不同种源赤皮青冈幼苗生长和生理特性对干旱胁迫的响应

以浙江庆元、湖南洞口和湖南靖县3个地理种源的赤皮青冈(Cyclobalanopsis gilva)1年生幼苗为试验材料,采用盆栽称重法控制土壤水分含量,研究了不同程度干旱胁迫对赤皮青冈幼苗生长、生物量分配、叶片自由水和束缚水含量、根系活力和叶片内源激素含量的影响,旨在揭示赤皮青冈幼苗对干旱胁迫的适应机制。结果表明:随着干旱程度的增强,3个种源赤皮青冈幼苗的株高生长量和地径生长量呈下降的趋势;幼苗地上部分和根部生物量增量呈下降的趋势;叶片自由水/束缚水比值降低,束缚水含量升高,而自由水含量的变化趋势不一致;干旱胁迫提高了湖南洞口和湖南靖县种源赤皮青冈的根系活力,但浙江庆元赤皮青冈的根系活力随着胁迫的增强而降低;随着干旱的加剧,3个种源赤皮青冈叶片赤霉素、油菜素内酯、吲哚乙酸和玉米素含量呈降低的趋势,而脱落酸和茉莉酸甲酯含量为升高的趋势。隶属函数值法综合评价结果显示,3个地理种源赤皮青冈抗旱能力由强到弱的顺序依次为:湖南洞口种源湖南靖县种源浙江庆元种源。本研究表明,赤皮青冈通过减小生长量、增大根部生物量积累来适应干旱的环境,而较高的束缚水含量、生长素(吲哚乙酸)、细胞分裂素(玉米素和油菜素内酯)和赤霉素含量降低,脱落酸和茉莉酸甲酯含量升高是其抗旱的生理基础。     

干旱胁迫下石灰花楸幼苗叶片的解剖结构和光合生理响应

采用盆栽控水设置4种水分梯度,研究1年生石灰花楸幼苗叶片解剖结构和光合生理指标对干旱胁迫的响应。结果显示:(1)干旱胁迫下,石灰花楸叶片逐渐变薄,轻度和中度胁迫下栅海比显著升高,而重度胁迫下显著降低。(2)干旱胁迫抑制了光合色素合成,降低了叶绿素和类胡萝卜素含量,同时使叶绿素a/b和叶绿素/类胡萝卜素值升高。(3)随干旱程度加剧,净光合速率、蒸腾速率和气孔导度日变化整体下降,胞间CO2浓度整体上升,光合限制以非气孔因素为主。研究表明,石灰花楸能根据水分亏缺程度调整叶片结构和光合生理特征以维持生存和生长,具有较强的耐旱性。     

干旱胁迫下AMF对云南蓝果树叶片解剖结构的影响

苯菌灵为杀真菌剂,在土壤含水量为32.32％、29.63％、25.86％、19.39％、12.93％和6.46％的条件下,分别添加苯菌灵和不添加苯菌灵,形成“低AMF”和“高AMF”处理。该研究以云南蓝果树幼苗叶片为材料,利用盆栽试验研究了干旱胁迫下丛枝菌根真菌( AMF)对云南蓝果树幼苗叶片解剖结构及抗旱性的影响。结果表明：添加苯菌灵处理显著降低了不同水分处理条件下AMF侵染率,随着干旱胁迫程度加剧,云南蓝果树幼苗根部的AMF侵染率显著降低。轻度胁迫条件下(土壤含水量为29.63％),叶片解剖结构参数未发生显著变化;土壤含水量低于25.86％,云南蓝果树幼苗表现出较高的抗旱性,苯菌灵处理可以显著影响叶片角质层厚度、栅栏组织厚度和上表皮厚度等7个叶片结构指标,证明了高AMF可以增强代表云南蓝果树幼苗叶片抗旱性的结构性状。土壤含水量为25.86％、19.39％和12.93％时苯菌灵处理的效果较土壤含水量为6.46％时更显著,这是因为6.46％的土壤含水量严重抑制AMF的侵染,说明AMF侵染程度会影响云南蓝果树幼苗的抗旱性。进一步用隶属函数值法对10个叶片性状进行综合评价,发现高AMF处理可增强云南蓝果树幼苗的抗旱性。该研究结果为AMF在濒危物种云南蓝果树保护过程中的合理利用提供了理论依据。     

