不同水分胁迫处理对陆地棉核心种质资源的影响

为研究不同水分胁迫下陆地棉对干旱的响应能力并筛选棉花抗旱关键指标和优异抗旱种质资源,选取30份陆地棉核心种质为试验材料,以全生育期正常灌水处理为对照,设置播种后和花铃期各浇水1次和花铃期断水2次2种胁迫处理,在蕾期、花铃期和吐絮期测定相应指标,通过描述性统计分析、差异分析、主成分分析和相关性分析,采用抗旱综合度量值(D)进行各材料的抗旱性评价。结果表明,干旱胁迫对不同棉花材料的生长发育均有不同程度的影响,播种后和花铃期各浇一水处理的D值离散较大(0.285~0.774),能更清晰地区分不同品种的抗旱性。利用D值可将30份材料分为4类:第Ⅰ类为抗旱材料,包括‘中棉所41’‘新陆早7号’等6个品种;第Ⅱ类为中抗材料,包括‘晋棉46’‘新陆早31号’等11个品种;第Ⅲ类为敏感材料,包括‘中棉所17’‘鲁1138’等5个品种;第Ⅳ类为高敏材料,包括‘新陆中8号’‘酒棉8号’等8个品种。果枝始节数、果枝数、株高、皮面产量和衣分5个指标对干旱较为敏感,可作为棉花抗旱评价的关键指标。以上研究结果可为棉花抗旱育种提供参考。

涝渍胁迫条件下水分生产函数研究

为预估涝渍综合胁迫对农业生产的影响,以皖北平原典型作物夏大豆和典型涝渍胁迫过程先涝后渍为研究对象,依据2021年6-10月在五道沟水文水资源实验站作物与水关系试验场开展的夏大豆涝渍胁迫试验,建立了涝渍胁迫程度与作物产量间的关系。通过设置不同的涝渍胁迫形式及程度的试验,分析单涝、单渍的理论减产作用,对涝渍综合胁迫过程中的涝害指标SFW和渍害指标SEW_(30)进行统一,对多个水分生产函数进行改进,并对函数参数进行率定、验证及评价。结果表明:在涝渍胁迫敏感因子识别方面,由改进的Blank模型、Singh模型和Hiler模型得到的作物对涝渍胁迫敏感程度更为可靠。在涝渍胁迫条件下的产量预测方面,以Blank模型对大豆不同生育期受涝渍综合胁迫时产量预测精度最高,综合绝对平均误差(MAE)为0.116,并且纳什系数(NSE)最接近1,模型质量最好,其次为Jensen模型、Hiler模型和Singh模型;Stewart模型质量最差,对涝渍胁迫下大豆产量预测MAE达到0.294,RMSE达到0.323,不适合作为涝渍胁迫下水分生产模型使用。研究内容为扩展涝渍胁迫条件下作物水分生产函数计算方法提供了参考,为涝渍综合胁迫下作物相对产量预测提供了理论依据。

淹水胁迫对西蒙得木幼苗根际土壤真菌多样性、群落结构和功能组成的影响

为了解西蒙得木(Simmondsia chinensis)在淹水胁迫下根际土壤真菌群落的变化规律,以田间持水量的70%为对照(CK),设置轻度、中度和重度淹水胁迫处理,对2月龄西蒙得木幼苗进行7天淹水胁迫,采用高通量测序技术对不同淹水胁迫处理的西蒙得木幼苗根际土壤真菌多样性、群落结构和功能组成进行分析。结果表明,西蒙得木幼苗根际土壤真菌以子囊菌门(Ascomycota)、担子菌门(Basidiomycota)、被孢霉门(Mortierellomycota)和壶菌门(Chytridiomycota)为主。轻度、中度淹水胁迫处理的根际土壤真菌多样性和丰富度与CK差异不显著,重度淹水胁迫处理的根际土壤真菌多样性和丰富度高于其他处理。NMDS和PCA分析结果表明,轻度和中度淹水胁迫处理的根际土壤真菌群落结构和功能组成较相似,重度淹水胁迫处理的根际土壤真菌群落结构和功能组成与其他处理差异明显。腐生营养型真菌在不同淹水胁迫处理的根际土壤真菌群落中占主导。在我国南方种植西蒙得木时,在苗期要避免积水,并结合其他栽培和防治措施进行综合治理,防止病害发生和蔓延。

