木榄幼苗对淹水胁迫的生长和生理反应

在搭建于广西英罗湾红树林外裸滩的试验平台上设置8个海面高程组,研究全日潮海区潮汐淹水胁迫对木榄(Bruguiera gymnorrhiza)幼苗的生长和生理影响.幼苗立地基质平面的海面高程为320～390 cm,相邻高程组相差10 cm,幼苗培养时间为1 a.结果表明:小高程和大高程处理均促进木榄幼苗茎高度的增长,中等高程则起抑制作用;中等高程组幼苗茎节数稍少;叶数、叶面积与叶保存率均随淹水程度加大而急剧下降;小高程生境对叶片叶绿素含量的促进作用较微弱,而大高程生境更有利于叶绿素含量上升;但较长时间的淹水胁迫使叶绿素a/b比值反而较高;小高程处理均促使叶片和根系中超氧物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)酶活性增强,同一高程组的木榄幼苗根系中超氧物歧化酶和过氧化物酶酶活性均高于叶片的数倍;较大高程生境更有利于木榄幼苗生物量累积,尤其是叶生物量,同时随着淹水程度的加大,新生器官中生物量分配比例由叶向茎转移;所有高程组均有一些幼苗死亡,海面高程越小幼苗存活率越低,由73.6%下降到35.0%.综合考虑,建议北部湾海区木榄胚轴造林的宜林临界线高程不低于当地平均海面以上21 cm.     

两种红树植物白骨壤(Avicennia marina )和桐花树(Aegiceras corniculatum)的耐淹性

以两种红树植物白骨壤（Avicennia marina（Forsk.）Vierh.）和桐花树（Aegiceras corniculatum （L.） Blanco）幼苗为材料,在梯度海面高程的野外人工平台上开展了为期1a的淹水胁迫实验。3座平台作为重复,每座设置8个梯度,相邻梯度间高度相差10cm,幼苗立地基质平面的海面高程320~390cm。实验1a后测定1a幼苗的生长状况及与一些生理指标。结果表明：小高程生境对两种幼苗茎的纵向生长均有显著促进作用,但白骨壤幼苗茎生长高度是桐花树的7.5倍。与白骨壤相比,桐花树幼苗有较高的叶片保存率。白骨壤幼苗生物量在各器官分配为：茎〉根〉叶,3个器官平均所占比例分别为56.7%,25.7%和17.6%;桐花树则为：叶〉根〉茎,3个器官平均所占比例分别为49.6%,33.0%和17.4%。小高程生境对白骨壤幼苗全株生物量有较强的促进效果,桐花树幼苗则在中等高程生境中有较大生物量。在任一高程组,桐花树幼苗叶片叶绿素含量均大于白骨壤幼苗,但两种幼苗叶绿素a/b比值差异不显著。无论在叶片还是根系中,桐花树幼苗的活性氧清除酶类活性均高于白骨壤幼苗,表明在相同高程生境中桐花树幼苗比白骨壤幼苗面临更大的困难。综合实验结果和野外观察,可看出白骨壤耐淹水能力高于桐花树;仅从植物本身的生理特性考虑,可确定北部湾沿海白骨壤造林滩面高程不宜低于平均海面30cm,桐花树不应低于当地平均海面。     

