PEG渗透胁迫下藏沙蒿种质资源萌发特性及抗旱性评价

【目的】评价藏沙蒿野生种质材料萌发期抗旱性。【方法】以采自西藏地区不同生境的13份藏沙蒿(Artemisia wellbyi)种质材料为研究对象,设置聚乙二醇(PEG⁃6000)浓度梯度分别为0、-0.20、-0.40、-0.60和-0.86 MPa共5个渗透胁迫处理,研究PEG⁃6000渗透胁迫对藏沙蒿材料萌发特性的影响,并采用主成分分析和隶属函数两种方法对其抗旱性进行综合评价。【结果】PEG渗透胁迫降低了藏沙蒿种子的相对发芽势、相对发芽率、相对活力指数和萌发胁迫指数。藏沙蒿在受到干旱胁迫时通过推迟发芽时间、抑制芽长和促进根长来应对干旱胁迫。通过主成分分析,筛选出相对发芽势、相对发芽率、相对根长、相对活力指数和萌发胁迫指数5个抗旱性指标。【结论】主成分分析和隶属函数法综合评价认为,抗旱性较强的种质材料为5、11和4号,抗旱性较弱的为13号材料。

PEG模拟干旱胁迫对加拿大飞蓬种子萌发及幼根生长的影响

【目的】研究干旱胁迫对加拿大飞蓬种子萌发及幼根生长的影响,为科学防控加拿大飞蓬入侵提供依据。【方法】以当年生加拿大飞蓬成熟种子为材料,分别用蒸馏水(CK)和不同浓度5%、10%、15%、20%、25%的聚乙二醇溶液(PEG)(分别表示轻度、中度、重度、极度和极重度干旱胁迫强度)对加拿大飞蓬种子进行处理。测定日相对发芽率、发芽率、发芽势等指标,分析加拿大飞蓬种子萌发情况;测定幼苗根系宽、根系高、根平均直径、根面积、总根尖数及根分叉数,分析其幼苗根生长情况;并测定种子恢复萌发情况。【结果】无干旱胁迫的加拿大飞蓬种子萌发指标最高,随着干旱胁迫强度增加,种子萌发指标减小,极重度干旱胁迫下加拿大飞蓬种子不萌发。与CK相比,轻度干旱胁迫和重度干旱胁迫对加拿大飞蓬根平均直径影响不显著,但会促进侧根与不定根生长;重度干旱胁迫下,加拿大飞蓬的总根尖数和分叉数显著增加。加拿大飞蓬种子在PEG浓度为20.13%的干旱胁迫下不发芽。种子在极度和极重度干旱胁迫下不萌发,但当水分条件充足时,种子依然具有萌发的能力。【结论】建议在加拿大飞蓬种子尚未成熟前进行人工拔除,或在加拿大飞蓬入侵地种植耐旱强、生长快、根系发达、竞争性强的植物,以控制加拿大飞蓬的生长发育。

