干旱胁迫对霸王水分生理特征及细胞膜透性的影响

以2年生霸王为试验材料,用盆栽人工控制土壤水分,研究不同梯度土壤水分条件对霸王水分生理特征、丙二醛含量和细胞膜相对透性的影响.结果表明,与充足供水对照(土壤重量含水量为23%)相比,在严重干旱胁迫(土壤含水量为3%)20 d和45 d时,霸王叶水势和叶片相对含水量分别显著降低70.87%和45.54%、26.81%和12.66%;相应的叶片MDA含量和细胞膜相对透性分别显著增加33.81%和21.78%、17.51%和14.98%;严重干旱胁迫30 d使得霸王叶片保水力显著下降;同时随着土壤干旱胁迫程度的增强,霸王日蒸腾耗水量持续下降,且严重干旱胁迫处理的蒸腾耗水量日变化为水平直线型,其余处理均为单峰型.研究发现,严重干旱胁迫下随着胁迫时间的延长,霸王叶水势和叶片相对含水量有增加趋势,而叶片MDA含量和细胞膜相对透性则有减小趋势,它能够通过自身的调节机制,逐渐改善叶片水分状况,降低细胞膜伤害程度,从而适应严重干旱环境.     

干旱胁迫下尖果沙枣幼苗的根系活力和光合特性

以尖果沙枣1年生实生苗为材料,研究了自然干旱时不同土壤相对含水量对幼苗叶片细胞质膜相对透性、叶片相对含水量、根系活力、光合色素含量和光合参数等指标的影响.结果表明:土壤相对含水量从70%(CK)降到40%时,幼苗根系活力和净光合速率均逐渐上升并达到最大值,分别为1178μg.g-1.h-1和21.9μmol.m-2.s-1;光合色素含量稳步上升;蒸腾速率和水分利用效率均保持稳定;叶片细胞质膜相对透性保持较低水平.土壤相对含水量从40%降到20%时,幼苗叶片相对含水量仍在50%以上,叶片细胞质膜相对透性仍保持较低水平;根系活力和光合色素含量仍较高;但其他光合参数开始缓慢下降.土壤相对含水量从10%降到5%时,幼苗叶片细胞质膜相对透性急剧上升;叶片相对含水量、根系活力、总叶绿素含量、光合参数均极显著下降;而土壤相对含水量为10%时幼苗表现出最高的水分利用效率.尖果沙枣土壤相对含水量最好控制在40%~50%,其1年生实生苗的永久萎蔫系数为4.3%(土壤相对含水量).     

土壤水分对翅果油树幼苗生理生化特性的影响

通过盆栽试验,研究了土壤水分含量对翅果油树幼苗地上部分和根系生物量和含水量,以及叶片保水力、相对电导率和保护酶活性的影响.结果表明:与对照(处理前)相比,各土壤水分条件下翅果油树幼苗叶片保水力均降低,而叶片相对电导率(REC)、超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)活性均升高.随着土壤含水量的降低,幼苗地上部分和根系的生物量、含水量及叶片保水力均呈先升高后降低的趋势,而叶片REC、SOD和POD活性均呈先降低后升高趋势,并均以轻度干旱胁迫处理(田间持水量的55%~60%)的REC、SOD和POD活性最低,而叶片保水力最高.在相同土壤水分条件下,随着处理时间的延长,叶片REC逐渐升高,而叶片保水力降低,SOD和POD活性先升后降并以处理10d时活性最高.研究发现,在轻度干旱胁迫下,翅果油树幼苗能协调其保护酶系统降低干旱伤害,维持正常生长,表现出一定的抗旱能力.     

土壤干旱对黄土高原乡土树种水分代谢与渗透调节物质的影响

以黄土高原4个乡土树种的幼苗为试验材料,采用盆栽方式模拟土壤干旱环境,研究土壤干旱对不同树种水分代谢与渗透调节物质的影响。结果表明,大叶细裂槭、虎榛子叶水势、叶片含水量下降迅速,叶片离体保水能力降幅明显;白刺花、辽东栎则表现为叶水势、叶片含水量缓慢下降,组织相对含水量在中度胁迫下略有上升。白刺花在不同水分处理条件下离体叶片保水力明显高于其它树种。1个树种可溶性糖含量随土壤干旱程度加剧明显增加,可溶性蛋白质含量在树种之间变化较为复杂,无明显规律性。K^ 离子含量和游离脯氨酸含量在中度水分胁迫下均有不同程度升高。白刺花在土壤干旱进程中,可溶性蛋白质含量、K^ 离子含量和游离脯氨酸含量均明显高于其它树种。综合水分代谢和渗透调节物质来看,水分胁迫条件下,白刺花以保持高水势、减少组织水分散失和增加渗透调节物质来提高细胞原生质浓度,增强其抗旱性。     