农药对红海榄幼苗上藤壶的防治及其生理生态效应

设置4种施药频度(3、7、14和28d)和马拉硫磷4种浓度(分别为原农药浓度45%的1/200、1/400、1/600和1/800)处理,在初植红海榄(Rhizophora stylosa Griff)幼苗上开展了1年防治藤壶试验.结果表明:随施药浓度和频度提高,处理组幼苗上藤壶生物量显著降低,且所有处理组均显著低于对照组(P＜0.001);红海榄茎生物量和高度对施药浓度和频度不表现规律性反应;同一浓度的28d频度处理组幼苗的叶和根生物量及叶面积均低于其他频度处理组;在同一浓度下,施药频度越高叶数保持越多;3、7和14d频度处理组幼苗死亡率均较低,仅0～5%,28d频度处理组死亡率较高,为11%～22%,但对照组死亡率达39%;幼苗死亡率与藤壶生物量之间存在显著正相关关系(P＜0.001),与叶生物量、叶数、根生物量及新生器官生物量存在显著负相关关系(P＜0.001),与茎高、茎生物量、原繁殖体生物量等相关性不显著;施用农药造成红海榄幼苗叶绿素总量降低,Chl(a/b)比值上升,同时抗氧化酶系SOD和POD活性增大.建议在平均海平面高程的滩涂上造林,可采用频度14d、浓度1/800马拉硫磷喷雾防治藤壶.     

淹水胁迫对秋茄(Kandelia candel)幼苗叶片C、N及单宁含量的影响——一个关于碳素-营养平衡假说的实验

通过在福建厦门同安湾潮间带滩涂种植红树植物秋茄,测定不同滩面高程（黄海高程1．6,1．0,0．4m）下1年生秋茄幼苗叶片单宁、C、N、叶绿素含量及幼苗的生长指标,研究了淹水胁迫对秋茄幼苗次生代谢物质单宁的影响及作用机理。结果表明,随着滩面高程的降低,淹水胁迫增强,秋加幼茁生物量、叶片C／N及单宁含量显著降低,在滩面高程0．4m处,与1．0m和1．6m相比,幼苗生物量分别降低了18．2％和47．0％,叶片C／N比值分别降低了17．5％和20．0％,相应地,叶片单宁含量也分别降低了44．6％和70．5％。秋茄幼苗叶片单宁含量与叶片C／N比值呈显著止相关（R=0．8425）,表明秋茄幼苗叶片中C、N含量及单宁含量对淹水胁迫的响应符合碳素／营养平衡假说。     

淹水解除后玉米幼苗形态及光合生理特征恢复

以郑单958为试验材料,在盆栽条件下研究了淹水及淹水解除后玉米幼苗根系、叶片形态、光合生理及植株的恢复生长.结果表明:(1) 淹水总体上抑制玉米幼苗根系生长,短期淹水(7d)导致根系总长度、根系表面积、根系体积均显著降低,随着淹水时间延长(14d)玉米根系产生大量不定根,使得根系总长度、根系表面积、根系体积显著升高(P＜0.01);(2)淹水条件下叶片生长同样受到抑制,玉米叶面积、叶型指数和可见叶片数均显著下降;(3)淹水条件下玉米幼苗的光合性能下降,光合色素总含量降低,但短期淹水(7d)后叶绿素a/b值提高;气孔限制(Ls)是淹水7d植株光合速率下降的主要因素,而非气孔限制则是淹水14d植株光合速率下降的主要因素.(4)淹水处理7d、14d后的玉米幼苗均能够恢复生长,但恢复生长速率随淹水时间延长而降低;在恢复生长过程中,光合生理指标恢复早于形态恢复,强光对于淹水后幼苗恢复生长具有明显的抑制效应.     

光强对烟草幼苗形态和生理指标的影响

通过白纱布遮荫模拟不同光生境条件(透光率分别为100%、68.2%、35.4%和16.7%),研究了光强因子对烟草幼苗形态和生理指标的影响.结果表明:随相对光强的减弱,幼苗高度增加,茎粗、干鲜比、叶片厚度和单位叶面积质量均呈降低趋势,幼苗干物质积累减少,但其对叶数的影响不大.弱光条件下,叶片自由水、叶绿素、总氮和蛋白质含量增加,束缚水含量降低,叶绿素a/b值减小,转化酶活性降低;烟草幼苗根系相对不发达,根冠比和根生物量减小,根系活力降低.表明弱光条件不利于培育烟草壮苗,生产中应尽可能改善苗床的光照条件.     

