水分胁迫条件下抗旱性不同小麦品种芽鞘生长的动态分析

提要　在３０％ＰＥＧ－６０００室内模拟干旱条件下,对抗旱性不同的４个小麦品种萌发期的胚芽鞘长度进行了测定,用Ｌｏｇｉｓｔｉｃ方程对芽鞘生长进行了模拟。对曲线参数的分析表明,水分胁迫下芽鞘生长的最快速度下降,生长最快的时间提前,最终导致芽鞘长度缩短。抗旱性强的品种生长速度下降小于抗旱性弱的品种,因而前者芽鞘最终长度长于后者。渗透调节能力强是抗旱性强的品种芽鞘较长的重要原因。     

渗透胁迫下小麦根系渗透调节与根冠淀粉水解的研究

用不同浓度的PEG—600对抗旱性不同的小麦幼苗进行渗透胁迫处理,研究了小麦幼苗根系的淀粉酶活性、可溶性糖含量、渗透势、渗透调节能力和根冠淀粉的水解状况。结果表明,随着渗透胁迫程度的加重,抗旱性强的小麦品种昌乐5号和北农2号根系渗透势和饱和渗透势的降低程度大于抗旱性弱的小麦品种鲁麦5号和921842,并且抗旱性强的小麦品种根系的渗透调节能力大于抗旱性弱的小麦品种。随着渗透胁迫程度的加重．各品种小麦根冠淀粉粒均有不同程度的减少。而抗旱性强的品种根冠淀粉粒的减少程度小于抗旱性弱的品种;抗旱性强的小麦品种根系淀粉酶活性显著高于抗旱性弱的小麦品种,但是,随着渗透胁迫程度的加重,抗旱性弱的品种淀粉酶活性增加的幅度远高于抗旱性强的品种。可溶性糖含量的变化趋势与淀粉酶活性的变化趋势一致．即渗透胁迫下根冠淀粉水解程度大的小麦品种,可溶性糖的含量高。但根冠淀粉水解在根系的渗透调节以及在小麦适应水分胁迫中的作用还有待于进一步探讨。     

不同叶位大豆叶片细胞壁弹性调节与抗旱性关系

干旱条件下,不同叶位的大豆叶片的弹性调节表现出明显差异：初生叶和顶端幼叶（顶叶）不存在弹性调节,而第一、第三、第五复叶均存在弹性调节,弹性调节能力的大小依次为第五复叶＞第三复叶＞第一复叶;各叶位叶片的水势值（ψｗ）干旱时均下降,但降低值无明显差异;各叶片的相对含水量（ＲＷＣ）干旱时的变化为：初生叶和顶叶的下降值较大,三种复叶的下降值较小,其顺序为：第一复叶＞第三复叶＞第五复叶。细胞壁弹性调节的存在增强了植物的抗旱性,弹性调节能力的大小与抗旱能力的大小成正比。     

不同叶位大豆叶片细胞壁弹性调节与抗旱性关系

干旱条件下,不同叶位的大豆叶片的弹性调节表现出明显差异：初生叶和顶端幼叶(顶叶)不存在弹性调节,而第一、第三、第五复叶均存在弹性调节,弹性调节能力的大小依次为第五复叶>第三复叶>第一复叶;各叶位叶片的水势值(ψw)干旱时均下降,但降低值无明显差异;各叶片的相对含水量(RWC)干旱时的变化为：初生叶和顶叶的下降值较大,三种复叶的下降值较小,其顺序为：第一复叶>第三复叶>第五复叶。细胞壁弹性调节的存在增强了植物的抗旱性,弹性调节能力的大小与抗旱能力的大小成正比。     

晋西黄土丘陵区若干树种水分生理及抗旱性量化研究

１９９６年林木生长季节（５－１０月）野外条件下测定了１２个树种的Ｐ－Ｖ曲线水分参数。研究了水分参数的季节变化及与林木抗旱性的关系。提出树种在水分胁迫条件下以水分参数Ψ＾ｓａｔｉ和Ψｔｌｐｉ所定义的渗透调节能力。并研究了树的这种渗透调节能力的季节变化规律及与环境因素的关系。应用数量分析的方法对林木的抗旱性予以综合评价。     