中国东部亚热带青冈种群叶片的生态解剖

运用生态解剖学的方法对我国亚热带东部分布的１０个青冈种群叶片的解剖特征进行了比较分析,结果如下：①青冈叶片结构在种群间存在着广泛的差异,这种差异是青冈适应不同环境条件的结构基础。青冈叶片各部分结构特征在种群间的变化不晃同步的,变异系数（ＣＶ）在６．０％～２０．５％之间;变异幅度最大的是栅栏组织和上角质膜厚度,最小的是下表皮厚度。②相关分析表明,温度和降雨是影响青冈叶片地理变异的主导因子,其中温度、     

盐胁迫对竹柳幼苗生理响应及结构解剖的研究

为了解盐胁迫对竹柳(Salix spp.)幼苗生长的影响,采用土培方法,对NaCl胁迫下半年生竹柳扦插苗的成活率、生理响应和根叶部结构进行研究。结果表明,在0.25%Na Cl胁迫(轻度盐胁迫)下竹柳能正常生长,而在0.5%NaCl(中度、重度盐胁迫)下生长受到抑制,推断竹柳的耐盐阈值是0.5%。随着NaCl浓度的增大,叶片相对含水量、叶绿素a含量、叶绿素总含量和叶绿素a/b均呈下降趋势;但叶绿素b含量、脯氨酸含量和MDA含量呈升高趋势。在轻度盐胁迫下,叶片SOD活性和可溶性蛋白含量均升高,在中、重度盐胁迫下显著下降。从根叶解剖结构来看,叶片、角质层、栅栏组织厚度和根部周皮和直径在轻度盐胁迫时最大,但在中度盐胁迫时叶片栅栏组织细胞长度减小且排列越来越疏松,根部输导组织细胞不正常。这表明竹柳在轻度胁迫时具有一定的耐盐性,但在中高度盐胁迫下生长不良。     

干旱对浑善达克沙地榆叶片解剖结构的影响

采用石蜡切片法对浑善达克沙地流动沙丘顶部、丘间草地处的浑善达克沙地榆及呼和浩特市白榆叶的解剖结构进行了对比观察和分析,以期探讨浑善达克沙地榆在解剖学方面适应干旱的机理。结果表明,虽然属同种植物,但由于环境条件的不同,叶片的解剖结构表现出明显的差异。生境条件最差的流动沙丘顶部的浑善达克沙地榆的抗旱性最强,具体表现为:叶片厚,表皮细胞大,具有较厚的表皮细胞外壁与角质层;栅栏组织发达,细胞缩小,排列紧密。     

干旱胁迫下紫穗槐叶片解剖特征的变化

研究了重度、中度、轻度干旱胁迫条件下2年生紫穗槐幼苗叶片的形态解剖学特征变化.结果表明:随着干旱胁迫程度的增加,叶片厚度、上下表皮的厚度逐渐减小,栅栏组织和海绵组织的厚度也减小,而栅栏组织与海绵组织的比值、主脉维管束相对直径、主脉突起度与中脉厚度则增大.气孔面积随干旱程度的增加呈下降趋势,但气孔分布的密度增加.在干旱逆...     

代谢组与转录组联合解析赤皮青冈叶片黄化变异机制

为揭示赤皮青冈叶色黄化变异机制,该研究以赤皮青冈叶色变异植株和正常植株的叶片为试验材料,采用超高效液相色谱串联质谱法和高通量RNA测序技术分别进行代谢组和转录组分析。结果表明:(1)代谢组在正离子(POS)、负离子(NEG)模式下分别检测出正常植株和突变体之间存在257个和357个显著差异代谢物(SCMs),其中槲皮素、白矢车菊素、杨梅素等多种黄酮类化合物及其糖苷衍生物(吡喃酮啡肽A、异鼠李素3-葡糖苷酸等)在突变体中显著上调,而叶绿素a、叶绿素b、类胡萝卜素等色素含量则显著下降。(2)转录组测序检测出4 146个差异表达基因(DEGs),其中1 711个基因上调表达,2 435个基因下调表达。(3)KEGG富集分析表明,SCMs和DEGs显著富集到光合作用、卟啉与叶绿素代谢、类黄酮生物合成等途径。综上表明,突变体叶色黄化可能是受到叶绿素合成受阻、叶绿体发育异常及黄酮物质合成增加等因素的综合影响。此外,MYB和bHLH家族基因在突变体中显著上调,证实该两类转录因子参与调控类黄酮生物合成。该研究结果为植物黄化突变的分子机制研究提供了新的见解,也为叶色功能基因挖掘与园林植物育种工作提供了参考。     