PEG6000模拟干旱胁迫对铁皮石斛幼苗生理和叶绿素荧光特性的影响

【目的】研究聚乙二醇6000(PEG 6000)模拟干旱对铁皮石斛Dendrobium candidum生理和叶绿素荧光特性的影响,为铁皮石斛的品种选育、产业化栽培和近野生栽培等提供参考。【方法】以铁皮石斛‘晶品1号’D.candidum‘Jingpin No.1’幼苗为实验材料,通过不同质量分数PEG 6000(5%、10%、20%、30%)模拟干旱胁迫处理铁皮石斛幼苗,观察铁皮石斛幼苗茎段和叶片细胞结构,并检测铁皮石斛叶片过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性及丙二醛(MDA)质量摩尔浓度、可溶性糖质量分数、可溶性蛋白质量分数、叶绿素质量分数及叶绿素荧光参数的动态变化。【结果】①高质量分数PEG 6000(20%-30%)处理后铁皮石斛茎段和叶片细胞内叶绿素质量分数减少。②PEG 6000模拟干旱胁迫处理对铁皮石斛幼苗可溶性糖和可溶性蛋白、MDA、POD和CAT有显著影响(P<0.05)。可溶性糖质量分数随着PEG 6000质量分数的增加和处理时间的延长均呈上升趋势,到第12天时达最高值;可溶性蛋白则呈下降趋势;MDA质量摩尔浓度、POD活性和CAT活性随着PEG 6000质量分数的增加呈先上升后下降的趋势,在PEG 6000为20%时达到峰值。③PEG 6000模拟干旱处理对铁皮石斛幼苗最大光化学效率(F_(v)/F_(m))、光合效率(α)、电子传递速度(ETR)、光化学猝灭系数(q_(P))和非化学猝灭系数(qNP)等叶绿素荧光参数有显著的影响(P<0.05)。随着PEG 6000胁迫处理时间的延长和PEG 6000质量分数的增加,α、ETR、F_(v)/F_(m)和q_(P)均呈显著下降趋势(P<0.05);而qNP则呈先上升后下降的趋势。【结论】20%PEG 6000处理12 d可用作铁皮石斛抗干旱品种的筛选,铁皮石斛幼苗可通过增加可溶性糖质量分数,减少可溶性蛋白质量分数,提高POD和CAT活性等防御酶活性抵抗和适应一定程度的干旱胁迫;铁皮石斛幼苗的最大光能转换效率降低,光合系统Ⅱ(PSⅡ)受到胁迫损伤,严重影响铁皮石斛幼苗的光合作用。同时,铁皮石斛幼苗通过启动qNP途径来消耗PSⅡ反应中心吸收的过剩光能,维持正常的光合作用。因此,可溶性糖和可溶性蛋白、POD和CAT以及叶绿体荧光参数均可作为铁皮石斛耐干旱的指标。

不同浓度6-BA浸种对PEG模拟干旱胁迫下辣椒种子萌发的影响

为研究6-苄氨基嘌呤(6-benzylaminopurine,6-BA)对辣椒干旱的缓解作用,选择4份辣椒种子进行不同浓度(0、1、3、5 mg/L)的6-BA浸种处理,浸种24 h后将种子置于15%的聚乙二醇(polyethylene glycol,PEG)溶液中进行发芽试验,在第6 d测定发芽势,第14 d测定发芽率和发芽指数。结果表明:一定浓度的细胞分裂素6-BA可以缓解辣椒种子的干旱胁迫,提高辣椒种子的发芽率、发芽势和发芽指数;不同品种辣椒种子对细胞分裂素6-BA浸种的最适浓度均为1 mg/L。1 mg/L的6-BA浸种处理能缓解干旱胁迫造成的影响,其中‘兴蔬曲美’对6-BA最敏感,能够最大程度缓解干旱造成的影响。

PEG渗透胁迫下不同品种绿豆萌芽期抗旱性评价

为了探讨聚乙二醇(PEG)渗透胁迫对绿豆萌发的影响,明确干旱胁迫条件下绿豆萌发期的相关各项指标,筛选出抗旱性绿豆品种(系),从而为在绿豆抗旱新品种的筛选过程中提供理论依据,以18个绿豆品种(系)为研究对象,采用浓度为20%的PEG-6000溶液模拟干旱胁迫,对其萌发指标进行测定和分析,并对参试品种的抗旱性采用主成分分析和隶属函数方法进行鉴定和评价。结果表明,与对照相比,20%PEG渗透胁迫绿豆种子后,种子萌发的相关指标都有不同程度的下降,不同品种之间表现出一定的差异性。对6个抗旱性指标进行主成分分析,结果显示,累计贡献率为89.55%,可以有效地反映各数据的变化。18个绿豆品种(系)的综合评价D值为0.389~0.858,依据D值将其聚类分析分为3类,筛选出6个耐旱性品种:晋绿9号、同123-33、同绿5号、同118-6、同绿6号、黄荚绿。通过对18个绿豆品种的抗旱性综合评价,最终得到6个强耐旱品种,3个耐旱品种,9个较敏感品种。萌发期鉴定结果可作为衡量作物抗旱性强弱的一个重要指标,在此基础上,可以进一步结合全生育期的抗旱性评价结果进行综合分析。

