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...     

淹水胁迫下北美鹅掌楸无性系生理生化响应差异

北美鹅掌楸(Liriodendron tulipifera)是优良用材和绿化树种,但极不耐涝,阻碍了其广泛应用。本研究以前期试验筛选出的3个耐淹无性系(T4、T27和T37)和3个不耐淹无性系(S5、S9和S20)为实验材料,开展温室盆栽模拟淹水胁迫实验,通过比较丙二醛(MDA)含量、相对电导率(EL)、叶绿素含量,以及酶活性等生理生化指标的差异,探索不同无性系对淹水胁迫的响应和抗性差异。结果显示:北美鹅掌楸对淹水胁迫反应敏感,淹水4d时,耐淹无性系和敏感无性系均呈现下部老叶黄花,上部嫩叶、顶芽萎蔫现象,叶绿素含量减少,MDA、EL显著增加,超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)等酶活性极显著增加。淹水6 d后,敏感无性系受到的胁迫伤害进一步加剧,叶片萎蔫脱落,MDA、EL持续增加,叶绿素含量极显著降低,SOD和POD总体呈下降趋势;而耐淹无性系顶芽缓慢恢复,在叶片脱落后幼叶展开,叶绿素含量下降幅度较小,MDA和EL缓慢下降,SOD和POD持续升高,淹水20 d左右近水面的茎端形成不定根和大量膨大皮孔。研究表明:耐淹型北美鹅掌楸可通过形成不定根和肥大的皮孔、保持较高的抗氧化酶活性等方式增强其抗涝能力;EL、叶绿素含量、SOD活性可作为北美鹅掌楸耐淹无性系中期选育指标。     

铺地木蓝对不同水质淹水胁迫的生理响应

试验以铺地木蓝(Indigofera spicata Forsk.)为研究对象, 研究了在自来水和珠江水不同淹水深度和淹水时间处理下, 铺地木蓝的存活率、叶绿素含量、叶绿素 a/b、根系活力以及根冠比等指标的变化情况。结果表明 : (1)经过 21 d 淹水胁迫, 铺地木蓝植株的存活率为 100%, 虽然其叶绿素含量和叶绿素 a/b 比值显著下降, 但均能够长时间保持在一个比较稳定的水平; (2)随着淹水时间的延长, 铺地木蓝的根系出现腐烂现象, 根系活力显著下降; (3)淹水后铺地木蓝的根系和茎叶生物量大幅下降, 根冠比增加 ; (4)珠江水全淹处理下植株的叶绿素含量、叶绿素 a/b 比值和根系活力均较自来水全淹处理低而根冠比则较高, 但并不影响其存活率。     

不同油橄榄品种对低温胁迫的生理响应及抗寒性综合评价

为了明确油橄榄的抗寒机理,对甘肃陇南地区主栽的6个油橄榄品种离体叶片进行低温胁迫(5℃、0℃、-5℃、-10℃)处理,并以18℃常温培养为对照,测定与抗寒性相关的生理生化指标,并采用隶属函数法对不同品种抗寒性进行综合评价。结果显示:(1)各油橄榄品种离体叶片相对电导率随处理温度的降低而呈"S"型曲线变化,结合Logistic方程得出不同品种油橄榄半致死温度介于-6.687℃~-3.706℃之间,且各品种的半致死温度顺序为‘皮肖利’<‘配多灵’<‘莱星’<‘阿斯’<‘鄂植8号’<‘佛奥’,其抗寒性大小依次为‘皮肖利’>‘配多灵’>‘莱星’>‘阿斯’>‘鄂植8号’>‘佛奥’。(2)随着胁迫温度降低,各油橄榄品种离体叶片叶绿素含量逐渐降低,可溶性糖含量基本呈逐渐增加趋势,而可溶性蛋白质含量、脯氨酸含量、丙二醛含量、SOD活性、POD活性和CAT活性则呈先升后降的趋势。(3)在-10℃低温胁迫下,油橄榄品种‘皮肖利’和‘配多灵’的叶片叶绿素含量比常温对照降幅较小,渗透调节物质含量和保护酶活性相对增幅较大,丙二醛含量增幅较小,而此时品种‘佛奥’和‘鄂植8号’各指标的变化趋势与之相反。(4)根据不同油橄榄品种的平均隶属度(抗寒性综合评价值)确定的品种抗寒能力大小顺序(‘皮肖利’>‘配多灵’>‘莱星’>‘阿斯’>‘鄂植8号’>‘佛奥’)与品种半致死温度的抗寒性表现顺序完全一致。研究表明,在低温胁迫条件下,‘皮肖利’和‘配多灵’等油橄榄品种能通过提高渗透调节物质含量和增强保护酶活性来缓解胁迫造成的过氧化伤害,从而表现出较强的抗寒能力;基于相对电导率的半致死温度和隶属函数法的综合评价均能准确鉴定油橄榄的抗寒性。     

