夏季不同播期对苜蓿抗寒性及越冬的影响研究

为探究夏季不同播期对苜蓿抗寒性及越冬能力的影响,将秋末取样的4个播期3个苜蓿品种根颈进行低温处理,测定苜蓿根颈抗氧化酶活性及可溶性蛋白含量,翌年测定越冬率。研究表明,随着播种时期的推迟,不同苜蓿品种的越冬率均逐渐降低,7月1日播种的苜蓿越冬率最高;播期处理对苜蓿根颈超氧化物歧化酶活性和可溶性蛋白含量影响显著(P<0.01),低温处理对苜蓿根颈超氧化物歧化酶、过氧化物酶和过氧化氢酶活性有显著影响(P<0.01),不同苜蓿品种间根颈抗氧化酶活性和可溶性蛋白含量无显著影响;苜蓿越冬率与根颈超氧化物歧化酶活性和可溶性蛋白含量呈显著正相关关系(P<0.05)。夏季早播(7月1日—7月15日)有利于苜蓿安全越冬,苜蓿根颈中抗氧化酶活性和可溶性蛋白含量规律性变化对于苜蓿抗寒性具有正效作用。

短期低温对大豆苗期生长和结瘤固氮的影响

采用早熟大豆品种“黑河43”、晚熟大豆品种“东农53”进行盆栽试验,出苗后进行连续7d的低温处理(LT),昼夜温度设定为13℃/3℃,以25℃/10℃为对照,从大豆出苗28d开始,每7d进行破坏性取样共4次,测定地上部和根干物质量、根瘤生物量、全氮含量及根瘤固氮量,研究苗期短期低温对大豆生长、结瘤和固氮能力的影响。结果表明:(1)大豆出苗后7d短期低温胁迫会延缓大豆生长发育。出苗后28~42d大豆生物量显著低于CK处理,出苗后49d低温胁迫对两个大豆品种生物量均无显著影响。(2)与CK相比,低温对“东农53”和“黑河43”根瘤形成的显著抑制作用分别出现在苗后42d和35d,根瘤数量分别降低了58.8%和72.0%。出苗后49d,低温使“东农53”和“黑河43”根瘤干重分别减少48.9%和48.5%。(3)低温刺激了两个品种大豆的生物固氮能力。在出苗后49d,低温处理“东农53”和“黑河43”的生物固氮量、单位根瘤生物量的固氮量和单个根瘤的固氮量分别增加了89.9%、118.9%,249.3%、172.6%,150.6%、114.2%。生物固氮百分率分别增加了26.4个和24.5个百分点。综合来看,大豆出苗后遭遇低温冷害会延缓生长发育,并抑制根瘤的形成与生长。低温胁迫解除后大豆生长逐步恢复。短期低温对大豆根瘤固氮量和根瘤固氮能力有刺激作用,对早熟品种“黑河43”刺激作用更明显。为了更好地适应东北大豆产区早春低温环境,推荐选用早熟品种大豆。

花期和鼓粒期低温胁迫对大豆叶片生理特性及产量的影响

为研究花期和鼓粒期低温胁迫对大豆叶片生理特性及产量的影响,探讨大豆在不同时期遭遇低温胁迫的生理响应机制及恢复效应,以合丰50为材料,采用盆栽试验,设置花期自然环境温度处理(T1)、花期低温处理(T2)、鼓粒期自然环境温度处理(T3)、鼓粒期低温处理(T4),低温处理持续时间为4 d,胁迫结束后进行为期4 d的复温处理,分析不同时期低温胁迫(15℃)对大豆叶片膜脂过氧化、抗氧化酶、渗透调节物质及产量的影响。结果表明:花期和鼓粒期低温处理均显著降低大豆的产量,在低温处理1 d和4 d后,花期分别减产15.96%和36.64%,鼓粒期分别减产24.06%和50.56%。花期低温胁迫显著降低大豆单株荚数和单株粒数,鼓粒期低温胁迫显著降低大豆百粒重。在低温处理期间,随着低温持续时间延长,不同时期大豆叶片丙二醛(MDA)、过氧化氢(H_(2)O_(2))、渗透调节物质含量、超氧阴离子(O_(2)^(-))产生速率、超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)活性均呈上升趋势,过氧化氢酶(CAT)活性呈下降趋势,在恢复期间有所缓解但均未达到对照水平。由此可见,低温胁迫加剧大豆叶片细胞膜脂过氧化作用,大豆植株可通过增加渗透调节物质含量和调节抗氧化酶活性,从而在一定程度上抵御低温胁迫。花期低温胁迫主要通过减少单株荚数和单株粒数显著降低大豆产量,鼓粒期遭受低温胁迫主要抑制了大豆灌浆结实过程从而导致产量降低。

