六个大丽花品种对高温胁迫的生理响应及耐热性综合评价

本文以6个大丽花(Dahlia pinnata Cav.)品种为材料,研究高温胁迫处理(40℃/35℃,14 h昼/10 h夜)2 d对其形态和生理指标的影响,应用相关性分析、主成分分析和隶属函数法计算耐热性综合评价值D,并用逐步回归分析法筛选鉴定大丽花耐热性指标。结果显示：(1)高温胁迫后,叶片中F_v/F_m值和叶绿素含量均下降;抗坏血酸和还原型谷胱甘肽含量在叶片中上升,在茎中下降;可溶性糖和可溶性蛋白含量在叶片和茎中均下降;总酚含量在叶片中显著上升,在茎中显著下降;花青素含量在叶片和茎中均上升。(2)基于耐热性综合评价值D,6个品种中,‘SLGZ’耐热性较强;‘KEW’、‘QKL’和‘YH-C11’耐热性中等;‘AGR-C1’和‘YY-C5’耐热性弱。(3)回归分析结果表明,叶片的半致死温度和叶绿素含量、茎的可溶性蛋白和抗坏血酸含量、热害指数可作为鉴定大丽花耐热性的指标。     

高温胁迫下五种杜鹃花属植物的生理变化及其耐热性比较

高温是制约分布于较高海拔地区杜鹃花迁地保育与园林应用的重要因子.为探讨杜鹃花属植物的 高温致伤机理,该实验以隶属不同亚属的白花杜鹃、羊踯躅、毛棉杜鹃、红滩杜鹃及红棕杜鹃4年生实生苗为 材料,通过人工气候箱的盆栽实验,研究了30℃、38℃高温胁迫下其叶片生理生化指标的变化,并利用隶属 函数法及系统聚类分析法对其种间...     

两种常绿杜鹃亚属幼苗耐热性的主成分及隶属函数分析

以常绿杜鹃亚属(Rhododendron subgenus Hymenanthes)的井冈山杜鹃(R.jinggangshanicum Tam)、猴头杜鹃(R.simiarum Hance)4年生实生苗为材料,在人工气候箱中模拟高温试验,测定不同温度下叶片的丙二醛(MDA)、过氧化氢(H2O2)、脯氨酸(Pro)、可溶...     

5种绿化树种幼苗对干旱胁迫和复水的生理响应

以黄金叶(Duranta repens cv.’Dwarf Yellow’),葛藤(Pueraria lobata),老鸭嘴(Thunbergia erecta),假连翘(Duranta repens),山毛豆(Tephrosia candida)5种幼苗为试验材料,研究了人工模拟干旱胁迫环境对幼苗叶片生理指标的影响,结果表明干旱胁迫期间,5种幼苗的叶片含水量下降,5种幼苗叶片的叶绿素、脯氨酸、可溶性糖、丙二醛(MDA)含量和超氧化物歧化酶(SOD)活性逐渐增加,假连翘幼苗的叶片蛋白质含量小幅波动,其余幼苗持续上升。复水后幼苗的各项生理指标通常恢复到对照水平。主成分分析结果表明,5种幼苗的抗旱性为山毛豆>假连翘>老鸭嘴>黄金叶>葛藤。     