杨树无性系PV曲线水分参数的研究

采用PV技术对8个杨树无性系(3、6、7、8、9、10、11、12号)的水分参数ψstlp、ψssat、RWCtlp、ROWCtlp、AWC、ξmax和b值等进行了研究,并采用抗旱性指数(DI)和模糊数学反隶属函数两种方法对各个无性系的抗旱性进行了综合评价.结果显示:8个无性系的ψstlp、ψssat、ROWCtlp、ξmax、b值不同,抗旱性也存在一定的差异.其中,11、7和8号维持膨压和渗透调节的能力比其余无性系强;11号具有很强的保持最大膨压和维持低水势的能力;7~9号无性系具有较强的忍耐水分胁迫和抗脱水的能力;3和6号细胞弹性最大,主要依靠其坚硬厚实的细胞保持体内的水分.结果表明,8个无性系分为3个类群:第一类群为无性系7、8、9、11、12号,抗旱性最强;第二类群为无性系10号,抗旱性居中;第三类群为无性系3号和6号,抗旱性最弱.     

水分胁迫对抗旱性不同的荔枝叶片细胞壁H+-ATPase活性的影响

以抗旱性较强的荔枝东刘1号和抗旱性较弱的陈紫1－2年分盆栽实生幼苗为试验材料。研究了水分胁迫对荔枝（Litchi chinensis Sonn）叶片细胞胞质以及以离子键和共价键与细胞壁结合的H^ -ATPase活性的影响。结果表明：（1）叶片相对含水量随水分胁迫程度的增加而减少,抗旱性强的东刘1号下降的幅度小于抗旱性弱的陈紫。（2）H^ -ATPase在细胞中的分布是：细胞胞质H^ -ATPase占绝大多数,其次是共价键结合H^ -ATPase,离子键结合H^ -ATPase最少,品种间差异不明显。（3）在水分胁迫下,荔枝叶片H^ -ATPase活性（比活性）均上升,抗旱性强的品种上升的幅度均大于抗旱性弱的品种。     

不同抗旱性冬小麦幼苗根系对水分胁迫的反应

抗旱性不同的小麦根系含水量、水势、渗透势均随水分胁迫强度增加而逐渐下降。其中以水势变化最为灵敏。恢复正常供水72h后,三项指标均有不同程度的回升,抗旱品种恢复能力强。根系渗透调节能力随胁迫强度的加剧而提高,抗旱品种渗透调节的效果好于敏感品种。随着胁迫强度的增加,根中ATP相对含量减少,恢复正常供水72h后,含量可部分恢复,恢复能力与品种的抗旱性一致。     

辣椒开花结果期对干旱胁迫的形态与生理响应

在遮雨网室选用抗旱性较强的农城椒二号和抗旱性较弱的陕蔬2001,研究辣椒在轻度、中度和重度干旱胁迫下不同时间的生长、产量、渗透调节物质、保护酶活性的变化规律及其生理调节机制。结果表明:随干旱胁迫时间的延长,辣椒的株高、分枝数、叶面积、单位面积产量、叶绿素含量和叶片相对含水量的抗旱系数呈下降趋势,下降速率与干旱胁迫程度呈正相关,与品种的抗旱性呈负相关;脯氨酸、丙二醛含量和细胞膜透性相对值随干旱胁迫时间的延长呈上升趋势;POD、SOD、CAT活性和可溶性蛋白相对值随着干旱胁迫时间的延长先升高后下降,抗旱性强的材料增加幅度低于抗旱性弱的材料;可溶性糖含量的相对值在轻度和中度干旱胁迫下呈上升趋势,在重度干旱胁迫下呈上升—下降趋势,且抗旱性强的材料上升速度大于抗旱性弱的材料。相关分析表明,干旱胁迫下,产量与株高、分枝数、叶片叶绿素含量、叶面积、叶片相对含水量抗旱系数呈显著正相关;与细胞膜透性、CAT活性和可溶性蛋白含量抗旱系数呈显著负相关。主成分分析表明,用作辣椒抗旱性鉴定的主要指标是单株产量、株高、叶面积、分枝数、可溶性蛋白、可溶性糖、MDA、叶绿素含量和细胞膜透性及叶片相对含水量,叶片POD、SOD、CAT活性、脯氨酸含量可做为辣椒抗旱性鉴定的次要鉴选指标。     

不同抗旱性冬小冬幼苗根系对小分胁迫的反应

抗旱性不同的小麦根系含水量、水势、渗透势均随水分胁迫强度增加而逐渐下降。其中以水势变化最为灵敏。恢复正常供水７２ｈ后,三项指标均有不同程度的回升,抗旱品种恢复能力强。根系渗透调节能力随胁迫强度的加剧而提高,抗旱品种渗透调节的效果好于敏感品种。随着胁迫强度的增加,根中ＡＴＰ相对含量减少,恢复正常供水７２ｈ后,含量可部分恢复,恢复能力与品种的抗旱性一致。     

