栅栏组织厚度与海绵组织厚度比(栅海比)、气孔长度和宽度随干旱程度的增强而显著减小,而气孔密度随干旱胁迫程度的增强而显著增加.干旱处理对叶片主脉厚度无显著影响,木质部厚度的变化因种源而异.叶片结构的变化引起生理功能改变,随着胁迫程度的加强,赤皮青冈幼苗的蒸腾速率显著降低.对照和各干旱处理湖南洞口种源幼苗叶片的下表皮厚度、栅海比、气孔密度显著大于其他2个种源,蒸腾速率显著小于其他2个种源,表明湖南洞口赤皮青冈对干旱胁迫的适应性较强.     

干旱胁迫对烟草叶片丙二醛含量和细胞膜透性的影响

对干旱胁迫下5个烟草品种(系)丙二醛含量和细胞膜透性进行测定表明,随着干旱胁迫的不断加重,烟草叶片丙二醛含量呈现先升后降的趋势,而细胞膜透性则表现为持续升高;复水后细胞膜透性能很快恢复正常,而丙二醛含量需要较长时间才略有恢复。细胞膜透性反应了烟草受干旱胁迫的程度,而丙二醛含量的稳定对烟草的抗旱性有重要意义。     

5种绿化树种幼苗对干旱胁迫和复水的生理响应

以黄金叶(Duranta repens cv.’Dwarf Yellow’),葛藤(Pueraria lobata),老鸭嘴(Thunbergia erecta),假连翘(Duranta repens),山毛豆(Tephrosia candida)5种幼苗为试验材料,研究了人工模拟干旱胁迫环境对幼苗叶片生理指标的影响,结果表明干旱胁迫期间,5种幼苗的叶片含水量下降,5种幼苗叶片的叶绿素、脯氨酸、可溶性糖、丙二醛(MDA)含量和超氧化物歧化酶(SOD)活性逐渐增加,假连翘幼苗的叶片蛋白质含量小幅波动,其余幼苗持续上升。复水后幼苗的各项生理指标通常恢复到对照水平。主成分分析结果表明,5种幼苗的抗旱性为山毛豆>假连翘>老鸭嘴>黄金叶>葛藤。     

棒叶落地生根对干旱与复水的生理响应

为探讨棒叶落地生根(Kalanchoe tubiflora)耐旱的机制,在干旱与复水条件下,对其叶片的一些生理生化指标进行了测定。结果表明,随干旱时间延长,棒叶落地生根叶片中O2-·生成速率增大,H2O2含量升高,导致脂质过氧化产物MDA含量增高;同时SOD活性升高,CAT活性降低;可溶性糖与脯氨酸含量增加,但复水后这些指标均恢复到干旱前的水平。这说明棒叶落地生根能够耐受干旱环境是通过积累渗透调节物质,提高活性氧的清除能力,从而减少氧化胁迫造成的伤害。     

Selenium improves recovery of wheat seedlings at rewatering after drought stress

Rewatering after drought is beneficial to plants subjected to moderate drought stress, and selenium (Se) could increase the tolerance of plants to stressful environment. The role of Se in rewatering of drought-treated wheat seedlings (Triticum aestivum L., cv Hengmai5229) was studied. The objective was to elucidate whether Se could improve recovery of wheat seedlings at rewatering after drought stress. Drought stress induced a significant reduction in growth parameters, total chlorophyll and soluble protein contents, and increased the rate of superoxide radical (O ₂ ^·? ) production, MDA content, and the activities of peroxidase, catalase (CAT), and superoxide dismutase in wheat seedlings. Rewatering after drought did not significantly affect biomass accumulation of seedlings over drought treatment, although it decreased the rate of O ₂ ^·? production and MDA content. However, the combined treatment of rewatering and Se evidently promoted biomass accumulation of seedlings over drought treatment and rewatering alone; and the rate of O ₂ ^·? production, MDA content, soluble protein content and CAT activity were recovered to the control values. This indicates that Se improved recovery of wheat seedlings at rewatering after drought stress.     