秋茄幼苗对盐度、淹水环境的生长适应

室内模拟12个盐度+淹水处理组合对红树植物秋茄幼苗生长的影响,测定不同组合下秋茄幼苗的株高、茎高、基径、节数、叶数、根生物量、茎生物量、叶生物量及总生物量等9项指标.结果表明:盐度-淹水交互处理及盐度处理对秋茄各项生长指标影响显著,淹水处理对株高、茎高、基径、节数及叶数影响不显著,对根生物量、茎生物量、叶生物量及总生物量影响显著;秋茄幼苗生长量及生物量积累随盐度升高而降低,随淹水时间增加而下降;结合主成分分析得出,盐度7‰+淹水2 h下秋茄幼苗生长最好,临界胁迫组合为盐度21‰+淹水8 h处理组.     

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。     

强潮区较高纬度移植红树植物秋茄的生理生态特性

以中国红树林引种最北界的乐清湾西门岛海域为研究地点,选择黄零为1.96、1.66和1.35 m 3个高程断面(每个潮水周期平均淹水时间分别为3.18、3.65、4.07 h),研究了1年生和4年生秋茄的生长、叶片的光合色素和保护酶活性、植株可溶性糖含量、游离氨基酸含量、离子含量等指标的变化。结果表明,当滩涂高程为黄零1.66 m以上时,每个潮水周期平均淹水时间低于3.65 h,1年生和4年生秋茄幼苗均可生长;当滩涂高程为低于黄零1.35 m时,每个潮水周期平均淹水时间高于4.07 h,1年生秋茄幼苗仍能正常生长,而4年生秋茄叶片叶绿素、类胡萝卜素总量、茎叶中的可溶性总糖和游离氨基酸含量、过氧化物酶(POD)活性以及K+/Na+比均显著降低,同时,叶片中的丙二醛(MDA)和茎、叶中Na+含量均快速上升,导致了生长缓慢。总体上说,较大树龄秋茄可生长在高程为黄零1.66 m以上,其原因是植株在每个潮水周期平均淹水时间少于3.65 h时仍能够维持正常的碳氮代谢。     

光照强度和氮水平对白三叶幼苗生长与光合生理特性的影响

采用植物生长箱溶液培养方式,对白三叶幼苗进行了不同光强(2个水平)和氮浓度(5个水平)处理,探讨其生长、生物量和光合生理特征对生境变化的响应.结果表明:两种光强下白三叶幼苗茎和叶生物量随氮素浓度呈先升高后降低,而根系生物量和根冠比则随氮素浓度增高而降低.光照强度降低使白三叶幼苗根、茎、叶和整株生物量分别降低67.8%、29.9%、42.5%和45.2%;低光处理使幼苗的根冠比显著下降,而比叶面积(SLA)明显提高.幼苗根系体积随氮素浓度增高而降低,高生长光强根系体积显著高于低生长光强下的白三叶.幼苗根系表面积、根系长度和根系直径随氮素浓度增加呈先增加后降低趋势,两种不同生长光强下幼苗根系长度和根系直径差异显著,而根系表面积差异不明显.白三叶叶片光合速率(Pn)随氮素浓度增加呈先增加后降低趋势,高生长光强白三叶Pn显著高于低生长光强下的白三叶.两种生长光强间叶片气孔导度(Gs),胞间CO2浓度(Ci)和蒸腾速率(Tr)无显著差异,但氮素浓度对叶片Gs、Ci和Tr均有显著影响.光、氮及其交互作用对白三叶幼苗生长发育产生了显著影响,光照不足和氮缺乏都将导致白三叶幼苗生长减弱,但幼苗对这些不利环境具有较强的调节和适应能力.     

模拟冬季低温和夜间退潮对无瓣海桑幼苗的协同作用

利用人工控制手段,模拟冬季低温和夜间低潮对无瓣海桑幼苗的影响,分析气温-水温协同作用下无瓣海桑幼苗的低温适应机制.结果表明:低温显著抑制了无瓣海桑幼苗株高和基径的增长,而提高水温5℃对其的缓解作用分别达41.2％和44.6％;低气温(15℃)显著降低了叶片的最大光化学效率(Fv/Fm)值,进而影响叶片的光合能力,而提高水温未能显著缓解其损伤;低气温时,提高水温能促进幼苗叶片脯氨酸的积累,增加可溶性糖含量,缓解低温对叶片的伤害.极端低温发生时,夜间高潮对幼苗起到较好的保温作用,缓解了低温对幼苗生长和叶片的生理伤害,提高了无瓣海桑幼苗的成活率.     