植物营养与作物抗旱性

本文综述了近30年来植物营养与作物抗旱性关系的研究进展,重点讨论了植物必需的营养元素氮、磷、钾等对作物抗旱性的影响,指出这些营养元素主要通过水分调节、渗透调节、气孔调节和光合调节等一系列生理生化机制来增强作物的代谢活性、提高作物抗旱性。并对今后这方面研究中的重点内容进行了评述。     

植物营养与作物抗旱性

本文综述了近30年来植物营养与作物抗旱性关系的研究进展,重点讨论了植物必需的营养元素氮、磷、钾等对作物抗旱性的影响,指出这些营养元素主要通过水分调节、渗透调节、气孔调节和光合调节等一系列生理生化机制来增强作物的代谢活性、提高作物抗旱性。并对今后这方面研究中的重点内容进行了评述。     

土壤干旱下不同抗旱性小麦品种的渗透调节和渗透调节物质

在土壤干旱下抗旱性强的小麦品种的渗透调节能力大于抗旱性弱的品种。土壤缓慢干旱时,几种主要渗透调节物质增加的先后次序为:Pro,K~ ,然后是可溶性糖和其他游离氨基酸,后两者几乎平行增加、在土壤干旱下的渗透调节物质中,有机溶质为可溶性糖、其他游离氨基酸、Pro和Mal;无机离子为K~ ,Ca~(2 ),Mg~(2 )等。对渗透调节的相对贡献率为:K~ >可溶性糖>其他游离氨基酸>Ca~(2 )>Mg~(2 )>Pro。六种物质总和对渗透调节的相对贡献率为:轻度干旱56％～70％;中度干旱70％～79％;严重干旱79％～88％。     

不同基因型马铃薯对干旱胁迫的生理响应

通过对不同基因型马铃薯干旱胁迫下多种生理指标的综合分析,为马铃薯抗旱性研究提供理论依据,为马铃薯抗旱育种提供种质资源。采用12份不同基因型马铃薯为试验材料,测定不同处理条件下各品种整株内4种渗透调节物质和3种抗氧化酶指标,结合相关分析、隶属函数分析、聚类分析和灰色关联度分析对12份不同基因型马铃薯抗旱性进行综合评价。结果表明,干旱胁迫下,各品种叶绿素含量显著降低,渗透调节物质及抗氧化酶活性显著升高,但各种指标在不同品种中的变化幅度呈显著性差异。生理指标与综合抗旱指数的密切程度顺序为：叶绿素>CAT活性>丙二醛>SOD 活性>可溶性糖>POD 活性。通过综合评价得到抗旱性强的马铃薯品种为135、SOLARA、TACNA和克新23号,抗旱性中等的马铃薯品种为16、费乌瑞它、F8、P、VITESSE和ZORA,抗旱性差的马铃薯品种为SOSNA和冀张14号。     

水分胁迫对燕麦穗颖渗透调节和抗氧化能力的影响

以抗旱性不同的燕麦品种‘蒙燕1号’(抗旱性强)和‘坝莜3号’(水分敏感)为试验材料,采用盆栽方式研究了抽穗期和灌浆期水分胁迫对燕麦穗颖渗透调节和抗氧化能力的影响。结果表明:(1)水分胁迫处理均显著促进了不同抗旱性品种穗颖渗透调节物质(游离脯氨酸和可溶性蛋白)含量增加,并以抗旱品种累积水平高于水敏感品种,且两种渗透调节物质对抽穗期胁迫的反应比灌浆期胁迫更敏感。(2)两时期的水分胁迫处理均能降低不同抗旱性品种穗颖SOD和POD活性,抗旱品种的保护酶活性要高于水敏感品种,抗旱品种的SOD活性降低幅度明显低于水敏感品种,而POD活性降低幅度在两品种间差异不明显。(3)水分胁迫导致2个品种穗颖丙二醛(MDA)含量和相对电导率显著增加,细胞膜结构受到严重伤害,且水敏感品种受害程度大于抗旱品种。(4)水分胁迫使2个品种单株籽粒产量下降,且在中度胁迫和重度胁迫下,抗旱品种的减产幅度要低于同期水敏感品种;水分胁迫下,水敏感品种‘坝莜3号’减产4.54%~30.29%,抗旱品种‘蒙燕1号’减产6.69%~23.54%。可见,抗旱性强的燕麦品种在受到水分胁迫的条件下能通过增强穗颖渗透调节和抗膜质过氧化能力、减弱穗颖细胞质膜损伤程度来适应干旱胁迫,最大限度减少水分胁迫对穗颖的伤害,有利于稳产。     

