Drought-resistant physiological characteristics of four shrub species in arid valley of Minjiang River, China

The formation of 161 km-long arid valley (170 km²) of Mingjiang River is attributed to the effect of foehn. The arid valley presents harsh conditions for the growth of vegetation, which include higher annual evaporation and transpiration rate (1400–2000 mm), lower annual precipitation rate (400–700 mm), steep slope, and infertile soils. Although the vegetation is dominated by xerophilous bushes and grasses, it plays a significant role in soil and water conservation in watershed and provides important references in the arid valley as it is very difficult to grow trees. Drought-resistant physiological characteristics of four native species, i.e., Sophora davidiana, Bauhinia faberi var. microphylla, Convolvulus tragacanthoides, and Artemisia gmelinii, have been measured. It was found that the content of chlorophyll, free proline and soluble sugars showed an increase, whereas evaporation ratio, WSD, RWC and cytolemma osmosis showed a decrease under drought stress. Integrated assessment of the four species indicated that the integrated drought resistance index was the highest in July (0.507), followed by September, August and June, whereas it was the lowest in May (0.442). The result provided a basis for vegetation restoration, especially it improved survival of planted species in May and June when plant species exhibit the weakest drought resistance.     

毛尖紫萼藓干旱胁迫cDNA文库的构建

干旱胁迫是影响植物生长发育的主要环境因素,严重影响农作物的产量。解决这个问题的有效途径是培育和利用优良的抗旱品种。应用比较功能基因组学方法筛选抗旱相关基因,并通过基因工程培育抗旱品种已成为植物遗传资源与品种改良研究的重要内容。毛尖紫萼藓（Grimmia pilifera）是典型旱生藓类,生长在向阳的裸岩上,具有很强的抗旱能力,是很好的抗旱基因资源。本研究采用SMART技术构建毛尖紫萼藓干旱cDNA文库,文库滴度为2.8×10⁵ pfu·mL^-1,重组率为91.7%,插入片段大小为500~2 000 bp,平均为800 bp。通过测序我们获得了1 045条ESTs,其中高质量的996条,通过拼接获得875个Unigenes,为进一步筛选抗旱相关基因奠定了基础。     

植物角质膜及其渗透性与抗旱性研究进展

角质膜覆盖于陆生植物的地上部分,是植物与外部环境之间的第一道屏障,保护植物免遭各种生物和非生物胁迫。本文就植物角质膜的结构、成分、生物合成的途径及机理、渗透性及温度、湿度、活性剂对角质膜渗透性的影响,角质膜与植物抗旱性关系的研究进展做系统综述,并对植物角质膜研究中存在的问题进行了探讨。     

一氧化氮对不同耐旱性杨树幼苗抗旱性的影响

以乡土树种小青杨(Populus pseudo-simonii Kitag)和速生品种欧美杨107杨(Populus × euramericana cv."74/76")幼苗为试验材料,在水分胁迫条件下研究不同浓度的外源NO供体硝普纳(sodium nitroprusside, SNP)对2种杨树抗旱性的影响.结果表明,经不同浓度SNP处理后,2种杨树叶片水势对干旱胁迫的敏感程度下降,气孔导度降低,蒸腾作用减弱,叶片含水量升高,保水能力增强.同时,SNP处理能提高杨树叶片可溶性糖和可溶性蛋白含量,降低杨树叶片相对电导率,使杨树在干旱条件下的抗脱水能力提高,减轻了干旱胁迫对细胞膜的伤害.从品种间作用效果看,SNP对107杨的抗旱性提高的幅度高于小青杨,表明SNP更有利于提高速生杨的抗旱能力.     

胡杨、灰叶胡杨P-V曲线水分参数的初步研究

运用P-V技术初步研究了人工林胡杨、灰叶胡杨两个树种的水分参数差异,探讨了树种的抗旱性。结果表明灰叶胡杨的主要水分参数(ψ100、ψ0、ROWC、AWC、RWD、ε）明显低于胡杨,渗透调节能力和束缚水含量高于胡杨,表现对干旱环境具有较强的耐旱能力。综合评判表明灰叶胡杨对干旱的适应性较强。     