不同福禄考品种对低温胁迫的生理响应及抗寒性综合评价

通过对14个福禄考品种在低温胁迫下相关生理指标进行分析,结果表明:可溶性糖含量随处理温度降低呈"升降升降"的变化趋势;可溶性蛋白含量随处理温度降低呈"降升降降"的变化趋势;不同品种脯氨酸、叶绿素、丙二醛含量和超氧化物歧化酶活性变化趋势不同,差异达到显著水平。运用主成分分析法和聚类分析法对14个福禄考品种进行抗寒性排序,将其分为3个抗寒等级:强抗寒品种为‘Sub-05’、‘Sub-Ja-03’和‘Sub-Ja-04’;中抗寒品种为‘Sub-Ja-01’、‘Sub-Ja-02’、‘Sub-06’、‘Sub-07’、‘Pan-02’和‘Pan-Ru-07’;弱抗寒品种为‘Pan-01’、‘Pan-Ru-06’、‘Pan-05’、‘Pan-04’和‘Pan-03’。丛生福禄考品种抗寒性优于锥花品种,与露地越冬观察的结果基本一致。     

5种杜鹃幼苗对高温胁迫的生理生化响应及耐热性综合评价

以杜鹃花属(Rhododendron L.)5个亚属5种杜鹃的4年生实生苗为材料,对模拟高温(30℃和38℃)条件下叶片丙二醛(MDA)、过氧化氢(H2O2)和脯氨酸(Pro)含量以及超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)和抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性进行了测定分析,对各指标进行了相关性和主成分分析;在此基础上,采用隶属函数法对5种杜鹃的耐热性进行了综合评价,并通过建立最优回归方程对综合评价结果进行检验.测定结果表明:与对照( 22℃)相比,5种杜鹃幼苗的MDA、H2O2和Pro含量以及CAT和APX活性均随胁迫温度的升高而增加;SOD活性则表现为在30℃条件下小幅增加、38℃条件下下降的趋势.CAT活性与H2O2和Pro含量及APX活性均呈极显著正相关关系(P＜0.01),APX活性与Pro含量和SOD活性分别呈显著的正相关和负相关关系(P＜0.05).通过主成分分析可将测定的6个单项指标转换成3个相互独立的综合指标,累计贡献率达87.52％.根据综合评价值(D),可将5种杜鹃的耐热性分为4个等级:白花杜鹃[R.mucronatum (Blume)G.Don]的耐热性最强,毛棉杜鹃(R.moulmainense Hook.f.)和羊踯躅[R.molle (Blume)G.Don]耐热性较强,红滩杜鹃(R.chihsinanum Chun et Fang)耐热性较弱,红棕杜鹃(R.rubiginosum Franch.)的耐热性最弱.利用所建立的最优同归方程对供试种类进行耐热性预测,预测值与D值的次序完全一致,表明综合评价法可用于杜鹃苗期耐热性的评价.     