冬小麦幼苗根系适应土壤干旱的生理学变化

采用盆栽试验对冬小麦幼苗根系适应土壤干旱的生理学变化进行了初步研究。结果表明，随干旱胁迫的加剧，洛麦9133和济麦21幼苗根水势、根相对含水率和根系活力均降低，饱和亏、可溶性糖含量、脯氨酸含量、质膜透性以及SOD、POD活性均呈增加趋势。这说明，在干旱胁迫下，冬小麦幼苗根系通过降低水势、相对含水率和根系活力，增加渗透调节物质可溶性糖、脯氨酸含量和增强SOD、POD活性等生理上的变化以提高抗旱性，从而使冬小麦幼苗适应干旱逆境。     

外源芦丁预处理对水分胁迫下玉米幼苗的生理效应

以玉米(Zeamays L.)品种'郏单958'为材料.采用营养液水培法,研究了外源芦丁(Rutin)对聚乙二醇(PEG)胁迫下幼苗叶片质膜相对透性、脯氨酸、可溶性糖含量及保护酶活性的影响.结果显示:(1)在15%PEG-6000胁迫下,玉米叶片的MDA含量、质膜相对透性、脯氨酸和可溶性蛋白质含量均显著增加,保护酶SOD、CAT、POD活性显著升高.(2)一定浓度芦丁(>0.40 g/L)预处理可显著抑制水分胁迫下玉米幼苗叶片MDA含量的上升,降低叶片质膜相对透性,并诱导SOD、POD和CAT活性提高.降低脯氨酸和可溶性蛋白质含量.说明外源芦丁能够提高玉米幼苗的抗氧化作用,缓解水分胁迫引起的膜脂过氧化,保护细胞膜免受或减少损伤·达到提高植物抗旱性的目的.     

钙素和水分亏缺对黄瓜叶片细胞质膜透性的影响

用控制溶液的钙量[加或不加Ca(NO_3)_2]和渗透势(加聚乙二醇6000,202 g/L)的方法,研究了钙素和水分亏缺对黄瓜叶片细胞质膜透性的影响。结果表明:在渗透胁迫下,正常供钙的黄瓜叶片相对含水量(RWC)和膜透性变化较小、MDA增加不显著、SOD活性无明显改变;缺钙植株叶片的RWC随渗透胁迫处理线性下降,膜透性显著增大、MDA含量迅速提高、SOD活性也升高。在正常水分供应下,与供钙植株相比,缺钙植株SOD活性和MDA含量均较高,但RWC和膜透性无差异。在水分胁迫下,缺钙植株MDA和质膜透性与ΔRWC以及MDA与质膜透性之间均呈正相关。这些结果表明在水分胁迫下,缺钙处理叶片保水能力降低,使受害加重;同时,细胞质膜的稳定性降低。膜透性改变可能与在水分胁迫下体内的膜脂过氧化反应密切相关,即缺钙加速了膜脂过氧化反应,从而损害了质膜结构。     

盐胁迫对黄瓜幼苗根系生长和水分利用的影响

采用营养液水培法,研究了NaCl胁迫对两个耐盐性不同的黄瓜品种幼苗根系生长、活力、质膜透性和叶片生长、蒸腾速率（T_r）、相对含水量（RWC）及水分利用率（WUE）的影响.结果表明,盐胁迫下黄瓜植株根系吸收面积下降,质膜透性升高,叶片数减少,叶片T_r和RWC在盐胁迫2 d后明显下降,根系活力和叶片WUE均先升后降,50、75和100 mmol·L^-1NaCl胁迫9 d时,耐盐性较弱的津春2号根系活力降低幅度分别比耐盐性较强的长春密刺高18.01%、12.17%和10.95%,胁迫8 d时WUE下降幅度分别比长春密刺高2.74%、5.27%和0.23%.短期盐胁迫下,黄瓜植株通过提高根系吸收能力来补偿根系吸收面积的下降,通过降低叶片T_r和提高WUE来减少水分散失,在一定程度上有利于缓解水分失衡,提高植株耐盐性;盐胁迫5 d后,根系活力和WUE的下降导致水分失衡加剧,表明根系吸收能力的下降是导致水分失衡的重要原因,叶片WUE的下降是水分失衡的反应,两者均与品种的耐盐性关系密切.     

