赤皮青冈幼苗叶片解剖结构对干旱胁迫的响应

以浙江庆元、湖南洞口和湖南靖州3个种源的赤皮青冈1年生幼苗为材料,采用盆栽称量法控制土壤水分含量,设置土壤相对含水量分别为75%～80%(对照)、55%～60%(轻度干旱胁迫)、45%～50%(中度干旱胁迫)和30%～35%(重度干旱胁迫),研究不同程度干旱胁迫对赤皮青冈幼苗叶片解剖结构和蒸腾作用的影响.结果表明: 干旱胁迫下,3个种源赤皮青冈幼苗叶片的总厚度、上下表皮厚度和栅栏组织厚度均显著降低.栅栏组织厚度与海绵组织厚度比(栅海比)、气孔长度和宽度随干旱程度的增强而显著减小,而气孔密度随干旱胁迫程度的增强而显著增加.干旱处理对叶片主脉厚度无显著影响,木质部厚度的变化因种源而异.叶片结构的变化引起生理功能改变,随着胁迫程度的加强,赤皮青冈幼苗的蒸腾速率显著降低.对照和各干旱处理湖南洞口种源幼苗叶片的下表皮厚度、栅海比、气孔密度显著大于其他2个种源,蒸腾速率显著小于其他2个种源,表明湖南洞口赤皮青冈对干旱胁迫的适应性较强.     

干旱胁迫对小麦幼苗根系生长和叶片光合作用的影响

采用水培试验方法,以2个耐旱性不同的小麦品种(敏感型望水白和耐旱型洛旱7号)为材料,研究了干旱胁迫对小麦幼苗根系形态、生理特性以及叶片光合作用的影响,以期揭示小麦幼苗对干旱胁迫的适应机制.结果表明： 干旱胁迫下,2个小麦品种幼苗的根系活力显著增大,而根数和根系表面积受到抑制;干旱胁迫降低了望水白的叶片相对含水量,提高了束缚水/自由水,而对洛旱7号无显著影响;干旱胁迫降低了2个小麦品种叶片的叶绿素含量、净光合速率、蒸腾速率、气孔导度和胞间CO2浓度,但随胁迫时间的延长,洛旱7号的叶绿素含量和净光合速率与对照差异不显著;干旱胁迫降低了2个小麦品种幼苗的单株叶面积,以及望水白的根系、地上部和植株生物量,而对洛旱7号无显著影响.水分胁迫下,耐旱型品种可以通过提高根系活力、保持较高的根系生长量来补偿根系吸收面积的下降,保持较高的根系吸水能力,进而维持较高的光合面积和光合速率,缓解干旱对生长的抑制.     

干旱胁迫对小麦幼苗根系生长和叶片光合作用的影响

采用水培试验方法,以2个耐旱性不同的小麦品种(敏感型望水白和耐旱型洛旱7号)为材料,研究了干旱胁迫对小麦幼苗根系形态、生理特性以及叶片光合作用的影响,以期揭示小麦幼苗对干旱胁迫的适应机制.结果表明： 干旱胁迫下,2个小麦品种幼苗的根系活力显著增大,而根数和根系表面积受到抑制;干旱胁迫降低了望水白的叶片相对含水量,提高了束缚水/自由水,而对洛旱7号无显著影响;干旱胁迫降低了2个小麦品种叶片的叶绿素含量、净光合速率、蒸腾速率、气孔导度和胞间CO2浓度,但随胁迫时间的延长,洛旱7号的叶绿素含量和净光合速率与对照差异不显著;干旱胁迫降低了2个小麦品种幼苗的单株叶面积,以及望水白的根系、地上部和植株生物量,而对洛旱7号无显著影响.水分胁迫下,耐旱型品种可以通过提高根系活力、保持较高的根系生长量来补偿根系吸收面积的下降,保持较高的根系吸水能力,进而维持较高的光合面积和光合速率,缓解干旱对生长的抑制.     

干旱胁迫下外源茉莉酸甲酯对玉米幼苗根系吸水的影响

茉莉酸类化合物作为环境信号分子,不仅参与植物生长发育的调控,同时受到环境胁迫的诱导,参与植物对逆境胁迫的响应和防御。本研究以北方广泛种植的玉米品种‘郑单958’为材料,通过对根系外源施加茉莉酸甲酯的方式,探究干旱胁迫下茉莉酸甲酯对玉米幼苗抗旱性以及根系吸水的影响。结果表明,外源茉莉酸甲酯可提高玉米幼苗光合速率、蒸腾作用和气孔导度,增强抗氧化酶活性,降低H_2O_2和丙二醛的含量,从而缓解干旱胁迫对植株造成的损伤。通过测定根系水导、氯化汞处理的蒸腾速率的变化以及水通道蛋白的表达量,发现干旱胁迫下外源茉莉酸甲酯可增强根系水通道蛋白的表达,进而增强玉米幼苗的根系吸水能力,从而缓解干旱胁迫造成的叶片水分含量的下降和水势的降低,提高了玉米幼苗的抗旱性。     