低温胁迫下不同外源激素对玉米发芽及幼苗生理特性的影响

【目的】探究外源油菜素内酯(BR)与脱落酸(ABA)对低温胁迫下玉米发芽及幼苗生长与生理特性的影响。【方法】在室内低温10℃条件下,以寒敏感材料沈137、耐寒材料LH82、PHG47和PHG29为试验材料,分别用5种不同质量浓度的外源BR与ABA浸种、培养作为试验处理;25℃蒸馏水作正向对照(CK+)、10℃蒸馏水作负向对照(CK-)。筛选出BR与ABA的最佳缓解质量浓度,利用最佳缓解质量浓度对沈137、LH82、PHG47和PHG29 4个玉米品种种子的萌发、苗期性状和生理特性进行比较。【结果】低温胁迫下,玉米种子的发芽率、胚芽长、胚根长、胚芽鲜质量等显著降低;幼苗的丙二醛、脯氨酸及可溶性糖含量显著升高,抗氧化酶活性显著增强;适当外施BR与ABA处理能有效缓解低温胁迫对玉米生长的抑制程度,沈137玉米萌发期指标、苗期地上部与地下部生物量指标的增加,MDA含量的降低表明0.10 mg/L BR与5 mg/L ABA处理缓解效果最好。【结论】外施0.10 mg/L BR与5mg/L ABA可有效缓解低温胁迫对玉米生长造成的损害。但对4个玉米品种的缓解能力不同,缓解效果由强到弱顺序为:LH82>PHG47>PHG29>沈137。

不同根型苜蓿根系对低温胁迫的响应及其抗寒性评价

为了解不同根型苜蓿在越冬期根系对低温胁迫的响应特征及其抗寒性强弱,本研究以根茎型"清水"紫花苜蓿(Medicago sativa L.cv."Qingshui")、根蘖型"甘农2号"杂花苜蓿(M.varia Martin.cv."Gannong No.2")和直根型"陇东"紫花苜蓿(M.sativa L.cv."Longdong")为材料,于2009年9月15日、10月15日、12月15日,2010年1月15日、3月15日在甘肃天水、榆中和武威3个生态区,对自然降温、升温过程中苜蓿根系脯氨酸、可溶性蛋白质、可溶性糖和丙二醛(MDA)含量及过氧化氢酶(CAT)、超氧化物歧化酶(SOD)活性6项生理指标的动态变化进行监测。结果表明,在3个生态区,3类根型苜蓿根系MDA含量随气温的变化均呈先升高后降低再升高的变化趋势;脯氨酸、可溶性糖含量和CAT活性均随气温的下降而增加,随气温升高而减少;而可溶性蛋白质含量和SOD活性在不同生态区的不同品种间随气温的变化规律不同。应用隶属函数法进行抗寒性综合评判,不同根型苜蓿抗寒性强弱顺序为:根茎型"清水"紫花苜蓿>根蘖型"甘农2号"杂花苜蓿>直根型"陇东"紫花苜蓿;同一品种在不同生态区抗寒性强弱顺序为:榆中>武威>天水,与所在地的海拔呈显著正相关。

三种禾本科牧草低温胁迫的生理响应

研究低温胁迫对中间偃麦草(Elytrigia intermedia)、羊草(Leymus chinensis)和老芒麦(Elymus sibiricus)生理指标的影响。结果表明,随温度的降低和胁迫时间的延长,其总叶绿素含量均呈下降趋势,但细胞伤害率和游离脯氨酸的含量均增加;中间偃麦草伤害率最小,叶绿素下降幅度最低,游离脯氨酸积累最多,而老芒麦则与之相反。三种禾本科牧草的脯氨酸积累和伤害率呈正相关,它们与叶绿素含量呈负相关。