三峡库区狗牙根对深淹胁迫的生理响应

选取三峡库区自然消落带野生狗牙根(XC)和非消落带野生狗牙根(FC)为研究对象,采用三重复裂区设计试验,主区为两品种,副区为6个不同深度水淹处理(0,1,2,5,10m和15m),分析了各处理植株几种酶活性和碳水化合物含量的变化情况.结果显示:①不同生境狗牙根受深淹胁迫后,丙二醛(MDA)都呈递增趋势,表明狗牙根在深淹胁迫下受到了不同程度的膜脂过氧化伤害,且随胁迫程度的增加受伤害增大.②超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、谷胱甘肽还原酶(GR)活性和醇脱氢酶(ADH)活性较对照都有所增加;XC处理POD和SOD的最大值出现在5m深水淹处理,而FC出现在2m深处理,且XC 5米深淹处理GR值较对照和其他处理明显大;各受淹处理地下茎可溶性糖含量和淀粉含量都保持在较高水平.③从抗氧化酶活性和ADH活性的变化规律,以及淹水胁迫下植株的能量代谢情况,初步得出XC与FC都具有一定的耐淹性,且XC较FC具更耐深淹的能力,表明狗牙根作为禾本科植物遗传上具有一定的耐淹性,自然消落带狗牙根因长期生长于水淹胁迫环境,耐淹能力得到了进一步强化.从狗牙根对深淹胁迫的生理响应上,证明狗牙根是宜用于三峡水库消落带植被恢复的物种.     

苜蓿幼苗对铝胁迫的生理响应及综合评价

为探讨铝胁迫对苜蓿(Medicago sativa)幼苗生长和生理特性的影响,对铝胁迫下苜蓿地上和地下生物量、光合色素及根尖胼胝质含量进行测定,并对根尖结构进行观察,最后采用隶属函数分析法对苜蓿耐铝性进行评价。结果表明,随着铝胁迫的增加,苜蓿地上、地下部分生物量呈降低趋势,低浓度和高浓度铝胁迫使苜蓿生物量显著下降(P0.05);苜蓿的叶绿素含量呈下降趋势,胼胝质积累量增多;中、高浓度铝胁迫使根尖胼胝质含量显著上升。随铝胁迫浓度升高,根尖横切面细胞发生较大变化,尤其在高浓度时,细胞干瘪且排列紊乱。隶属函数分析结果表明,No. 12和No. 18苜蓿材料的耐铝性较好,可在南方酸性富铝化土壤中推广应用。     

木槿品种对镉胁迫的生理响应及耐镉能力评价

研究镉胁迫对木槿的生理影响,比较木槿品种的镉耐受能力,为镉污染地区的植物材料选择提供依据.以3个木槿品种为材料,采取盆栽控制试验,测定其生长、生理指标,通过隶属函数分析综合比较品种耐镉能力.木槿的株高与地径增长量、叶绿素A+B与可溶性蛋白含量随胁迫浓度增加呈先上升后降低或逐渐降低趋势,而且随时间延长,降低程度不断加强;...     

杜梨对盐碱胁迫的生理响应及耐盐碱性评价

为探究不同杜梨资源对盐碱胁迫的生理响应及筛选耐盐碱资源,以甘肃、山西、辽宁等地收集的17份杜梨资源3000余株幼苗为试验材料,采用中性盐和碱性盐混合胁迫处理,测定盐碱抗性相关的生理指标,基于主成分分析法、热图及聚类分析法和抗逆系数法进行抗性评价.研究发现,抗性强的资源抗氧化酶活性和脯氨酸含量在受到胁迫后显著上升,300...     

不同产地茅苍术水溶性成分的HPLC指纹图谱研究

采用HPLC-ELSD法建立了茅苍术[Atractylodes lancea(Thunb.)DC.]水溶性成分的指纹图谱,并对不同产地野生与栽培茅苍术水溶性成分的指纹图谱进行了比较分析.结果表明,采用HPLC-ELSD法获得的茅苍术水溶性成分指纹图谱稳定、可靠、重复性好;供试茅苍术水溶性成分的保留时间一般在65 min之内,共有16个典型的共有色谱峰;供试茅苍术样品的指纹图谱与对照模式色谱图的相似度较高,说明该指纹图谱可作为茅苍术水溶性化学成分的特征指纹图谱.江苏产野生与栽培茅苍术水溶性成分的化学组成基本一致,以倍半萜苷类为主,主要成分均为苍术苷A;湖北产野生茅苍术水溶性成分的倍半萜苷类总含量较高,但主要成分不是苍术苷A.     

