干旱胁迫对喀斯特地区野生茶树幼苗生理特性及根系生长的影响

以贵州喀斯特地区4种野生茶树(Sect Thea(L.)Dyer)无性系幼苗为材料,采用盆栽控水方法研究其对干旱胁迫的生理生长响应,初步评价其抗旱性,并采用田间模拟持续干旱试验进行验证。结果表明:(1)随着干旱胁迫程度的加强,4种野生茶树叶片的相对含水量逐渐降低;细胞质膜透性、丙二醛(MDA)含量和可溶性糖含量均呈上升趋势;游离脯氨酸含量和超氧化物歧化酶(SOD)活性先升后降;过氧化物酶(POD)活性除秃房茶随胁迫程度加强呈上升趋势外,其他种均呈先升后降趋势。(2)随着干旱胁迫程度的加强,4种茶树幼苗总生物量干重均逐渐下降,根冠比先升后降;根系总长除在秃房茶中呈先升后降趋势外,在其他3个种中均逐渐下降;根系总表面积、根系总体积在大理茶和茶中逐渐下降,而在大厂茶和秃房茶中先升后降;根系平均直径在秃房茶中逐渐降低,大厂茶中先升后降,茶中逐渐升高;根系活力在大理茶中逐渐下降,在其他3种中均先升后降;而比叶面积则在大厂茶中呈下降趋势,在其他3种中均先升后降。(3)基于生长生理指标的隶属函数抗旱性评价结果表明,MDA含量和细胞质膜透性与野生茶树抗旱性密切相关,4种野生茶树幼苗的抗旱顺序为秃房茶(Camellia gymnogyna Chang)大厂茶(Camellia tachangensis F.C.Zhang)茶(Camellia Sinensis(L.)-O.Kuntze)大理茶(Camellia taliensis(W.W.Smish)),田间持续干旱试验验证了基于隶属函数抗旱性评价方法的准确性和可靠性。     

外源氯化镧对干旱胁迫下水稻幼苗生长及生理特性的影响

为了探究LaCl_3对干旱胁迫下水稻幼苗生长及生理特性的影响,采用15%PEG6000模拟干旱胁迫,研究不同浓度LaCl_3对干旱胁迫下水稻幼苗生物量、壮苗指数、根系形态、抗氧化系统、丙二醛含量等的影响。研究结果表明,喷施外源LaCl_3后,干旱胁迫下水稻幼苗的各项指标呈现低促高抑的浓度效应,其中,1μmol/L的LaCl_3可以显著促进植株鲜重及地上部分干重;100μmol/L的LaCl_3可以显著提高地下干重和壮苗指数、叶片和根系SOD活性、叶片CAT活性,降低根系MDA含量。本研究为LaCl_3调控水稻幼苗耐旱机制研究奠定了基础。     

耐低钾水稻的钾营养特性

在低钾培养液中生长的耐低钾水稻,其植株相对干重大,植株体内钾的临界浓度低,钾的利用率提高,且随着钾浓度的提高,耐和不耐低钾水稻品种之间的此种差异逐步消失,在低于１００μｍｏｌ／Ｌ钾浓度下耐低钾水稻品种的根干重大于不耐低钾的品种。     

低钾胁迫对不同基因型水稻苗期根系生长和内源激素含量的影响

以2个耐低钾基因型水稻N18、N19和2个低钾敏感基因型水稻N27、N28为材料,采用溶液培养试验,研究低钾胁迫对其苗期根系生长和内源激素含量的影响。结果表明,低钾胁迫下,水稻根长、地上部干重和根干重均降低,但N18和N19显著高于N27和N28。低钾胁迫使4个基因型水稻的根冠比增大,而各基因型之间差异不显著。低钾胁迫下,水稻根中IAA、GA₁和ZR含量均减少,ABA含量增加;N18、N19根中IAA、GA₁和ZR含量都高于N27、N28。此外,低钾胁迫使水稻根中IAA/ABA、ZR/ABA、GA₁/ABA值降低,但N18、N19的上述比值高于N27、N28。     