低温胁迫对不同物候期细叶杜香的生理影响

对 4℃低温胁迫下 ,不同物候期细叶杜香 (Ledum palustreL .subsp .decumdens)的可溶性蛋白质含量、可溶性糖含量、脯氨酸含量和水分含量进行了研究。结果表明 ,不同物候期的细叶杜香对低温胁迫的适应机制不相同。萌发期细叶杜香抗逆性强 ,可溶性蛋白质、可溶性糖和脯氨酸含量在低温胁迫过程中上升且维持在一个较高的水平 ;生殖期和营养期细叶杜香抗逆性较弱 ,三者含量在低温胁迫过程中先下降 ,低温适应机制形成后逐渐升高。三个物候期的细叶杜香含水量维持在恒定水平 ,束缚水 (Wd)

不同处理对脂松苗木自然越冬过程中生理指标和越冬伤害的影响

研究不同处理(秋季涝渍、秋季变温、冬季遮荫)对2年生盆栽脂松苗木在自然越冬过程中针叶的膜脂过氧化作用、抗氧化酶活性和有机渗透调节物质的动态变化,并结合越冬伤害调查分析不同处理对其越冬伤害的影响。结果表明:在自然越冬期间各处理脂松苗木针叶的电导率、丙二醛(MDA)质量摩尔浓度、脯氨酸质量分数及过氧化物酶(POD)活性均表现为先升高后降低的变化趋势,可溶性糖质量分数表现为先升高后下降再升高,超氧化物歧化酶(SOD)活性在整个越冬期间总体的变化呈"M"形状;说明脂松苗木能够快速应对环境变化,通过调整生理代谢使叶片中快速积累渗透调节物和激活抗氧化酶防止氧自由基积累抑制膜脂过氧化,提高了脂松苗木组织内部的抗氧化能力、增强抗寒能力,从而在冬季低温变化过程中起到保护作用;各处理苗木均有不同程度的越冬伤害现象发生,冬季遮荫、秋季涝渍和秋季变温处理在3月份分别有10%、44%和100%的苗木发生越冬伤害现象,5月份的调查中分别有2%、10%和16%的苗木死亡。综合分析可见,脂松苗木具有较强的抗寒性,秋季骤然变温或秋季涝渍均会导致苗木在自然越冬过程中发生越冬伤害,而冬季适当遮荫有利于脂松安全越冬。

中国粳稻地方品种孕穗期耐冷性评价及聚类分析

用原产于中国18个省的329份粳稻地方品种为材料,分析了自然低温和冷水胁迫下不同省份粳稻地方品种孕穗期耐冷性及主要农艺性状表型差异和聚类特点。结果表明,在自然低温和冷水胁迫下各省份粳稻地方品种的孕穗期耐冷性状及主要农艺性状有明显的差异。在自然低温和冷水胁迫下,天津、四川和台湾品种的结实率及冷水反应指数均较高,表现较强的孕穗期耐冷性和迟钝的冷水反应。云南品种在自然低温下表现为较强的孕穗期耐冷性(结实率),而在冷水胁迫下播种至抽穗天数和株高的冷水反应指数较高,表现为迟钝的冷水反应。从总体趋势上看,自然低温和冷水胁迫下,除个别省份外,纬度相对较高的北方省份品种的孕穗期耐冷性(结实率)强于纬度相对较低的南方省份品种。此外,在自然低温和冷水胁迫下,各省粳稻地方品种的聚类结果总体上与各省品种的地理位置及其耐冷性有密切的联系,而在冷水胁迫下品种的聚类结果与品种地理位置的关系比自然低温下更为密切。

药隔期低温对小麦生长发育的影响

选用6个冬小麦品种为材料,采用人工气候室盆栽和药隔期低温胁迫的方法,研究药隔期低温对冬小麦生长发育和穗部结实率的影响。结果显示,药隔期-2℃低温胁迫24 h和48 h对小麦的生长状态、结实率及千粒重均有不同程度的影响,低温胁迫24 h大部分品种结实率降低不明显,胁迫48 h降低幅度明显增大,表明-2℃低温胁迫时间越长,小麦受害越重。根据结实率的变化判定,6个品种的耐倒春寒能力表现为济麦22、临麦4号﹥烟农19﹥鲁原502、济南17和周麦18。