干旱胁迫对欧洲鹅耳枥幼苗生理生化特征的影响

以一年生欧洲鹅耳枥幼苗为材料,通过盆栽控水试验,设置5个土壤含水量梯度,研究不同梯度干旱胁迫对其幼苗生理生化指标的影响,以明确欧洲鹅耳枥的耐旱特性。结果显示:（1）随着干旱胁迫的加剧,欧洲鹅耳枥幼苗受到损害程度逐渐加重,形态表现出明显的缺水特征,叶片相对含水量和叶绿素总量随着干旱胁迫程度的增加而下降,且胁迫强度越强、时间越久其变化幅度越大。（2）幼苗叶片SOD活性、POD活性、可溶性糖含量和可溶性蛋白含量均随着干旱程度的增加表现出先升高后降低的趋势。（3）随着干旱胁迫程度的增加和干旱时间持续,幼苗叶片MDA含量和相对电导率总体上呈增大趋势,并在干旱末期达到最大值。研究表明,欧洲鹅耳枥幼苗在短期和轻度（田间最大持水量的60%）、中度（田间最大持水量的45%）干旱胁迫下能通过调节自身保护酶活性和渗透调节物质含量来减轻干旱造成的危害;而在重度（田间最大持水量的30%）干旱胁迫下,幼苗自我调节能力受影响,极度（田间最大持水量的15%）干旱胁迫对其造成一定的损害。研究认为,欧洲鹅耳枥具有一定的抗干旱特性,可在园林中推广运用。     

干旱胁迫及复水对不同黍稷品种根系生理特性的影响

以2种抗旱性不同的黍稷品种(‘陇糜4号’和‘晋黍7号’)为试验材料,采用盆栽试验研究了苗期中度和重度干旱胁迫后拔节期复水对其根系生理特性的影响。结果显示:(1)干旱胁迫引起2个黍稷品种根系活力明显下降,根系SOD、POD活性以及MDA、脯氨酸含量明显升高,而且重度干旱胁迫处理变化幅度显著大于中度干旱胁迫。(2)复水后,2个黍稷品种根系的各项生理指标均有不同程度的恢复,且中度胁迫处理较易恢复,重度胁迫下恢复能力很弱。(3)2个黍稷品种根系各项生理指标在干旱胁迫及复水条件下变化幅度不同,干旱胁迫下抗旱性强的‘陇糜4号’根系活力下降幅度明显低于抗旱性弱的‘晋黍7号’,根系SOD活性、POD活性、MDA含量和脯氨酸含量的上升幅度明显高于‘晋黍7号’,而复水后‘陇糜4号’根系的各项生理指标的恢复能力明显强于‘晋黍7号’。研究表明,干旱胁迫及复水条件下‘陇糜4号’均表现出较高的根系活力、保护酶活性和脯氨酸含量,且MDA含量较低,从而表现出较强的抗旱性。     

盐旱交叉胁迫对灰胡杨(Populus pruinosa)幼苗生长和生理生化特性的影响

以一年生灰胡杨幼苗为试验材料,利用田间控盐控水的方法,进行干旱和盐胁迫试验,通过测定生长和生理生化指标探讨幼苗在盐旱交叉胁迫下的生长发育及适应规律,旨在阐明干旱及盐交叉胁迫下植物抗旱抗盐机理。研究结果表明:在盐、旱及交叉胁迫下,灰胡杨幼苗抗氧化酶活性、MDA和脯氨酸含量与对照存在显著差异(P0.05)。(1)在8、11 g/L和15 g/L盐处理下,灰胡杨幼苗相对高生长、相对枝长和冠幅增量均受到抑制,且差异显著(P0.05),而干旱胁迫和盐旱交互胁迫下差异不显著。(2)在盐胁迫、盐旱交叉胁迫下,随着胁迫程度的加重,抗氧化酶SOD、POD、CAT活性表现出先增加后降低的趋势,三者协调一致;仅干旱胁迫时,抗氧化酶SOD、POD、CAT活性显著增加;(3)在盐、旱及其盐旱交叉胁迫下,脯氨酸含量呈上升趋势,MDA含量则表现出先降低后升高趋势,这与抗氧化酶活性先升高后降低的趋势相对应。因此,抗氧化酶活性对缓解脂膜过氧化的伤害具有一定限度,MDA含量与抗氧化酶活性呈负相关,灰叶胡杨幼苗在盐旱交叉胁迫下表现出一定的耐性。     

