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。     

外源精胺对水分胁迫下小麦幼苗保护酶活性的影响

通过营养液培养试验,研究了水分胁迫下外源精胺(Spm)对抗旱性不同的小麦品种幼苗叶片质膜相对透性及保护酶活性的影响.结果表明:水分胁迫下,小麦叶片的质膜相对透性、M DA含量增加、SOD、CAT和POD活性上升,外源精胺处理可延缓水分胁迫下小麦叶片质膜相对透性和M DA含量上升,提高了SOD、CAT、POD酶活性的上升幅度;并且对抗旱性弱的品种保护酶活性增幅高于抗旱性强的品种.因此,外源精胺处理对抗旱性弱的品种缓解水分胁迫作用大于抗旱性强的品种.     

水分胁迫下小麦叶肉细胞超微结构变化与抗旱性的关系

本文用电子显微镜观察研究了抗旱性不同的6个小麦品种在不同程度水分胁迫下叶肉细胞超微结构的变化。结果表明:轻度水分胁迫(-0.5MPa)对参试的6个小麦品种叶肉细胞超微结构几乎没有影响。中度(-1.0MPa)和严重(-1.5MPa)水分胁迫下的叶肉细胞超微结构发生了程度不同的变化,且这种变化与品种抗旱性相一致。抗旱性愈弱的品种,对水分胁迫反应愈敏感。但表现在叶肉细胞结构上的变化过程基本一致。胁迫导致叶肉细胞质壁分离,液泡膜破裂。叶绿体变成球形挤入细胞中央,类囊体肿胀。线粒体基质变稀,脊减少。最终叶绿体、线粒体解体。其它细胞器消失,细胞中出现大量的小泡。     

水分胁迫对甘蔗叶片线粒体膜流动性的影响及其与膜脂过氧化的关系

用荧光探剂ANS对抗旱性不同的甘蔗品种在水分胁迫下叶片线粒体膜流动性的变化进行的研究表明,水分胁迫降低了线粒体膜的流动性,抗旱性强的甘蔗品种Co 617和F.Y.79-9的下降幅度分别小于抗旱性弱的Co 740和M.T.77-208;水分胁迫下线粒体膜流动性的下降与膜脂过氧化产物丙二醛含量的增加有密切关系。外源自由基处理试验也表明,甘蔗叶片线粒体膜流动性的下降与膜脂过氧化作用有关。     

水分胁迫对玉米类囊体膜组分的影响

研究了水分胁迫对玉米（ZeamaysL,新玉4号）叶片类囊体膜的蛋白、色素组分,以及PSⅠ、PSⅡ和Cytb／f复合物的影响。类囊体膜蛋白电泳显示水分胁迫使总膜蛋白含量下降。高效液相色谱分析表明水分胁迫也引起类囊体膜色素成分的改变。通过测定P700及各种细胞色素的含量计算所得的PSⅠ、PSⅡ和Cytb／f复合物成分表明PSⅠ对水分胁迫不敏感,Cytb／f复合物在严重水分胁迫时才受到影响,而PSⅡ在中度和严重水分胁迫时均受到较明显的影响。     

水分胁迫对抗旱性不同的荔枝叶片细胞壁H+-ATPase活性的影响

以抗旱性较强的荔枝东刘1号和抗旱性较弱的陈紫1－2年分盆栽实生幼苗为试验材料。研究了水分胁迫对荔枝（Litchi chinensis Sonn）叶片细胞胞质以及以离子键和共价键与细胞壁结合的H^ -ATPase活性的影响。结果表明：（1）叶片相对含水量随水分胁迫程度的增加而减少,抗旱性强的东刘1号下降的幅度小于抗旱性弱的陈紫。（2）H^ -ATPase在细胞中的分布是：细胞胞质H^ -ATPase占绝大多数,其次是共价键结合H^ -ATPase,离子键结合H^ -ATPase最少,品种间差异不明显。（3）在水分胁迫下,荔枝叶片H^ -ATPase活性（比活性）均上升,抗旱性强的品种上升的幅度均大于抗旱性弱的品种。     

