9个野生早熟禾对低温胁迫的生理响应及苗期抗寒性评价

以甘肃省境内采集的9个野生早熟禾(Poa)为试验材料,设5,0,-5,-10℃共4个温度处理,探讨其对低温胁迫的生理响应和抗寒性,为抗寒早熟禾种质材料筛选和新品种选育提供依据。结果表明:随着温度下降,各材料的叶片相对膜透性逐渐增大,游离脯氨酸(Pro)、可溶性糖(SS)、可溶性蛋白(SP)、丙二醛(MDA)含量逐渐增加,超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)活性逐渐增强。运用隶属函数法综合评价9个材料苗期抗寒性发现,一年生早熟禾(P.annua)抗寒性最强,小药早熟禾(P.micrandra)、草地早熟禾(天祝)(P.户ratensis)和草地早熟禾(甘南)抗寒性中等;硬质早熟禾(P.sphondylodes)、波伐早熟禾(P.poophagorum)、草地早熟禾(肃南)、草地早熟禾(渭源)、草地早熟禾(兴隆山)抗寒性弱。相关性分析表明,SP含量与抗寒综合评价值极显著正相关(P<0.01),POD活性与抗寒综合评价值显著正相关(P<0.05),Pro含量、SS含量、SOD活性、海拔与抗寒综合评价值成正相关,相对膜透性、MDA含量和年均温与抗寒综合评价值成负相关。

脱落酸对3个野生草地早熟禾种质高温胁迫的缓解效应

以甘肃境内采集的3个野生草地早熟禾(Poa pratensis)为材料,研究了脱落酸(ABA)对高温胁迫下野生草地早熟禾幼苗生理特性的影响,以期为ABA提高草地早熟禾耐热性提供依据。结果表明,在0~30 mg·L^(-1)浓度范围内,随ABA浓度的增大,3个材料叶片相对膜透性先降低后增大,可溶性糖(SS)含量、叶片含水量先增加后下降,游离脯氨酸(F-pro)含量逐渐增加,超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)活性先增强后减弱,过氧化物酶(POD)活性逐渐增强,丙二醛(MDA)含量逐渐降低。综合各项生理指标的变化,ABA浓度20 mg·L^(-1)野生草地早熟禾叶片渗透调节物质积累最多,膜受到的伤害最小,保护酶系统活性最强,对野生草地早熟禾高温胁迫的缓解效果最佳。3个材料各生理指标最适浓度20mg·L^(-1)处理与对照相比,耐热性强的材料草地早熟禾(清水)SS、Fpro含量和CAT活性增幅最大,MDA含量降幅最大,抗高温伤害能力增效最显著。

NO对低温胁迫下草地早熟禾抗氧化系统的调控

以草地早熟禾为材料,人工室内模拟低温逆境环境,研究了NO对低温胁迫下草地早熟禾抗氧化系统的影响。结果表明,SNP处理降低了低温胁迫下草地早熟禾MDA、H_2O_2、OH含量及O_2^-产生速率,提高了SOD、POD、APX和GR活性,NO供体SNP的类似物亚铁氰化钠对低温胁迫下草地早熟禾自由基和保护酶活性无明显影响。施用NO清除剂Hb、硝酸还原酶抑制剂钨酸钠和一氧化氮合酶抑制剂N-硝基-L-精氨酸甲脂具有逆转NO供体SNP的效应。说明NO可以通过促进低温胁迫下草地早熟禾抗氧化酶活性的提高,来降低膜脂过氧化水平,维持膜稳定性,增强草地早熟禾对低温胁迫的适应性。

野生早熟禾(PoaL．)对模拟干旱的生理响应

以采集于甘肃境内的7种野生早熟禾(Poa L.)为材料,采用盆栽模拟自然干旱条件,研究了叶片游离脯氨酸(F-pro)、可溶性糖(SS)、可溶性蛋白(SP)和丙二醛(MDA)含量及过氧化氢酶(CAT)和超氧化物歧化酶(SOD)活性对干旱胁迫的生理响应,分析了生理指标及采集地年均降水量与抗旱性的关系,以期为早熟禾抗旱品种的选育提供依据。结果表明:随干旱胁迫时间的延长,叶片F-pro、SS和MDA含量逐渐增加,CAT活性和SP含量逐渐减少,SOD活性呈先增强后减弱的趋势。MDA含量与抗旱综合评价值极显著负相关(p<0.01),CAT活性与抗旱综合评价值显著正相关(p<0.05),二者可作为野生早熟禾抗旱性评价的主要指标。材料采集地的年均降水量与抗旱综合评价值负相关,但相关性不显著(p>0.05)。采用标准差系数赋予权重法对抗旱性进行综合评价,可将7个材料分为3类:第1类抗旱,为草地早熟禾(Poa pratensis);第2类中等抗旱,包括长稃早熟禾(Poa dolichachyra)、细叶早熟禾(Poa anqustifolia)、冷地早熟禾(Poa crymophila)和波伐早熟禾(Poa poophaqorum);第3类抗旱性弱,包括垂枝早熟禾(Poa declinata)和小药早熟禾(Poa micrandra)。

外源NO对野生早熟禾幼苗抗寒性的影响

以野生草地早熟禾(Poa pratensis)和硬质早熟禾(Poa sphondylodes)为材料,通过人工室内模拟低温逆境胁迫,研究外源一氧化氮(NO)供体亚硝基铁氰化钠(硝普钠,SNP)对低温胁迫下野生早熟禾幼苗生长、渗透调节和抗氧化系统的影响,探讨外源NO提高早熟禾抗寒性的生理机制。结果表明,低温胁迫下:0~700μmol·L-1浓度范围内,随SNP浓度的增大,两个供试材料的地上生物量和生长速度先增大后减小,相对膜透性、丙二醛(MDA)含量、游离脯氨酸(F-Pro)含量先减小后增大,可溶性糖(SS)和可溶性蛋白(SP)含量先增加后减小,超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性先增强后减弱;高浓度NO产生伤害,低浓度NO则有保护作用;SNP浓度100μmol·L-1时,膜脂过氧化水平最低,渗透调节物质积累最多,保护酶活性最强,对低温胁迫的缓解效果最佳。硬质早熟禾对低温胁迫下外源NO的缓解较草地早熟禾敏感。