抗旱性不同的小麦叶片的渗透调节与水分状况的关系

两年的试验结果表明：在土壤水分胁迫下抗旱性强的小麦品种叶片的相对含水量和水势均高于抗旱性弱的品种;渗透势与水势为线性关系,水势每变动一个单位,渗透势变动0.71- 0.93个单位;渗透势与相对含水量的对数化关系为两条直线组成的一条折线,第一条直线渗透势的下降完全由渗透调节引起;第二条直线渗透势下降主要是细胞失水浓缩的结果。渗透调节能力为：秦麦3号>昌乐5号>山农587>济南13>烟农15>鲁麦5号。     

抗旱性不同的小麦叶片的渗透调节与水分状况的关系

两年的试验结果表明:在土壤水分胁迫下抗旱性强的小麦品种叶片的相对含水量和水势均高于抗旱性弱的品种;渗透势与水势为线性关系,水势每变动一个单位,渗透势变动0.71—0.93个单位;渗透势与相对含水量的对数化关系为两条直线组成的一条折线,第一条直线渗透势的下降完全由渗透调节引起;第二条直线渗透势下降主要是细胞失水浓缩的结果。渗透调节能力为:秦麦3号>昌乐5号>山农587>济南13>烟农15>鲁麦5号。     

水分胁迫下扶芳藤幼苗保护酶活性和渗透调节物质的变化

扶芳藤(Euonymus fortunei(Turcz.)Hand.-Mazz)作为北方城市园林的新优攀援藤本和地被植物越来越受到重视,新品系的抗逆性筛选工作迫在眉睫。本文采用聚乙二醇(PEG-6000)模拟水分胁迫的方法,测定其生理指标,研究水分胁迫对扶芳藤不同品系幼苗叶片保护酶活性和渗透调节物质的影响,旨在摸索出这些生理指标与植物抗旱性的关系。研究结果表明,随着模拟干旱时间的延长,扶芳藤幼苗叶片中相对含水量(RWC)逐步下降,保护酶活性上升,脯氨酸和可溶性糖含量急剧上升,并且抗旱性强的品系保护酶活性和渗透调节物质含量较高。     

长期水分胁迫对小麦生育中后期根叶渗透调节能力、渗透调节物质的影响

以 2个抗旱性强的和 2个抗旱性弱的小麦品种为材料 ,研究了中度及严重水分胁迫对根系及叶片渗透调节能力的影响。结果表明 :随着水分胁迫的加剧 ,叶片的渗透调节能力增强 ,但在籽粒迅速扩大的灌浆期 ,叶片的渗透调节能力下降。去穗处理明显地提高叶片的渗透调节能力。说明叶片渗透调节能力的高低与同化物的供应及分配有关。不同品种根系渗透调节能力与叶片基本一致 ,但根系的渗透调节能力低于叶片。开花、灌浆期根系的渗透调节能力大大降低 ,严重水分胁迫下根系的渗透调节能力低于中度水分胁迫。这一方面与同化物的供应有关 ,另一方面严重水分胁迫还会对根细胞造成损伤 ,对根系的渗透调节能力产生影响。渗透调节物质的变化趋势与渗透调节能力基本一致。叶片中 K+对渗透调节的贡献最大 ;其次是可溶性糖 ,6种渗透调节物质排列顺序为 K+>可溶性糖 >游离氨基酸 >Ca2 +>Mg2 +>Pro。根系中仍以 K+占绝大部分 ,但根系中 Ca2 +也是不可忽视的成分之一。     

栽培植物抗旱性的测定

抗旱性直接测定法我们把以下的方法作为测定抗热性的直接分析法:一、测定原生质的粘度;二、测定膠體束缚水和渗透束缚水的含量。而在抗脱水能力方面:一、测定原生质的弹性;二、测定在脱水时保持高度综合反应的能力。所列举的这些性状和抗旱性並非简单的相关,而是决定植物抗旱性的直接原因。我们把测定原生质蛋白质的凝固点和测定植物组织忍耐脱水的能力,列为抗旱性的直接实验室测