不同生育期水分胁迫对水稻根叶渗透调节物质变化的影响

 干旱是限制水稻(Oryza sativa)作物产量的主要生态因子之一,渗透调节是作物适应干旱逆境的生理机制之一。在人为控制水分的盆栽条件下, 对水稻生长的分蘖期、幼穗分化期、抽穗期、结实期分别进行水分胁迫,研究水稻根系及叶片渗透调节物质的变化规律。结果表明, 不同生育期 干旱胁迫后叶片水势均显著下降,根系和叶片的有机渗透调节物质如可溶性糖、游离氨基酸、脯氨酸和无机渗透调节物质包括K⁺、Mg²⁺等含量 均大幅度上升,而且幼穗分化期和抽穗期这两个对水分胁迫最敏感的时期上升幅度最大,其中又以有机渗透调节物质变化最显著。不同生育期渗 透调节大小的顺序为：抽穗期>幼穗分化期>结实期>分蘖期,反映了不同生育时期渗透调节能力的差异。同时幼穗分化期和抽穗期水分胁迫结束 后再复水后根系和叶片的有机渗透调节物质含量仍长期明显高于对照,而无机离子则变化规律比较复杂,有的升高有的则降低。叶片的渗透调 节能力大于根系,无论是叶片或根系都是K⁺对渗透调节的贡献最大;其次是Ca²⁺, 6 种渗透调节物质含量大小排列顺序为K⁺ > Ca²⁺ >可溶性糖 > Mg²⁺ > 游离氨基酸 > 脯氨酸。     

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。     

水分胁迫对牛心朴子植株生长及渗透调节物质积累的影响

采用PVC管种植模拟土壤干旱的方法,研究了牛心朴子(Cymanchum komarovii)在水分胁迫下植株生长及渗透调节物质的积累情况。结果表明：牛心朴子植株地上部对土壤水分比较敏感,随水分胁迫程度的加强和胁迫时间的延长,植株生长显著变缓,直至停止生长,而根／冠比值则有所加大;可溶性糖是牛心朴子根系主要的渗透调节物质,随着土壤水分胁迫程度的加重,根系中的可溶性糖呈明显的增加趋势,叶中的可溶性糖则随胁迫的加重而呈下降趋势,说明在干旱胁迫下牛心朴子的同化产物大部分分配于根系之中;Pro在牛心朴子叶、茎、根的渗透调节中也起着重要作用,随土壤水分胁迫的加重,其在根、茎、叶中的积累明显增加;而无机离子在牛心朴子渗透调节过程中的作用很小。     

土壤干旱下不同抗旱性小麦品种的渗透调节和渗透调节物质

在土壤干旱下抗旱性强的小麦品种的渗透调节能力大于抗旱性弱的品种。土壤缓慢干旱时,几种主要渗透调节物质增加的先后次序为:Pro,K~ ,然后是可溶性糖和其他游离氨基酸,后两者几乎平行增加、在土壤干旱下的渗透调节物质中,有机溶质为可溶性糖、其他游离氨基酸、Pro和Mal;无机离子为K~ ,Ca~(2 ),Mg~(2 )等。对渗透调节的相对贡献率为:K~ >可溶性糖>其他游离氨基酸>Ca~(2 )>Mg~(2 )>Pro。六种物质总和对渗透调节的相对贡献率为:轻度干旱56％～70％;中度干旱70％～79％;严重干旱79％～88％。     

半根和全根干旱对嘎拉苹果组培苗渗透调节物质积累的影响

以1年生苹果组培苗为试验材料,用改良的Hoagland营养液加20％聚乙二醇6000进行半根渗透胁迫（HRS）处理,与全根渗透胁迫（WRS）和只加营养液的对照（CK）进行比较,研究了根系不均匀供水条件下植株的叶片水势、脯氨酸、游离氨基酸、町溶性糖、淀粉等几种有机溶质,以及Na^-、K^-、Mg^2＋、Ca^2＋、Cl^-、SO4^2-、NO3^-等无机离子的含量变化特点。结果表明,HRS与CK之问叶片的日出前水势不存在显著差异,但显著高于WRS。叶片的日出前水势与叶片中脯氨酸和可溶性糖含量之间呈负相关关系,与淀粉含量之问呈正相关关系,与Na^-、K^-、Mg^2＋、Ca^2＋、Cl^-、SO4^2-、NO3^-之间没有相关关系。表明干旱胁迫后苹果幼苗叶片中脯氨酸等有机溶质参与渗透调节作用,无机离子的作用较小。HRS叶片中有机溶质没有大量积累,表明HRS植株整体的水分供应状况良好。     

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...     

