不同品种油橄榄离体叶片对渗透胁迫的生理响应及其抗旱机制

以油橄榄3个主栽品种(‘戈达尔’、‘城固32’、‘弗奥’)离体叶片为研究对象,在实验室条件下考察了30%PEG溶液模拟渗透胁迫对叶片相关生理生化指标的影响,探讨不同品种间的响应差异及其生理机制。结果显示:(1)随着渗透胁迫时间的延长,各油橄榄品种离体叶片含水量和叶绿素含量呈下降趋势,相对电导率和MDA含量大幅度升高,即渗透胁迫造成了油橄榄离体叶片水分状况恶化、叶绿素分解、脂质过氧化和细胞膜损伤程度加重;同时,3个品种油橄榄叶片的束缚水与自由水相对含量、超氧阴离子产生速率、SOD活性及渗透调节物质含量表现出升高的趋势。(2)品种间相比较,随着胁迫时间的延长,‘城固32’叶片脂质过氧化产物MDA含量相对较低、细胞膜损伤较小,‘戈达尔’的表现则相反,‘弗奥’介于二者之间;同期各品种间叶片束缚水与自由水相对含量、超氧阴离子产生速率、SOD活性及渗透调节物质含量的变化表现相似。研究表明,3个油橄榄主栽品种中‘城固32’对30%PEG溶液渗透胁迫的抗性最强,‘弗奥’次之,‘戈达尔’最差;在30%PEG溶液渗透胁迫下,‘城固32’叶片具有较高的束缚水与自由水含量比值、较低的超氧阴离子产生速率、较高的SOD活性及较高渗透调节物质含量,这在一定程度上保证其叶片具有较强的抗脱水能力、抗氧化能力和渗透调节能力,从而在整体上表现出对渗透胁迫的较强抗性。     

黄腐酸浸种对PEG模拟干旱胁迫下紫花苜蓿种子萌发及幼苗生长的影响

以紫花苜蓿(Medicago sativa L.)为研究对象,采用不同PEG模拟干旱处理(CK、10%PEG、0.03%FA+10%PEG和0.05%FA+10%PEG)方法,探讨黄腐酸(FA)浸种对紫花苜蓿种子萌发、幼苗生长及抗逆性生理生化指标的影响。结果显示:(1)在PEG模拟干旱胁迫下,紫花苜蓿种子的发芽率、发芽势、发芽指数、活力指数、以及幼苗叶绿素含量、膜稳定指数(MSI)和根系活力较对照均呈下降趋势,株高和生物量的增长速率均显著低于对照;而幼苗叶片丙二醛(MDA)、过氧化氢(H2O2)、脯氨酸、可溶性糖含量均随处理时间呈上升趋势,过氧化氢酶(CAT)和谷胱甘肽还原酶(GR)活性则呈下降-升高-下降的趋势,超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)活性及超氧阴离子(O-·2)产生速率则均呈先升高后降低的趋势。(2)经黄腐酸浸种处理后,模拟干旱胁迫下紫花苜蓿种子的发芽率、发芽势、发芽指数、活力指数和幼苗株高、生物量、脯氨酸和可溶性糖含量均显著升高,并显著减小了模拟干旱胁迫引起的叶绿素含量、根系活力和MSI下降的幅度,相对提高了SOD、POD、CAT、GR活性,降低了MDA、H2O2含量和活性氧水平。研究表明,10%PEG模拟的干旱胁迫使紫花苜蓿的种子萌发及幼苗生长发育受到显著抑制,而黄腐酸浸种处理可通过提高渗透调节物质含量和保护酶活性来有效缓解干旱胁迫对紫花苜蓿幼苗造成的氧化伤害,增强植株的整体抗旱性,维持其正常生长发育,并以0.05%黄腐酸浸种对干旱胁迫下紫花苜蓿种子萌发及幼苗生长的保护效应较为显著。     

松土对干旱胁迫下油橄榄抗性生理及土壤环境因子的影响

以田间树龄6~7年的油橄榄树为对象,设置充分灌溉(W_(CK))、2/3灌溉量(W_1)、1/3灌溉量(W_2)3个土壤水分环境条件,考察松土对干旱胁迫下油橄榄根际土壤理化指标、土壤酶活性、油橄榄叶片抗性生理及根系活力的影响,探究松土提高油橄榄抗旱性的生理机制,为油橄榄的抗旱生产提供理论和技术支持。结果表明:(1)随着灌溉量的减少,油橄榄叶片O~-·_2产生速率、MDA含量和H_2O_2含量都有所增加,油橄榄叶片受到了干旱造成的氧化胁迫,但松土处理均抑制了O~-·_2产生速率、MDA含量和H_2O_2含量的增长,同时也缓解了细胞膜稳定指数的下降;(2)经松土处理后,除SOD活性和还原型谷胱甘肽含量增加不明显外,油橄榄叶片POD活性、CAT活性均比不松土处理显著增加,增强了其抵御氧化胁迫的能力;(3)松土处理使油橄榄根际土壤相关酶活性、根际土壤含水量有所增加,但土壤pH值有所降低,这些根际土壤环境因子的变化对于油橄榄的矿质营养和水分状况的改善都具有积极的作用,尤其在因灌溉不足引起干旱胁迫的情形下更为重要。(4)松土处理提高了油橄榄叶片叶绿素含量和根系活力。研究认为,松土处理通过改善干旱胁迫下油橄榄的根际微环境条件,强化油橄榄叶片的酶促和非酶促抗氧化系统活性,提高自身渗透调节能力,增强根系活力,从而有效提高油橄榄对干旱的整体抗性。