华南地区8种常见园林地被植物抗旱性比较研究

以华南地区8种常见园林地被植物为研究对象,在温室内设置盆栽控水试验,分组测定各参试植物的永久萎蔫率,叶片失水率、相对含水量、相对电导率、可溶性糖、脯氨酸以及丙二醛含量等生理生化指标,并用隶属函数法对其抗旱性进行综合评价。结果表明:(1)植物的永久萎蔫率和叶片失水率以鹅掌藤、白蝴蝶相对较低,其植株表现出较强的抗旱性。(2)随着持续干旱时间的延长,8种地被植物的叶片相对含水量呈不同程度下降趋势;叶片相对电导率、MDA含量均有不同程度升高;叶片可溶性糖和脯氨酸含量的变化趋势不一。(3)3种木本植物的抗旱性强弱依次为鹅掌藤>红花龙船花>红背桂,5种草本植物依次为水鬼蕉>蚌兰>白蝴蝶>葱兰>大叶红草。研究表明,植物的永久萎蔫率、叶片失水率、相对含水量、相对电导率、丙二醛含量与其实际抗旱性密切相关,可作为评价园林地被植物抗旱性的有效指标。     

干旱胁迫对2种光合类型C4荒漠植物叶片光合特征酶和抗氧化酶活性的影响

以荒漠C₄草本植物蔷薇猪毛菜(NADP苹果酸酶型,NADP-ME）和粗枝猪毛菜（NAD苹果酸酶型,NAD-ME）为研究对象,采用盆栽控水试验设置正常供水和轻度、中度、重度干旱处理（土壤含水量分别为田间持水量80%、60%、45%和35%）,通过测定不同程度干旱胁迫下叶片含水量、C₄光合特征酶和抗氧化酶活性等指标,探讨不同类型C₄荒漠植物光合特征酶和抗氧化系统对干旱逆境的适应机制。结果显示：（1）2种植物叶片含水量均随干旱胁迫的加剧不同程度降低。（2）叶片磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶（PEPC）活性在中度干旱胁迫下显著增加而在重度干旱胁迫下急剧下降;蔷薇猪毛菜NAD-ME活性和粗枝猪毛菜NADP-ME活性都很低,且它们基本不受干旱胁迫的影响;随干旱胁迫的加剧,蔷薇猪毛菜NADP-ME活性呈下降趋势,而粗枝猪毛菜NAD-ME活性先显著增加而在重度干旱胁迫下显著降低。（3）随着干旱胁迫的加剧,叶片超氧化物歧化酶（SOD）活性呈下降趋势,过氧化物酶（POD）活性在不同程度干旱胁迫下均有不同程度增加;过氧化氢酶（CAT）活性在中度干旱胁迫下均有不同程度的增加,但在重度干旱胁迫下蔷薇猪毛菜CAT活性降低,而粗枝猪毛菜CAT活性显著增加;丙二醛（MDA）含量随干旱胁迫的加剧均有不同程度的增加。研究认为,一定程度干旱胁迫下,2种荒漠植物的PEPC活性均有增加;不同光合类型C₄植物叶片脱羧酶（NADP-ME和NAD-ME）对干旱胁迫的响应有明显的差异。POD和CAT是这两种C₄植物适应干旱胁迫的主要抗氧化酶,但蔷薇猪毛菜CAT在重度干旱胁迫下没有起到积极保护作用。     

深圳地区8种园林地被植物耐涝性综合评价

为高效筛选雨水花园适用植物,以香彩雀Angelonia salicariifolia等8种园林地被植物为试材,采用盆栽模拟涝渍的方法,研究不同时间淹水胁迫处理后8种植物的观赏性状及生理指标,通过主成分分析与隶属函数法对其耐涝性进行综合评价,并筛选评价植物耐涝性的有效指标。结果表明,8种园林地被植物的耐涝性强弱依次为香彩雀、水鬼蕉Hymenocallislittoralis、龙船花Ixorachinensis、朱槿Hibiscusrosa-sinensis、大花马齿苋Portulacagrandiflora、朱蕉Cordylinefruticosa、巴西野牡丹Tibouchinasemidecandra、四季海棠Begoniasemperflorens;植物叶片的相对含水量、MDA含量、相对电导率与Fv/Fm值是反映植物耐涝性的重要指标。     