植物抗旱的分子机制研究

干旱是影响植物生长发育最主要的逆境因子。植物在水分胁迫下会引起一系列分子反应和信号传递,干旱胁迫诱导基因表达一些重要的功能蛋白和调节蛋白以保护细胞不受水分胁迫的伤害。目前已研究证实相关蛋白有跨膜运输蛋白(水通道蛋白、ATP酶等)、水分胁迫调节剂(K^+、Na^+、蔗糖、脯氨酸、甜菜碱等)、运输或合成相关的酶、Lea蛋白、抗氧化作用相关的酶(SOD、CAT等)、水分胁迫蛋白、调控蛋白(蛋白激酶、转录因子)等。干旱胁迫诱导基因的活化至少涉及4条途径:植物细胞可能通过膨压变化或膜受体的构象变化感知水分胁迫,将胞外信号转为胞内信号,从而触发相应的信号途径,并可导致第二信使(Ca^(2+)、IP_3等)生成,在这原始信号被逐级传递放大的过程中,其中2条传递途径是依赖ABA的,另外2条传递途径是不依赖ABA的。通过基因表达调控已分析鉴定出一些水分胁迫有关的顺式作用元件(ABRE、DRE、Myc等)和转录因子(bzip、DREBP、MYC/MYB等)。

不同土壤水分条件下春小麦品种根系功能效率的研究

试验在高、低两种墒情下 ,对西北干旱、半干旱地区不同年代春小麦品种水分利用率、根系干物质重、地上部生物量、根系呼吸速率、根冠比、光合作用、籽粒产量、收获指数等根系功能效率相关指标进行了研究 ,结果表明 :根系功能效率演变趋势表现为近期品种 >中期品种 >

植物对干旱胁迫响应分子机制的研究进展

植物适应干旱环境,以各种反应维持自身的水分平衡,避免或减轻缺水对细胞的危害.本文从功能蛋白、渗透调节因子、转录因子以及蛋白激酶等方面,简单阐述植物对干旱胁迫响应机制的研究进展.

水分胁迫下不同小麦品种抗性反应与产量表现的相关研究

本研究在聚乙二醇（ＰＥＧ－６０００）模拟的不同水分胁迫条件下，研究了８个小麦品种相对发芽率、叶片相对含水量、脯氨酸含量和电解质外渗率的变化，用隶属函数对各品种的苗期抗旱性进行了综合评价，同时依据干旱棚内外各品种产量表现及其干旱系数隶属函数将参试品种分成３类。结果表明：（１）室内模拟试验与田间干旱鉴定的结果一致，说明可以用室内模拟代替田间鉴定来对育种早期世代的大量材料进行筛选；（２）归入第一类的品种如百农３２１７，豫麦２号和冀麦５４１８可作为抗旱亲本利用；（３）在水分胁迫条件下抗旱品种在苗期积累较多的脯氨酸，这一性状可作为抗旱鉴定的生理指标之一，但使用多个生理性状隶属函数综合值评价参试品种的抗旱性更趋合理。本文还对干旱系数在抗旱鉴定中的使用价值进行了讨论。

水分胁迫对冬小麦光合及生物学特性的影响

利用阜康绿洲农田的田间灌水试验,研究了不同水分胁迫程度、不同水分胁迫时期对冬小麦光合、茎秆生长、地上和地下干物质累积以及籽粒产量的影响。结果表明:随着水分胁迫程度的加剧,冬小麦光合作用、株高、干物质累积、根系生长以及籽粒产量受到的抑制作用逐渐增强;灌水量为田间持水量40%的处理在成熟期时根干重要大于其它处理,是由于干旱胁迫促进了新生根的生长,从而可使根系充分吸收中下层土壤贮水,这是减少灌水次数和提高水分利用效率的一个有效途径;冬小麦灌浆期受到重度的水分胁迫,籽粒产量明显下降,而拔节期遭受轻度的水分胁迫在恢复灌水后产量反而要高于其它处理。

作物水、肥动态生产函数—修正Morgan模型

根据作物生长的特点及影响作物产量的主要因素 ,采用相对腾发量作为水分亏缺影响函数 ,并引入肥料效应函数 ,建立了修正 Morgan模型。该模型可模拟干物质的积累过程对水、肥的响应 ,跟踪作物生长过程 ,动态仿真性强 ,可进行实时操作 ,为科学节水、合理施肥提供依据 ;且该模型所用参数相对较少 。

水分胁迫对3种豆科藤本植物光合特性及生长量的影响

探讨乡土豆科药用藤本植物的抗旱性强弱,为湘中地区石漠化治理选择易成活、高抗、高价值的造林植物提供理论依据。以厚果鸡血藤、喙果鸡血藤、常春油麻藤3种豆科藤本植物为试验材料,采用不同质量分数的PEG-6000溶液对其根系进行渗透处理,测定其出现模拟生理性干旱时的净光合速率、叶绿素总量、主根长、根系体积和地径等指标,并对测定指标进行隶属函数值计算,分析3种藤本植物的抗旱性。结果表明,随PEG-6000质量分数的不断增大,3种藤本植物的净光合速率不断减小,叶绿素总量不断下降,主根长、根系体积和地径先增大后减小。经综合隶属函数值分析,3种藤本植物抗旱性强弱顺序为常春油麻藤(0.567 4)>厚果鸡血藤(0.546 8)>喙果鸡血藤(0.478 3)。在PEG-6000人工模拟干旱环境下,常春油麻藤的抗旱性最好,厚果鸡血藤次之,喙果鸡血藤的抗旱性最差。