干旱胁迫对鸭茅幼苗根系生长及光合特性的影响

以不同耐旱型鸭茅品种(系)“01998”(敏感型)和“宝兴”(耐旱型)为试材,采用盆栽控水试验方法,研究土壤干旱胁迫对鸭茅幼苗根系生长、生理特性及叶片光合作用的影响,探讨不同品种耐旱机制的差异.结果表明：干旱胁迫下,不同耐旱型鸭茅幼苗的根系活力和根系数量均呈先上升后下降的趋势,当土壤相对含水量降到30%时,根系活力和根数显著增加并达到最大值;干旱胁迫降低了两个品种鸭茅叶片的相对含水量、叶绿素含量、净光合速率、叶片蒸腾速率、气孔导度,提高了电导率和胞间CO₂浓度.干旱胁迫降低了两个品种鸭茅的单株叶面积,品种“01998”的地下及地上生物量下降,而“宝兴”无显著变化.     

干旱胁迫对不同烤烟品种根系生长和生理特性的影响

以抗旱型烤烟品种‘农大202'及一般型烤烟品种‘NC89'和‘K326'为材料,采用盆栽试验研究了干旱胁迫对根系生长和生理特性的影响,以明确各烟草品种的抗旱能力及其与根系生长和生理特性的关系.结果显示:严重干旱胁迫之后各烤烟品种根系鲜重、干重上升,而根系活力、根系吸收面积以及根系SOD和POD活性等根系生理指标则呈下降趋势.在干旱胁迫条件下,‘农大202'的根系总吸收面积、活跃吸收面积、根系活力、SOD活性和POD活性均显著高于两对照品种‘NC89'和‘K326',但其根系鲜重和干重等生物量并不具有太大的优势.研究表明,烟草的根系生长和生理特性对环境水分条件的响应存在明显的基因型差异;在干旱胁迫条件下, ‘农大202'根系能保持较高总吸收面积、活跃吸收面积、根系活力和保护酶活性,是其具有较强抗旱性的生理基础.     

耐低钾基因型水稻品种孕穗期剑叶生理及根系活力

高耐低钾基因型水稻品种“湘早糯１号”比不耐低钾品种“双白－２１１－竹印”在缺钾和不缺钾营养液生长,孕穗期剑叶叶绿素及可溶性蛋白质含量高、光合速率、呼吸速率及ＮＲ酶活性高、根系活力强,而根导电率低、气孔阻力小．在缺钾（［Ｋ＋］３ｍｇ／Ｌ）营养液时,高耐低钾品种孕穗期剑叶的Ｍｇ,Ｆｅ,Ｃａ,Ｎａ含量增加,［Ｋ＋］含量稍小,但［Ｋ＋］的下降比率相对较低,吸Ｋ功能仍强     

干旱胁迫对红花玉兰幼苗生长和生理特性的影响

以1年生红花玉兰幼苗为试验材料,采用称重控制土壤含水量的方法,设置对照(CK)、轻度干旱胁迫(T1)、中度干旱胁迫(T2)和重度干旱胁迫(T3)4个水分处理水平,研究了干旱胁迫对红花玉兰幼苗生长过程中的生长和生理生化指标的影响.结果显示:(1)随着干旱胁迫的加剧,红花玉兰幼苗株高、地径和生物量逐渐降低,可溶性蛋白含量逐渐升高,叶绿素a、叶绿素b和总叶绿素含量在T1处理略有升高,在T2和T3处理明显降低.(2)随着胁迫时间的延长,红花玉兰幼苗叶片组织相对含水量降低,丙二醛含量先升后降再升,脯氨酸含量逐渐升高,保护酶SOD、POD、CAT和APX活性均呈先增加而后降低的变化趋势.研究表明,在不同程度的干旱胁迫条件下,红花玉兰幼苗的生长受到一定程度的抑制,但能够通过调节自身的保护酶系统活性和渗透调节物质含量来减轻干旱伤害,维持植物体的正常生理代谢功能,从而表现出一定的抗旱耐旱潜力.     