气温对杂交水稻Ⅱ优718结实率的影响分析

本文采用5个品种,6个播期的裂区试验设计,研究在自然高温和低温胁迫下Ⅱ优718的结实率表现。结果表明:①结实率的大小依次是:辐恢838>Ⅱ优838>辐恢718>Ⅱ优718>Ⅱ-32B;②结实率与产量的回归系数大小依次是:Ⅱ优718>辐恢838>Ⅱ优838>辐恢718>Ⅱ-32B;③抽穗前15 d的活动积温和有效积温对结实率的影响较小,而抽穗后的活动积温和有效积温对结实率的影响较大;④Ⅱ优718、Ⅱ优838在抽穗后都具有一定的耐高温性,且Ⅱ优718、Ⅱ优838的耐高温性主要来自于其父本;⑤辐恢718的耐高温性能比辐恢838好,Ⅱ优718、Ⅱ优838比3个亲本的耐高温性能都好;⑥各品种的耐低温性依次是:Ⅱ优838>辐恢838>Ⅱ优718>辐恢718>Ⅱ32B,且Ⅱ优718与Ⅱ优838两个品种的耐低温能力在同一水平上;⑦Ⅱ优718与Ⅱ优838的结实率受父本的影响均大于母本。

苦瓜种质资源耐冷性鉴定

以148份苦瓜种质为试材,进行发芽期和苗期的耐冷性鉴定和评价,比较不同类型苦瓜种质的耐冷性和变异程度。结果表明:发芽期、苗期耐冷性达到3级的种质数分别为32份和48份,占供试样品的21.62%和32.43%;不同类型的苦瓜种质耐冷性差异不同,在发芽期各类型苦瓜种质的耐冷性差异较大,其中以果皮绿色种质、刺瘤种质和近圆型种质耐冷性较强;在苗期各类型苦瓜种质耐冷性差异较小,其中以果皮深绿色种质、刺瘤种质和近圆型种质耐冷性较强;苦瓜芽期和苗期耐冷性具有一定的相关性但并不一致;研究结果为苦瓜耐冷新品种的选育提供新的种质,并为开展苦瓜耐冷机制研究积累材料。

草坪抗逆增绿剂对细叶结缕草抗寒性的影响

以细叶结缕草(Zoysia tenuifolia)为材料,研究自然降温过程中施用草坪抗逆增绿剂对草坪草生长和叶绿素含量、CAT、SOD、POD和PAL活性的影响。结果表明,自然降温过程中施用草坪抗逆增绿剂后,在恢复生长期草坪草叶绿素含量,CAT和POD酶活性升高,而SOD、PAL酶活性无变化。降温前、降温后施用草坪抗逆增绿剂可使叶片CAT、POD酶活性升高,与对照之间差异显著(P<0.05),尤其是降温前施用效果更佳。因此,在自然降温前施用草坪抗逆增绿剂可有效增强CAT、POD酶活性及其对生物体活性氧的清除能力、增加叶绿素含量、提高草坪草抗寒性和观赏性。

低温胁迫对紫花苜蓿种子萌发期可溶性糖和淀粉的影响

在种子萌发期,对肇东、敖汉、中牧一号、驯鹿和阿尔冈金5个紫花苜蓿(Medicago sativa L.)品种进行不同温度的低温处理,比较不同温度下各品种的可溶性糖和淀粉含量的变化。结果表明,低温胁迫下,各品种可溶性糖含量变化呈先降低后升高再降低的趋势,淀粉含量的变化呈先升高后降低的趋势,不同品种的两者含量的变化程度不相同。

不同播期下小麦品种百农207越冬期生理生化特性

为了研究播期对小麦品种百农207越冬期生理生化特性的影响,以周麦18为对照,于2016—2017年10月08日、10月15日、10月22日、10月29日和11月05日在大田条件下进行不同播期试验,并测定小麦越冬期根系活力及叶片叶绿素、脯氨酸(Pro)、可溶性蛋白(Pr)、丙二醛(MDA)、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)等生理生化指标。结果表明,在大田自然低温条件下,随播期推迟,2个小麦品种越冬期各生理生化指标变化趋势不尽一致。与周麦18相比,5个播期中,百农207除11月05日播期的Pro含量显著降低(P <0.05)外,其他播期的根系活力、叶绿素含量、Pro含量、Pr含量、SOD活性和POD活性均有提高,MDA含量显著降低(P <0.05)。由此可见,百农207越冬期耐寒性强于周麦18,其中以10月08日至10月15日可作为百农207的适宜播期播种,周麦18应适当晚播。