活性内生细菌对PEG-6000胁迫下小麦生理指标的影响

试验以济麦22号小麦为试验材料,在水培条件下模拟干旱胁迫(20%PEG-6000),并在胁迫培养过程中分别接入4株无花果活性内生细菌(Bacillus subtilis strain 3251、Bacillus velezensis strain 3252、Bacillus WHG5181、Bacillus WHG5182),通过测定小麦株高、根系活力和脯氨酸含量,分析4株无花果活性内生细菌对干旱胁迫下小麦幼苗生理特性的影响。结果表明:4株无花果活性内生细菌对缓解小麦幼苗干旱胁迫有一定作用,20%PEG-6000+活性内生细菌处理小麦株高高于空白对照和20%PEG-6000处理;在胁迫培养7、14、21 d时,20%PEG-6000+Bacillus WHG5182处理小麦根系活力均高于20%PEG-6000处理,根系TTC还原强度增幅分别为70.78%、4.80%和12.67%;在胁迫培养14 d时,20%PEG-6000+Bacillus WHG5182处理小麦叶片中脯氨酸含量较20%PEG-6000处理高91.96%。说明活性内生细菌Bacillus WHG5182可以在一定时期内有效缓解干旱胁迫对小麦生长的影响。

PEG-6000模拟干旱胁迫对不同青稞发芽的影响

为了明确聚乙二醇(PEG-6000)模拟干旱胁迫对青稞苗的影响,以9个青稞品种(系)种子为试验材料,研究比较了在5%,10%,15%和20%PEG-6000模拟干旱胁迫和对照处理下(不含PEG-6000)培养8 d青稞发芽率及苗生长生理指标的变化。结果表明,从CK到20%PEG-6000,各青稞的出苗率降低,发芽时间延长,茎长随着PEG-6000浓度增加而降低,青稞的苗茎鲜重和茎干重随着PEG-6000浓度的增加而减少。随着PEG-6000浓度的增加,各青稞品种生长性降低,PEG-6000浓度的升高使青稞生长受干旱胁迫严重,在不含PEG-6000的培养基中生长最好。

不同藜麦品种种子萌发阶段对NaCl及PEG-6000胁迫的响应及抗性评价

本研究采用室内NaCl模拟盐胁迫,PEG-6000模拟干旱胁迫,通过测定发芽率、发芽势、发芽指数、平均发芽天数、相对盐害率等8个指标,比较不同浓度胁迫处理下3个藜麦品种(并1、晋3、2405)的种子萌发特征。结果表明,NaCl和PEG-6000胁迫下并1的种子萌发受到抑制,发芽率、发芽势、发芽指数随处理浓度的升高而降低,平均发芽天数和相对盐害率随处理浓度的升高而增加;低浓度的NaCl胁迫(<300 mmol/L)和PEG-6000胁迫(<20%)可促进晋3种子的萌发;低浓度PEG-6000胁迫可促进2405种子萌发;供试藜麦种子萌发期耐盐、抗旱性强弱为2405>晋3>并1。研究表明,2405种子具有较强的耐盐和抗旱性,在盐碱和干旱地区具有推广应用潜力。

控水干旱及PEG模拟干旱胁迫对谷子生理生化指标和SiVamp7基因转录水平的影响

为探讨控水干旱胁迫与聚乙二醇(polyethylene glycol,PEG)胁迫模拟干旱对谷子的影响,以5个不同地区的谷子品种陇谷16、晋谷21、冀谷39、大同40和济谷22为材料,使用控水干旱或PEG6000溶液模拟干旱处理植株,对逆境中苗期谷子的生理生化指标变化,特别是活性氧(reactive oxygen species,ROS)相关指标变化进行比较。同时,在分子生物学水平,比较了两种胁迫下,晋谷21中SiVamp7家族基因转录水平变化。结果表明,2种胁迫下,抗旱性由弱到强分别为陇谷16、晋谷21、冀谷39、大同40、济谷22。干旱胁迫下,抗旱品种的叶绿素含量维持较高水平(P<0.05),干旱敏感品种陇谷16抗氧化酶活性较低(P<0.05),导致氧化损伤严重,影响生长。对晋谷21中SiVamp7基因的转录水平检测表明,该基因家族对2种不同胁迫的响应不同。进一步研究表明,SiVAMP7蛋白与SiKAT3钾离子通道存在选择性互作,提示胁迫下,SiVamp7基因表达水平变化可能通过对钾通道调控,进而参与影响谷子干旱胁迫耐受。以上结果表明,PEG模拟干旱胁迫与控水干旱胁迫对谷子生理水平及基因表达水平影响不同,不能简单替换。

