土壤逐渐干旱对菖蒲生长及光合荧光特性的影响

在土壤逐渐干旱过程中,连续测定典型湿地植物菖蒲生长发育状况及叶片叶绿素荧光参数,结果表明:短期内(实验第0—3天)土壤水分含量下降(土壤含水率自53.86%下降至42.6%)有利于菖蒲生长,干旱组菖蒲叶片Fv/Fm、Yield、qP显著高于对照组(实验期间土壤平均含水率为53.49±0.6%)(P<0.05),qN则低于对照组;随着土壤进一步干旱(土壤含水率自42.6%下降至18.02%,实验第3—9天),菖蒲叶片qN值则由0迅速上升至0.403,显著高于对照组(P<0.05),Fv/Fm值与对照相比无显著差异(P>0.05),叶片保持较高的热耗散以维持光合结构PSⅡ保持正常,并能以降低叶片含水率、叶面积(叶片卷曲避光)减少水分蒸腾及降低根系含水率促进水分吸收的方式进行自我保护;随着土壤干旱程度加剧(土壤含水率自18.02%下降至4.5%、实验第9—12天),菖蒲叶片Fv/Fm、yield、qP值显著低于对照组(P<0.05),qN值降为0,光合结构PSⅡ受到损坏,第11天、12天,叶片含水率分别降至75.79%和68.78%,此时菖蒲也逐步以自小叶片至大叶片的顺序枯萎衰亡,表明在土壤水分快速下降过程中过高的生物量将不利于菖蒲保持水分,而80%左右的叶片含水率是维持菖蒲存活的临界值。

缓慢干旱下春小麦叶片质膜脂肪酸组成、H^+-ATPase肥及5′-AMPase活力的变化

研究了田间缓慢干旱胁迫下,抗旱性不同的两个小麦(Triticum aestivum)品种的生长状况、质膜极性脂脂肪酸组成以及质膜关键酶活力的变化。在小麦生长发育的早期,干旱胁迫使其叶片质膜极性脂脂肪酸不饱和度下降、质膜微囊消耗O_2的速率升高、膜蛋白含量降低、H^+-ATPase(EC 3.6.1.35)活力下降、5′-AMPase(EC 3.1.3.5)活力大幅度升高;在小麦发育的后期,随着干旱的持续,小麦叶片质膜的极性脂脂肪酸不饱和度不变或升高、质膜微囊消耗O_2的速率降低、膜蛋白含量与H^+-ATPase活力升高、5′-AMPase活力下降。以上结果表明,小麦在发育的早期阶段对干旱较敏感,其细胞质膜流动性降低、细胞中能荷贮备降低;而在后期,则又表现出对干旱的适应。这些结果将有助于阐明自然干旱条件下植物的抗旱机制。

桃树茎直径微变化与土壤水势及气象因子的关系

通过对充分供水和逐步干旱处理的盆栽"仕女红"桃树茎直径微变化动态的观测,分析了茎直径日最大收缩量(MDS)、日增长量(DI)和日最大值恢复时间(RT)对水分状况和气象因子的响应,并对适宜灌溉控制指标进行了探讨。结果表明:随土壤水势降低,桃树茎直径MDS和RT呈增大趋势,DI呈下降趋势并由正值变为负值;气象因子对桃树茎直径变化影响显著,太阳辐射(Rn)和空气相对湿度(RH)对MDS影响最强烈,连续降雨对DI和RT影响显著。DI受土壤水势影响产生变化的趋势明显并受气象因子影响较小,是最理想的灌溉控制指标,可将DI=0作为灌溉控制临界值;MDS受气象因子影响强烈,变异性较大,且需要充分灌溉条件下的MDS作为参考,RT与土壤水势的相关性不高,因此均不适合单独作为灌溉控制指标。

春小麦叶片质膜氧化还原系统及其对缓慢干旱胁迫的响应

研究了抗旱性不同的2个品种小麦(Triticum aestivum L.)叶片质膜氧化还原系统的部分性质及其在田间缓慢干旱下氧化还原活力的变化。结果显示,2个品种小麦叶片质膜氧化还原活性的最适pH为8.0,最适温度在40℃左右,Mg^(2+)对其活性有刺激作用,Ca^(2+)对其活性没有影响。但这2个品种叶片的质膜氧化还原系统对K^+和Na^+的响应不尽相同:在品种定西24中,K^+刺激作用不太明显,Na^+有一定的抑制作用;而在品种8139中,这两种离子都有明显的刺激作用。干旱降低了小麦叶片的水势和水分含量、影响了小麦的生长发育;在缓慢干旱下,小麦叶片质膜氧化还原活力在生长发育的前期上升;在后期,其活性不变或下降,这与前人在实验室内以植物幼苗进行短期而剧烈的模拟干旱下所观察的结果不同。这种差异的原因除了与植物材料不同有关外,主要与胁迫方式及植物的发育阶段有关。