外源甜菜碱对水分胁迫下桃树生理响应的影响

以4年生盆栽“庆丰”桃树为试材,研究了水分胁迫下桃树叶片中甜菜碱含量的变化规律及叶面喷施甜菜碱对水分胁迫下桃树生理响应的影响.结果表明：正常供水情况下,桃树叶片中甜菜碱含量为75.9～80.5 μg·g^-1FM , 随着水分胁迫程度的加深,甜菜碱含量逐渐增加,停水第16 天时达278.9 μg·g^-1FM ;正常供水时桃叶片细胞质膜透性为8.06%～8.61%,水分胁迫下增至28.62%,叶面喷施100和500 mg·L^-1甜菜碱16d后分别为26.25%和21.79%;过氧化氢(H₂O₂)含量由正常情况下的27.2～32.5 μmol·g^-1FM 增至胁迫后的76.4 μmol·g^-1FM,叶面喷施100和500 mg·L^-1甜菜碱后分别为73.2和68.5 μmol·g^-1 FM;水分胁迫下,抗坏血酸过氧化物酶(AsA-POD)活性峰值为0.435 mg·g^-1 FM,甜菜碱处理后峰值达到0.490 mg·g^-1 FM;游离脯氨酸与可溶性糖在干旱胁迫下逐渐累积, 500 mg·L^-1甜菜碱处理分别为2.878 mg·g^-1 FM和37.6 mg·g^-1 FM,均低于单纯胁迫及100 mg·L^-1甜菜碱处理;可溶性蛋白质含量在水分胁迫下呈下降趋势,甜菜碱处理后最小值为4.03 mg·g^-1 FM,较单纯胁迫下的最低值（3.14 mg·g^-1 FM）高20.3%.表明叶面喷施甜菜碱能在一定程度上减轻桃树的受害程度,提高其抗旱性.     

水分胁迫对小麦叶片光合作用的影响及其与抗旱性的关系

在水分胁迫初期,两个小麦品种叶片光合速率,气孔导度和细胞间隙CO_2浓度降低,气孔限制值增加,光合速率的降低主要是气孔因素的限制。中度到严重水分胁迫使叶片光合速率、气孔导度和气孔限制值降低,细胞间隙CO_2浓度明显增加,且叶圆片放氧能力,叶绿体Hill反应、叶绿素荧光强度和表观量子产额降低,此时光合速率的降低主要是叶肉细胞光合活性的下降引起的。抗旱性弱的郑引一号叶肉细胞光合活性比抗旱性强的丰抗13更容易受到水分胁迫的影响。     

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。     

水杨酸对水分胁迫下小麦幼苗叶片膜损伤的保护作用(简报)

中度水分胁迫（１０％ＰＥＧ处理４８ｈ）导致小麦幼苗叶片膜显著受损伤,表现为ＳＯＤ活性降低和ＭＤＡ含量明显升高。在胁迫期间外加水杨酸（ＳＡ）并不能阻止叶片膜受损伤,但在小麦种子吸胀和萌发期间用ＳＡ处理的小麦幼苗,同样强度的水分胁迫不会对细胞膜造成损伤,在这种情况下ＳＡ对水分胁迫导致的膜损伤有保护作用。     

盐胁迫下水稻叶绿体中Na+、Cl-积累导致叶片净光合速率下降

研究了0-200mmol/L的NaCl胁迫下耐盐性不同的水稻品种Pokkali(耐盐）和Peta(盐敏感）根系,叶片和叶绿体中Na^ ,K^ 和Cl^-含量的变化及其与叶片光合作用的关系。结果表明：随着NaCl胁迫时间和浓度的增加,供试2个品种在根,叶片和叶绿体中Na^ ,Cl^－含量增加,K^ 含量下降。耐盐品种体内Na^ ,Cl^－含量增加或K^ 含量减少的幅度小于盐敏感品种。在200mmol/L的NaCl胁迫下盐敏感品种根,叶片和叶绿体中的Na^ /K^ 分别是耐盐品种的208％,308％和297％。与Na^ 相比,耐盐品种根系对K^ 吸收和向叶片运输的选择性（SK,Na)较强。但在经过0,100和200mmol/L的NaCl处理后2个品种叶绿体中的Na^ /K^ 均高于叶片（SK,Na均小于1）。盐胁迫下水稻叶绿体中Na^ ,Cl^-含量和Na^ /K^ 与叶片净光合速度呈极显著负相关。     

小麦叶片光合作用与其渗透调节能力的关系

在缓慢干旱条件下,小麦叶片渗透调节能力在一定范围内随胁迫程度的加剧而增加,而在快速干旱下,渗透调节能力丧失。小麦叶片通过渗透调节使光合速率和气孔导度对水分胁迫的敏感性降低,叶片维持较高的电子传递能力、RuBP羧化酶活性和叶绿体光合能量转换系统活性,并推迟了小麦叶片光合速率受气孔因素限制向叶肉细胞光合活性限制转变的时间。     