水分胁迫下外源ABA对玉米幼苗根叶渗透调节的影响(简报)

外施ＡＢＡ提高叶片的水势约０．０２￣０．０９ＭＰａ,对根系的作用小于叶片。外源ＡＢＡ提高叶片的渗透调节能力０．００２￣０．０４５ＭＰａ,轻度胁迫下的提高大于严重水分胁迫及正常供水。对根系渗透调节能力的提高几乎没有作用。外施ＡＢＡ脯氨酸含量增加１倍以上,叶片中增加大于根系。轻度胁迫大于严重胁迫及正常供水。外施ＡＢＡ的叶片中可溶性糖也有一定提高。     

干旱胁迫与施氮对麻疯树幼苗渗透调节物质积累的影响

采用盆栽控水的方法,研究干旱胁迫(80％ FC、60％ FC、40％ FC和20％ FC)及施氮(N0 0 g·pot-1、N1 1.2 g·pot1、Nm3.6 g·pot-1和Nh6.0 g·pot-1)对麻疯树幼苗叶、茎和根部主要渗透调节物质积累的影响.结果表明:干旱胁迫条件下,麻疯树幼苗茎和根部的游离脯氨酸、可溶性蛋白和茎部可溶性糖大量积累,叶片中脯氨酸含量也随干旱胁迫程度的增加大幅度上升;Na+、Ca2+和Mg2+在麻疯树幼苗叶、茎和根中大量积累,而K+仅在茎中大量积累,叶片和根部K+含量略微上升.施氮对植株渗透调节物质的影响与干旱胁迫强度和施氮水平有关.在80％ FC和60％ FC水分条件下,增加N肥施用量能明显促进麻疯树幼苗各组分渗透调节物质的积累;在40％ FC水分条件下,Nh处理对渗透调节物质积累的促进作用减弱;而在20％ FC条件下,N1处理植株的渗透调节能力较高,Nm和Nh处理对植株渗透调节的促进作用不明显甚至转为抑制.     

干旱胁迫下沙棘叶片细胞膜透性与渗透调节物质研究

研究了在干旱胁迫下沙棘幼林苗木渗透调节能力与沙棘耐旱性的关系。结果表明：长期轻度及中度干旱胁迫下渗透调节物质中可溶性糖、游离氨基酸、Pro在干旱中、后期累积显著增加而降低渗透势,使沙棘具备较强的渗透调节能力而表现为低水势耐旱特性;K^ 在干旱下无显著累积。渗透调节物质（可溶性糖、游离氨基酸、Pro）的共同作用,使长期轻度、中度干旱下沙棘叶片可溶性蛋白降解少,细胞膜透性和MDA含量增加缓慢,重度二进下也能在一定时间内保持稳定,这些物质是构成沙棘强耐旱性的内在基础。     

不同播期和抽穗期弱光胁迫对杂交稻生理性状及产量的影响

以耐阴性中等的杂交稻川香9838为材料,研究不同播期和抽穗期弱光胁迫对杂交稻抽穗期光合特征、渗透调节物质、保护性酶活性和产量的影响.结果表明:不同播期和抽穗期弱光胁迫对水稻抽穗期干物质积累、剑叶光合速率、抗氧化酶活性和产量均有显著影响.随播期的推迟,全生育期明显缩短,稻谷产量呈不同程度的下降趋势.与对照相比,抽穗期轻度弱光胁迫(遮光20％)能缓解水稻生育过程中面临的高温及强光照危害,进而能缓解剑叶光合速率和抽穗期干物质累积的降低,调节抗氧化酶活性,适度提高结实率;而抽穗期中度(遮光40％)、重度(遮光60％)弱光胁迫均不利于水稻生长.剑叶光合速率、丙二醛含量和超氧化物歧化酶活性对播期和抽穗期弱光胁迫较为敏感.水稻始穗1 ～5d剑叶光合速率与稻谷产量和抽穗后干物质积累量显著相关.     