逐渐干旱对牡丹生理指标的影响

以"洛阳红"和"乌龙捧盛"牡丹盆栽苗为试材,研究了逐渐干旱及复水过程中牡丹叶片中渗透调节物质及MDA含量的变化。结果表明:随着水分胁迫程度的增加,2种牡丹的可溶性蛋白质含量呈先升高后降低的趋势;2种牡丹的可溶性糖含量、脯氨酸含量和MDA含量均呈逐渐升高的趋势。相比于重度干旱胁迫,复水后2种牡丹的渗透调节物质含量均有所降低,除"乌龙捧盛"可溶性蛋白质含量差异不显著外,其它指标差异均达显著水平;而相对对照,复水后2种牡丹的渗透调节物质含量升高,但差异均不显著。2种牡丹的MDA含量在复水后比重度干旱胁迫时有所降低,均达差异显著水平;而与对照进行比较,差异不显著。

逐渐干旱和复水对牡丹光合特性的影响

以牡丹品种‘洛阳红’和‘乌龙捧盛’盆栽苗为试材,通过测定和分析净光合速率(Pn)、气孔导度(Cond)、胞间CO2浓度(Ci)、蒸腾速率(Tr)和水分利用效率(WUE)等光合参数的变化研究逐渐干旱和复水对牡丹光合特性的影响。结果表明:随着水分胁迫程度的增加,两个牡丹品种的净光合速率、气孔导度、胞间CO2浓度、蒸腾速率和水分利用效率均呈逐渐下降的趋势;复水后,各指标均有所上升,但与对照比较,有所下降,有些指标恢复到对照水平;在不同水分处理时,‘洛阳红’净光合速率和水分利用效率均高于‘乌龙捧盛’,表明‘洛阳红’的耐旱性可能更强。

3个油用牡丹品种抗旱性研究

[目的]研究3个油用牡丹品种的抗旱性。[方法]以油用牡丹品种凤丹、琉璃冠珠、冰山雪莲为试材,采用田间鉴定法,对3个品种油用牡丹进行逐渐干旱处理,研究逐渐干旱过程中叶片相对含水量、相对电导率、丙二醛(MDA)含量、可溶性糖含量、游离脯氨酸含量及叶绿素含量等生理生化指标的动态变化。[结果]在干旱胁迫过程中,3个品种油用牡丹的叶片相对含水量和叶绿素含量均逐渐降低;相对电导率、MDA含量、可溶性糖含量、游离脯氨酸含量均呈逐渐升高的趋势。在处理MDA含量数据时发现,冰山雪莲在干旱胁迫10 d时与对照(1 d)比较,差异不显著;琉璃冠珠干旱胁迫20 d与10 d比较,差异显著;其他指标的差异性均达显著水平。[结论]3个品种油用牡丹的抗旱性由强到弱依次为凤丹、冰山雪莲、琉璃冠珠。该研究为干旱区引种油用牡丹品种选择提供了科学依据。

3种绿化树种苗木对土壤渐进干旱的生理响应

以2年生红叶小檗、金叶女贞、金叶莸苗木为试验材料在,盆栽条件下,测定土壤持续干旱胁迫下3个树种苗木的生理变化,结果表明:红叶小檗、3种幼苗的叶绿素含量随胁迫程度的增大和时间的持续而减小;而幼苗的质膜透性、脯氨酸含量、SOD活性、POD活性均呈增加,但其增加幅度略有不同。3个树种苗木的抗旱性强弱为:金叶莸>金叶女贞>红叶小檗。