NaCl胁迫对5种绿化植物幼苗生长和生理指标的影响及耐盐性综合评价

采用分次浇灌的方法,对2、4、6、8和10 mg·g-1 NaCl胁迫条件下光叶决明(Cassiafloribunda Cav.)、紫穗槐(Amorpha fruticosa L.)、海滨木槿(Hibiscus hamabo Sieb.et Zucc.)、决明[Senna tora(L.)Roxb.]和田菁[Sesbania cannabina(Retz.)Poir.]幼苗的3个生长指标和6个生理指标的变化进行了测定和分析,采用相关性分析、主成分分析(PCA)与隶属函数法相结合的方法对5种植物对NaCl的耐性进行了鉴定和综合评价,并利用回归分析确定了5种植物的生长临界NaCl浓度(C50).结果表明:在2～10 mg·g-1 NaCl胁迫条件下,5种植物幼苗的株高生长量和全株干质量总体上小于对照,且总体上随着NaCl质量浓度的提高而降低.随NaCl质量浓度的提高,5种植物幼苗的相对电导率、叶绿素含量、丙二醛含量、脯氨酸含量、可溶性糖含量和SOD活性均受到不同程度的影响,说明5种植物对NaCl胁迫的响应不同.除MDA含量外,5种植物的生长和生理指标间大多存在显著或极显著的相关性.通过主成分分析和隶属函数法获得的5种植物的综合评价值D及C50均表明田菁和海滨木槿对NaCl的耐性较强,其次为紫穗槐和决明,光叶决明对NaCl的耐性最差.     

3个油茶品种幼苗对干旱胁迫的生理响应

在温室内模拟不同干旱胁迫,通过盆栽试验研究了3个油茶品种‘长林4号’(C4)、‘长林23号’(C23)和‘长林53号’(C53)2年生幼苗主要生理指标的变化,并利用相关分析、主成分分析和隶属函数法对各油茶品种抗旱性进行综合评价。结果表明:(1)随着干旱程度加重和胁迫时间延长,油茶叶片相对电导率和硫代巴比妥酸反应物(TBARS)含量均有不同程度上升。(2)超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)活性均呈现先上升后下降趋势,且在干旱15d时,抗氧化酶活性达到最大。(3)叶绿素含量、净光合速率(Pn)、气孔导数(Gs)和蒸腾速率(Tr)随着胁迫程度加重和胁迫时间延长均有不同程度下降。(4)抗旱性综合评价表明,供试的3个油茶品种抗旱能力依次为C53>C4>C23。     

高温胁迫对两种常绿杜鹃亚属植物幼苗生理生化特性的影响

为探明常绿杜鹃亚属植物高温致伤的生理机制,以猴头杜鹃（Rhododendron simiarum Hance）、井冈山杜鹃（R.jinggangshanicumTam）四年生实生苗为材料,通过人工气候箱中的盆栽实验,研究了不同程度的高温胁迫对两种常绿亚属杜鹃幼苗叶片生理生化特性的影响。结果表明：（1）两种杜鹃叶片的丙二醛（MDA）、过氧化氢（H2O2）及脯氨酸（Pro）、可溶性蛋白质含量均随胁迫温度的升高而增大;猴头杜鹃的H2O2、可溶性蛋白含量及增幅均明显小于井冈山杜鹃,而MDA、Pro的增幅则因胁迫温度而异。（2）两种杜鹃叶片抗坏血酸（AsA）含量均随胁迫温度的升高而降低,但猴头杜鹃的降幅小于井冈山杜鹃。（3）高温胁迫下,猴头杜鹃除过氧化氢酶（CAT）活性增幅略小外,超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）及抗坏血酸过氧化物酶（APX）增幅均大于井冈山杜鹃。可见,随着胁迫温度的升高两种杜鹃叶片膜脂过氧化作用加重,而猴头杜鹃较井冈山杜鹃具有更强的酶促和非酶促清除活性氧能力。     