PEG模拟干旱胁迫下辽棉系列品种种子萌发期抗旱性评价

【目的】评价PEG模拟干旱胁迫下6个辽棉品种种子萌发期的抗旱性。【方法】以6个辽棉系列审定品种为材料,采用不同浓度(0、2.5%、5.0%、7.5%、10.0%)的PEG-6000模拟干旱胁迫条件,设置萌发期抗旱试验,测定各材料对照和不同干旱胁迫下的发芽势、发芽率、萌发指数、萌发抗旱指数、下胚轴长、主根长、芽苗鲜重和根鲜重。【结果】随PEG干旱胁迫程度的增加,棉花种子萌发均受到不同程度抑制,发芽势、发芽率、萌发抗旱指数随胁迫程度的加重而降低,幼苗生长指标和根系生长指标在2.5%PEG胁迫受抑制显著,5.0%PEG胁迫促进了各材料的根长生长,各指标在5.0%浓度以上PEG胁迫时受抑制程度随胁迫增加逐渐增强。【结论】6个辽棉系列品种的抗旱性由强至弱的顺序为辽棉10号>辽棉23号>辽棉45号>辽棉53号>辽棉49号>辽棉34号。

An Increased 66 kD Polypeptide Associated With the Stimulation of K^+ Accumulation in Sorghum Roots Under PEG Stress

In plant cells, the accumulation of K^+ plays a primary role in osmotic regulation,and high-affinity K^+ uptake and transport systems have been investigated. InEscherichia coli, Hesse et aI.isolated a specific K^+ uptake system known as Kdpwhich has a K_m of 2 μmol/L, and it was induced by osmotic stress. Its kdpABCgenes encode three membrane-binding proteins whose molecular weights are 47, 90 and22 kD, respectively, and kdpDE genes produce two regulatory factors. Gaber et al.

PEG模拟干旱对马棘种子萌发特性及抗旱性研究

了解马棘种子在干旱条件下萌发情况及耐旱性,可为生态修复提供一定的理论参考。试验利用不同质量浓度PEG-6000溶液(5%、10%、15%、20%、25%)模拟干旱胁迫,对马棘种子的萌发特性及抗旱生理指标进行了研究。结果表明:①马棘种子随着PEG-6000质量浓度的不断增加,发芽进程减缓,其发芽率、发芽势与活力指数均呈先升后降趋势,而其发芽指数、萌发胁迫指数及萌发抗旱指数均随PEG胁迫的加剧不断下降。②随PEG-6000质量浓度的不断增加及胁迫时间的延长,马棘种子的POD活性、CAT活性与MDA含量均先升后降,分别在PEG-6000质量浓度为10%、15%、15%时达最大值。在PEG-6000质量浓度为0(CK)、5%、10%、15%时,马棘种子MDA含量随干旱胁迫时间的延长不断增加,而PEG-6000质量浓度为20%与25%时,其MDA含量先升后降,且在第9天达到峰值。轻度干旱(5%PEG-6000质量浓度)可促进种子萌发;中度干旱(10%PEG-6000质量浓度,15%PEG-6000质量浓度)条件下种子萌发虽受抑制但发芽率仍能达到60%以上,表现出了较强的耐旱性能;重度干旱(20%PEG-6000质量浓度,25%PEG-6000质量浓度)条件下种子萌发受到严重抑制,生理代谢受损较为严重。

PEG胁迫对紫茎泽兰种子萌发和幼苗生长的影响

目的:开展干旱胁迫对紫茎泽兰种子萌发的影响研究,为其入侵机制的揭示和田间防治提供借鉴。方法:采用聚乙二醇(PEG-6000)梯度溶液模拟干旱胁迫环境,研究紫茎泽兰(Ageratina adenophora)种子萌发和幼苗生长对干旱胁迫的响应。结果:随着PEG-6000浓度的增加,紫茎泽兰种子的发芽率、发芽势、发芽指数和幼苗根长、根冠比均呈先升后降的趋势,而种子活力指数、幼苗胚根长度、胚轴长度、株高相对增长速率和叶片光合色素含量均呈持续下降趋势。结论:轻度干旱胁迫有利于紫茎泽兰种子萌发,而中度和重度干旱胁迫均不利于紫茎泽兰幼苗生长。紫茎泽兰在种子萌发阶段对干旱具有一定的抗逆性。

