花后高温对持绿型小麦叶片衰老及籽粒淀粉合成相关酶的影响

试验选用持绿型冬小麦(Triticum aestivum) ‘豫麦66’ (‘Ym66’)和‘潍麦8号’ (‘Wm8’)为研究材料, 以当地生产上起主导作用的冬小麦品种‘小偃22’ (‘XY22’)和‘小偃6号’ (‘XY6’)为对照。花后用塑料薄膜搭建成增温棚进行高温处理, 测定各品种绿叶数目、叶绿素和丙二醛(MDA)含量及叶片细胞膜透性, 并研究籽粒灌浆成熟期高温对持绿型小麦籽粒淀粉合成相关酶及粒重的影响。结果表明, 高温处理后, 各品种的绿叶数目和叶绿素含量都减少, MDA含量和膜透性都增加, 说明高温加速了小麦叶片衰老。同时, 各品种籽粒中与淀粉合成相关的酶(蔗糖合成酶(SS)和腺苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶(AGPP)、可溶性淀粉合酶(SSS))活性都低于正常生长下的籽粒中的酶活性, 其中高温对籽粒SS和AGPP活性的影响不显著,而对籽粒SSS活性的影响显著(p = 0.015)。品种间比较, 持绿型小麦在两种处理下, 都表现出较多的绿叶数目和较高的叶绿素含量; 且3种与淀粉合成相关的酶活性也都高于非持绿型小麦, 说明持绿型小麦酶活性受高温抑制程度较小。相关性分析表明, 所有品种籽粒SS、AGPP、SSS活性都与籽粒灌浆速率成极显著的正相关(相关系数r分别为0.905、0.419和0.801)。因而, 持绿型小麦不仅具有较好的持绿特性, 而且籽粒中与淀粉合成相关的3种酶活性都较高, 这有利于其籽粒淀粉的合成, 从而增加籽粒产量。     

硫氮配施对持绿型小麦氮素运转及叶片衰老的影响

以持绿型小麦品种‘豫麦66号’、‘潍麦8号’及非持绿型品种‘小偃6号’为材料,采用以氮肥为主区硫肥为副区的田间裂区试验,研究了2个施氮水平[纯氮120kg/hm2(N120)、220kg/hm2(N220)]和3个施硫水平[纯硫0kg/hm2(S0)、20kg/hm2(S20)、60kg/hm2(S60)]下植株各部位的含氮量、叶片干鲜重及叶片叶绿素含量的变化,探讨硫氮配施对不同类型小麦氮吸收及衰老的影响。结果表明:在相同处理下,持绿型小麦植株的总含氮量、氮素转运量、叶绿素含量、叶片含水量及穗粒数和千粒重均高于非持绿型小麦。N120处理条件下,不同硫肥处理时持绿型小麦与非持绿型小麦变化趋势相同,开花期茎和叶含氮量及叶绿素含量在S60处理下均低于其他2个硫肥处理,生育后期叶片含水量下降幅度也明显高于其他处理;在N220处理条件下,3个品种开花期叶含氮量、收获期总氮累积量、氮收获指数、叶绿素含量及叶片含水量在S60处理下均高于其他2个处理,其中非持绿型小麦在高硫处理条件下灌浆期的叶绿素含量的增长率明显高于持绿型小麦,而灌浆中后期叶片含水量的下降幅度则明显低于持绿型小麦。研究发现,施用硫肥在氮肥不足时会对小麦植株氮素的吸收利用及叶片衰老等方面产生负面影响,但在氮肥充足时却在氮素的吸收利用、延缓叶片衰老及最终籽粒产量和总生物量等方面表现出正面效应;本实验条件下,220kg/hm2左右施氮量和60kg/hm2左右施硫量有利于各品种小麦生长发育和产量提高;高N和高S水平对于延缓小麦的衰老而言,非持绿性小麦比持绿型小麦更明显。     

不同绿豆品种生育后期叶片衰老的研究

以夏播绿豆品种‘冀绿2号’和‘泰来’为材料,研究其开花至成熟期间主茎开花节叶片的叶绿素含量、净光合速率、酶促防御系统的保护酶SOD、CAT、POD活性和MDA积累量的动态变化规律。结果表明,两品种各功能叶片的叶绿素含量、净光合速率、SOD、CAT活性均在其开花15 d后逐渐下降,但POD活性和MDA含量随着叶片的衰老而升高。虽然两品种叶片衰老的总体变化趋势一致,但衰老进程存在着显著差异。与‘泰来’绿豆相比,‘冀绿2号’各功能叶片衰老过程中SOD、CAT活性下降较慢,叶片功能期持续时间长,生育后期仍能保持相对较高的净光合速率,籽粒产量显著高于‘泰来’绿豆。综合分析表明,在绿豆开花结荚期间,有效控制或延缓开花节叶片的衰老进程,维持叶片生理功能,对籽粒产量形成具有重要作用。     