低温胁迫时间对4种幼苗生理生化及光合特性的影响

以盐肤木(Rhus chinensis)、假连翘(Duranta repens)、老鸭嘴(Thunbergia erecta)和葛藤(Pueraria lobata)4种幼苗为试验材料,研究了人工模拟下的低温胁迫环境(6℃)对幼苗叶片生理生化及光合特性的影响.结果表明:(1)随低温胁迫的延长,假连翘幼苗的叶绿素含量先升后降,其余3种幼苗持续下降,低温解除后均显著回升;4种幼苗的脯氨酸含量持续上升或波动;葛藤幼苗的可溶性蛋白质含量先升后降,其余幼苗显著上升,且低温解除后有所增加;4种幼苗叶片可溶性糖含量以及丙二醛含量呈增加趋势,SOD活性持续上升或先升后降.低温解除后,盐肤木幼苗的SOD活性略有上升,其余幼苗显著下降.(2)随低温胁迫的延长,4种幼苗的净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)均持续下降,假连翘的胞间CO2浓度(Ci)持续上升,其余幼苗先降后升.低温解除后4种幼苗叶片Pn、G、Tr均有不同程度的回升,Ci有不同程度的下降.低温胁迫和恢复48 h期间,4种幼苗的脯氨酸、可溶性糖、可溶性蛋白质含量的增加和SOD活性的稳定或增加,减轻了幼苗叶片细胞的膜脂过氧化程度,维持了细胞膜的完整性,是幼苗对低温胁迫适应性反应的重要调节机制.恢复48 h时的Pn、Gs和Tr均有不同程度的回升,Ci有不同程度的下降,说明4种幼苗有一定的抗寒能力.(3)用主成分分析法分别对生理生化指标和光合生理指标进行分析,均得出4种幼苗的抗寒性顺序为葛藤＞盐肤木＞老鸭嘴＞假连翘,这一结果可为采矿石废弃地生态恢复的植物筛选提供科学依据.     

不同小麦品种(系)耐湿性的综合评价

把小麦各性状的耐湿系数作为衡量各单项耐湿能力大小的指标,用主成分分析将各单项耐湿系数综合成几个新的相互独立的综合指标,再利用隶属函数求出综合指标的隶属值。这样,通过各小麦品种（系）的隶属值可求出各品种（系）耐湿性度量值后,可以较准确地评价各小麦品种（系）的耐湿性。     

木芙蓉对淹水胁迫的响应及其耐涝性综合评价

为挖掘木芙蓉(Hibiscus mutabilis)耐涝种质资源,对13个木芙蓉品种水淹15 d后的形态和生理生化指标进行研究,并构建耐涝评价体系.结果表明,水淹胁迫后,木芙蓉品种各性状的变化趋势和幅度均不同,部分性状间的相关性显著(P<0.05).14个指标按贡献率大小归因为形态生长指标、不定根形态指标、膜脂过氧化指...     

196份葡萄属(Vitis L.)种质资源耐热性评价

以国家果树种质郑州葡萄圃保存的196份代表性葡萄属种质为试材,利用叶绿素荧光参数法对其耐热性进行了鉴定评价。结果表明:196份葡萄属植物的耐热性叶绿素荧光参数Fv/Fm数值在0.0792~0.6836之间,品种间抗性存在差异,耐热性服从正态分布,表现为多基因控制的数量性状。利用有序样品最优分割聚类法,将其耐热性分为弱、中、强3种类型,叶绿素荧光参数分级阈值分别对应≤0.3、(0.3,0.5]、0.5,利用该分级标准筛选出了腺枝葡萄双溪03、刺葡萄梅岭山1301、菱叶葡萄0945和和田绿葡萄等48份耐热性强的葡萄种质,起源于我国的野生葡萄耐热性整体上高于其他类群或品种。研究结果对于利用抗性亲本选育耐热葡萄新品种和葡萄抗热机理研究具有参考意义。     