模拟喀斯特生境条件下干旱胁迫对青冈栎苗木的影响

为了研究喀斯特"双层"地质结构对植物的影响,以及在干旱环境下,喀斯特地区植物的生理变化与适应策略,建立"土壤层-岩石(石灰岩)层-岩溶水层"水分供应分层模拟柱,对‘土壤层’设置不同水分梯度,种植青冈栎(Cyclobalanopsis glauca)苗木进行干旱胁迫试验,测定青冈栎的叶面积、比叶面积、生物量、渗透调节物质含量、相对叶绿素含量。结果表明:在模拟柱‘岩溶水层’加水条件下,植物根系能下扎至‘岩溶水层’,‘土壤层’干旱胁迫对青冈栎的生理变化没有产生影响;在‘岩溶水层’无水条件下,青冈栎生理变化受‘土壤层’干旱胁迫影响显著,‘土壤层’水分含量越低,青冈栎的叶面积、生物量、叶绿素含量、叶片相对含水量越小,青冈栎干鲜比、根冠比、可溶性糖、丙二醛和脯氨酸含量越高。青冈栎幼苗利用岩溶水层水分是适应喀斯特干旱环境的重要策略。     

大青杨对不同干旱胁迫强度的形态和生理响应

为了研究大青杨对干旱环境的耐受性,通过聚乙二醇(PEG-6000)模拟干旱胁迫,对不同胁迫强度下大青杨的生长状态、生物量分配、生理生化应答特征进行测定分析。结果显示,随着干旱胁迫时间的延长和强度的增加,大青杨幼苗的苗高、地径生长量和生物量积累明显减少,轻度、中度、重度胁迫下苗高生长量分别下降了17.71%、20.29%、45.96%,地径生长量下降了4.78%、13.62%、17.29%,根冠比上升了11.93%、32.61%、64.10%。叶片相对含水量呈下降趋势,相对电导率呈上升趋势,轻度、中度、重度胁迫下相对含水量分别比对照低23.60%、38.56%和66.78%,相对电导率比对照高106.97%、161.84%、241.75%,说明干旱胁迫对叶片造成了明显的损伤。脯氨酸、可溶性蛋白、可溶性糖含量均呈现先上升再下降的趋势,且轻度胁迫比中度、重度胁迫变化幅度小。在胁迫前期和中期均高于对照,说明大青杨幼苗有一定的抗旱能力。在胁迫末期有低于对照的趋势,此时幼苗细胞、组织受到了不可逆转的伤害。大青杨叶片的净光合速率明显呈现双峰模式,受胁迫幼苗显著低于对照且到达峰值的时间不同。胁迫后幼苗的第一个峰值出现的时间比对照提前2h。大青杨能够忍耐短时轻度的干旱胁迫环境,中度和重度干旱胁迫对大青杨幼苗期的生长和生理过程有显著影响。     

干旱胁迫及复水对浙江润楠幼苗生长与生理特性的影响

采用温室盆栽和干旱胁迫的处理方法,研究不同程度干旱处理对浙江润楠Machilus chekiangensis生长和生理特性的影响。结果表明,随着干旱胁迫时间的延长,土壤自然含水量、叶片相对含水量、植株苗高净生长量和地径净生长量均呈下降趋势,SP含量、SOD活性和叶绿素a、叶绿素b、叶绿素a/b以及类胡萝卜素含量等指标总体呈先上升后下降的趋势,Pro含量和MDA含量则不断累积。复水后,干旱胁迫处理5 d的土壤自然含水量、苗高净生长量和SOD活性可恢复至对照组CK水平;干旱胁迫处理10~30 d的复水后幼苗SOD活性仍比CK高,叶片相对含水量、地径净生长量、SP含量、Pro含量基本可恢复至CK水平,MDA含量则降低,但各干旱胁迫处理的数值仍比CK高。各干旱胁迫处理的叶绿素a、叶绿素b、叶绿素a/b以及类胡萝卜素含量均变小,且各指标的最大值也都变小。综上分析可知,浙江润楠具有一定的抗旱性能。     

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.     