土壤干旱胁迫对毛鸡骨草幼苗生长及某些生理特性的影响

以毛鸡骨草幼苗为试验材料,测定毛鸡骨草在不同水分条件下的生长状况和相关的生理生化指标,结果表明:随着干旱胁迫的增加,毛鸡骨草幼苗的株高、茎粗、复叶长等呈递减趋势,根直径、须根数呈递增趋势;根、叶片脯氨酸含量和叶片可溶性糖的含量均呈先降低再上升的趋势,水势随干旱胁迫的加剧呈先上升后降低的趋势,根系活力随干旱胁迫的加剧呈递减趋势。但是,在严重干旱胁迫下,各生长指标的增长均受到明显的抑制。     

水稻根系生长生理的研究进展

水稻根系生长生理的研究进展潘晓华（江西农业大学,南昌３３００４５）王永锐傅家瑞（中山大学,广州５１０２７５）ＤＶＡＮＣＥＩＮＴＨＥＳＴＵＤＹＯＮＴＨＥＧＲＯＷＴＨ┐ＰＨＹＳＩＯＬＯＧＹＩＮＲＩＣＥＯＦＲＯＯＴＳＹＳＴＥＭ（ＯＲＹＺＡＳＡＴＩＶＡ）Ｐａ...     

烯效唑浸种对干旱胁迫下红小豆生长及其根系生理特性的影响

以‘京农8号’红小豆为试验材料,通过盆栽试验方法,采用不同浓度(0、10、20、40和80mg·L~(-1))烯效唑浸种,测定不同水分环境(重度干旱、中度干旱和正常水分)下烯效唑浸种对红小豆生长及根系生理指标,明确干旱环境下红小豆高产优质的最佳烯效唑浸种浓度。结果显示:(1)与正常水分条件相比,干旱胁迫降低了红小豆幼苗叶片叶绿素含量、PSⅡ最大光化学效率(F_v/F_m)、PSⅡ潜在活性(F_v/F_0)和根系抗氧化酶活性、渗透调节物质含量,增加了叶片初始荧光(F_0)、根系MDA含量、根冠比,抑制了红小豆的生长和产量。(2)在不同水分条件下,烯效唑浸种均可有效促进红小豆根系的生长,提高根系SOD活性、POD活性、可溶性糖含量和可溶性蛋白质含量,增强植株抗氧化能力,降低根系MDA的积累量,从而缓解干旱胁迫对质膜的过氧化伤害。(3)烯效唑浸种提高了干旱胁迫下红小豆植株叶片叶绿素含量、F_v/F_m和F_v/F_0,降低了叶片F_0,有效促进干物质的积累,从而有助于红小豆产量构成因素和籽粒产量的提高。研究表明,适宜浓度烯效唑浸种可显著增强红小豆幼苗在干旱胁迫和正常水分环境下光合作用、抗氧化能力和渗透调节能力,有效促进红小豆植株的生长,从而提高了植株的抗旱性和产量,且以20mg·L~(-1)烯效唑浸种处理的效果最好。     

干旱胁迫对不同土壤基质下核桃楸幼苗的生理特性的影响

为探究不同土壤基质条件下核桃楸幼苗对干旱胁迫生理特性的响应,以两年生核桃楸幼苗为研究对象,在腐殖土、壤土和砂壤土三种基质条件下进行控水试验,水分梯度分别设置为CK(正常供水,80%田间持水量)、T1(轻度胁迫,60%田间持水量)、T2(中度胁迫,40%田间持水量)和T3(重度胁迫,20%田间持水量),测定幼苗叶片叶绿素、丙二醛、脯氨酸、抗氧化酶和光合指标。结果表明,随着胁迫程度的加深,叶绿素含量和Chla/b均呈逐渐降低的趋势(P<0.05),在胁迫60d时,T3处理下的叶绿素a(Chla)和叶绿素b(Chlb)分别比CK低65.41%和51.57%,3种基质中叶绿含量大小顺序为:腐殖土>壤土>砂壤土。随着胁迫程度的加深,叶片脯氨酸(Pro)、丙二醛(MDA)则呈逐渐升高的趋势(P<0.05),胁迫60d时,砂壤土中T3处理的Pro含量最高为83.37mg·g-1,比CK高86.32%。腐殖土中幼苗叶片超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性均随胁迫程度加深而升高,壤土中叶片SOD活性则呈先升高后降低的变化规律。3种土壤基质中核桃楸叶片净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)和气孔导度(Gs)均随着胁迫程度的加深而降低,但不同基质中幼苗叶片的气孔限制和非气孔限制发生的时间不同,T3处理的叶片胞间CO2浓度(Ci)在腐殖土中是12:00时最低,而在壤土和砂壤土中则是10:00时最低。土壤全氮、全磷、渗透速率和蒸腾速率与叶绿素含量存在显著的正相关关系(P<0.05),土壤容重与叶绿素含量存在显著的负相关关系(P<0.05)。因此,土壤基质和干旱胁迫对核桃楸幼苗的生理生化和光合特性产生了显著的影响,重度胁迫对幼苗的叶绿素、渗透物质和酶体系产生了严重的损伤,同时降低了核桃楸幼苗的光合生产力。总体上,腐殖土中的幼苗有着较好的抗旱表现。     