杂交稻及其三系叶片衰老过程中SOD、CAT活性和MDA含量的变化

对杂交水稻及其三系主茎第11叶叶片自然衰老过程中超氧物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)和丙二醛(MDA)含量的变化进行了研究,结果表明:叶片衰老过程中,SOD和CAT活性下降,MDA的含量增加,可作为衰老特征的叶绿素和可溶性蛋白质含量明显下降;SOD的活性和MDA的含量变化相对应;CAT活性大幅度下降与SOD之间的不平衡,致使O_2~-代谢中间产物累积而引起膜的损伤。不育系的衰老进程比杂交水稻、恢复系和保持系慢,其SOD和CAT活性明显高于其它三者,可能是不育系不易早衰的原因之一。     

麦秸翻压还田对隔茬冬小麦旗叶抗性的生理效应

为了揭示秸秆翻压还田对冬小麦旗叶叶片衰老及抗性指标的变化规律,试验设置4个小麦秸秆翻压还田量(0、4500、6000、7500kg/hm2),测定分析了冬小麦旗叶叶绿素含量、光合速率、丙二醛(MDA)含量、超氧化物歧化酶(SOD)活性、过氧化物酶(POD)活性及可溶性蛋白质含量等抗性指标。结果表明,秸秆还田可明显减缓冬小麦植株衰老过程中叶片叶绿素的降解和光合速率下降,并有效调节叶片超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)活性下降、可溶性蛋白质含量下降和丙二醛(MDA)含量的增加,延缓了冬小麦生育后期叶片的衰老;通过对各抗性指标与光合速率的相关性分析表明,各抗性指标在抑制冬小麦衰老过程中的作用大小依次为:丙二醛>可溶性蛋白质>POD活性>SOD的活性(丙二醛-0.999**;可溶性蛋白质0.997**;POD活性0.976*;SOD活性0.954*)。综合各处理的抗性指标得出,处理Ⅲ(6000kg/hm2)在提高作物后期抗逆性能力方面表现较好,处理Ⅳ(7500kg/hm2)表现较差。     

三种栽培模式下不同基因型冬小麦旗叶衰老代谢比较

为了探索冬小麦在不同栽培模式下功能叶片衰老代谢的生理机制,以cp02(213)、cp99(1)和陕农512为材料,比较研究了常规栽培、覆草栽培、地膜覆盖3种栽培模式下小麦旗叶衰老代谢特性.结果表明,覆草栽培叶面积、旗叶功能期、叶绿素含量、叶片保护酶活性(SOD、POD、CAT)显著高于常规栽培,膜脂过氧化程度较低,叶片衰老速度缓慢,代谢强度旺盛,有利于籽粒灌浆和光合产物的积累.灌浆前期,地膜覆盖叶面积、旗叶功能期、叶绿素含量、叶片保护性酶活性(SOD、POD、CAT)显著高于常规栽培,膜脂过氧化程度低于常规栽培;灌浆后期,叶绿素含量急剧下降,叶片衰老速度加快,膜脂过氧化程度加剧.参试品种(系)中陕农512叶片衰老速度缓慢,保绿性好.     

紫叶水稻光温敏核不育系及其杂种生育后期几种与叶片衰老相关生理指标的变化

测定紫叶水稻光温敏核不育系‘桂紫-(?)S’及其配组杂种生育后期与叶片光合及衰老相关生理指标、杂种产量和农艺性状的结果表明:‘桂紫-(?)S’剑叶的叶绿素含量、可溶性蛋白含量,光合速率和超氧化物歧化酶(SOD)活性均比对照绿叶水稻不育系‘GD-(?)S’高,丙二醛(MDA)含量和过氧化物酶(POD)活性则较低,显示其未表现出早衰现象;其配组的杂种间叶片衰老生理指标差异较大,部分优于对照品种‘博优253’,也未出现早衰:籼粳中间型父本所配杂种的产量和主要农艺性状显著优于对照品种‘博优253’。     

烯效唑干拌种对小麦叶片衰老期间有关酶活性的影响

研究不同浓度(0、10、20、40mg·kg-1)烯效唑干拌种对小麦品种川麦30不同叶序(3叶、7叶、旗叶)叶片衰老期间酶活性影响的结果表明,烯效唑干拌种后,不同叶序叶片超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性增强,衰老后期仍维持较高水平;而核糖核酸酶(RNase)活性水平及上升速率则受抑,叶片中丙二醛(MDA)积累量减少,可溶性蛋白质含量下降缓慢.     