甘草叶片形态结构和光合作用对干旱胁迫的响应

叶片结构在植物防御生物和非生物胁迫方面起着重要的作用,可通过合成、储存和分泌次生代谢产物提高植物抗性。以甘草幼苗为试材,采用盆栽控水自然干旱法,探讨叶片光合作用、气孔微形态和腺体形态对干旱胁迫的响应。结果表明:①随着干旱胁迫程度的加剧,叶片净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)和蒸腾速率(Tr)均呈先升高后降低的趋势;其中胞间CO2浓度(Ci)在重度干旱胁迫(severe stress,SS)时迅速增高。②随着干旱胁迫程度的加剧,叶片总气孔密度和气孔开张比呈先增大后减小的趋势;而气孔开张宽度呈逐渐减小的趋势。③随着干旱胁迫程度的加剧,叶片上表皮和下表皮腺体密度总数整体上呈增大的趋势,腺体颜色随着干旱胁迫程度的加剧逐渐加深,形状出现不规则褶皱和内陷。总之,甘草叶片表面的腺体特征参与抗旱逆境调节,从而避免干旱胁迫对甘草植株的伤害;在SS下,胁迫程度加速了气孔细胞的程序性死亡(PCD),甘草幼苗失去抗旱能力。     

杜仲叶片干旱胁迫响应相关差异蛋白的筛选与鉴定

为研究干旱胁迫下杜仲幼苗生理生化及分子响应机制,利用盆栽试验,通过持续（3、6、9、12、15 d）干旱胁迫处理和复水处理,研究杜仲幼苗的生理响应特性。同时,通过研究对照与处理15 d后的杜仲幼苗差异蛋白质组,分析杜仲幼苗对干旱胁迫的分子响应机制。结果表明,随着干旱处理时间的延长,杜仲叶片的水分饱和亏逐渐增加;光合速率、蒸腾速率、胞间二氧化碳浓度、气孔导度均逐渐减小;SOD、POD、CAT活性呈先上升后降低的趋势;丙二醛含量则呈现先上升,然后下降,最后又上升的变化特点;脯氨酸和可溶性糖含量的变化趋势与SOD等活性变化一致,前期上升,后期下降。在复水后,杜仲叶片的所有指标均有所恢复,但未达到干旱处理之前的水平。表明干旱胁迫影响了杜仲叶片的正常生长代谢。通过对干旱处理15 d后杜仲叶片总蛋白进行双向电泳分离和MALDI-TOF-TOF生物质谱鉴定,成功鉴定出36个差异表达蛋白,其中22个上调表达,14个下调表达。对36个差异蛋白进行功能分析发现,这些差异蛋白主要涉及信号传导、光合作用、碳代谢、能量代谢、次级代谢物合成、抗氧化保护酶、氨基酸代谢和蛋白质代谢。推测杜仲为适应干旱胁迫,首先是感应干旱胁迫信号,并传导至细胞内,影响杜仲叶片中光合作用、次级代谢物合成和蛋白质的生物合成;同时,通过过氧化物保护酶的作用,将过多活性氧加以清除;另一方面,则是通过增强糖酵解,磷酸戊糖途径,产生能量供杜仲正常生长所需。从生理机制来看,杜仲叶片同过增加胞内脯氨酸、可溶性糖含量,降低胞内渗透势,减少叶片中水分损失,与氨基酸合成和糖代谢相关蛋白的表达量上升的结果一致。     

镉胁迫对西瓜幼苗生长及其叶片解剖结构和生理特性的影响

该研究以‘北抗1号’西瓜幼苗为试验材料,采用实验室盆栽方法,考察在不同浓度镉胁迫(0、60、120、180和240 mg/L)处理下西瓜幼苗的生长及其叶片生理特性和解剖结构的变化特征,初步探讨西瓜耐受镉胁迫的生理机制。结果显示：(1)在镉胁迫条件下,西瓜幼苗的生长受到抑制,随着镉胁迫浓度的增加,西瓜幼苗的叶片形态黄化现象逐渐加重,根系形态逐渐纤弱,株高、茎粗、茎节数和叶片数均呈现下降趋势。(2)镉胁迫下,西瓜幼苗叶片主脉中细胞受损,主脉直径显著减小,叶肉组织疏密度显著降低。(3)随着镉胁迫浓度的升高,西瓜幼苗的含水量、净光合速率、SOD活性等显著降低,丙二醛和游离脯氨酸含量显著升高,POD活性和可溶性蛋白含量先升高后降低,生理特性受到显著影响。研究发现,‘北抗1号’西瓜幼苗对镉有一定的适应性,在低浓度(60 mg/L)镉胁迫处理下,西瓜幼苗的形态特征、生理特性变化不显著,但在高浓度(180 mg/L)镉胁迫下,幼苗的生长受到严重抑制,渗透调节系统以及生物膜保护系统严重受损。     