干旱胁迫下荒漠植物红砂叶片抗氧化特性

以荒漠半荒漠地区优势种超旱生灌木红砂两年生植株为研究对象,测定了不同程度干旱胁迫下叶片膜脂过氧化和抗氧化特征参数,以探讨荒漠植物抗氧化系统对荒漠极端环境的适应机制.结果显示:红砂叶片过氧化氢(H2O2)含量随干旱胁迫加剧而显著增加,丙二醛(MDA)含量在不同程度干旱胁迫下均有不同程度的增加,可溶性蛋白含量随干旱胁迫的增加而显著降低;类胡萝卜素和脯氨酸含量在不同程度干旱胁迫下均有不同程度增加;超氧化物歧化酶(SOD)活性随干旱胁迫加剧而显著提高,过氧化氢酶(CAT)活性在不同程度干旱胁迫下均有不同程度增加;过氧化物酶(POD)活性在中度干旱胁迫下显著增加而在重度干旱胁迫下显著降低.研究表明,荒漠植物红砂叶片中胡萝卜素、脯氨酸、SOD和CAT在防御干旱引起的氧化胁迫中起到了显著保护作用, 而POD在重度干旱胁迫下没有起到积极保护作用.     

五唇兰对PEG模拟的干旱胁迫响应研究

为了解干旱对五唇兰(Phalaenopsis pulcherrima)生长的影响,以聚乙二醇(PEG)溶液模拟干旱胁迫,对其叶片的光合色素、渗透调节物质和非结构碳水化合物(NSC)含量变化进行研究。结果表明,随着PEG浓度增加,五唇兰植株含水量和鲜质量逐渐下降,以PEG为13.75%～14.84%时最显著。PEG处理显著降低叶片的叶绿素a和b含量。随着植株含水量的降低,叶片可溶性蛋白、淀粉(St)含量均呈下降趋势,可溶性糖(SS)含量、NSC和SS/St均呈先升后降的趋势。因此,干旱胁迫会影响五唇兰植株的含水量和光合产物的积累;在较低程度干旱胁迫下,可溶性糖在抗旱响应中发挥主要作用;随着干旱胁迫程度加深,五唇兰的生理代谢受到严重影响。     

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.     

自然干旱胁迫下长春花叶片和根部的激素和可溶性糖代谢变化

植物在离开生长环境较短时间内（1~6 h）会导致缓慢的表面水分散失,引起自然的干旱胁迫。本文以耐旱植物长春花（Catharanthus roseus）为材料,研究其在离土干旱胁迫中的脱落酸（ABA）及可溶性糖含量变化。结果表明,长春花根部ABA含量在正常条件下低于叶片中的含量,干旱胁迫促进了ABA在根部的积累,6 h时增加至最高值。蔗糖酸性转化酶活性可能受到ABA的诱导在胁迫6 h时最高,比对照高出30%左右。长春花叶片中总可溶性糖含量在对照条件下非常稳定,但在干旱胁迫过程中,其随着时间的延长呈现线性增加的趋势（r²=0.964）,蔗糖和已糖含量在胁迫过程中也呈增加的趋势,可能发挥着渗透调控节功能。     

4种阔叶幼苗对PEG模拟干旱的生理响应

研究了PEG模拟干旱胁迫环境下的火力楠(Michelia macclurel)、尾叶桉(Eucalyptus urophylla)、枫香(Liquidambar formosana)、荷木(Schima superba)幼苗的生理变化。结果表明,干旱胁迫下,4种幼苗叶片的相对含水量小于对照,其中,尾叶桉和枫香下降明显;不同干旱胁迫条件下,4种树种幼苗叶片的相对电导率均显著大于对照,其中尾叶桉和枫香上升幅度大;干旱胁迫下的火力楠和荷木幼苗叶片的脯氨酸含量呈现波动,尾叶桉和枫香幼苗则显著大于对照;不同干旱胁迫时间下的幼苗叶片的叶绿素含量小幅波动;4个树种幼苗的过氧岐化酶(SOD)活性随胁迫时间增加而呈现先升后降的趋势,其中火力楠和荷木的幼苗的SOD活性持续维持在较高水平;荷木叶片的丙二醛(MDA)含量先升后降,最后和对照水平相近,其余幼苗的MDA含量均大于对照;干旱胁迫下4种幼苗叶片的可溶性糖含量增加幅度较大。主成分分析表明,4种幼苗的抗旱能力排序为荷木>火力楠>尾叶桉>枫香。     