盐胁迫下水稻叶绿体中Na~ 、Cl~-积累导致叶片净光合速率下降

研究了 0～ 2 0 0mmol/L的NaCl胁迫下耐盐性不同的水稻品种Pokkali(耐盐 )和Peta(盐敏感 )根系、叶片和叶绿体中Na 、K 和Cl-含量的变化及其与叶片光合作用的关系。结果表明 :随着NaCl胁迫时间和浓度的增加 ,供试 2个品种在根、叶片和叶绿体中Na 、Cl-含量增加 ,K 含量下降。耐盐品种体内Na 、Cl-含量增加或K 含量减少的幅度小于盐敏感品种。在 2 0 0mmol/L的NaCl胁迫下盐敏感品种根、叶片和叶绿体中的Na /K 分别是耐盐品种的 2 0 8%、30 8%和 2 97%。与Na 相比 ,耐盐品种根系对K 的吸收和向叶片运输的选择性 (SK ,Na)较强。但在经过0、10 0和 2 0 0mmol/L的NaCl处理后 2个品种叶绿体中的Na /K 均高于叶片 (SK ,Na均小于 1)。盐胁迫下水稻叶绿体中Na 、Cl-含量和Na /K 与叶片净光合速率呈极显著负相关。     

根施甜菜碱对干旱胁迫下小麦幼苗类囊体膜组分和功能的影响

干旱胁迫造成两小麦品系类囊体膜上的单半乳糖脂甘油二酯(MGDG)、双半乳糖脂甘油二酯(DGDG)、磷脂酰胆碱(PG)以及叶绿素含量显著下降,甜菜碱预处理能缓解这些组分的下降.干旱胁迫下,抗旱型小麦品系HF9 70 3的硫代异鼠李糖甘油二酯(SQDG)、反式十六碳-烯酸[16:1(3t)]含量显著上升,MGDG中亚麻酸(18:3)相对含量显著下降;而干旱敏感型品系SN215953则表现为SQDG、16:1(3t)含量显著下降,MGDG中脂肪酸变化不明显,这可能是两个小麦品系抗旱性差异的重要原因之一;甜菜碱处理能显著减小干旱处理与对照之间的差异,且对SN215953的作用较HF9703大.另外,干旱胁迫引起类囊体膜上Ca2 -ATPase活性、Hill反应活性及叶片净光合速率下降,外源甜菜碱能缓解其下降趋势.     

镉胁迫对不同甘蓝基因型光合特性和养分吸收的影响

以2个耐镉(Cd)性不同的甘蓝品种为材料,研究了不同Cd浓度(0、20、50、100μmol.L-1)对甘蓝植株生长、叶片光合特性和养分吸收的影响.结果表明:Cd敏感品种在低浓度Cd(20μmol.L-1)处理下生长受到明显抑制,叶片净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、PSⅡ光化学效率(Fv/Fm)、PSⅡ光合电子传递量子效率(ΦPSⅡ)及地上部、根系干质量显著降低;Cd耐性品种在高浓度Cd(50和100μmol.L-1)处理下生长和光合特性受到显著影响;Cd胁迫降低了甘蓝叶片叶绿素a和b含量,尤其对叶绿素a的影响较大,进而抑制了叶片光合能力.Cd胁迫显著降低了植株对Mn的吸收,抑制了Mg和Fe从根部向地上部的转运,且Cd敏感品种受抑制幅度更大;Cd胁迫促进了Cd耐性品种对P和S的吸收,而Cd敏感品种相反.因此,Cd胁迫下甘蓝敏感品种叶片Mn、Fe、Mg、S和P含量的降低是影响其叶片光合作用,进而抑制植株生长的重要生理原因.     

干旱胁迫下小麦幼苗根、叶多胺含量和多胺氧化酶活性的变化

 以抗旱性不同的两个小麦品种（‘晋麦33’和‘温麦8’）（Triticum aestivum cv. Jinmai 33 and Wenmai 8）为材料,研究了干旱胁迫下多胺含量和多胺氧化酶活性的变化。结果表明：旱过程中,幼苗根、叶中腐胺（Put）、亚精胺（Spd）、精胺（Spm）3种多胺含量和多胺氧化酶（PAO）活性先迅速升高,而后下降。与抗旱性弱的‘晋麦33’相比,抗旱性强的品种‘温麦8’幼苗根、叶中Spd、Spm 含量初期升高幅度大,之后下降速率减慢;PAO活性的变化与之相反,‘晋麦33’的PAO活性提高的幅度大于‘温麦8号’。多胺含量和PAO活性在小麦幼苗的根与叶之间呈极显著正相关。干旱初期,小麦根、叶中多胺迅速积累可能是干旱胁迫反应的一个信号,随后较高的Spd、Spm 水平有利于增强小麦幼苗的抗旱性。     