水淹胁迫下10个树种某些生理指标的变化及其耐水淹能力的比较

以游离脯氨酸和丙二醛(MDA)含量及相对电导率为指标,比较了水淹条件下10个树种的耐水淹能力。结果表明,水淹胁迫下,不同树种的相对电导率及丙二醛含量均呈上升趋势,而游离脯氨酸含量的变化则有显著差异。根据生理指标的变化可以看出,黄连木(Pistacia chinensis Bunge)和石楠(Photinia serrulata Lindl.)的耐水淹能力较弱,耐水淹时间仅为5至10 d;蓝果树(Nyssa sinensis Oliv.)、薄壳山核桃〔Carya illinoensis(Wangenh.)Koch〕、榉树(Zelkova schneideriana Hand.-Mazz.)和一球悬铃木(Platanus occidentalis L.)具有一定的耐水淹能力,耐水淹时间约为25 d;乌桕〔Sapium sebiferum(L.) Roxb.〕和白蜡(Fraxinus chinensis Roxb.)的耐水淹能力较强,耐水淹时间超过45 d;墨西哥落羽杉(Taxodium macronatum Ten.)和花叶杞柳(Salixintegra‘Hakuro Nishiki’)的耐水淹能力最强,受水淹的60 d内无受害现象。     

水分胁迫对茅苍术根茎生长及挥发油含量的影响

通过控制茅苍术[Atractylodes lancea（Thunb．）DC．]不同生长期的土壤含水量,研究了轻度和重度干旱胁迫与涝渍胁迫对茅苍术根茎生长及挥发油含量的影响。结果表明,在不同生长期,茅苍术根茎生长和挥发油成分含量对不同土壤水分条件的反应不同,其中生殖生长期对水分胁迫较敏感,干旱和涝渍胁迫均会导致根茎生长量和挥发油含量下降。水分胁迫对茅苍术根茎生长量和挥发油含量的影响效应是一致的,导致根茎生长量显著下降的水分条件可使挥发油含量下降,对根茎生长量影响不显著的水分条件则有利于挥发油成分的积累。在果后期进行适当的涝渍胁迫（土壤含水量35．5％～38．5％）有利于茅苍术根茎生长和挥发油含量的提高。     

茅苍术不同器官挥发油含量及其生长量的动态变化

以来自湖北英山的2年生茅苍术(Atractylodes lancea(Thunb.)DC.)为实验材料,研究了茅苍术的根、根茎、叶片、茎和花果在不同发育阶段挥发油的含量变化、分布模式及其与生长量的关系。结果表明,茅苍术的根、根茎、叶片、茎和花果中均含有挥发油,但主要存在于根茎中,占全株挥发油总量的81.79%;苍术酮、茅术醇、β-桉叶醇、芹烷二烯酮及苍术素为根茎挥发油的主要成分,占根茎挥发油总量的94.53%;β-桉叶醇和茅术醇的含量较高,占5种主要挥发油成分总量的74.85%;5种主要挥发油成分在不同器官中的形成及动态变化均不同。根茎挥发油成分在营养生长及生殖生长旺盛期积累缓慢,在营养生长及生殖生长后期积累迅速。根据研究结果确定南京地区茅苍术的最佳采收期为11月中下旬。     