逐渐干旱对绵毛水苏光合特性的影响

以绵毛水苏为试材,研究其在4种土壤相对含水量(100%、75%、50%、25%)条件下,即在逐渐干旱条件下土壤含水量、光合速率、气孔导度、胞间CO_2浓度及蒸腾速率等的变化规律。结果表明:随着水分胁迫的加剧,叶片的净光合速率(Pn)和气孔导度(Gs)下降,胞间CO_2浓度(Ci)呈现在轻度和重度胁迫的条件下升高,在中度胁迫的条件下下降的现象。表明适度的轻度水分胁迫不会显著降低绵毛水苏的净光合作用和气体交换。75%～50%的土壤相对含水量最适合绵毛水苏的生长;同时发现与干旱胁迫相比,水分过多也不利于绵毛水苏的生长。

土壤干旱胁迫及复水对黑果腺肋花楸生理指标的影响

以2年生黑果腺肋花楸为材料,采用盆栽形式进行土壤逐渐干旱胁迫及旱后复水处理,通过测定渗透调节物质含量及抗氧化酶活性等指标,探讨黑果腺肋花楸对土壤干旱及复水的响应特点。结果表明:随着干旱胁迫时间的延长,黑果腺肋花楸叶片超氧化物歧化酶活性、可溶性糖和游离脯氨酸含量均显著增加(P<0.05),过氧化氢酶活性显著降低(P<0.05),可溶性蛋白质含量和过氧化物酶活性的变化不明显;复水后,各项生理指标都有所恢复,并保持相对较高的叶片相对含水量;表明在干旱胁迫下,黑果腺肋花楸通过调节自身渗透调节物质含量和抗氧化酶活性等一系列生理指标适应土壤干旱胁迫,表现出较强的抗旱力。

生活垃圾堆肥耐旱微生物的强化、分离与鉴定

为了开发耐旱性较强的微生物菌剂,利用聚乙二醇6000(PEG6000)模拟干旱胁迫,逐级强化从生活垃圾堆肥中提取的微生物,并对强化后的堆肥微生物进行分离、纯化和鉴定.结果表明:同直接用高浓度PEG6000胁迫堆肥微生物相比,逐级强化得到的混合微生物具有更短的适应期、对数生长期以及更高的最大生长值;对强化后的堆肥微生物进行分离,得到3个耐旱性较强的菌株,根据菌落形态和分子鉴定,确认分别为蜡样芽孢杆菌、赖氨酸芽孢杆菌和黏红酵母,2种芽孢杆菌是环保微生物菌剂中常用的有效菌,黏红酵母对致病菌具有拮抗作用.

逐渐干旱胁迫下生物土壤结皮中真藓和土生对齿藓的活性氧清除机制

真藓(Bryum argenteum)和土生对齿藓(Didymodon vinealis)是腾格里沙漠南缘沙坡头地区生物土壤结皮中重要的藓类植物组成成分。我们以真藓和土生对齿藓为材料,研究了逐渐干旱胁迫下两者的活性氧(ROS)清除机制及其差别。结果表明,逐渐干旱胁迫下,真藓的H2O2含量略微升高,丙二醛(MDA)含量显著下降,可溶性蛋白含量变化不大。在逐渐干旱胁迫下,真藓以过氧化氢酶(CAT)为主,超氧化物歧化酶(SOD)为辅,清除其体内活性氧自由基(ROS),抗坏血酸过氧化物酶(APX)和过氧化物酶(POD)作用不明显,而谷胱甘肽还原酶(GR)和还原性谷胱甘肽(GSH)则主要在中度干旱胁迫下起作用。逐渐干旱胁迫下,土生对齿藓的H2O2和MDA含量均显著上升,而可溶性蛋白含量显著下降。在逐渐干旱胁迫下,土生对齿藓以GSH为主,SOD、CAT为辅,清除其体内ROS,APX和GR的作用不明显,而POD则主要在中度干旱胁迫下起主要作用。

逐渐干旱胁迫下生物土壤结皮中土生对齿藓和真藓信号转导物质的响应

以生物土壤结皮中土生对齿藓(Didymodon vinealis)和真藓(Bryum argenteum)为材料,研究了逐渐干旱胁迫下二者的信号传导相关物质的响应。结果表明:随干旱胁迫的增强,2种苔藓的细胞膜与液泡膜H+-ATPase活性增强,提高了二者的K+含量,增加了二者的渗透压,促进了二者的抗旱信号转导物质的合成;ABA对二者的信号转导作用都不明显,NO对土生对齿藓的抗旱作用不明显,但能提高真藓的抗旱性,而Ca2+只对土生对齿藓有明显信号转导作用,对真藓作用不明显。