渗透调节参与循环干旱锻炼提高烟草植株抗旱性的形成

对漂浮育苗的烟草幼苗进行控水一半萎焉．复水一恢复的循环干旱锻炼。结果表明,这种干旱锻炼能显著提高烟草幼苗根、茎、叶中的渗透调节物质可溶性糖和脯氨酸的含量,降低细胞渗透势。当干旱锻炼过的烟草植株遭受后续的干旱胁迫时,与未锻炼的对照相比,其根、茎、叶能积累更多的可溶性糖和脯氨酸,从而降低了细胞渗透势,使叶片能维持较高的膨压。这些结果表明渗透调节参与了循环干旱锻炼提高的烟草植株抗旱性的形成过程。此外,干旱锻炼提高了烟草幼苗的根／冠比。循环干旱锻炼过程中烟草植株一方面使其各部位通过渗透调节来对干旱环境进行生理适应,另一方面通过调节光合产物在地上部和地下部的分配以影响根／冠比来对干旱环境进行形态适应,以最终提高其抗旱性。     

Differences in abscisic acid concentration in roots and leaves of two young Olive (<Emphasis Type="Italic">Olea europaea</Emphasis> L.) cultivars in response to water deficit

Differences in abscisic acid (ABA) accumulation between two olive cultivars were studied by enzyme-linked immunosorbent assay in roots and leaves, leaf water potential (Ψ_l), stomatal conductance (g _s) as well as photosynthetic rate (A) were also determined in well-watered (WW) and water-stressed (WS) plants of two olive cultivars ‘Chemlali’ and ‘Chetoui’. ‘Chemlali’ was able to maintain higher leaf CO₂ assimilation rate and leaf stomatal conductance throughout the drought cycle when compared with ‘Chetoui’. Furthermore, leaf water potential of ‘Chemlali’ decreased in lower extent than in Chetoui in response to water deficit. Interestingly, significant differences in water-stress-induced ABA accumulation were observed between the two olive cultivars and reflect the degree of stress experienced. Chemlali, a drought tolerant cultivar, accumulated lower levels of ABA in their leaves to regulate stomatal control in response to water stress compared to the drought sensitive olive cultivar ‘Chetoui’ which accumulated ABA in large amount.     

Effects of Russian wheat aphid infestation on barley plant response to drought stress

The influence of Russian wheat aphid ( Diuraphis noxia Mordvilko) infestation on the response of barley ( Hordeum vulgare L. ev Hazen) plants to drought stress was investigated. Fourteen-day-old plants were infested with eight apterous adult aphids, which were removed 7 days later with systemic insecticide. Leaves previously infested with aphids had lower relative water content, reduced stomatal conductance, more negative water potential, lower levels of chlorophyll and higher levels of amino-N, proline and glycinebetaine than corresponding leaves from uninfested plants. When water was withheld for a period of 7 days after aphids were removed, the relative water content of previously infested plants dropped steadily from 0.89 to 0.60, while the relative water content of uninfested plants remained at about 0.94 for the first 4 days of the drought stress period followed by a steady drop to about 0.77 by the end of the drought stress period. Leaf water potentials dropped steadily during the drought stress period in both previously infested (-1.14 to -1.91 MPa) and unin-fested (-0.54 to -1.52 MPa) plants. Analysis of glycinebetaine and proline levels at the end of the drought stress period indicated that leaves of previously infested plants accumulated lower levels of these solutes than leaves from uninfested plants. Upon alleviation of drought stress, plants previously infested with aphids showed little increase in dry weight while younger leaves and tillers from uninfested plants showed large increases. It is concluded that Russian wheat aphids cause drought-stress symptoms in leaves of infested plants even in the presence of ample root moisture. The observations of low levels of glycinebetaine and proline present in leaves after water was withheld from roots and lack of leaf growth upon alleviation of drought stress in previously-infested plants, suggest that aphid infestation limits the capacity of barley plants to adjust successfully to drought stress.     

Alleviation of photoinhibition in drought-stressed wheat (Triticum aestivum) by foliar-applied glycinebetaine

Effects of foliar application of 100 mmol/L glycinebetaine (GB) on PS II photochemistry in wheat (Triticum aestivum) flag leaves under drought stress combined with high irradiance were investigated. The results show that GB-treated plants maintained a higher net photosynthetic rate during drought stress than non-GB treated plants. Exogenous GB can preserve the photochemical activity of PSII, for GB-treated plants maintain higher maximal photochemistry efficiency of PSII (F(v)/F(m)) and recover more rapidly from photoinhibition. In addition, GB-treated plants can maintain higher anti-oxidative enzyme activities and suffer less oxidative stress. Our data suggest that GB may protect the PSII complex from damage through accelerating D1 protein turnover and maintaining anti-oxidative enzyme activities at higher level to alleviate photodamage. Diethyldithiocarbamate as well as streptomycin treatment can impair the protective effect of GB on PSII. In summary, GB can enhance the photoinhibition tolerance of PSII.