温度和渗透胁迫对细叶鸦葱种子萌发的影响

多年生早春短命植物细叶鸦葱(Scorzonera pusilla)种子小而轻,吸水性强,非休眠。对其进行变温和渗透胁迫实验,结果为:细叶鸦葱种子的适宜萌发温度介于0~15℃,以4℃为最佳;变温对种子萌发无明显的促进作用。种子萌发率随PEG和NaCl溶液水势的降低而降低,与渗透胁迫程度呈负相关。而且,在渗透胁迫下,幼苗脯氨酸含量随胁迫程度的增强而增加。尽管温度不同,但是等渗的NaCl溶液对细叶鸦葱种子及其幼苗的胁迫程度大于PEG溶液,且表现出明显的离子毒害效应。结果对阐明荒漠区早春短命植物的生态地理格局及其干旱适应机制有着重要的理论意义。     

NaCl胁迫对长春花幼苗离子分布和光合作用的影响

以0、50、100、150、200和250mmol·L^-1NaCl的1／2Hoagland营养液处理长春花（Catharanthus roseus）幼苗5d,测定其生物量,根、茎及叶中不同组织细胞中无机离子相对含量,叶绿素含量及光合生理指标。结果表明：NaCl能显著降低长春花幼苗的鲜质量和干质量;对根、茎和叶片横切面X射线徽区分析表明,NaCl胁迫导致长春花体内各组织细胞中Na^＋和Cl^-相对含量显著增加,但在各器官、组织中分布稍有不同：与对照相比,根和茎中都是表皮细胞中增加幅度最大,中柱细胞次之,皮层细胞最低;在叶片中亦是表皮细胞增加幅度最大,依次是皮层细胞、海绵组织细胞及栅栏组织细胞。NaCl胁迫下,K^＋和Ca^2＋相对含量对其的响应特征在不同器官中亦不相同：与对照相比,在根和茎皮层及中柱细胞中的下降幅度低于表皮;而叶中则是栅栏组织细胞最低。盐胁迫能够抑制长春花幼苗生长,打破其体内的离子平衡,但植物为降低盐胁迫的伤害而将过多的Na^＋和Cl^-聚集于表皮细胞。NaCl胁迫下,长春花幼苗叶绿素含量、光合速率（Pn）、细胞间隙CO2浓度（Ci）、气孔导度（Gs）、蒸腾速率（Tr）显著降低,气孔限制值（Ls）升高,说明气孔限制是降低长春花幼苗光合速率的主要因素。     

山杜英和黧蒴幼苗对干旱胁迫(PEG)的生理响应

以山杜英(Elaeocarpus sylvestris)和黧蒴(Castanopsis fissa)幼苗为试验材料,利用聚乙二醇6000(PEG-6000)人工模拟水分胁迫环境,设置三个胁迫强度处理(轻度、中度、重度)、三个胁迫持续时间处理(12h、24h、36h),以不加PEG-6000的1/2Hoagland营养液中的苗木作为对照,对2个树种幼苗的叶片相对含水量、相对电导率、脯氨酸含量、叶绿素含量、超氧化物歧化酶(SOD)活性、丙二醛(MDA)含量和可溶性糖含量进行了测定,研究了水分胁迫对这2种幼苗的影响。结果表明:随着水分胁迫强度的加深及持续时间的延长,2种幼苗叶片相对含水量出现下降趋势,黧蒴的含水量下降更为显著;2种树种幼苗叶片内相对电导率呈波动性上升,黧蒴在轻度胁迫时相对电导率有大幅增加;2种幼苗的脯氨酸含量显著增加,叶绿素含量呈小幅波动,SOD活性先升后降,可溶性糖含量呈现波动性上升;山杜英叶片的MDA含量增加较缓慢,而黧蒴叶片的MDA含量大幅度增加。研究表明幼苗山杜英比黧蒴抗旱性强,叶片相对含水量、相对电导率和MDA含量可作为评价这2种苗木抗旱性的依据。     