一氧化氮对水分胁迫下玉米种子萌发及幼苗生理特性的影响

以0.4mol/L的甘露醇(M)模拟水分胁迫状况,研究了外源一氧化氮(NO)供体硝普钠(SNP)对水分胁迫下玉米种子萌发、幼苗生长和生理特性的影响。结果表明:(1)水分胁迫下,玉米种子萌发和幼苗生长受到抑制,叶片丙二醛(MDA)含量、质膜相对透性、脯氨酸含量均显著增加;(2)SNP能显著提高水分胁迫下玉米种子的发芽率、发芽势、发芽指数和活力指数,增加玉米幼苗的根长、茎长、根重和整株干重,抑制水分胁迫下玉米幼苗叶片MDA含量的上升,降低叶片质膜相对透性,降低脯氨酸含量。其中以100μmol/L和200μmol/LSNP对水分胁迫的缓解效果最佳。     

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。     

Leaf Area and Absolute Leaf Water Content

Leaf area was found to be an almost linear function of absoluteleaf water content (that is fresh weight—dry weight) forseveral dicotyledonous genotypes. A closely similar relationshipheld for a given genotype in the same rooting medium despiteincreasing plant size and different treatments which resultedin leaves which were sometimes morphologically dissimilar andoften substantially different in specific leaf water contents(water/dry matter). The usefulness of the linear relationshipfor estimating leaf area in growth studies is noted.     

转基因金叶银中杨叶色及生长变异分析

转PaGLK基因银中杨抑制表达株系叶绿素含量显著降低,叶片呈现黄色（命名为金叶银中杨）,以转PaGLK基因的银中杨为材料,测定其叶色参数和叶绿素含量的时序变化规律、分析生长特性。结果显示,转PaGLK基因的银中杨使叶片颜色发生改变,抑制表达株系整个生长期叶绿素含量显著低于WT（P<0.05）,叶色亮度显著高于WT（P<0.05）,并且在生长发育期叶片一直呈现深黄绿色。抑制表达株系中的Y2速生期内苗高日生长量（GD）高于对照株系,苗期株高不受影响。而过表达转基因银中杨的当年高生长都显著低于对照株系 （P<0.05）,其速生期内苗高日生长量均值（GD）也低于对照株系,其均值为对照株系的22.19%。PaGLK抑制表达株系在城市园林绿化具有潜在的应用价值。     

岭南槭叶色表现与色叶性状研究

岭南槭自然分布于泛珠三角低山丘陵区,春季新叶与秋冬变叶期色彩艳丽,可广泛用于岭南地区城镇绿化。选取广东省南岭国家级自然保护区、黑石顶省级自然保护区和深圳大鹏半岛国家地质公园七娘山的岭南槭天然群落为对象,开展其色叶期物候观测,量化其年周期叶片色彩值,比较研究其最佳观赏期,探究影响叶色表达的关键因子。结果显示：（1）不同地区岭南槭色叶期具有差异,南岭最佳观赏期为11月份,黑石顶为11月上旬~12月上旬,七娘山为12月份;（2）岭南槭色叶特征和土壤理化性质不同样地间差异显著（P<0.05）;（3）岭南槭红叶始期与经度、土壤速效K含量显著正相关,最大色差值与速效K呈极显著正相关,最佳观赏期持续时间与海拔、有效Cu显著负相关,最佳观赏期的最大色差值与纬度极显著负相关,红叶期持续时间与全K呈显著负相关,与有效P、有效Cu呈极显著负相关;（4）岭南槭红叶最佳观赏期由北到南逐渐延迟,海拔、经度、纬度较低,土壤中全K、有效P、有效Cu的含量较低,速效K含量较高,有利于岭南槭红叶景观的表达。     

Diurnal Changes in Citrus Leaf Thickness, Leaf Water Potential and Leaf to Air Temperature Difference

Diurnal changes in leaf water potential and leaf thickness ofwell-watered citrus trees were found to be highly correlated.Midday decreases in leaf thickness of about 30–35 µm reflected midday decreases in leaf water potential of about1.1–1.3 MPa from predawn values. Leaf water potentialwas also correlated with changes in leaf-to-air temperaturedifference and ambient vapour pressure deficit. Leaf thicknessas well as leaf to air temperature difference could possiblybe used to monitor leaf water status continuously as an indicatorof citrus tree water stress.     