不同花生品种对旱涝胁迫的响应及生理机制

为评价花生对旱、涝胁迫的响应,本试验以4个旱、涝耐性差异明显的花生品种为材料,运用温室防雨盆栽方法,在苗期、花针期分别进行正常灌溉(对照)、干旱(7d,叶片萎蔫)、根部淹涝(土面水深2 cm,时间1d、3d、7d)和整株淹涝(水深至苗顶,时间1d、3d、7d)的处理,测定地上部及根系生物量、根冠比、根系活力、叶片超氧化物歧化酶(SOD)活性、丙二醛(MDA)含量。结果表明,苗期、花针期干旱均抑制地上部生长,提高根冠比;苗期干旱降低根系生物量,而花针期增加。2个时期淹涝均促进地上部生长、抑制根系生长、降低根冠比,并随淹水加深、延时而加重。旱、涝条件下根系活力均降低,SOD、MDA呈上升趋势。遭受相同时间(7d)的水分胁迫后,危害程度以干旱重于淹涝,花针期重于苗期。基于生物量、生理指标变化的综合分析进一步表明,4个花生品种的旱、涝耐性差异很大,湘花55号耐旱性强、耐涝性弱,豫花15号耐旱性弱、耐涝性强,中花4号耐旱、涝性均最弱,中花8号耐旱、涝性均最强。     

Seed Film Coating with Uniconazole Improves Rape Seedling Growth in Relation to Physiological Changes Under Waterlogging Stress

Waterlogging is an important constraint of global production of rape. The effects of seed film coating with 0.0075% uniconazole on the growth and physiology was investigated using seedlings from three varieties of rape (Brassica napus L.) subjected to waterlogging. While seed coating with uniconazole had no significant effect on germination percentage during waterlogging stress, it enhanced root vigour, increased root length, root volume and root dry weight. It also significantly enhanced leaf dry weight and ratio of root to shoot, but induced a significant decrease in shoot height and stem dry weight. Seed film coating with uniconazole also significantly increased the activities of the antioxidant enzymes, POD, CAT and SOD, and soluble sugar concentration during waterlogging. Thus, it suggests that seed film coating with uniconazole at a suitable concentration can improve rape seedling growth and increase seedling establishment during waterlogging.     

Leaf and stem anatomical responses to periodical waterlogging in simulated tidal floods in mangrove Avicennia marina seedlings

This study was aimed to evaluate anatomical responses to waterlogging of mangrove seedlings (Avicennia marina (Forsk.) Vierh.) grown in experimentally simulated semidiurnal tides. The following treatments were used: 0, 2, 4, 6, 8, 10 and 12 h submergence period with two daily tidal cycles. With increasing waterlogging duration, the leaf thickness, mesophyll thickness, palisade parenchyma thickness, palisade–spongy ratio and hypodermis thickness decreased, but the mesophyll to leaf thickness ratio, stem and pith diameter, and cortex thickness increased. The tangential vessel diameter, vessel wall thickness in stem and leaf and fiber wall thickness in stem showed a similar tendency in response to waterlogging, remaining constant between 0 and 4 h waterlogging duration, but decreasing with more prolonged waterlogging. When the waterlogging duration exceeded 4 h, no sclerenchyma cells in leaves or gelatinous fibers in stems were observed. The response of these leaf and stem features indicated that water transport and mechanical support could remain relatively stable in the 0–4 h waterlogging duration, but they would be negatively influenced by longer flooding. Tissues for gas exchange were stimulated by waterlogging, while the functions of water storage, photosynthesis, mesophyll conductance were weakened with increasing waterlogging.     