PEG胁迫下玉米自交系萌发期抗旱性综合评价

为探索不同玉米自交系的萌发期抗旱性,研究采用15%聚乙二醇(PEG-6000),蒸馏水作对照,以18个玉米自交系为试验材料,在人工气候室内通过渗透胁迫人工模拟干旱条件,测定不同自交系的胚根长、胚芽长、发芽率、发芽势4个形态指标和种子萌发期渗透调节物质游离脯氨酸(Pro)含量、丙二醛(MDA)含量、过氧化物酶(POD)活性和超氧化物歧化酶(SOD)活性4个生理生化指标。采用方差分析、相关性分析、模糊隶属函数分析等方法对不同玉米自交系抗旱性进行综合评价。结果表明:玉米萌芽期干旱胁迫对种子的8个指标影响较大,其中4个形态指标在15%PEG胁迫下均显著降低,4个生理生化指标均显著升高;胚根长、胚芽长、发芽率、发芽势、Pro含量和SOD活性可优先作为不同材料之间鉴定抗旱性差异的重要指标。通过模糊隶属函数法采用3种不同的方法评价抗旱性,表明单独使用一类指标可有效评价具有极端差异的玉米自交系萌发期的耐旱性,而综合使用形态指标和生理生化指标比单一类型指标更能准确评价抗旱性。利用胁迫指数显著性分析和模糊隶属函数法共同筛选出抗旱较强的自交系N958。研究为进一步研究玉米抗旱性机制提供了抗性来源。

PEG-6000模拟干旱胁迫和温度对岩柿种子发芽的影响

为了解干旱胁迫和不同温度处理对岩柿种子萌发的影响,明确岩柿种子萌发适宜温度和耐旱程度,探讨岩柿种子萌发期的抗旱能力。以岩柿种子为材料,在10℃、15℃、20℃、25℃、30℃等不同温度下开展PEG-6000溶液(0%、5%、10%、15%、20%、25%)模拟干旱胁迫试验。试验结果表明:(1)低温(0℃、10℃)种子不能萌发,重度干旱胁迫(25%PEG)种子不萌发。(2)岩柿种子能在温度为15℃、20℃、25℃、30℃和PEG轻度干旱(5%PEG)、中度干旱(10%、15%PEG)和重度干旱(20%PEG)下萌发,超过10%PEG浓度种子萌发指标受到不同程度的抑制。(3)随着PEG浓度的增加,种子受胁迫程度越高,种子各项发芽指标均呈现先增加后减少的趋势。结论:岩柿种子萌发受温度和干旱胁迫的影响较大,种子萌发适宜温度为20℃~30℃,PEG耐旱范围是0~25%PEG的干旱条件。发芽率与PEG浓度有着显著的负相关(P<0.05),发芽指数、活力指数与PEG浓度有着极显著的负相关(P<0.01)。抗旱指数与PEG浓度呈负相关,两者相关性不显著(P>0.05)。

PEG-6000模拟干旱胁迫对食叶草种子萌发及幼苗生长的影响

采用不同浓度的PEG-6000溶液(0、5%、10%、15%、20%和25%)模拟干旱胁迫,研究干旱对食叶草种子萌发及幼苗生长的影响。结果表明:低浓度PEG-6000溶液对部分萌发特性有促进作用;随着PEG-6000浓度的升高,食叶草的种子发芽率、发芽势、发芽指数和活力指数均呈下降趋势,胚根、胚芽的长度和鲜重也受到不同程度抑制;当PEG-6000溶液浓度达到25%时,对食叶草种子的萌发、幼苗生长有极显著抑制作用。