水分胁迫下春小麦根系吸水功能效率的研究

对水分胁迫下不同根系大小的春小麦籽粒产量与水分利用效率、相对生长速度和根系功能效率之间的关系进行了研究.实验分为3个水分处理和3个根系大小处理,3个水分处理分别是土壤含水量保持在田间持水量的80%～90% H ,50%～60% M 和30%～40% L .根系大小的处理是 1 大根系处理 B , 2 中根系处理 M 和 3 小根系处理 S .实验结果表明,在中度和重度干旱条件下小根系处理 MS和LS 的作物具有较高的WEUg、WUEdm、相对生长速度、根系功能效率和籽粒产量;在高水分处理中,上述参数的数值在大根系处理中相对较高.根呼吸耗C量在作物的整个生育期中都占有十分重要的地位,尽管根呼吸耗C比例随作物的生长而呈同步增加的趋势,但实际耗C量却呈逐步下降的趋势,同一时期作物的根呼吸速率与土壤含水量之间存在正相关关系,说明适当降低土壤含水量可以有效地减少根呼吸耗C量,有利于提高作物的存活率.在干旱半干旱地区,春小麦的根功能效率尚未达到最高值,作物产量仍有潜力可挖,通过适时补灌和减少同化物向根系分配的比例和根系对同化产物的消耗量来达到提高春小麦籽粒产量的方法是可行的,但不是长久之计.

应用隶属函数法对马铃薯进行抗旱性综合评价

为研究不同马铃薯品种的抗旱性,本文以抗旱性不同的马铃薯品种为材料,在水分胁迫条件下,通过测定马铃薯的丙二醛、游离脯氨酸、可溶性蛋白、可溶性糖和叶绿素等生理指标和马铃薯产量,研究了19份马铃薯材料的抗旱性,并采用主成分分析法和隶属函数法对其抗旱性进行了综合评价。结果表明,模糊隶属函数法可以避免单一指标的片面性,能较全面地评价马铃薯的抗旱性,根据隶属函数平均值的大小对马铃薯抗旱性进行了排序,抗旱性由强到弱的顺序为:F12,青薯9号、克新6号、393371.58,FL1533,139,冀张薯8号、乐薯1号、Er-1,波S,R9,陇薯2号、下寨65,Pepo 418,552,石引08-1,国外品种2,俄引、Russia 2。

裸燕麦种子萌发对模拟干旱胁迫的响应及其耐旱性综合评价

为了筛选耐旱性较好的裸燕麦新品种,以河北坝上地区新育成和冀西北常用的共15个裸燕麦材料为试材,以不同渗透势的PEG-6000溶液模拟水分胁迫条件,通过测定萌发抗旱指数、活力抗旱指数、相对发芽率和相对发芽势4个指标,采用模糊隶属法用上述4个指标对15个参试材料的耐旱性进行了综合评价。结果表明,坝莜6号最耐旱,花早2号最不耐旱,耐旱隶属函数总平均值分别为0.719和0.141。

水分胁迫对日光温室黄瓜产量的影响

不同时期的水分胁迫对日光温室黄瓜产量有重要影响 ,这种影响可以通过水分生产函数进行描述。通过回归分析的方法得出 :日光温室黄瓜水分生产函数与产量有着密切关系 。

4个葡萄品种对水分胁迫的响应及其抗旱性评价

以4个葡萄品种扦插苗为试材,采用盆栽试验的方法,研究了水分胁迫对葡萄叶片生理生化特性的影响,并结合隶属函数法对4个葡萄品种的抗旱性进行了综合评价。结果表明:随着水分胁迫程度的增加,葡萄叶片相对含水量和叶绿素含量都明显下降;叶片相对电导率、可溶性糖、脯氨酸的含量则明显增加;4个品种的抗旱性随土壤水分的不同而有异,中度水分胁迫时,抗旱性依次为:玫瑰香>红提>京秀>巨峰;严重水分胁迫时,抗旱性则为:玫瑰香>京秀>红提>巨峰。