叶面喷施褪黑素对低温胁迫下南瓜幼苗生长和生理特性的影响

以南瓜品种‘永安2号’幼苗为试验材料,采用室内盆栽实验,在叶面喷施不同浓度(0、50、100、150、200和300μmol·L^(-1))褪黑素(MT)后进行低温(10℃/7℃)胁迫处理,考察幼苗生长指标以及相对电导率、抗氧化酶活性、渗透调节物质含量等抗逆生理指标的变化,初步探讨外源褪黑素缓解南瓜幼苗低温冷害的生理机制。结果表明:(1)在低温胁迫条件下,南瓜幼苗出现叶片萎蔫失水、边缘失绿褪色、向内卷曲等冷害症状;幼苗株高、茎粗、鲜重、干重和壮苗指数等生长指标及叶片相对叶绿素含量均显著降低;叶片相对电导率、MDA含量和O^(-)·_(2)产生速率显著升高50%以上,超氧化物歧化酶、过氧化物酶、过氧化氢酶、抗坏血酸过氧化物酶、谷胱甘肽还原酶、脱氢抗坏血酸还原酶活性以及可溶性糖、可溶性蛋白和脯氨酸含量也大多显著升高。(2)与低温胁迫处理相比,叶面喷施不同浓度褪黑素后,南瓜幼苗叶片冷害症状均得到不同程度恢复,并以100μmol·L^(-1) MT处理生长状态最好,植株形态表型与对照已没有明显差异;幼苗生长指标以及叶片相对叶绿素含量、6种抗氧化酶活性、3种渗透调节物质含量均不同程度提高,并随着MT浓度升高均先升后降,且均在100μmol·L^(-1) MT处理最高。研究发现,外源褪黑素能通过提高叶片叶绿素含量、增强抗氧化酶活性、增加渗透调节物质积累,显著降低低温冷害造成的膜质过氧化程度,有效减轻低温胁迫对南瓜幼苗的伤害,增强其抵抗低温能力,恢复幼苗的正常生长,且喷施浓度为100μmol·L^(-1)时效果最佳。     

低氧胁迫对苹果砧木幼苗生长与生理特性的影响

以苹果砧木‘平邑甜茶’(Malushupehensis Rehd.)和‘变叶海棠’(Malustoringoides Rehd.)为材料,采用营养液培养的方法,研究了低氧胁迫对苹果砧木幼苗生长和生理特性的影响。结果表明:低氧胁迫下苹果砧木幼苗新叶数减少,根系和最长新根长度下降,叶片中叶绿素a(Chla)、总叶绿素(Chl)和类胡萝卜素(Car)含量降低,并引起不同色素间比例的改变;根系活力先升后降并在胁迫中后期低于对照;根、叶中超氧阴离子(O2■)产生速率和过氧化氢(H2O2)含量持续增加,丙二醛(MDA)含量上升,膜透性增大,且根系变化幅度大于叶片;低氧耐性较强的‘平邑甜茶’除根系活力外其余指标变化幅度均小于耐性较弱的‘变叶海棠’。说明低氧胁迫影响了苹果砧木幼苗的根系活力和叶片光合色素水平,抑制了植株的生长,导致其体内活性氧自由基(ROS)过量积累,加重膜脂质过氧化作用,从而使植株受到伤害,且这种影响存在基因型和组织差异,根系和低氧耐性较弱的砧木受到的伤害较重。     