土壤不同水分条件对长春花(Catharanthus roseus)生活史型的影响

为了研究土壤中不同水分条件对长春花生活史型形成及生理代谢的影响,设置对照、轻度干旱、中度干旱和重度干旱等土壤水分梯度,对长春花(Catharanthus roseus(L.)G.Don)幼苗进行处理。对长春花形态指标进行聚类分析发现选择的20个聚类实体被分为2组,第1组为对照(CK)和轻度干旱(LD)处理的植株,第2组为中度干旱(MD)和重度干旱(HD)处理的植株。运用主成分分析(Principal component analysis,PCA)方法对不同土壤水分条件下长春花营养生长(Vegetative growth,V)、有性生殖(Sexual reproduction,S)和无性繁殖(Clone reproduction,C)等3类15种性状进行统计。结果显示,长春花在对照条件下生活史型为V0.39S0.54C0.07,轻度干旱为V0.36S0.50C0.14,中度干旱为V0.53S0.27C0.20,重度干旱为V0.45S0.09C0.46,干旱程度加强显著提高了无性繁殖的比重,降低了有性生殖的比例。同时,对长春花中文朵灵、长春质碱和脱水长春碱等生物碱的含量进行了动态测定,发现重度干旱下的文朵灵、长春质碱和脱水长春碱的含量在16d时分别是对照水平的1.5倍、2.3倍和3.1倍,表明干旱胁迫诱导生物碱积累,为长春花高效栽培提供了理论依据。     

Endogenous hormonal and enzymatic responses of Catharanthus roseus with triadimefon application under water deficits

The effect of triadimefon was investigated in a medicinal plant, Catharanthus roseus subjected to water deficit stress. The abscisic acid (ABA) level, DNA and RNA contents and activities of ATPase and protease were found varying in different parts of the plants under treatment. Drought treatment increased the ABA level more than twofold in all parts of the plants. TDM treatment to the drought stressed plants showed highest contents. In roots, stem and leaves, drought stress caused a decrease in the DNA and RNA contents when compared with control and other treatments. TDM treatment with drought increased the nucleic acid contents to the level of the control roots. The activity of ATPase and protease were increased under drought treatment and lowered due to TDM applications. This information could be useful in the field of soil water deficits reclamation efforts by using plant growth regulators.     

Photo- and antioxidative protection,and a role for salicylic acid during drought and recovery in field-grown<Emphasis Type="Italic"> Phillyrea angustifolia</Emphasis> plants

Mechanisms of photo- and antioxidative protection, the extent of oxidative stress, and salicylic acid accumulation in leaves of Phillyrea angustifolia L. (Oleaceae) plants exposed to drought and recovery in Mediterranean field conditions were studied. The amounts of alpha-tocopherol increased up to 4-fold and those of zeaxanthin increased up to 3-fold at relative leaf water contents (RWCs) of ca. 60%, which caused up to 70% increases in the de-epoxidation state of the xanthophyll cycle (DPS). While alpha-tocopherol increased further in severe drought, zeaxanthin levels and DPS remained constant, beta-carotene decreased and malondialdehyde (MDA) levels increased at RWCs below 50%. Though this was associated with significant decreases in the maximum efficiency of photosystem II photochemistry (F(v)/ F(m)), the same leaves that suffered from drought recovered after rainfalls, and similar MDA levels and F(v)/ F(m) ratios to those observed before drought were attained. During recovery (i) the F(v)/ F(m) ratio and beta-carotene levels increased slowly, (ii) alpha-tocopherol levels decreased sharply, to increase again, and (iii) MDA levels in leaves increased to values 35% higher than those observed at maximum drought, and decreased later. Salicylic acid (SA) levels showed a strong negative correlation (r(2)=0.857) with the RWC, and increased progressively up to 5-fold, during drought. During recovery, SA levels decreased, but remained slightly higher than those observed before drought. SA levels were positively correlated with those of alpha-tocopherol during drought (r(2)=0.718), but not during recovery (r(2)=0.221). We conclude that (i) P. angustifolia plants activate several mechanisms of photo- and antioxidative protection to withstand drought stress during a Mediterranean summer, (ii) endogenous SA levels increase in leaves of drought-stressed plants, thus suggesting a role for SA in plant responses to drought, and (iii) plants suffer oxidative stress during recovery, and this stress is more severe as the previous drought is more intense.     

NO对盐胁迫下长春花种子萌发和幼苗生理代谢的影响

为探讨NO对盐胁迫下长春花（Catharanthus roseus）种子萌发及幼苗生长的缓解作用,在50 mmol·L^-1 NaCl胁迫下,研究了不同浓度外源NO供体硝普钠（SNP）处理对长春花种子萌发及幼苗生理代谢的影响。研究表明：盐胁迫抑制长春花种子萌发,0.1 mmol·L^-1 SNP缓解盐胁迫对长春花种子萌发和幼苗生长效果最好,显著提高种子发芽率、发芽指数、活力指数和叶片中脯氨酸（Pro）含量,降低了丙二醛（MDA）含量,0.1~0.5 mmol·L^-1 SNP下硝酸还原酶（NR）活性增强,大于0.5 mmol·L^-1 SNP加重盐胁迫伤害。适当浓度的NO可有效缓解盐胁迫对长春花种子和幼苗的伤害。     