NR1151天然橡胶材料的热空气老化性能

通过不同应力状态下热空气老化试验和高低温循环老化试验,研究了NR1151天然橡胶性能的老化变化情况。结果表明:在70,90℃和110℃不同温度下连续热空气老化时,NR1151天然橡胶材料的拉伸强度和拉断伸长率均随着老化时间增加而明显下降,温度越高则下降越快;90℃时,应力对NR1151的老化有明显的加速作用;高低温循环老化时,NR1151天然橡胶材料的拉伸性能老化速率变慢,且循环周期越短,性能老化速率越慢。

植物抗寒生理性研究进展

结合低温胁迫过程中相关生理指标的变化,对植物的抗寒性强弱进行了探讨,从而为植物的引种栽培提供参考依据,更为耐寒植物品种的选育奠定基础。通过对目前植物抗寒生理性研究的分析发现,目前广泛采用依据自然降温或人工设置低温胁迫过程中相关生理生化指标的变化,对植物抗寒性进行判断;并对2种方式中分别存在的研究周期长、较难真实模拟自然界低温等特点进行了初步探讨;尤其针对植物的抗寒性易受到环境温度的变化而发生改变的现实,对目前抗寒性研究中依然少见有对降温幅度、持续时间等对植物抗寒性影响的综合性研究进行了展望。

灌浆初期低温对春玉米产量构成的影响研究

旨在研究东北地区低温冷害对春玉米灌浆的影响,确定春玉米灌浆期间冷害影响农业气象指标。用人工气候室通过模拟自然低温(平均15℃、17℃、19℃)方法,对灌浆初期盆栽春玉米进行(3、5、7天)胁迫处理。结果表明:春玉米在灌浆初期经不同天数的低温处理后,穗粒数减少,穗粒重、百粒重和叶绿素降低,成熟期延迟,果穗秃尖长度和籽粒含水量增加,作物产量呈不同程度的下降。温度越低,持续时间越长,对玉米产量的影响越严重。其中在15℃低温下处理7天后,玉米产量下降最大,较对照穗粒重减少了32.4%,百粒重减少9.2%。可见,灌浆初期低温对春玉米产量结构影响最大的因素是结实率和籽粒干物质含量的双重降低。

自然低温胁迫对白三叶草的膜损伤与SOD活性的影响

在自然低温驯化胁迫条件下,研究了白三叶草(Trifolum repnes Linn)的叶片和根的MDA含量、电导率、SOD活性的变化。结果表明,随着胁迫温度的降低与时间的延长,叶片和根MDA的含量与电导率总体上都表现出明显上升的趋势,但叶片的比根的上升的速度快,并且比根的高。根的SOD活性持续升高,叶片的SOD活性是先上升后下降。表明白三叶草的根比叶片的抗寒性更强。

自然高低温胁迫下粳稻穗粒数相关性状稳定位点的发掘

为发掘自然高低温胁迫下粳稻穗粒数3个相关性状的稳定位点,本研究对日本晴/越光//日本晴染色体片段置换系(CSSL)群体的48个株系在2015年庐江正常年份(E1)、2016年陵水自然低温(E2)以及2016年庐江自然高温(E3)3个不同温度环境下的每穗总粒数(GNP)、每穗实粒数(FGP)和结实率(SF)进行非条件QTL定位和将生育期矫正到相同水平下的条件QTL定位。结果表明,控制3个性状的QTL均以加性效应为主。CSSL群体中检测到控制每穗总粒数的稳定位点qGNP7.1,控制每穗实粒数的稳定位点qFGP6.1和qFGP11,控制结实率的稳定位点qSF9和qSF11。其中,qGNP7.1、qFGP11和qSF11的增效等位基因来自越光,qFGP6.1和qSF9增效等位基因来自日本晴。位于相同染色体片段的qFGP11和qSF11在3个环境中均能检测到,表明控制该位点的等位基因在自然高低温下均能稳定表达;qGNP7.1在E1和E2中均能检测到,表明该位点等位基因的表达不受自然低温的影响;qFGP6.1和qSF9均在E1和E3中检测到,表明以上2个位点等位基因的表达不受自然高温的影响。本研究结果为利用分子标记改良粳稻穗粒数3个相关性状及耐高低温新材料的选育提供了参考。