抽穗扬花期不同灌水处理对晚稻抵御低温、产量和生理特性的影响

以超级杂交晚稻品种‘五丰优T025’为材料,设置日排夜灌,灌溉水深4～5 cm(H₁);日排夜灌,灌溉水深8～10 cm(H₂);深水灌溉,保持水深8～10 cm(H₃)等3个处理,以稻田湿润处理水层0～1 cm为对照,研究了抽穗扬花期遭遇低温条件下不同灌水方式和水层深度对双季晚稻生理特性及产量的影响.结果表明: 低温期间,不同灌水处理叶片、土层和冠层温度较对照均有所提高,其中H₂处理增温效果最好.低温胁迫下各处理稻株叶片叶绿素含量、净光合速率、蒸腾速率、叶片气孔导度和胞间CO₂浓度均逐渐降低,其中H₂处理降低幅度最小;H₂处理叶片丙二醛、游离脯氨酸含量上升幅度最小,可溶性蛋白含量高于其余处理,超氧化物歧化酶和过氧化物酶增幅最小,过氧化氢酶下降幅度最小.灌水保温均可达到增产效果,以H₂处理效果最佳,遭遇低温的2014年和2015年第二播期H₂处理分别比对照增产12.9%和13.5%;从产量结构上看,各处理较对照在单株有效穗数、穗长、结实率、千粒重上均有一定的改善,日排夜灌8～10 cm水深处理是增强双季杂交晚稻抽穗扬花期低温抵御能力较为实用的农艺措施.     

不同生育期玉米叶片光合特性及水分利用效率对水分胁迫的响应

利用大型移动防雨棚开展了玉米水分胁迫及复水试验,通过分析玉米叶片光合数据,揭示了不同生育期水分胁迫及复水对玉米光合特性及水分利用效率的影响。结果表明:水分胁迫导致玉米叶片整体光合速率、蒸腾速率和气孔导度下降以及光合速率日变化的峰值提前;水分胁迫后的玉米叶片蒸腾速率、光合速率和气孔导度为适应干旱缺水均较对照显著下降,从而提高了水分利用效率,缩小了与水分充足条件下玉米叶片的水分利用效率差值;在中度和重度水分胁迫条件下,玉米叶片的水分利用效率降幅低于光合速率、蒸腾速率和气孔导度的降幅, 有时甚至高于正常供水条件下的水分利用效率;适度的水分胁迫能提高玉米叶片的水分利用效率,从而增强叶片对水分的利用能力,抵御干旱的逆境;水分亏缺对玉米光合速率、蒸腾速率及水分利用效率的影响具有较明显滞后效应,干旱后复水,光合作用受抑制仍然持续;水分胁迫时间越长、胁迫程度越重,叶片的光合作用越呈不可逆性;拔节-吐丝期水分胁迫对玉米叶片光合作用的逆制比三叶-拔节期更难恢复。     

不同施氮量对晚稻抵御抽穗扬花期低温的影响

以超级杂交晚稻品种五丰优T025为材料,设置4种施氮水平,低氮(N₁,90 kg N·hm^-2)、正常氮(N₂,180 kg N·hm^-2)、高氮(N₃,250 kg N·hm^-2)和超高氮(N₄,330 kg N·hm^-2),研究了抽穗扬花期低温条件下不同施氮量对晚稻生长发育、产量形成和相关生理特性的影响. 结果表明:遇低温条件下,各处理产量均有不同程度的下降,以N₂产量最高, N₁最低, N₃和N₄居中, N₃、N₄单株有效穗数、每穗总粒数均较高,但结实率和收获指数均显著下降;随施氮量增加,包穗率、总干物质量和叶绿素含量有不同程度的升高,而穗部干物质量则以N₂最多;低温来临后,各处理叶绿素含量、净光合速率(P_n)和蒸腾速率(T_r)均有不同程度的下降, N₃、N₄的P_n、T_r较N₂降幅更大;各处理游离脯氨酸、丙二醛含量和过氧化物酶活性均一定程度上升高,超氧化物歧化酶、过氧化氢酶活性和可溶性蛋白含量下降,以N₃、N₄的变化幅度最为显著.表明高氮量不利于晚稻抵御抽穗扬花期低温,生产上应避免氮肥施用失当,双季晚稻施氮量以不超过180 kg·hm^-2为宜.     