水分胁迫和接种菌根真菌对青冈栎根系形态的影响

以石漠化地区造林树种青冈栎幼苗为试验材料,在盆栽条件下,分别用内生菌根真菌摩西球囊霉(Glomus mosseae,Gm)、根内球囊霉(Glomus intraradices,Gi)、外生菌根真菌彩色豆马勃(Pisolithus tinctorius,Pt)和3种菌根真菌混合菌剂进行接种,利用根系扫描仪Epson Perfection V700和根系分析软件WinRhizo,研究了正常水分、中度干旱和重度干旱条件下菌根真菌对青冈栎幼苗根系形态的影响。结果表明:在土壤干旱条件下,接种菌根真菌使青冈栎根系生物量、总根长、根表面积和根体积显著增加,使根平均直径减小;在土壤中度干旱胁迫下,Pt处理根表面积显著高于Gm和Gi处理,而根平均直径显著小于Gm和Gi;在重度干旱胁迫下,Pt处理根生物量和根体积显著小于Gm和Gi,根平均直径显著大于Gm和Gi;相关性分析表明,菌根侵染率与根生物量和总根长呈极显著正相关。本研究表明,在干旱条件下,菌根真菌可改变青冈栎幼苗根系形态,促进碳水化合物向根系积累和分配。     

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。     

干旱胁迫下外源脱落酸和硅对沙枣幼苗叶片水势及保护酶活性的影响

以一年生沙枣幼苗为材料,研究了外源脱落酸和外源硅在干旱（T2:SRWC=35%~40%,处理时间30 d）胁迫下沙枣幼苗叶片相对含水量、叶片水势、质膜相对透性、丙二醛(MDA)含量、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)活性的影响。结果表明：沙枣幼苗T2干旱处理时,与对照(ck)相比其叶片相对含水量和水势均极显著降低,质膜相对透性有所增大,沙枣幼苗被受到了一定程度的伤害。同时,向T2干旱处理的幼苗使用外源脱落酸(ABA)后,可以极显著提高其叶片相对含水量和过氧化氢酶活性,极显著降低叶片质膜相对透性和丙二醛含量,叶片水势也有所降低,这说明使用外源脱落酸能够减轻干旱胁迫对沙枣幼苗的伤害。同时,向T2干旱处理的幼苗使用外源硅(Si)时,与未使用外源硅的T2相比其叶片相对含水量和超氧化物歧化酶(SOD)活性极显著上升,叶片水势也有下降趋势,这说明使用外源硅在一定程度上能够缓解干旱胁迫对沙枣幼苗的伤害。     

AMF增强枳抗旱性作用机制的初步研究

丛枝菌根真菌(AMF)能增强寄主植物的抗旱性,但相关机制仍不清楚。本研究分析了正常水分和干旱处理对比下AM真菌Diversispora versiformis对盆栽枳(Poncirus trifoliata)生长、光合作用和叶片激素含量的影响。结果表明,6周的干旱处理强烈抑制D.versiformis对枳根系的侵染。干旱处理下,AM真菌接种处理均显著提高了叶、茎和根系生物量,显著增强了叶片光合速率、蒸腾速率和气孔导度,同时显著降低了叶片温度(P0.05)。AM真菌接种也增加了干旱条件下枳叶片内源脱落酸、吲哚乙酸、赤霉素、油菜素内酯、茉莉酸甲酯、玉米素核苷和一氧化氮含量。推测AM真菌通过改变植物内源激素平衡状况,进而诱导相关激素信号传导进程,从而参与菌根的形成、植物生长进程,并增强植物抗旱性。     

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...     

干旱胁迫下2种香蕉幼苗叶片和根的主要渗透调节物质的变化

本文研究了不同干旱胁迫下抗旱性不同的帝王蕉和粉蕉幼苗叶片和根系的可溶性蛋白质和可溶性糖主要渗透调节物质的含量变化。结果表明:2种香蕉幼苗叶片可溶性蛋白质和可溶性糖含量随着干旱胁迫程度的增加而显著增多;根系可溶性蛋白质和可溶性糖含量并未持续上升,而是重度胁迫低于中度胁迫,但仍高于对照和轻度胁迫。干旱胁迫后,除帝王蕉根系可溶性糖含量外,帝王蕉根系可溶性蛋白质、粉蕉根系可溶性蛋白质和可溶性糖含量在3个胁迫程度下增加幅度均大于叶片增加幅度,且粉蕉较帝王蕉更能适应干旱胁迫环境。本文将为香蕉抗旱品种选育和栽培提供一定的理论依据和实践意义。     