盐胁迫对竹柳幼苗生理响应及结构解剖的研究

为了解盐胁迫对竹柳(Salix spp.)幼苗生长的影响,采用土培方法,对NaCl胁迫下半年生竹柳扦插苗的成活率、生理响应和根叶部结构进行研究。结果表明,在0.25%Na Cl胁迫(轻度盐胁迫)下竹柳能正常生长,而在0.5%NaCl(中度、重度盐胁迫)下生长受到抑制,推断竹柳的耐盐阈值是0.5%。随着NaCl浓度的增大,叶片相对含水量、叶绿素a含量、叶绿素总含量和叶绿素a/b均呈下降趋势;但叶绿素b含量、脯氨酸含量和MDA含量呈升高趋势。在轻度盐胁迫下,叶片SOD活性和可溶性蛋白含量均升高,在中、重度盐胁迫下显著下降。从根叶解剖结构来看,叶片、角质层、栅栏组织厚度和根部周皮和直径在轻度盐胁迫时最大,但在中度盐胁迫时叶片栅栏组织细胞长度减小且排列越来越疏松,根部输导组织细胞不正常。这表明竹柳在轻度胁迫时具有一定的耐盐性,但在中高度盐胁迫下生长不良。     

外源ABA对楸树幼苗NaCl胁迫的缓解效应及其生长生理响应特征

以2年生楸树(苏楸1号和008-1)扦插苗为材料,采用盆栽试验法,分析盐胁迫(0.5%NaCl)处理下楸树幼苗生长、生理的变化,并分析不同浓度外源ABA(15、25、35 mg/L)对盐胁迫(30 d)楸树幼苗的缓解效应及其生理生化特性,以探索重度盐胁迫下适合楸树幼苗生长的适宜外源ABA浓度,为增强盐碱地楸树的耐盐性、提高盐碱地的利用提供理论依据。结果显示:(1)0.5%NaCl胁迫下,两品种楸树幼苗叶片表现出不同程度的盐害症状,且‘苏楸1号’叶片盐害症状较‘008-1’严重;随胁迫时间延长,两品种楸树幼苗的相对电导率(REC)均呈先上升后下降的变化趋势,叶绿素(Chl)、相对含水量(RWC)均呈降低趋势,可溶性糖(SS)、可溶性蛋白(SP)、脯氨酸(Pro)以及超氧化物歧化酶(SOD)活性均呈先上升后下降趋势,但‘008-1’的REC显著低于‘苏楸1号’,Chl、RWC、SS、SP、Pro、SOD均显著高于苏楸1号,表明‘008-1’的耐盐性较‘苏楸1号’更强。(2)喷施外源ABA使得盐胁迫下‘008-1’楸树的苗高显著增加、新叶提前萌发,表明外源ABA在一定程度上能够缓解盐胁迫对楸树生长的影响;喷施外源ABA降低了盐胁迫下‘008-1’楸树幼苗叶片的REC,提高了Chl、RWC、SS、SP、Pro、SOD、过氧化物酶(POD)以及过氧化氢酶(CAT)活性,促进了内源激素生长素(IAA)、脱落酸(ABA)、赤霉素(GA3)以及玉米素核苷(ZR)的积累。研究表明,楸树品种‘008-1’的耐盐性更强;外源喷施适宜浓度ABA能够缓解盐胁迫对楸树幼苗生长的影响,降低幼苗叶片细胞膜透性,促进幼苗渗透调节物质的积累,增强渗透调节能力,并提高盐胁迫下幼苗的抗氧化酶活性,促进植物对内源激素含量的调节,从而提高楸树的耐盐性,且以25 mg/L ABA处理的效果最好。     