PEG模拟干旱胁迫对巴马火麻种子萌发的影响

为了解火麻种子在干旱环境中的萌发状况,进一步明确火麻在干旱环境中的耐旱性,以火麻种子作为材料,探讨了不同浓度的PEG-6000溶液模拟干旱胁迫对火麻种子发芽率、发芽势、幼苗胚根和胚芽长、幼苗鲜重、发芽指数、活力指数、抗旱指数的影响。结果表明:随着PEG-6000溶液浓度的增加,火麻种子发芽率、发芽势、幼苗胚根和胚芽长、幼苗鲜重、发芽指数、活力指数、抗旱指数均呈下降的趋势,且不同PEG-6000溶液浓度处理的发芽势、幼苗胚根和胚芽长、幼苗鲜重、发芽指数、活力指数与对照间差异显著(P<0.05)。在高浓度PEG溶液处理下仍有少数种子能够萌发,说明火麻种子在萌发期具有较强的抗旱能力,可以在中低干旱土壤地区播种种植。

Effect of Silicon (Si) Application on Phoenix dactylifera L. Growth under Drought Stress Induced by Polyethylene Glycol (PEG) in Vitro

This study was carried out to investigate the effects of silicon (Si) 3.6 mM (as calcium silicate) under drought stress induced by polyethylene glycol “PEG” at 15% (MW 8000), in addition to the control treatment on growth and some biochemical constituents of date palm cv. Barhee cultured in vitro. Drought stress (15% PEG) depressed the growth of shoot and decreased protein content and chlorophyll concentration. Addition of 3.6 mM Si could improve the growth of shoot and increase the protein content and leaf chlorophyll concentrations of stressed plants. The inclusion of Si to the PEG containing medium significantly increased the catalase (CAT) and superoxide dismutase (SOD) activity in regenerated shoot, compared to other treatments. As well as drought stress 15% PEG induced significant accumulation of shoots proline, which were decreased by added silicon. Moreover, the results were also supported by the observation that PEG stress-induced decrease the response percentage of root induction and root lengths was reversed by added silicon. Addition of Si obviously significantly increased the wax content in leaves, response percentage of root induction and root lengths of plantlets under drought stress. The results of this study indicate that the application of silicon improved growth attributes, effectively mitigate the adverse effect of drought, and increase tolerance of date palm plants for drought stress during the course of date palm tissue cultures.

PEG胁迫下小麦幼苗ABA与Ca^(2+)/CaM的关系

本文以不同浓度钙离子螯合剂 EGTA、钙通道阻断剂异博啶 (Vp)和 Ca M拮抗剂三氟啦嗪 (TFP)处理小麦幼苗 ,对 PEG胁迫下根和叶片 ABA和 Ca M含量的变化进行了测定。结果表明 :EGTA、Vp和 TFP处理皆能促进根和叶片 ABA含量的提高。PEG胁迫下不同浓度 EGTA和 Vp处理后 Ca M含量也不同程度地提高 ,TFP处理可减弱PEG对 Ca M含量升高的促进作用。从 ABA和 Ca M最大峰值出现的时间上看 ,Ca M都滞后于 ABA。上述结果暗示 :Ca2 + / Ca M可能参与干旱信号 ABA的信息传递过程 ,而 ABA合成过程与胞质 Ca2 + 浓度有关。

PEG胁迫下4个黑麦草品种生理生化指标响应与比较研究

利用不同浓度PEG-6000溶液模拟干旱胁迫,比较研究4个多年生黑麦草品种叶片生理生化指标响应。结果表明,不同PEG胁迫处理下,品种"欧必克"叶片相对含水量均最高且降幅最小,叶片电导率均最低,MDA含量增幅较小,叶片细胞膜系统有较强的忍耐干旱的能力;而品种"凤凰"忍耐干旱的性能相对较弱。胁迫下各品种叶片游离脯氨酸含量显著增加,随渗透胁迫加剧,品种"欧必克"脯氨酸含量急剧上升。低浓度胁迫下(5%PEG),各品种叶片SOD活性均提高,胁迫加剧时SOD活性则下降。PEG渗透胁迫导致4个多年生黑麦草品种叶片相对含水量下降、细胞膜透性增大、MDA含量增加、脯氨酸含量上升而SOD活性下降,但4个品种对应指标的变化幅度存在差异,品种"欧必克"的抗旱性最强,而"凤凰"的抗旱性最弱。