干旱胁迫对文冠果幼苗生长和生理生化特征的影响

以文冠果1年生盆栽苗为材料,采用称重控水的方法,设置土壤含水量分别为7.5%～9.4%(重度干旱)、11.3%～13.1%(中度干旱)、15.0%～16.9%(轻度干旱)、22.5%～24.4%(对照)4个处理,研究了水分胁迫对文冠果幼苗生长过程中的生长和生理生化指标的影响.结果表明:(1)随着干旱胁迫的加剧,文冠果幼苗单株鲜重、干重和株高逐渐降低,主根和一级侧根长度逐渐增加,叶面积和叶片数逐渐减少,并在重度胁迫下达到显著水平.(2)随着胁迫时间的延长,文冠果幼苗叶片超氧化物歧化酶活性在对照和轻度干旱胁迫条件下保持相对稳定,而在重度干旱胁迫下逐渐升高;各胁迫处理叶片的过氧化物酶活性逐渐升高,而过氧化氢酶活性则表现为逐渐下降趋势.(3)在整个干旱胁迫过程中,叶片丙二醛含量在对照中始终稳定在0.045 μmol·g-1FW左右,而轻度干旱处理于胁迫21 d后趋于稳定(0.056 μmol·g-1FW),中度和重度胁迫处理则表现出逐渐升高的趋势;随着干旱胁迫加剧,各处理叶片可溶性蛋白含量先降低后升高,根系活力逐渐增强.可见,文冠果幼苗能通过增强保护酶活性及提高可溶性蛋白含量和根系活力来缓解土壤干旱胁迫的伤害,从而表现出较强的抗干旱特性.     

干旱胁迫对降香黄檀幼苗光合生理特性的影响

采用温室盆栽方法,设置对照(CK)、轻度(LS)、中度(MS)和重度(HS)干旱胁迫4个水分条件,研究不同水分条件对降香黄檀幼苗光合和生理特性的影响。结果表明:(1)随着干旱胁迫程度增加,降香黄檀幼苗叶片叶绿素总含量总体呈现出下降趋势。(2)降香黄檀幼苗叶片净光合速率、气孔导度、胞间CO2浓度和蒸腾速率随着干旱胁迫强度增加均呈现出先增加后降低趋势,且MS和HS处理下的气孔导度和胞间CO2浓度同时降低,此时幼苗光合能力的下降主要受气孔因素限制。(3)随着干旱胁迫强度的增加,降香黄檀幼苗叶片细胞膜相对透性、丙二醛含量、游离脯氨酸含量和POD活性均呈现出增加趋势,而同期SOD和CAT活性呈现出先升高后降低趋势。可见,降香黄檀幼苗在轻度干旱胁迫下可通过增加叶片保护酶活性来清除活性氧对其组织造成的伤害,但胁迫超过一定程度后保护酶活性下降,表明降香黄檀幼苗的耐旱能力有限。     

根施甜菜碱对镍胁迫下小麦幼苗生长生理的影响

以普通小麦品种‘轮选988’为材料,采用溶液培养法,研究了根施不同浓度甜菜碱(1.0、2.0、3.0、4.0、5.0、10.0、15.0、20.0mmol·L~(-1))对镍(100μmol·L~(-1) NiSO_4)胁迫下小麦根系生长的影响,以及4.0mmol·L~(-1)甜菜碱处理镍胁迫幼苗根系相关抗逆生理生化指标的变化。结果表明:(1)与不施加镍对照相比,镍胁迫下小麦幼苗的根长、株高、鲜重和干重分别显著降低了14.7%、11.7%、15.0%和16.7%。(2)与单独镍胁迫处理相比,小麦幼苗的根长、株高、鲜重和干重均随着根施甜菜碱的浓度逐渐增加且呈先升后降的趋势,并以4.0mmol·L~(-1)外源甜菜碱处理效果较佳。(3)与单独镍胁迫处理相比较,在4.0mmol·L~(-1)外源甜菜碱处理下,小麦幼苗根系超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)和抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性分别升高了284.7%、40.3%、82.9%和20.4%,超氧阴离子自由基(O-·2)含量、过氧化氢(H_2O_2)含量和丙二醛(MDA)含量分别显著降低了50.6%、38.4%和40.6%,可溶性糖含量及游离脯氨酸(Pro)含量分别显著降低了19.2%、45.4%,而根系活力大幅上升了358.0%。研究认为,根施适宜浓度外源甜菜碱可显著增强小麦幼苗根系的抗氧化能力,恢复根系活力,从而有效减弱镍胁迫对小麦幼苗生长的伤害。