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。     

小麦幼苗根系核蛋白体上结合态多胺与渗透胁迫关系

检测了渗透胁迫下, 小麦幼苗根系核蛋白体(deoxyribonucleic acid-protein, DNP)上的非共价结合态多胺(noncovalently conjugated polyamines, NCC-PAs)和共价结合态多胺(conjugated polyamines, CC-PAs)的含量. 两个品种的NCC-Spm(精胺)含量都因渗透胁迫而上升, 而且抗旱性强的豫麦18上升幅度明显大于抗旱性弱的扬麦9号; 豫麦18的NCC-Spd(亚精胺)含量因胁迫明显上升, 而扬麦9号的NCC-Spd变化不明显; 在两个品种中未检测到NCC-Put(腐胺). 外源Spm处理明显促进了渗透胁迫下扬麦9号核蛋白体上NCC-Spm和NCC-Spd含量的上升, 也提高了扬麦9号幼苗对渗透胁迫的抗性; 甲基乙二醛-双(鸟嘌呤腙)(即MGBG: Spd和Spm的生物合成的抑制剂)处理豫麦18的效应相反. 两品种小麦幼苗在渗透胁迫下根系核蛋白体上共价结合态腐胺(covalently conjugated, CC-Put)和CC-Spd水平上升, 抗旱性强的豫麦18的上升幅度明显大于抗旱性弱的扬麦9号. 菲咯啉(即o-Phen, CC -PAs合成酶, 转谷酰胺酶(TGase)的抑制剂)处理明显抑制了渗透胁迫下豫麦18小麦幼苗根系核蛋白体上CC-PAs的上升, 而且明显降低其幼苗的抗性. 这些结果表明: 渗透胁迫下小麦幼苗根系核蛋白体上NCC-Spm和NCC-Spd以及CC-Put和CC-Spd水平的上升有利于增强小麦幼苗适应渗透胁迫的能力.     

土壤缓慢脱水对开花期小麦根系及叶片渗透调节及渗透调节物质的影响

以抗旱性不同的小麦品种为材料,在小麦的水分临界期开花期进行缓慢脱水处理,分别在脱水的不同阶段取样测定叶片及根系的渗透调节能力及渗透调节物质。结果表明：随着土壤含水量的降低,叶片与根系的饱和渗透势同步下降,表现出叶片与根系对水分胁迫反应的一致性,但根系的渗透调节能力低于叶片。根系与叶片的渗透调节物质,一方面在物质总含量方面,表现出与渗透调节能力的一致性,另一方面各种物质的相对含量又有一定差异,叶片中可溶性糖与K+的含量及增加量都高于根系,而根系中的游离氨基酸与Ca2+的相对增加量则大于叶片。     

模拟干旱胁迫对枣树幼苗的抗氧化系统和渗透调节的影响

用不同浓度的PEG-6000对抗旱性不同的1年生枣树(Zizyphus jujuba)幼苗进行渗透胁迫处理后,研究了不同抗旱性品种枣树幼苗的抗氧化酶活性和渗透调节物质含量的变化.结果显示,干旱胁迫下3种枣苗叶片的相对含水量(RWC)均降低,丙二醛(MDA)含量和细胞质膜相对透性均增加.在30%PEG胁迫下除骏枣1号的SOD活性降低外,3个品种枣苗在干旱胁迫下SOD和POD活性都增加;狗头枣2号的过氧化氢酶(CAT)活性在胁迫下明显增加,而木枣1号和骏枣1号的CAT活性均随着胁迫程度的增加而逐渐下降;木枣1号和骏枣1号的APX活性随着胁迫程度的增加先增加后降低,而狗头枣2号明显增加.干旱胁迫下,除骏枣1号的脯氨酸(Pro)含量和木枣1号的可溶性糖含量在30%的胁迫水平下降低(P>0.05)外,3种干旱胁迫水平下3个品种枣苗的Pro和可溶性糖含量均增加.总之,干旱胁迫下,枣苗叶片相对含水量、抗氧化酶(SOD、POD、CAT和APX)活性、渗透调节物质Pro和可溶性糖含量均为:狗头枣2号>木枣1号>骏枣1号,而MDA含量和膜透性均为骏枣1号>木枣1号>狗头枣2号,表明3个品种的抗旱性为:狗头枣2号>木枣1号>骏枣1号,研究结果与其品种的实际抗旱性一致.     