不同株型芝麻种质湿害后产量性状研究及耐湿性评价

于盛花期对66份种质进行湿害处理,结果表明:湿害对单秆型和分枝型种质的产量性状影响差异明显,对单秆型芝麻产量性状的影响(湿害指数值)大小依次为单株种子干重(69.18%)蒴果数(67.48%)有效果节数(49.10%)有效果轴长度(45.69%)株高(16.40%),对分枝性芝麻的影响依次为分枝有效果节数(65.96%)分枝蒴果数(64.73%)总蒴果数(52.01%)单株种子干重(49.92%)主茎蒴果数(41.66%)主茎有效果轴长度(37.57%)有效分枝数(34.21%)主茎有效果节数(20.12%)株高(15.43%);湿害对三蒴型芝麻的侧位蒴果影响较大,对单秆三蒴型芝麻的影响为侧位蒴果数(92.25%)中位蒴果数(50.25%),对分枝三蒴型芝麻的影响为分枝侧位蒴果数(92.86%)主茎侧位蒴果数(69.14%)分枝中位蒴果数(44.17%)主茎中位蒴果数(32.97%)。根据相对湿害产量可以将供试种质聚为耐湿与不耐湿二大类,不耐湿类型种质61份,占92.42%;耐湿类型种质5份,占7.58%,为竹山白芝麻、西平二郎花、阜南芝麻、嘉兴紧口黑和麻城黑芝麻,可作为耐湿种质加以利用。     

Insecticidal and Repellant Activities of Polyacetylenes and Lactones Derived from Atractylodes lancea Rhizomes

During a screening program for new agrochemicals from Chinese medicinal herbs and local wild plants, the petroleum ether (PE) extract of Atractylodes lancea (Thunb. ) rhizomes was found to possess repellent and contact activities against Tribolium castaneum adults. Bioactivity‐directed chromatographic separation of PE extract on repeated silica‐gel columns led to the isolation of two polyacetylenes, atractylodin and atractylodinol ( 1 and 2 , resp.), and two lactones, atractylenolides II and III ( 3 and 4 , resp.). The structures of the compounds were elucidated based on NMR spectra. The four isolated compounds were evaluated for their insecticidal and repellent activities against T. castaneum. Atractylodin exhibited strong contact activity against T. castaneum adults with a LD₅₀ value of 1.83 μg/adult. Atractylodin and atractylenolide II also possessed strong repellenct activities against T. castaneum adults. After 4‐h exposure, >90% repellency was achieved with atractylodin at a low concentration of 0.63 μg/cm². The results indicated that atractylodin ( 1 ) and atractylenolide II ( 3 ) have a good potential as a source for natural repellents, and 1 has the potential to be developed as natural insecticide.     

茅苍术GPS基因(AlGPS)的克隆与序列分析

为获得茅苍术(Atractylodes lancea) GPS基因全长及序列特征,本研究根据转录组测序结果,用特异性引物进行PCR扩增,得到茅苍术GPS(AlGPS)开放阅读框全长共1266 bp (GenBank登录号:MH522714.1),编码421个氨基酸.生物信息学分析结果表明,AlGPS氨基酸序列与青蒿的亲缘关系最近,属异戊二烯超家族成员和牻牛儿基焦磷酸合酶超家族成员;AlGPS蛋白为非分泌蛋白,跨膜结构预测为膜内在蛋白;亚细胞定位显示该蛋白很可能存在于叶绿体.本研究获得的AlGPS基因序列及序列特征分析可为茅苍术萜类化合物生物合成及调控奠定基础,并为进一步阐明AlGPS的生物学功能和分子育种提供科学依据.     

Photosynthetic response of four fern species from different habitats to drought stress: relationship between morpho-anatomical and physiological traits

Ferns flourish in many habitats, from epiphytic to terrestrial and from sunny to shady, and such varied conditions require contrasting photosynthetic strategies to cope with drought. Four species of temperate ferns from different habitats were subjected to drought by withholding irrigation in order to investigate their photosynthetic responses. Lepisorus thunbergianus (epiphytic) had low stomatal density and showed high water-use efficiency (WUE) retaining photosynthetic activity with low relative frond water content under drought stress, which suggested their high adaptation to drought. On the other hand, low WUE with low light-saturated photosynthetic rate in Adiantum pedatum (terrestrial, shady environment) was associated with much lower photosynthesis than in the other species under drought stress, suggesting lower adaptation to drought-prone habitats. Morphological stomatal traits such as stomatal density and photosynthetic response to drought in ferns involved species-specific adaptation to survive and grow in their natural habitats with different levels of drought.