膜下滴灌下土壤深层水分对棉花根系生理及叶片光合特性的调节效应

在新疆气候生态条件下,以土柱栽培棉花（新陆早13号）为试材,通过人工改变播种前60 cm以下土壤含水量,设计有深层水和无深层水处理,并采用膜下滴灌控制生育期间耕层土壤含水量［分别为田间相对持水量的70%（±5%）和55%（±5%）］,探讨土壤深层水分对棉花根系生理及叶片光合特性的影响.结果表明：深层水增强了棉花根系SOD活性和根系活力,提高了植株对土壤深层水的利用率,提高了叶片水势、叶绿素含量、净光合速率和植株光合物质累积量,最终获得了较高的产量和水分利用效率.在有深层水条件下,棉花生育期间耕层水分为55%处理的中下层根系衰老慢、根系活力增强,在一定程度上弥补了生育期间水分亏缺对叶片光合功能的负面效应,但其产量仍显著低于70%处理,而水分利用效率与70%处理无明显差异.因此,在膜下滴灌棉花水分管理中,播种前应重视冬春储备灌,增加土壤深层的贮水量,并通过协调关键栽培技术、适度减少滴水量或延长滴水周期,充分挖掘膜下滴灌节水增产潜力.     

贵州喀斯特山区野生葡萄实生苗抗旱机理研究

以4份2生年喀斯特山区野生葡萄实生苗为试材,通过塑料大棚盆栽试验研究了自然干旱胁迫下野生葡萄幼苗的外观形态特性和生理指标变化规律,探讨其抗旱性及其抗旱机理.结果表明;(1)4份野生葡萄的抗旱性存在明显差异,以葛藟葡萄'小七孔-3'的抗旱性最强,毛葡萄'天河潭-2'的最差.(2)干旱胁迫期间,'小七孔-3'的1级旱害症状出现时间比'天河潭-2'晚12d,且旱害指数始终小于其他3份种质.(3)抗旱性强的野生葡萄叶片相对含水量、可溶性蛋白含量高于抗旱性差的株系,而其叶片水分饱和亏、细胞膜透性、丙二醛(MDA)含量变化则相反,且材料间差异随着干旱程度的增强而增加;(4)野生葡萄叶片相对含水量与其旱害指数间呈极显著负相关,而其水分饱和亏、相对电导率、丙二醛含量与旱害指数间呈极显著正相关;细胞膜脂过氧化产物丙二醛含量增加是导致葡萄旱害的首要因素.研究发现,在干旱胁迫下,抗旱性强的野生葡萄叶片膜系统稳定,水分散失较少,细胞电解质外渗较低,渗透调节物质可溶性蛋白含量增加,从而维持了正常的生理代谢活动.     

辽西半干旱地区冬灌后覆盖的抗旱增产作用

辽西半干旱地区冬灌后覆盖的抗旱增产作用王仕新,庄季屏（中国科学院沈阳应用生态研究所,１１００１５）ＥｆｆｅｃｔｏｆＭｕｌｃｂｉｎｇＡｆｔｅｒＷｉｎｔｅｒＩｒｒｉｇａｔｉｏｎｏｎＤｒｏｕｇｂｔＲｅｓｉｓｔａｎｃｅａｎｄＹｉｅｌｄＩｎｃｒｅｍｅｎｔｉｎＳ...     

几种水稻抗旱节水技术的比较研究

通过大田试验,研究了地膜覆盖、秸秆覆盖、强化栽培和裸地旱作处理下3个水稻品种生育后期水稻田间生态、生长发育、有关生理生化特性、产量形成、产量及水分利用效率的差异。结果表明,水稻生育后期田间生态条件地膜覆盖较秸秆覆盖差,秸秆覆盖不仅有较好的保墒效应,且具有根系活力高、叶片衰老速度慢、后期剑叶可溶性糖含量高等方面的优势,但因前期生长的滞后,各品种最终产量较地膜覆盖低12.7%~17.1%;覆盖处理和强化栽培各品种产量均高于裸地旱作,强化栽培产量因品种不同与两种覆盖处理有所差别(其中冈优527产量较地膜覆盖低10.5%,较秸秆覆盖高8.4%,D优363产量较地膜覆盖和秸秆覆盖高0.5%和13.1%,汕优63则较两种覆盖处理分别低18.2%和2.0%);强化栽培与裸地旱作相比较,强化栽培各品种的灌溉水利用率较裸地旱作高12.9%~9.3%,产量较裸地旱作高24.7%~30.2%,说明强化栽培是实现水分高效利用的一种有效技术。     

陕西主要小麦品种的抗旱性及丰产性能比较

本文以陕西８个主要小麦品种为供试材料,采用田间实验与室内分析相结合的方法,从作物品种的相对含水量、细胞膜相对透性等抗早性能和光合面积、光合强度等丰产性能入手,探讨了作物的抗早、丰产性能及品种在雨养农业地区的适用性．确定陕２２９、８２２—１０可望在该地区推广．同时提出采用相对含水量与细胞膜透性相结合的方法可准确地确定作物的抗旱性．