水分胁迫对春播玉米苗期生长及其生理生化特性的影响

采用盆栽试验,以‘蠡玉18'玉米单交种为供试材料,设置充分供水(CK)、轻度水分胁迫(LS)、中度水分胁迫(MS)和重度水分胁迫(SS)4个水分处理水平,研究了水分胁迫对春播玉米苗期保护酶活性和生长的影响,以探讨土壤水分胁迫对玉米苗期生长发育及其生理过程的影响机制.结果表明:(1)随着水分胁迫程度的加剧,玉米幼苗的生物量显著下降,根冠比、根系活力和脯氨酸含量增加,且水分胁迫对玉米幼苗地上部生物量的抑制作用更大;可溶性蛋白含量差异不明显,MDA含量波动变化.(2)随着水分胁迫时间的延长,根冠比、根系活力和植株脯氨酸含量先升高后降低,可溶性蛋白含量呈先下降后升高的趋势;玉米幼苗叶片和根系MDA积累波动变化,而叶片MDA含量始终高于根系.(3)在水分胁迫初期,玉米叶片中CAT活性较SOD、POD响应更敏感;玉米苗期根系在中度水分胁迫下主要依赖CAT来降低氧化危害,而在重度水分胁迫下前期主要依赖CAT、后期通过CAT和POD的共同作用来降低氧化伤害;水分胁迫条件下,叶片和根系POD同步降低氧化伤害,而SOD和CAT在叶片和根系间存在互补作用.研究表明,在不同程度的水分胁迫条件下,玉米幼苗的生长受到一定程度的抑制,但其能够通过调节自身的保护酶活性和渗透调节物质含量来减轻干旱伤害,维持植株的正常生理代谢功能.     

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。     

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.     

土壤水分对翅果油树幼苗生理生化特性的影响

通过盆栽试验,研究了土壤水分含量对翅果油树幼苗地上部分和根系生物量和含水量,以及叶片保水力、相对电导率和保护酶活性的影响.结果表明:与对照(处理前)相比,各土壤水分条件下翅果油树幼苗叶片保水力均降低,而叶片相对电导率(REC)、超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)活性均升高.随着土壤含水量的降低,幼苗地上部分和根系的生物量、含水量及叶片保水力均呈先升高后降低的趋势,而叶片REC、SOD和POD活性均呈先降低后升高趋势,并均以轻度干旱胁迫处理(田间持水量的55%~60%)的REC、SOD和POD活性最低,而叶片保水力最高.在相同土壤水分条件下,随着处理时间的延长,叶片REC逐渐升高,而叶片保水力降低,SOD和POD活性先升后降并以处理10d时活性最高.研究发现,在轻度干旱胁迫下,翅果油树幼苗能协调其保护酶系统降低干旱伤害,维持正常生长,表现出一定的抗旱能力.     

低温胁迫下不同种源香椿含水量和渗透调节物质含量差异及其与抗寒性的相关性

以来源于不同产地的10个香椿〔Toona sinensis(A.Juss.)Roem.〕种源为研究对象、以温度25℃为对照,对5℃、0℃、-5℃和-10℃低温胁迫条件下叶片的水分含量指标(包括总含水量、自由水含量、束缚水含量和自由水含量与束缚水含量比值)和渗透调节物质含量(包括可溶性糖含量和脯氨酸含量)的变化进行了比较,并对这些指标与低温半致死温度(LT50)的相关性进行了分析。结果表明:在5℃至-5℃条件下,各种源幼苗叶片的总含水量、自由水含量以及自由水含量与束缚水含量比值均低于对照,并且大多种源的上述指标随温度降低不断下降;各种源幼苗叶片的束缚水含量则均高于对照,并在0℃条件下达到最高值;多数种源幼苗叶片的可溶性糖含量及脯氨酸含量则随温度降低而持续上升。在-10℃条件下,所有种源幼苗叶片的总含水量和自由水含量以及绝大多数种源的自由水含量与束缚水含量比值均高于-5℃条件下,但束缚水含量、可溶性糖含量和脯氨酸含量则均低于-5℃条件下。相关性分析结果表明:在5℃条件下,束缚水含量与LT50呈显著负相关、自由水含量与束缚水含量比值与LT50呈显著正相关,而在0℃、-5℃和-10℃条件下这2个指标与LT50则分别呈不显著的负相关和正相关;在5℃和-5℃条件下叶片的自由水含量与LT50呈显著正相关,而在0℃和-10℃条件下则呈不显著正相关;在5℃条件下叶片的可溶性糖含量和脯氨酸含量与LT50呈不显著负相关,而在0℃、-5℃和-10℃条件下则与LT50呈显著负相关。研究结果表明:供试的10个香椿种源均不能耐受-10℃的低温胁迫,应在-5℃至-10℃范围内进一步研究确定其低温耐受阈值。     

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.