不同菊花品种根系、地上部和叶片相关指标分析及抗逆性评价

采用盆栽法对6个菊花(Chrysanthemum morifolium Ramat.)品种幼苗的根系和地上部相关指标及叶片光合和气体交换参数进行了比较和相关性分析;并基于叶片相对含水量、相对电导率、丙二醛含量和可溶性糖含量4个生理生化指标,采用隶属函数法对不同菊花品种幼苗的抗旱性和耐热性进行了评价.结果表明:不同菊花品种间幼苗的根系和地上部相关指标及叶片光合和气体交换参数存在一定差异.相关性分析结果表明:根系的大多数相关指标与株高呈显著(P<0.05)或极显著(P<0.01)正相关,但与茎粗和单株叶数却没有显著相关性;并且,单株的根体积、根鲜质量和干质量与单株地上部鲜质量呈极显著正相关(相关系数分别为0.598、0.642和0.599),与单株地上部干质量呈极显著或显著正相关(相关系数分别为0.736、0.606和0.553).主根长与净光合速率和蒸腾速率,平均根长与水分利用效率及单株根鲜质量与蒸腾速率呈显著正相关(相关系数分别为0.475、0.517、0.570和0.477);单株根干质量与蒸腾速率及根系活力与净光合速率和水分利用效率呈极显著正相关(相关系数分别为0.641、0.877和0.814).抗逆性评价结果表明:品种'南农红霞'('Nannong Hongxia')、'大白托桂'('Qx073')和'天使'('Angelina')的平均隶属函数值分别为0.93、0.93和0.72,据此判断这3个菊花品种的抗旱性最强;品种'馒头菊'('Cayman')和'南农红霞'的平均隶属函数值分别为0.82和0.70,据此判断这2个菊花品种的耐热性最强.综上所述,不同菊花品种幼苗的根系相关指标差异明显,并且根系生长状况能够影响地上部的生长和发育,品种'南农红霞'的抗旱性和耐热性均很强,具有较高的抗性育种价值.     

草莓种苗壮苗指数模型的构建与质量评价

随着我国草莓栽培面积逐年增加,草莓种苗需求量越来越大,为了确保种苗育苗质量,亟需开展壮苗评价的研究.本研究以生长40 d的'红颜'穴盘苗为对象,在测定地上部和地下部生长、鲜重、干重等16项指标的基础上,分别构建单项指标隶属函数,使用加权模糊评判法计算种苗综合评价指数;利用主成分分析筛选的关键指标组成多个壮苗指数模型,与...     

不同产地茅苍术对淹水胁迫的生理生化响应及耐淹性的TOPSIS综合评价

以不同产地茅苍术为试验材料,研究了人工模拟淹水胁迫对不同产地茅苍术植株叶片的生理指标、光合和叶绿素荧光特性的影响,以期为茅苍术耐涝品种的筛选提供理论依据。结果表明:随着淹水胁迫时间的延长,不同产地植株叶片的超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性均呈先上升后下降趋势,其中SOD、POD分别于第2、6天达最高值;英山、信阳组CAT值均于第2天达最高值,而句容组于第4天达最高值,上升周期最长,且最高值最大;丙二醛(MDA)、游离脯氨酸(Pro)含量均呈上升趋势,7 d时显著高于未处理组;随着淹水胁迫时间的延长,不同产地植株叶片的净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、胞间二氧化碳浓度(Ci)和蒸腾速率(Tr)均持续下降,7 d时显著小于未处理组,但各产地间差异不显著;随着淹水胁迫时间的延长,不同产地植株叶片的最大光化学量子产量(Fv/Fm)、PSⅡ潜在光化学活性(Fv/Fo)均呈下降趋势,句容组显著大于其他组,且淹水胁迫对茅苍术叶片Fv/Fo的影响比Fv/Fm大。有效光化学量子产量(Fv'/Fm')、表观光合电子传递速率(ETR)、光化学猝灭系数(q P)和非光化学猝灭系数(NPQ)呈先上升后下降趋势,其中各组茅苍术Fv'/Fm'、ETR分别于胁迫第1天时达最高值;英山、信阳组q P、NPQ于第1天达最高值,句容组于第3天达最高值。通过TOPSIS法对生理、光合、叶绿素荧光指标进行综合评价,得出淹水胁迫下3个产地茅苍术植株耐涝性能大小顺序为句容英山信阳。     

