白刺、沙蒿幼苗膜透性和膜保护系统对不同历时风沙流吹袭的响应

白刺(Nitraria tangutorum)和沙蒿(Artemisia sphaerocephala)是干旱荒漠区分布较广的沙生植物,生境内风沙流发生频次高、强度大,了解风沙流胁迫下白刺和沙蒿的生理响应对认识沙区植物抗风沙流机理具有重要意义。本研究采用风洞模拟试验,以12 m·s^-1的风沙流对白刺和沙蒿幼苗进行0 (CK)、10、20和30 min的吹袭胁迫,分析吹袭胁迫对叶片膜透性和膜保护系统的影响。结果表明,随风沙流吹袭时间增加,白刺丙二醛(MDA)和可溶性蛋白(SP)含量逐渐下降,膜透性先降后升,超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)活性在10和30 min胁迫下同时增加,过氧化物酶(POD)活性、可溶性糖(SS)和脯氨酸(Pro)含量逐渐上升,起到了共同防止膜脂过氧化作用;沙蒿MDA含量先降后升,SP含量显著降低(P <0.05),CAT活性仅在20 min胁迫下显著增加(P <0.05),膜透性和POD活性逐渐增大,20和30 min胁迫下的Pro含量小幅度增加,在减轻细胞膜受损过程中起重要作用。

黑果枸杞叶片膜透性和膜保护系统对不同历时净风和风沙流吹袭的响应

以二年生盆栽黑果枸杞(Lycium ruthenicum)实生苗为试验材料,采用风洞模拟试验,研究了12 m·s^(-1)风速和63.28 g·(cm·min)^(-1)风沙流强度吹袭胁迫0(CK)、10、20和30 min下二年生黑果枸杞叶片丙二醛(malondialdehyde,MDA)含量、膜透性、保护酶活性及渗透调节物质含量的变化,以揭示黑果枸杞对净风和风沙流胁迫的适应能力和响应机制。结果表明:净风胁迫下,MDA含量先降后升,可溶性蛋白(soluble protein,SP)含量逐渐降低,膜透性、过氧化物酶(peroxidase,POD)活性、可溶性糖(soluble sugar,SS)含量和脯氨酸(proline,Pro)含量呈增加趋势,过氧化氢酶(catalase,CAT)、超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)活性先升后降。风沙流胁迫下,MDA含量、POD活性、CAT活性、Pro含量、SS含量呈先升后降趋势,但均大于CK,膜透性增加,SP含量下降,SOD活性先降后升。这表明,黑果枸杞叶片在净风和风沙流吹袭下受到一定程度的损伤,且均通过Pro和SS含量的积累增强渗透调节作用,提高植株抗风沙能力;净风胁迫下,POD起到保护作用,风沙流胁迫下,SOD、POD和CAT活性共同对减轻细胞膜受损发挥了协调保护作用。

不同强度净风、风沙流吹袭对黑果枸杞叶片生理指标的影响

以黑果枸杞(Lycium ruthenicum)一年实生苗为材料,研究0(CK)、6、9、12、15 m·s^–15个风速下净风和风沙流吹袭对黑果枸杞叶片丙二醛(MDA)含量、膜透性、酶活性、渗透调节物质含量的影响,探索黑果枸杞对净风和风沙流胁迫的生理响应机制。结果表明:净风处理下,MDA含量、超氧化物歧化酶(SOD)活性、过氧化氢酶(CAT)活性、可溶性蛋白含量、可溶性糖含量均逐渐降低,膜透性、过氧化物酶(POD)活性均逐渐增大,脯氨酸含量先上升后下降。风沙流处理下,MDA含量、POD活性、可溶性糖含量均呈先上升后下降的变化趋势,其余指标的变化趋势与净风处理一致。净风和风沙流处理均对黑果枸杞叶片造成一定程度的伤害,黑果枸杞受胁迫时通过POD活性的提高增强保护作用;净风胁迫下,主要通过脯氨酸含量的提高增强渗透调节作用;风沙流胁迫下,主要通过脯氨酸和可溶性糖含量的提高增强渗透调节作用。

持续风沙流胁迫对黑果枸杞叶片生理特性的影响

以民勤和永靖种源3龄黑果枸杞(Lycium ruthenicum)盆栽实生苗为试验材料,采用风洞模拟试验,在9 m·s^(-1)风速下每天1 h,持续4 d进行风沙流胁迫,记录胁迫过程中叶片形态变化,测定第4 d和第11 d叶片生理指标,以期探究民勤、永靖黑果枸杞对持续风沙流胁迫的生理响应机制。结果表明:持续风沙流胁迫后黑果枸杞叶片受损,出现褐色斑块,萎蔫,第11 d膜透性增大;与对照相比,胁迫后民勤叶片过氧化氢酶(Catalase,CAT)、超氧化物歧化酶(Superoxide dismutase,SOD)活性及脯氨酸(Proline,Pro)含量增加,丙二醛(Malonaldehyde,MDA)含量在第11 d显著下降;永靖叶片CAT、过氧化物酶(Peroxidase,POD)活性,MDA含量增加,PSⅡ最大光化学效率(F_(v)/F_(m))在第4 d显著下降。二者其余荧光参数变化不一。研究结果可为风沙地区黑果枸杞种植选育提供一定的理论依据。

净风和风沙流对黑果枸杞叶片膜透性和膜保护系统的影响

为探究多次净风和风沙流胁迫下黑果枸杞(Lycium ruthencium)适应能力及其响应机制,以两年生黑果枸杞实生苗为材料,采用风洞模拟试验,在9 m·s^(-1)的风速下,于第1、3、5天08:00进行20 min的净风和风沙流吹袭胁迫,观察记录叶片形态变化,并于第1、3、5天胁迫结束30 min后及第7天同一时间点采集黑果枸杞叶片,测定分析膜透性和膜保护系统相关指标。结果表明,净风和风沙流胁迫导致黑果枸杞部分叶片出现褐色斑块、萎蔫,风沙流伤害大于净风;净风胁迫下,叶片丙二醛(MDA)、可溶性糖(SS)先增后减,过氧化物酶(POD)先减后增,可溶性蛋白(SP)波动减小,膜透性、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、脯氨酸(Pro)呈增加趋势;风沙流胁迫下SOD先减后增,SS、SP先减后增再减,MDA、POD、膜透性、CAT、Pro的变化趋势均与净风胁迫一致。研究结果对于揭示黑果枸杞对风和风沙危害的逆境适应机制具有重要意义。