氮肥后移对抽穗后水分胁迫下冬小麦光合特性及产量的影响

采用子母桶栽土培法模拟冬小麦抽穗后不同的水分胁迫状态,研究了氮肥后移对冬小麦光合特性及产量的影响.设置3个氮肥处理,分别为N₁(基肥∶拔节肥∶开花肥=10∶0∶0)、N₂(6∶4∶0)和N₃(4∶3∶3),模拟冬小麦抽穗后2种水分胁迫(渍水胁迫、干旱胁迫),设正常供水为对照.结果表明：相同供水条件下,N₂和N₃处理较N₁处理显著提高冬小麦灌浆期旗叶的SPAD和光合速率,确保了收获时较高的穗数、穗粒数和地上部分生物量;氮肥后移处理显著提高了冬小麦的耗水量,但其籽粒产量和水分利用效率也显著提高.相同氮肥条件下,干旱胁迫和渍水胁迫处理较正常供水显著降低了冬小麦开花期和灌浆期旗叶的光合速率、千粒重、穗粒数和产量.与正常供水相比,各氮肥条件下干旱胁迫和渍水胁迫处理花后旗叶光合速率及籽粒产量的减小幅度均表现为N₁＞N₂＞N₃.表明氮肥后移通过提高旗叶SPAD、减缓花后旗叶光合速率的下降幅度、增加地上部分干物质积累量,调控产量及其构成要素,以减轻逆境灾害(干旱和渍水胁迫)对产量的影响.     

水稻穗期大螟危害习性初步观察

于2009年常规中稻的蜡熟前期、中期和黄熟期、枯熟期,分别取样观察大螟Sesamia inferens Walker的钻蛀危害习性。结果发现:单株螟害的蛀孔数一般为2～3个,多的达5个,而且表现白穗株>枯穗株>虫伤株。螟害株的蛀孔部位随着稻穗趋向成熟和大螟虫龄的增大,逐渐由稻株的中上部节间向中下部节间转移。其中,白穗株与枯穗株有70%以上的蛀孔分别分布于稻株由上向下的第1～3与3～5节间上;在水稻的这4个生长时期中,虫伤株有90%左右的蛀孔分别分布于稻株由上向下的第1～3、1～4和2～5、3～5节间上,全株虫量有85%以上依次分布于第1～3、2～4和3～5、3～5节间上,单株虫量4个时期最高分别为18、6、3、2头,同一节间内的4个时期最高虫量分别为12、5、1、1头;单个节间有多头螟虫时,80%以上为1～3龄幼虫。随着稻穗趋向成熟,白穗株和枯穗株上的虫量均逐渐下降,而虫伤株上的虫量则相对稳定或有上升的趋势;至枯熟期后,虫伤株的有虫株率和有虫孔率均稳定在30%以上。     

Effect of water stress at different developmental stages of field-grown rice

Water-stress for 10d at different developmental stages, affected relative water content and leaf water potential of plants. Subsequent rewatering removed these effects. Water stress lowered the contents of chlorophyll, protein, RNA and the activity of catalase, while it increased free proline accumulation and activities of protease, RNase and peroxidase. An overall improvement in biochemical parameters was achieved as soon as the stress was withdrawn by watering and this was reflected in subsequent developmental stages. Water-stress at the reproductive stages induced similar changes as in the vegetative stage but the removal of stress could not improve these parameters to the same extent as at the vegetative stage. In consequence, stress applied at the vegetative stage augmented yield parameters but when applied at the reproductive stage it significantly reduced the yield.