76株薄壳山核桃实生单株的果实品质差异及综合评价

对南京地区种植的76株薄壳山核桃〔Carya illinoinensis(Wangenh.)K.Koch〕实生单株的8项果实性状和种仁中5种脂肪酸含量的差异以及各指标的相关性进行分析,并筛选出单项性状优良的单株;在此基础上,结合主成分分析结果,对供试76株单株的果实品质进行综合评价.结果显示:8项果实性状(包括坚果质量、种仁鲜质量、坚果壳厚度、坚果纵径、坚果横径、果形指数、出仁率和含油率)以及种仁中5种脂肪酸(包括棕榈酸、硬脂酸、油酸、亚油酸和亚麻酸)的含量均有较大变异,变异系数为663%~2899%,其中,出仁率的变异系数最小,亚麻酸含量的变异系数最大,8项果实性状的变异系数总体上小于5种脂肪酸含量的变异系数.部分果实性状间极显著或显著正相关,少数果实性状间极显著或显著负相关,而5种脂肪酸含量间均极显著正相关,但脂肪酸含量与果实性状间总体上无显著相关性.主成分分析结果表明:在8项果实性状中,与坚果大小有关的性状较为重要;而5种脂肪酸含量均同等重要.对果实性状和脂肪酸含量的主成分分析结果显示:第1主成分的决定指标包括含油率以及棕榈酸、硬脂酸、油酸、亚油酸和亚麻酸的含量,第2主成分的决定指标包括坚果质量、种仁鲜质量、坚果壳厚度和坚果横径,说明薄壳山核桃果实评价的首要指标为种仁中脂肪酸含量,其次为果实大小.在利用坚果质量、种仁鲜质量、坚果壳厚度、出仁率、含油率、果形指数、油酸含量和不饱和脂肪酸含量8个单项指标优选单株的基础上,结合主成分分析结果,71号单株的综合得分较高,其种仁鲜质量、含油率以及油酸和不饱和脂肪酸的含量均较高,可作为优良品种选育的首选候选单株.根据上述研究结果,建议在薄壳山核桃不同育种目标的优良品种选育工作中,将主成分分析法作为单项性状筛选法的有效补充方法.     

Cloning and expression of heat shock protein genes in two whitefly species in response to thermal stress

Two whitefly species, Trialeurodes vaporariorum and Bemisia tabaci biotype B were shown to have different temperature tolerance and seasonal dynamics. To determine whether this variation in thermal tolerance is related to different expression patterns of heat shock protein (hsp) genes during temperature stress, we obtained complete cDNA sequences for hsp90, hsp70 and hsp20, and analysed their expression profiles across temperature gradients by real‐time quantitative polymerase chain reaction (PCR). Six full‐length cDNAs were cloned and sequenced from these two species. The full‐length cDNAs of hsp90s contain 2166 and 2157 bp open‐reading frames (ORF) which encode proteins with calculated molecular weights of 83 013 and 82 857 Da in T. vaporariorum and B. tabaci, respectively. The 1947 and 1959 bp ORFs of whitefly hsp70s comprise 649 and 653 amino acids with the calculated masses of 70 885 and 71 008 Da in T. vaporariorum and B. tabaci, respectively. Both complete cDNAs of hsp20 of T. vaporariorum and B. tabaci contain 585 bp ORFs and deduced amino acid sequences had molecular weights of 21 559 and 21 539 Da, respectively. The hsp expression profile results showed that temperatures for onset (T_on) or maximal (T_max) induction of hsp expression in T. vaporariorum were generally 2–6°C lower than those in B. tabaci. These results suggest that the T_on (or T_max) of hsps can represent the differences in temperature tolerance of these two whitefly species, and may be used to determine their natural geographical distribution and natural population seasonal dynamics. Significant upregulation of most hsps were observed when temperature stress was lifted, except that hsp70 and hsp20 of B. tabaci did not respond to the cold stress, indicating that response to heat and cold stress may have a different genetic and physiological basis in two whitefly species. These results highlight the importance of understanding the complexity of the heat shock response across multiple isoforms while attempting to link them to whole‐organism traits such as thermal tolerance.