小麦幼苗叶片抗氰呼吸对轻度水分胁迫的响应

小麦幼苗经－０．５ＭＰa聚乙二醇（ＰＥＧ－６０００）溶液暗中渗透迫０、６、１２、１８、２４、３０、３６、４２、４８h,叶片的总呼吸速率（Ｖt)呈现先上升后降低的趋势,交替途径呼吸也表现出相同的变化模式。水分胁迫初期（０－１２h),交替途径容量（Ｖalt)、实际运行活性（ρValt)及运行系数（ρ值）均上升,此后（１８－４８h）逐渐下降,水分胁迫也影响了呼吸电子流在２条呼吸途径中的分配比例,胁迫初期的０－１２h内,流经交替途径的电子流增多,而流向细胞色素主路的电子流减少,但随着胁迫时间的延长,交替途径的贡献降低,而细胞色素主路的贡献增加,说明小麦叶片的抗氰呼吸在水分胁迫初期被诱导增加,而随着胁迫进行的延长又表现为下降。     

六个东方铁筷子品种对干旱胁迫的生理响应及抗旱性评价

研究人工控水模拟干旱胁迫条件下6个东方铁筷子品种的生理和叶片解剖结构的变化特征,并利用隶属函数法对其抗旱性进行评价,筛选出与抗旱性关联较大的生理及叶片解剖结构指标。结果表明：随着干旱胁迫程度增加,6个东方铁筷子品种的叶片厚度、单位质量叶面积和可溶性蛋白水平显著下降,净光合速率、气孔导度和蒸腾速率均先上升后降低,胞间CO₂浓度下降,叶片相对电导率、丙二醛和过氧化氢含量均升高,可溶性糖、脯氨酸含量和抗氧化酶活性均先升高后降低。随着干旱胁迫程度增加,栅栏组织厚度与海绵组织厚度比以及气孔密度均增加。脯氨酸、可溶性糖、栅栏组织厚度与海绵组织厚度比等指标与抗旱性关系密切,可作为评价东方铁筷子抗旱性的重要指标。‘银莲花红’和‘银莲花红斑’抗旱能力优异,可为未来的抗旱新品种培育提供优良亲本材料。     

不同种源白栎幼苗叶片对干旱胁迫的响应及抗旱性评价

为了解不同种源白栎苗期抗旱性差异,以期为白栎栽培及耐旱品种选育提供依据,采用PEG-6000溶液模拟干旱环境,测定不同程度干旱胁迫对8个不同种源白栎生理生化指标的影响,并通过主成分分析和隶属函数法综合评价8个种源白栎的抗旱性强弱。结果表明:随着干旱胁迫程度加深,不同种源白栎幼苗叶片的相对含水量和水势均呈下降趋势; MDA含量呈显著增长趋势,而SOD、POD和CAT活性均呈现先升高后降低趋势;可溶性糖、蛋白质和游离脯氨酸含量均呈现先升高再降低的趋势,而甜菜碱含量则呈现持续升高趋势;利用主成分分析和隶属函数对10个抗旱性指标进行综合分析,得出8个白栎种源抗旱性强弱顺序为:福建武夷山>贵州黄平>江西宜春>广西全州>湖北利川>湖北黄石>广西柳州>浙江西湖。     

沙芥叶片活性氧和抗坏血酸对干旱胁迫的响应

本文以沙生蔬菜——沙芥为材料,研究干旱胁迫下其叶片内活性氧和抗坏血酸的积累规律和相互关系,为沙生植物干旱胁迫下叶片内活性氧积累和利用提供理论依据,也为植物干旱胁迫下抗坏血酸调控机制研究提供新的思路。结果表明,随着土壤相对含水量的下降,沙芥叶片内AsA、DHA、总AsA、HO·、Pn、Gs含量均呈下降的趋势,而O2ˉ·、H2O2和MDA含量呈上升趋势;同时总AsA与HO·含量极显著正相关,与H2O2显著正相关,与O2ˉ·显著负相关,DHA与HO·显著相关。     

不同红小豆品种幼苗对干旱胁迫的生理响应

为筛选红小豆（Phaseolus angularis Linn.）幼苗抗旱性鉴定指标,采用盆栽控水方法,对红小豆3个品种‘保红947’、‘东北大红袍’、‘晋小豆5号’进行了苗期形态特征及根系生理生化特性的研究。结果表明：干旱胁迫抑制了红小豆3个品种植株的生长;重度干旱胁迫下,3个品种光系统Ⅱ（PSⅡ）的潜在活性（可变荧光/初始荧光,Fv/Fo）、最大光化学效率（可变荧光/最大荧光产量,Fv/Fm）、株高、叶面积、茎粗、根鲜重、根系活力、可溶性蛋白质含量等指标均随干旱胁迫强度的增加呈明显下降趋势,根冠比、根系脯氨酸（Pro）含量、可溶性糖含量、SOD活性、POD活性、MDA含量等指标随着干旱胁迫强度的增加呈明显上升趋势。综合各项生理指标,‘东北大红袍’在干旱胁迫下能保持相对较优的生理状态,抗旱性最强。通过主成分分析表明,株高、叶面积、茎粗、主根长、根鲜重、最大光化学效率、根系活力、可溶性糖含量、可溶性蛋白质含量、SOD活性、MDA含量等生理生化特性可作为鉴定红小豆苗期抗旱性的指标。     