毛竹叶片衰老过程的叶重量、叶面积及元素内吸收率的动态

对福建永春毛竹(Phyllostachyspubescens Mazel ex H.de Lehaie)叶片衰老过程的叶重量、叶面积及元素内吸收率的动态进行了研究,并对元素内吸收率RE1(以元素的干重含量为计算单位,mg/g)、RE2(以单位叶片的元素含量为计算单位,mg/leaf)以及RE3(以单位叶面积的元素含量为计算单位,mg/cm2)进行了比较.叶片衰老过程中,平均叶重量、叶面积及比叶重分别下降了19.55%、15.16%和5.07%.叶重量与叶面积下降百分率的季节变化趋势一致,说明毛竹叶片存在一定的重量与面积比率.在不同的元素内吸收率比较中,N和K的元素内吸收率均为正,Ca均为负,表明叶片衰老过程中N和K的元素含量从衰老叶片中转移至植株的其他部位,而Ca在老叶中累积.N、P、K、Ca和Mg5种元素平均的元素内吸收率高低顺序均为RE2＞RE3＞RE1,反映出以元素的干重含量为计算单位和以单位叶面积的元素含量为计算单位的元素内吸收率偏低.     

毛竹叶片衰老过程的叶重量、叶面积及元素内吸收率的动态

对福建永春毛竹(Phyllostachys pubescens Mazel ex H.de Lehaie)叶片衰老过程的叶重量、叶面积及元素内吸收率的动态进行了研究,并对元素内吸收率RE_1(以元素的干重含量为计算单位,mg/g)、RE_2(以单位叶片的元素含量为计算单位,mg/leaf)以及RE_3(以单位叶面积的元素含量为计算单位,mg/cm~2)进行了比较。叶片衰老过程中,平均叶重量、叶面积及比叶重分别下降了19.55％、15.16％和5.07％。叶重量与叶面积下降百分率的季节变化趋势一致,说明毛竹叶片存在一定的重量与面积比率。在不同的元素内吸收率比较中,N和K的元素内吸收率均为正,Ca均为负,表明叶片衰老过程中N和K的元素含量从衰老叶片中转移至植株的其他部位,而Ca在老叶中累积。N、P、K、Ca和Mg 5种元素平均的元素内吸收率高低顺序均为RE_2>RE_3>RE_1,反映出以元素的干重含量为计算单位和以单位叶面积的元素含量为计算单位的元素内吸收率偏低。     

烤烟叶数、叶面积的遗传分析

以叶数较少、叶面积较小的烤烟品种丸叶为母本(P1),以叶数较多、叶面积较大的烤烟品种Coker319为父本,构建了6个世代分离群体,利用植物数量性状主基因+多基因混合遗传模型的联合分离分析方法,分析烤烟杂交组合丸叶×Co-ker319叶数、叶面积的遗传效应。结果表明:烤烟的叶数和叶面积均受2对加性-显性-上位性主基因+加性-显性-上位性多基因(E0)控制,其中叶数遗传以加性效应及显性×显性上位性效应为主,叶面积几种遗传效应差不多,其上位性效应>加性效应>显性效应,叶数和叶面积在B1世代的主基因遗传率分别为36.91%和2.13%,多基因遗传率分别为31.00%和19.53%,B2世代的主基因遗传率分别为51.60%和50.92%,多基因遗传率分别为16.84%和13.26%,F2世代的主基因遗传率分别为42.63%和30.32%,多基因遗传率分别为42.08%和12.18%,叶数和叶面积的主基因遗传率较高,适合在早代选择。     

Leaf development and evolution

The number of publications on “leaf morphogenesis” has increased annually since the early 1990s, when the Arabidopsis ‘model plant’ concept began being applied to studies of mechanisms of leaf morphogenesis. Nearly 20 years have passed since then, and a great leap in the understanding of leaf organogenesis has been made. As a result, so-called evo/devo studies on leaf development have joined the trend in leaf morphogenesis/development studies in the latter part of the present decade. This article is a brief overview of the progress made in the research to date and an introduction to the articles that appear in this special issue.     

辣椒彩色斑叶突变体叶片显微结构及超微结构研究

以彩色斑叶辣椒突变体、紫叶辣椒、白色斑叶辣椒突变体功能叶为试验材料,利用光学显微镜和透射电子显微镜,通过观察叶片不同斑区的显微结构及超微结构,分析彩色斑叶的显色部位、显色特征、细胞器数量及形态变化,从细胞水平上探讨彩色斑叶辣椒复杂叶色的成因。结果表明：(1)彩色斑叶辣椒突变体子叶为紫色,自第一片真叶展开出现异色斑块,斑块位置、频率、色彩深度无明显规律。(2)叶肉细胞内叶绿体少甚至缺失形成白斑,花色素苷在叶肉细胞和保卫细胞均有分布,其在叶肉细胞不均匀分布是紫色深度不同的主因。(3)辣椒彩色斑叶突变体绿斑区内细胞形态良好,细胞器结构较好;紫色斑区和白色斑区细胞呈中度肿胀,细胞器明显异常。(4)叶肉细胞内叶绿体少甚至缺失、花色素苷不均匀分布是叶片呈现彩色的原因,该叶斑类型属于色素型。