硒对镉胁迫下水稻幼苗生长及生理特性的影响

采用溶液培养 ,研究不同浓度的硒和镉处理对稻苗的株高、叶片干重、叶绿素、还原糖、叶片丙二醛含量以及保护酶 SOD、POD、CAT活性的影响。结果表明 ,镉胁迫下稻苗矮化 ,镉毒害使叶片失绿 ,干重降低 ,还原糖含量下降 ,叶片 MDA含量增加 ,POD活性增强 ,而 SOD、CAT活性降低 ;硒可减轻镉对水稻的毒害 ,表现为 :减轻镉胁迫对株高增加的抑制 ,提高叶绿素含量 ,增加叶片干物质积累 ,提高叶片还原糖含量 (Cd0 .5 mg/ L加 Se 0 .1 0～ 0 .5 0 mg/ L例外 ) ,降低 MDA含量与 POD活性 ,提高 SOD、CAT活性     

不同种植行距的大穗型小麦品种'兰考矮早八'中几种与旗叶衰老有关的生理指标变化

在大田高产栽培条件下,检测不同种植行距的大穗型小麦品种‘兰考矮早八’开花后与旗叶衰老相关生理指标以及产量性状的结果表明,相对于传统行距为20cm而言,‘兰考矮早八’种植行距缩至15cm的花后旗叶中叶绿素降解减慢,丙二醛（MDA）含量下降,抗氧化系统酶活性增强,功能叶衰老减缓,穗粒重提高;行距缩至10cm时,尽管灌浆中后期过氧化物歧化酶（SOD）活性增强,但过氧化氢酶（CAT）和过氧化物酶（POD）活性下降,花后旗叶中叶绿素降解加快,MDA含量升高,植株衰老加快,穗粒重下降。     

腐殖酸对小麦抗旱性的生理效应

在干旱气候条件下,喷施腐殖酸钠（ＨＡ）、黄腐酸钠（ＦＡ）可降低土壤水分损耗,提高小麦叶片持水能力,叶片细胞超氧物歧化酶（ＳＯＤ）、过氧化氢酶（ＣＡＴ）活性明显提高,丙二醛（ＭＤＡ）含量和电解质渗出率明显降低,可减缓叶绿素降解,增强光合速率和光合产物积累,延缓植株衰老,小麦抗旱性增强,千粒重增加．     

施氮量和栽培模式对旱地冬小麦旗叶衰老及其活性氧代谢的影响

以冬小麦小偃22为试验材料,研究3种栽培模式(常规栽培、覆草栽培、地膜覆盖)和3种施氮水平(施纯氮0、120和240 kg/hm2)下旗叶衰老与活性氧代谢特性.结果表明,与常规栽培(CK)相比较,覆草栽培条件下叶绿素含量始终较高(P<0.05),叶片衰老速度缓慢,代谢强度旺盛,有利于籽粒灌浆和光合产物的积累,产量显著增加(P<0.05).在灌浆前期,地膜覆盖条件下叶片叶绿素含量增加(P<0.05),叶片保护性酶活性(POD、CAT)提高,膜脂过氧化程度低;但在灌浆后期,叶绿素含量急剧下降,叶片衰老速度加快,膜脂过氧化程度加剧,产量仍显著增加(P<0.05).施用氮肥在一定范围内可提高旗叶叶绿素含量和保护性酶活性(POD、CAT),降低膜脂过氧化程度;施氮量为120 kg/hm2时,冬小麦旗叶叶绿素含量最高,叶片衰老迟缓,代谢强度降低缓慢,膜脂过氧化程度低,有利于小麦后期生长和籽粒灌浆,在3种栽培模式下产量均最高.     