缺磷胁迫下不同长豇豆品种幼苗的解剖结构

研究了不同长豇豆[Vigna unquiculata W. ssp. sesquipedalis (L.) Verd]品种幼苗在缺磷胁迫下的形态结构变化.结果表明:缺磷胁迫下,耐缺磷品种‘芦花白'的叶片和海绵组织厚度增幅较大,栅栏组织厚度与海绵组织厚度的比值减小,气孔密度增幅较小;茎和茎导管直径增大,且比不耐缺磷的品种‘二芦白'大;根直径变小,根量增加,这使其在缺磷胁迫下能保持较强的养分和水分吸收、输导能力和光合能力.缺磷胁迫下,长豇豆叶表皮气孔密度增大,气孔蒸腾加强,促进了水分和磷从根部向上运转及磷的被动吸收.不耐缺磷品种‘二芦白'的气孔密度增加幅度较大,促进磷吸收运转的强度较大,为避免过多失水,栅栏组织厚度及栅栏组织与海绵组织厚度的比值增加较大,减弱了非气孔蒸腾的强度.     

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.     

花生幼苗对重复干旱胁迫的生理响应

防雨棚内设盆栽试验,设置对照(Control,75%田间持水量)、干旱胁迫(D,35%)、重复干旱胁迫(D_D,35%)3个处理,探讨花生幼苗对预干旱胁迫的适应和记忆响应,分析预干旱对缓解重复干旱胁迫危害的生理作用。结果表明,与干旱胁迫处理相比,重复干旱胁迫提高了叶片的相对含水量,减少脯氨酸的积累,降低MDA和O·_2~-含量;抗氧化酶SOD、CAT活性降低,其中POD活性降低最为明显,并在复水后恢复到与对照相同水平或低于对照。与正常水分的对照相比,干旱胁迫显著降低叶片光合速率(P_N)、最大光合势能(P_C)、最大光量子产量(Y_Q),但重复干旱处理在重复干旱胁迫时期和复水后P_N、P_C和Y_Q均高于干旱处理。预干旱胁迫导致光合和气孔导度滞后面积、滞后率(H_P和H_g)增加,经过预干旱胁迫后,重复干旱显著降低光合和气孔导度滞后面积和滞后率。预干旱胁迫提高植株在重复干旱胁迫下叶片含水量,减轻重复干旱对植株造成的生理伤害,在光合作用上提高对重复干旱的抵御能力,并在复水后快速恢复到正常水分条件下植株生长水平,减少干旱对植株的不利影响。因此,预干旱胁迫促使花生幼苗具备适应或可记忆初始胁迫的能力,重复干旱胁迫时表现更为迅速和强烈的生理防御和快速的生理恢复机制。     

珙桐苗木叶片光合特性对土壤干旱胁迫的响应

通过控制土壤含水量,研究了土壤干旱胁迫对2年生珙桐(Davidia involucrata Baill.)幼苗叶面积、叶绿素含量、光合作用及叶绿素荧光参数的影响,以探讨珙桐光合作用对土壤干旱胁迫的响应机理.结果表明,干旱胁迫后,珙桐叶片失水脱落,各干旱胁迫处理叶面积比对照显著降低23%～98%,但单位面积的叶绿素含量却无显著变化;干旱处理的珙桐幼苗净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)、水分利用效率(WUE)显著低于对照(P<0.05);干旱胁迫对珙桐幼苗叶片的初始荧光产量(F0)及最大荧光产量(Fm)没有产生显著影响,却显著降低了PSⅡ最大光化学量子产量(Fv/Fm)、PSⅡ实际光化学量子产量(Yield)、电子传递速率(ETR)及光化学淬灭系数(qP),使非光化学淬灭系数(qN)显著升高(P<0.05).研究发现,土壤水分亏缺对珙桐叶片的光合系统造成了不可逆的伤害,严重抑制了其正常的光合作用和生长发育;珙桐幼苗对土壤干旱胁迫极为敏感.