淹水胁迫对青杨雌雄幼苗生理特性和生长的影响

为揭示青杨(Populus cathayana)雌雄幼苗对淹水胁迫的适应性, 在实验地内通过土培盆栽淹水方式从植株生理生态和生长发育方面探讨淹水胁迫对青杨扦插苗的影响。试验分为对照和淹水2个处理, 处理时间为40天。结果显示: (1)淹水胁迫导致青杨幼苗叶片中的丙二醛(MDA)含量和茎部淹水区的不定根数显著升高, 植株的净光合速率(P_n)、叶绿素含量、超氧化物歧化酶(SOD)活性、株高、基径、总叶面积、比叶面积(SLA)、根生物量、叶生物量、茎生物量、总生物量干重和根冠比(R/S)显著降低。(2)与雄株相比, 淹水胁迫显著增加了雌株幼苗的MDA含量, 降低了SOD活性、P_n、类胡萝卜素(Caro)含量、叶绿素a/b、SLA、根生物量和R/S, 并导致雄株在淹水胁迫下具有比雌株更高的气孔导度(G_s)、胞间CO₂浓度(C_i)、蒸腾速率(T_r)、不定根数和株高。可见, 淹水胁迫对青杨雌雄幼苗的形态生长和生理过程均有严重的抑制作用, 但表现出显著的性别间差异。雄株可以通过维持更高的光合作用能力和增加不定根数量来维持植株的生长, 从而表现出比雌株更强的抗逆性。     

厦门地区秋茄幼苗生长的宜林临界线探讨

2003年5月在厦门大屿岛白鹭自然保护区西面滩涂上试种秋茄幼苗,研究秋茄的宜林临界线.结果表明,滩涂高程为黄零0.99 m处,每个潮水周期的平均淹水时间高达8 h,幼苗成活率低于50%,生长缓慢,不适合用秋茄造林;在滩涂高程为黄零1.62 m处,秋茄幼苗成活率达90%,生物量积累最大,光合同化作用较高,生长良好,为厦门沿海秋茄的最适生长区;而在高程为黄零1.31 m处,秋茄幼苗仍能正常生长.故厦门地区秋茄造林的宜林临界线应不低于黄零1.31 m (即厦零4.55 m),平均每个潮水周期淹水不高于5.6 h.     

Both xanthophyll cycle-dependent thermal dissipation and the antioxidant system are up-regulated in grape (Vitis labrusca L cv Concord) leaves in response to N limitation

One-year-old grapevines (Vitis labrusca L. cv. Concord) were supplied with 0, 5, 10, 15, or 20 mM nitrogen (N) in a modified Hoagland's solution twice weekly for 4 weeks. As leaf N decreased in response to N limitation, leaf chlorophyll (Chl) decreased linearly whereas leaf absorptance declined curvilinearly. Compared with high N leaves, low N leaves had lower quantum efficiency of PSII as a result of both an increase in non-photochemical quenching (NPQ) and an increase in closure of PSII reaction centres at midday under high photon flux density (PFD). Both the xanthophyll cycle pool size on a Chl basis and the conversion of violaxanthin (V) to antheraxanthin (A) and zeaxanthin (Z) at noon increased with decreasing leaf N. NPQ was closely related to A+Z expressed either on a Chl basis or as a percentage of the xanthophyll cycle pool. As leaf N increased, superoxide dismutase (SOD) activity on a Chl basis decreased linearly; activities of catalase (CAT) and glutathione reductase (GR) on a Chl basis increased linearly; activities of ascorbate peroxidase (APX), monodehydroascorbate reductase (MDAR) and dehydroascorbate reductase (DHAR) expressed on the basis of Chl decreased rapidly first, then gradually reached a low level. In response to N limitation, the contents of ascorbate (AsA), dehydroascorbate (DAsA), reduced glutathione (GSH), and oxidized glutathione (GSSG) increased when expressed on a Chl basis, whereas the ratios of both AsA to DAsA and GSH to GSSG decreased. It is concluded that, in addition to decreasing light absorption by lowering Chl concentration, both xanthophyll cycle-dependent thermal energy dissipation and the antioxidant system are up-regulated to protect low N leaves from photo-oxidative damage under high light.