黄腐酸和甜菜碱预处理对干旱胁迫下平邑甜茶生理特性及光合的影响

该研究以平邑甜茶[Malus hupehensis(Pamp.)Rehd.]2年生实生苗为材料,通过盆栽试验于干旱处理前3d分别连续喷施黄腐酸(FA)、甜菜碱(GB)和复配(FA+GB),并以清水为对照(CK)进行预处理,比较分析不同预处理对干旱胁迫下平邑甜茶的生理及光合特性变化,探讨FA和GB对平邑甜茶的抗旱生理机制。结果显示:(1)与对照相比,FA、GB和FA+GB预处理均能够显著提高平邑甜茶叶片相对含水量,且FA的保水性效果最佳。(2)3种预处理均可显著促进干旱胁迫下叶片可溶性蛋白、可溶性糖和脯氨酸含量增加,且FA+GB预处理后在干旱胁迫下叶片可溶性糖和脯氨酸累积量显著高于单施FA或GB。(3)3种预处理均可显著提高干旱胁迫下平邑甜茶幼苗的SOD、POD、CAT活性,并显著降低MDA的积累速度及其累积量,且以FA+GB预处理的MDA含量最低、抗氧化酶活性最高。(4)GB和FA+GB预处理下平邑甜茶的净光合速率、瞬时水分利用率显著高于CK和FA,且FA+GB处理下改善光合特性的效果最佳,GB次之。研究表明,单独喷施黄腐酸和甜菜碱及两者配施预处理均能够增加干旱胁迫下平邑甜茶的渗透调节物质和相对含水量,提高叶片的保水性,调节抗氧化物酶活性,降低丙二醛含量,增加细胞膜稳定性,改善光合性能,进而提高平邑甜茶的抗旱能力,且以复配喷施(FA+GB)预处理的效果最好。     

干旱胁迫与复水对块根紫金牛生理特性的影响

以岩溶特有药用植物块根紫金牛为试材,研究土壤水分胁迫及复水条件下其叶片光合参数、相对含水量、质膜透性、渗透调节物质含量的变化特性。结果表明:水分胁迫下,块根紫金牛的叶片净光合速率、气孔导度和蒸腾速率均几乎接近零点,但胞间CO2浓度上升,即非气孔因素限制是光合速率下降的主要原因。水分胁迫不影响块根紫金牛单位面积的总叶绿素和类胡萝卜素含量,但干旱处理的Chl a/b和Car/Chl分别显著低于和高于对照。水分胁迫下,块根紫金牛的叶片相对含水量、相对电导率和丙二醛含量显著增大,即膜系统受到一定的伤害;块根紫金牛叶片脯氨酸含量显著降低,可溶性蛋白含量无显著变化,可溶性糖含量显著增大,但增大幅度不大,说明其在干旱胁迫下的渗透调节能力较弱。复水处理后,块根紫金牛全部指标均能恢复到对照水平,说明其对干旱胁迫较为敏感,主要采取避旱策略。     

土壤自然干旱处理对钩藤生长与生理特征及主要药用成分积累的影响

以一年生钩藤实生苗为试材,通过连续土壤控水12 d盆栽试验,研究持续性土壤自然干旱对钩藤幼苗生长、抗逆生理指标及其主要药用成分含量的影响。结果表明:(1)随着干旱胁迫时间的延长,钩藤根和茎叶生物量以及叶片相对含水量(RWC)显著持续下降(P0.05),而根冠比、叶片丙二醛(MDA)含量及相对电导率(REC)逐渐升高。(2)随着干旱胁迫时间的延长,钩藤叶片叶绿素a、b含量先增高后下降,叶片超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性先上升后下降,且POD活性最先达到峰值,CAT活性增幅最大;叶片中脯氨酸(Pro)、可溶性糖(SS)和可溶性蛋白(SP)含量逐渐升高,且Pro表现出更强的渗透调节能力。(3)钩藤幼苗叶片、主茎和带钩茎枝中钩藤碱与异钩藤碱含量随着干旱胁迫时间的延长而呈先增高后下降的趋势,响应时间先后顺序依次为叶片、主茎、带钩茎枝,生物碱含量由高到低依次为带钩茎枝、叶片、主茎。研究发现,在土壤持续自然干旱条件下,钩藤幼苗生长受到一定影响,但植株能通过提高其抗氧化酶活性和积累渗透调节物质来提高吸水和保水能力,有效抵御干旱逆境;且土壤自然干旱胁迫4～8 d有利于主要药效成分钩藤碱与异钩藤碱的积累;土壤相对含水量在42%～53%时,钩藤幼苗耐旱性较强且钩藤碱与异钩藤碱含量较高。