土壤缓慢脱水对开花期小麦根系及叶片渗透调节及渗透调节物质的影响

以抗旱性不同的小麦品种为材料,在小麦的水分临界期开花期进行缓慢脱水处理,分别在脱水的不同阶段取样测定叶片及根系的渗透调节能力及渗透调节物质。结果表明：随着土壤含水量的降低,叶片与根系的饱和渗透势同步下降,表现出叶片与根系对水分胁迫反应的一到场生,但根系的渗透调节能力低于叶片。根系与叶片的渗透调节物质,一方面在物质总含量方面,表现出与渗透调节能力的一致性,另一方面各种物质的相对含量又有一定差异,叶片中可溶性糖与K＋含量及增加量都高于根系,而根系中的游离氨基酸与Ca^2 的相对增加量则大于叶片。     

干旱胁迫下2种香蕉幼苗叶片和根的主要渗透调节物质的变化

本文研究了不同干旱胁迫下抗旱性不同的帝王蕉和粉蕉幼苗叶片和根系的可溶性蛋白质和可溶性糖主要渗透调节物质的含量变化。结果表明:2种香蕉幼苗叶片可溶性蛋白质和可溶性糖含量随着干旱胁迫程度的增加而显著增多;根系可溶性蛋白质和可溶性糖含量并未持续上升,而是重度胁迫低于中度胁迫,但仍高于对照和轻度胁迫。干旱胁迫后,除帝王蕉根系可溶性糖含量外,帝王蕉根系可溶性蛋白质、粉蕉根系可溶性蛋白质和可溶性糖含量在3个胁迫程度下增加幅度均大于叶片增加幅度,且粉蕉较帝王蕉更能适应干旱胁迫环境。本文将为香蕉抗旱品种选育和栽培提供一定的理论依据和实践意义。     

渗透胁迫下不同抗旱性小麦幼苗氨同化差异

在渗透胁迫下,测定了不同抗旱性小麦（抗旱性强的品种洛旱6号和抗旱性弱的品种周麦18）幼苗氨同化酶及相关参数的变化.结果表明:小麦生物量在渗透胁迫下明显降低,且抗旱性弱的周麦18降幅较大.铵态氮含量随胁迫程度的增加而增加,且周麦18增加较明显;谷氨酰胺合成酶(GS)活性在不同抗旱性品种间表现不同,抗旱性强的洛旱6号在低渗透胁迫下显著增加,在高渗透胁迫下明显降低,而周麦18随胁迫程度的增加逐渐降低;依赖还原型辅酶Ⅰ的谷氨酸脱氢酶(NADH-GDH)活性随胁迫程度的增加逐渐加大,低渗透胁迫下周麦18增加较明显,高渗透胁迫下洛旱6号增幅较大;依赖氧化型辅酶Ⅰ的谷氨酸脱氢酶(NAD^+-GDH)和依赖氧化型辅酶Ⅱ的异柠檬酸脱氢酶(NADP-ICDH)活性均随胁迫程度的增加而增加,周麦18的NAD^+-GDH活性、洛旱6号的NADP-ICDH活性增幅较大.表明小麦抗旱性的提高与铵态氮同化的增强有关,低渗透和高渗透胁迫下分别依赖GS和NADH-GDH活性的增加.     

干旱胁迫对甘草幼苗生长和渗透调节物质含量的影响

采用人工控制水分模拟干旱的处理方法,研究了干旱胁迫对甘草幼苗生长状况、水分状况和主要渗透调节物质含量的影响.结果显示:轻度干旱胁迫有利于甘草幼苗根系生长,植株根冠比加大.干旱胁迫下甘草根叶组织中相对含水量下降,束缚水/自由水升高.甘草幼苗组织中渗透调节物质可溶性蛋白、游离脯氨酸、可溶性糖含量在干旱胁迫下也均显著增加;且...     

抗旱性不同的小麦叶片的渗透调节与水分状况的关系

两年的试验结果表明:在土壤水分胁迫下抗旱性强的小麦品种叶片的相对含水量和水势均高于抗旱性弱的品种;渗透势与水势为线性关系,水势每变动一个单位,渗透势变动0.71—0.93个单位;渗透势与相对含水量的对数化关系为两条直线组成的一条折线,第一条直线渗透势的下降完全由渗透调节引起;第二条直线渗透势下降主要是细胞失水浓缩的结果。渗透调节能力为:秦麦3号>昌乐5号>山农587>济南13>烟农15>鲁麦5号。     

抗旱性不同的小麦叶片的渗透调节与水分状况的关系

两年的试验结果表明：在土壤水分胁迫下抗旱性强的小麦品种叶片的相对含水量和水势均高于抗旱性弱的品种;渗透势与水势为线性关系,水势每变动一个单位,渗透势变动0.71- 0.93个单位;渗透势与相对含水量的对数化关系为两条直线组成的一条折线,第一条直线渗透势的下降完全由渗透调节引起;第二条直线渗透势下降主要是细胞失水浓缩的结果。渗透调节能力为：秦麦3号>昌乐5号>山农587>济南13>烟农15>鲁麦5号。     

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。     

干旱胁迫对小麦幼苗抗氰呼吸和活性氧代谢的影响

研究了干旱胁迫对抗旱性强弱不同的两种小麦幼苗的抗氰呼吸和活性氧代谢的影响。干旱胁迫导致了两种小麦抗氰呼吸活性及基因转录水平的下降,但抗旱品种在轻度干旱胁迫下表现出一定的适应能力,其抗氰呼吸活性及基因转录水平均高于不抗旱品种。干旱胁迫下,对干旱敏感的小麦幼苗叶片中活性氧含量高于抗旱小麦;3种抗氧化酶的活性低于抗旱小麦的3种抗氧化酶的活性。据此认为,严重的干旱胁迫引起活性氧含量的增加扰动了活性氧与抗氰呼吸之间的应答平衡,但抗氰呼吸可能通过清除活性氧等机制而起了抗旱的作用。     