冷型小麦旗叶衰老和活性氧代谢特性研究

以典型的冷型小麦和暖型小麦为试验材料,研究了同一环境背景下不同温度型小麦开花后的旗叶衰老和活性氧代谢特性。结果表明,与暖型小麦相比,冷型小麦籽料灌浆期旗叶叶绿素和可溶性蛋白质含量下降缓慢、含量高,整个业粒形成和灌浆期ＭＤＡ积累速度慢、含量低,籽粒灌浆期防御活性氧伤害的关键性保护酶（ＳＯＤ、ＣＡＴ和ＰＯＤ）活性下隆幅度小,灌浆中后期活性水平高。由此认为,小麦旗叶衰老和活性氧代谢特性与其温度型的归属关     

施氮量和花后土壤含水量对小麦旗叶衰老及粒重的影响

在防雨池栽培条件下,研究了施氮量和花后土壤含水量对小麦旗叶衰老和粒重的影响.结果表明：各氮肥处理下,小麦旗叶SPAD值、可溶性蛋白质含量、超氧化物歧化酶（SOD）活性、过氧化氢酶（CAT）活性和光合速率（P_n）均表现为：花后土壤含水量60%～70%处理>80%～90%处理>40%～50%处理,小麦旗叶丙二醛（MDA）含量表现为：花后土壤含水量40%～50%处理>80%～90%处理>60%～70%处理,表明花后土壤含水量过高或过低均可导致小麦旗叶早衰,影响籽粒灌浆,降低粒重.在花后相同土壤含水量条件下,旗叶SPAD值、可溶性蛋白质含量、SOD活性、CAT活性和P_n均随施氮量的增加而升高,MDA含量随施氮量的增加而降低,表明增施氮肥可以延缓小麦旗叶衰老,但过量施用氮肥则不利于小麦粒重的提高,尤其是在花后土壤缺水的情况下,施用过多氮肥可导致小麦粒重下降.在小麦生产中可以将施用氮肥和控制花后土壤水分含量相结合,延缓小麦植株衰老,提高粒重.     

Antioxidative protection and proteolytic activity in tolerant and sensitive wheat (<Emphasis Type="Italic">Triticum aestivum</Emphasis> L.) varieties subjected to long-term field drought

Field drought studies were performed in order to assess oxidative stress, proteolytic activity and yield loss under natural stress conditions. Flag leaves of two drought-tolerant (Yantar and Zlatitsa) and two drought-sensitive (Miziya and Dobrudjanka) winter wheat varieties were analyzed. Stress intensity was assessed by relative electrolyte leakage and proline accumulation. Senescence progression was followed by loss of chlorophyll and protein. Lipid peroxidation, H₂O₂ content, activities of superoxide dismutase (SOD), catalase (CAT), and non-specific peroxidase (GPX) isoforms, as well as proteolytic activities were analyzed from heading throughout grain filling. Weakening of membrane integrity and oxidative damage to lipids were more pronounced in the sensitive varieties under field drought. The activities of Fe- and Cu/Zn SOD isoforms decreased in the controls, but remained high in drought-treated plants. The activities of MnSOD isoforms and CAT were enhanced towards grain filling, especially in the sensitive varieties under drought. GPX activities were rised under drought but progressively diminished. Accelerated senescence under field drought was linked to higher proteolytic activity with variety specific differences in the protease response, but without a clear correlation to drought resistance or sensitivity. Field drought led to higher oxidative stress more pronounced for drought sensitive varieties, especially during the grain filling period.     

不同品种(系)小豆根系活力与叶片衰老的关联研究

以高产小豆品种(系)‘2000-75’、‘冀红9218’和低产品种(系)‘红宝1号’、‘湾选1号’为材料,测定小豆开花至成熟期,根系与始花节位叶片生长指标、保护酶活性、可溶性蛋白含量等变化,分析其根系与始花叶协同衰老的相关性,以揭示小豆根系活力与地上部叶片衰老之间的关系。结果表明:(1)各品种(系)开花后,植株根系伤流强度随着花后生育进程的推进呈单峰增长趋势,但根系活力的衰老起始期晚于叶片功能的衰退开始期。(2)从开花至成熟期,小豆根系活力与叶片中超氧化物歧化酶、过氧化氢酶、叶绿素含量、可溶性蛋白、叶片净光合速率都存在正相关关系,与丙二醛含量呈负相关关系。(3)与低产品种相比,高产小豆品种(系)‘2000-75’和‘冀红9218’的根系活力强,叶片功能期持续时间长,叶绿素含量下降速度慢,保护性酶含量高,使花后小豆的功能叶捕获光能的能力增强,从而形成较高光合能力的小豆群体,最终获得高产。