干旱胁迫对高山离子芥试管苗抗氧化系统及其活性氧代谢的影响

该试验以高山离子芥试管苗(Chorispora bungeana)为试材,采用固液培养法,设置对照(不添加PEG-6000,CK),轻度干旱胁迫(5%PEG-6000)、中度干旱胁迫(20%PEG-6000)、重度干旱胁迫(40%PEG-6000)4个干旱处理水平,分析干旱胁迫对高山离子芥幼苗抗氧化系统、活性氧代谢等部分生理特征的影响,以揭示高山离子芥在干旱胁迫下的生理响应特征,为进一步探讨其对干旱环境的适应机制奠定基础。结果显示:(1)随着干旱胁迫程度的增加以及在各时间胁迫处理下,抗氧化酶SOD活性及可溶性糖含量显著升高,POD活性、丙二醛含量、CAT活性和APX活性均经历了先升后降的过程。(2)超氧阴离子(O-·2)的产生速率和过氧化氢(H2O2)的含量均显著升高;高山离子芥试管苗叶片相对电导率呈现出升-降-升的变化趋势。(3)相关分析结果显示,MDA与相对电导率、可溶性糖、SOD、APX、O-·2及H2O2呈极显著正相关关系,可溶性糖与SOD、POD、O-·2及H2O2呈极显著正相关关系;相对电导率以及保护酶系均与O-·2、H2O2呈极显著正相关关系。研究表明,高山离子芥具有较强的耐旱性,高山离子芥试管苗在响应干旱胁迫过程中,抗氧化酶系、活性氧代谢、脂质过氧化及渗透调节物等共同参与了高山离子芥试管苗对干旱胁迫的综合抗逆性形成,从而积极启动应对外界干旱环境的耐旱响应机制。     

3个油茶品种幼苗对干旱胁迫的生理响应

在温室内模拟不同干旱胁迫,通过盆栽试验研究了3个油茶品种‘长林4号’(C4)、‘长林23号’(C23)和‘长林53号’(C53)2年生幼苗主要生理指标的变化,并利用相关分析、主成分分析和隶属函数法对各油茶品种抗旱性进行综合评价。结果表明:(1)随着干旱程度加重和胁迫时间延长,油茶叶片相对电导率和硫代巴比妥酸反应物(TBARS)含量均有不同程度上升。(2)超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)活性均呈现先上升后下降趋势,且在干旱15d时,抗氧化酶活性达到最大。(3)叶绿素含量、净光合速率(Pn)、气孔导数(Gs)和蒸腾速率(Tr)随着胁迫程度加重和胁迫时间延长均有不同程度下降。(4)抗旱性综合评价表明,供试的3个油茶品种抗旱能力依次为C53>C4>C23。     

Drought stress during soybean seed filling affects storage compounds through regulation of lipid and protein metabolism

Soybean seeds have high lipid and protein contents. Adverse environmental conditions restrict seed yield and quality. We examined the changes in storage compounds caused by drought stress from R5 stage (beginning seed growth stage). Under drought stress, contents of lipid in seed were remarkably low compared to control at 24 and 29 days after treatment. Protein contents in seed were immediately decreased after water deficit treatment. On the other hand, soluble sugar contents in seed were increased by drought stress. Drought stress decreased the expression of genes involved in lipid biosynthesis (PK, BCCP2, and KAS1) and increased the genes expression involved in lipid degradation (ACX2, MS, and PEPCK). These results suggest that the increasing of sugar content in seed under drought stress was complemented by degradation of lipids. The expressions of genes encoding storage protein (Gy4 and β-conglycinin) were also decreased by drought stress. This study showed how drought stress during seed filling affects seed quality, especially lipid and protein contents, that may facilitate further research on seed storage compounds metabolism under environmental stresses.     

干旱胁迫下坡柳等幼苗质膜相对透性和脯氨酸含量的变化

以金沙江干热河谷主要树种坡柳、银合欢和山毛豆幼苗为材料,通过盆栽苗自然干旱胁迫,同时以浇水处理为对照,探讨了干旱胁迫下三树种幼苗叶片的相对含水量、质膜透性以及脯氨酸含量的变化情况。结果表明,干旱胁迫后三树种叶片的相对含水量、质膜相对透性以及脯氨酸含量都发生了变化,只是变化的幅度和进程不同。三项生理指标的综合分析及结合其自然表现,坡柳具有较强的抗旱能力,其次为银合欢,最后是山毛豆。