谷子种子萌发对模拟干旱胁迫的响应及其耐旱性综合评价

谷子[Setaria italica(L.)Beauv]是一种优良的抗旱作物资源,在农业中具有重要的地位。但近年来,随着全球气候的变暖,水资源严重短缺,在栽培区域年降水量为250～450 mm,十年九春旱。急需选育出一些高抗旱性的材料。本研究以9个谷子材料为试材,以不同渗透势的PEG-6000溶液模拟水分胁迫条件,通过测定萌发抗旱指数和活力抗旱指数、相对发芽势、相对发芽率4个指标,研究了9个谷子材料的耐旱能力,并采用模糊隶属法用上述4个指标对9个不同材料的耐旱性进行综合评价。结果表明,9个谷子材料耐旱隶属函数总平均值范围为0.023～0.710。国08-25总平均值最高,耐旱隶属值为0.710,耐旱性最高,赤10-321总平均值最低,耐旱隶属值为0.023,耐旱性最低。

植物水分胁迫诱导蛋白研究进展

干旱是影响植物正常生长发育的一种最主要的逆境因子,研究发现了大量的植物应答水分胁迫的蛋白。笔者综述了这些蛋白的特性和功能,以提高人们对于植物抗旱机理的认识。

不同亚麻品种萌发期抗旱性研究

为了评价不同亚麻品种萌发期的抗旱性,以5个亚麻品种为供试材料,采用PEG模拟干旱胁迫,研究不同干旱胁迫对亚麻种子萌发特性的影响,并结合隶属函数法对5个亚麻品种的抗旱性进行了综合评价。结果表明:低质量浓度的PEG胁迫对亚麻种子的发芽势和发芽率影响较小,随着干旱胁迫程度的增加,亚麻种子的发芽势、发芽率、萌发指数和活力指数明显降低。不同亚麻品种对干旱胁迫的反应不同,其中坝亚11和坝亚12的发芽势、萌发指数随着PEG质量浓度的增加均呈降低趋势,而坝亚7的发芽势在100、150、200g/L PEG处理下比未进行PEG处理的CK分别提高12.8%、14.0%、11.6%。220g/L PEG处理时,坝亚7和坝亚12的发芽势、发芽率、萌发指数和活力指数均较高。采用隶属函数法进行综合评价,不同亚麻品种的抗旱性为坝亚7号>坝亚12号>坝亚11号>坝亚9号>坝亚3号。

水分胁迫后复水对糜子根冠功能的补偿效应

【目的】研究水分胁迫后复水对糜子根、冠生长和光合作用的补偿规律及补偿条件的影响,为糜子抗旱节水栽培和补偿效应研究提供理论依据。【方法】采用盆栽控水方式,以全生育期正常供水为对照,分别在糜子不同生育时期水分胁迫后复水,对复水后糜子根、冠功能的恢复以及复水前后新老叶片净光合速率等指标进行分析。【结果】(1)水分胁迫后复水,根冠功能和光合作用的补偿效应与胁迫持续时间、胁迫程度及复水时期有关。(2)三叶一心期水分胁迫复水后,重度胁迫拔节期复水处理的根冠比、根系伤流量和叶面积的恢复最快,分别高于对照和中度胁迫拔节期复水处理;同时,拔节期复水处理各指标的补偿效应高于抽穗期复水的2个处理。拔节期水分胁迫复水后,中度胁迫抽穗期复水处理的根冠比、根系伤流量和叶面积高于对照和重度胁迫复水处理。(3)与对照相比,无论是三叶一心期还是拔节期开始水分胁迫,胁迫前生长出的叶片复水后其净光合速率低,胁迫程度越重净光合速率越小;而复水后长出的新叶,三叶一心期重度水分胁迫拔节期复水处理新叶净光合速率最高,复水20d时比对照高出14.5%,中度水分胁迫拔节期复水后新叶净光合速率与对照无显著差异。【结论】三叶一心期重度水分胁迫拔节期复水有利于新生器官生理活性的提高,对糜子根冠功能和净光合速率的补偿效应最佳。

北方6种绿化灌木水分胁迫的生理响应

以红瑞木(Cornus alba)、红王子锦带(Weigela florida)、麦李(Prunus glandulosa)、辽东水蜡(Ligustrumobtusifolium)、杞柳(Salix integra)、忍冬(Lonicera maackii)6种绿化灌木幼苗为试验材料。采用盆栽控水法研究水分胁迫对6树种叶绿素相对含量值(DSPA)、相对电导率、丙二醛摩尔质量浓度、游离态脯氨酸质量分数、可溶性糖质量分数的影响,并采用模糊隶属函数法对6树种的抗旱能力进行综合评定。结果表明:6树种的抗旱能力均较强,只是适应干旱的方式不同,其抗旱能力由强到弱依次为彩叶杞柳>辽东水蜡>红瑞木>红王子锦带>麦李>金银忍冬。