盐胁迫下沙棘的渗透调节效应

分别用含有0、100、200和300mmol LNaCl的Hoagland培养液处理1年生沙棘(HippophaerhamnoidesL.)苗30d后,测定其鲜重,干重,含水量,可溶性糖、脯氨酸和无机离子(Na 、Cl-)的含量及叶片渗透势和渗透调节能力。结果表明:100mmol LNaCl处理的沙棘地上部和根的鲜重和干重最大,其含水量也最大;NaCl浓度超过100mmol L时,沙棘地上部分和根的鲜重和干重随盐浓度增加而逐步下降,其下降的趋势为地上部大于根部。随NaCl浓度不断升高,沙棘体内Na 和Cl-浓度随之升高,茎叶和根系中Cl-含量明显高于Na ,对Na 的相对吸收量多于Cl-。沙棘对盐胁迫有一定的适应能力,随NaCl浓度的升高,沙棘叶内脯氨酸含量升高,可溶性糖含量增加,渗透势降低,渗透调节能力增强。本结果可为盐碱地营造沙棘林提供依据。     

渗透胁迫对小麦幼苗根系呼吸的影响

用PEG—6000调节培养液的渗透势,研究了渗透胁迫对小麦幼苗根系呼吸作用的影响。在-0.5 MPa的溶液中根总呼吸强度显著降低,不同苗龄根的反应差异明显;随胁迫加强呼吸强度随之降低;根系ATP含量减少。在胁迫初期呼吸废物对呼吸强度的降低无补偿作用,而在后期(72 h后)则可提高呼吸强度。 中度水分胁迫下,HMP支路活性上升,EMP-TCAO途径活性降低;抗氰呼吸活性增大,而对氰敏感的系统活性减低;细胞色素氧化酶活性显著低于对照。     

渗透胁迫对小麦胚芽鞘内多胺的种类、形态和含量的影响

用高压液相色谱法研究了豫麦18（抗旱性较强）和扬麦9号（抗旱性较弱）小麦胚芽鞘中三种不同形态的多胺（polyamine,PA）：游离态多胺（PA）、高氯酸可溶性结合态多胺（ps结合态PA）和高氯酸不溶性结合态多胺（PIS结合态PA）与渗透胁迫的关系。结果发现：渗透胁迫2d,豫麦18胚芽鞘中的游离态Spd和游离态Spm的含量明显上升,而扬麦9号的游离态Put的上升明显。S-腺苷蛋氨酸脱羧酶（S—AMDC）的抑制剂——甲基乙二醛-双（鸟嘌呤腙）（MGBG）处理豫麦18,明显抑制了渗透胁迫诱导的游离态Spd和游离态Spm的增加,并且加重了渗透胁迫伤害,外源Spd处理扬麦9号明显促进了渗透胁迫诱导的游离态Spd和游离态Spm的增加,并且减缓了渗透胁迫的伤害。渗透胁迫下,豫麦18胚芽鞘中的PS结合态PA和PIS结合态PA的上升幅度都明显大于扬麦9号。菲咯啉（o—Phen）抑制渗透胁迫下PIS结合态PA的合成并加重了渗透胁迫对胚芽鞘的伤害。这些结果表明：小麦胚芽鞘中的游离态Spd、游离态Spm、PS结合态PA和PIS结合态PA的升高有利于增强渗透胁迫抗性。     

春小麦胚芽伸长过程中渗透调节与能量代谢

本文用PEG模拟水分亏缺对春小麦红芒麦和绵阳11号胚芽伸长过程中生长、膨压、渗透势、水势和渗透调节能力与ATP含量、能荷变化及能量代谢间的关系进行了研究。结果表明,通过降低能荷,改变分解代谢与合成代谢的比率,使渗透调节物质积累,增加了幼苗的吸水能力,从而使其在一定的ATP能量水平上维持缓慢生长;抗旱品种红芒麦在水分亏缺下成苗速率较快,能保持一定的ATP能量水平和能荷值,渗透调节和吸水能力都比较强。     

一氧化氮对渗透胁迫下小麦种子萌发及其活性氧代谢的影响

一氧化氮供体硝普钠(Sodium nitroprusside,SNP)能明显地促进渗透胁迫下小麦(Triticum aestivum L.)种子萌发、胚根和胚芽伸长,提高萌发过程中淀粉酶和内肽酶的活力,加速贮藏物质的降解：胁迫解除后,仍能使种子维持较高的活力。此外,SNP还能显著诱导渗透胁迫下CAT、APX活力的上升和脯氨酸含量积累,抑制LOX活力,从而提高渗透胁迫下小麦种子萌发过程中抗氧化能力。进一步研究还发现,SNP诱导切胚半粒小麦种子萌发早期(6h)的淀粉酶活力上升可能与GA3无直接关系。