科研产出
高温胁迫对丽蚜小蜂死亡率和保护酶系的影响
《草原与草坪 》 2023 CSCD
摘要：[目的]探究不同温度和时间处理对丽蚜小蜂(Encarsia formosa)的致死作用,明确丽蚜小蜂对温度胁迫的生理应答机制.[方法]测定不同温度(35、37和39℃)对丽蚜小蜂成虫24 h内存活率的影响和丽蚜小蜂成虫在35、37和39℃下胁迫4、8 h后体内的超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)和过氧化物酶(POD)活性.[结果]丽蚜小蜂成虫的死亡率随着胁迫温度上升和时间的延长而加剧,在35℃以上1 h就出现死亡,与对照25℃存在显著差异.丽蚜小蜂成虫的SOD和POD活性随着温度的升高,呈现先升高后下降的趋势,在4 h时,SOD活性在37℃达到峰值,显著高于对照(25℃)的活性;POD活性在温度35℃、8 h时达到峰值且与其他温度和时间存在显著差异;CAT活性在37℃、4 h时达到最大值,并与其他温度和时间存在显著差异.SOD、POD和CAT 3种保护酶在 35℃、8 h之内和37℃、4 h之内对丽蚜小蜂可起到保护的作用.[结论]温度高于35℃的环境对丽蚜小蜂的种群数量具有显著影响.
关键词： 丽蚜小蜂 高温胁迫 超氧化物歧化酶 过氧化物酶 过氧化氢酶
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灌浆期高温胁迫对不同品种小麦蛋白组分及面团揉混特性的影响
《核农学报 》 2020 北大核心 CSCD
摘要：为研究灌浆期高温胁迫对不同品种小麦蛋白组分及面团揉混特性的影响,以济麦22(JM22)和新麦26(XM26)为材料,通过灌浆初期(S1)和灌浆中期(S2)在田间搭棚进行高温胁迫处理,以未进行高温胁迫的大田小麦作对照(CK),收获后对小麦淀粉黏滞谱、蛋白质组分含量和揉混参数等进行分析。结果表明,与各自CK相比,JM22的黏滞谱参数除回复值和糊化温度降低外,其余参数均升高,XM26的黏滞谱参数除峰值时间外均降低。S1和S2使JM22的峰值黏度、低谷黏度、崩解值、最终黏度、峰值时间分别较CK提高2.81%和18.63%、7.71%和19.51%、11.88%和21.15%、1.88%和12.22%、2.45%和4.08%,且S2均大于CK和S1,S1与CK差异不显著;S1和S2使XM26的峰值黏度、低谷黏度、最终黏度、回复值分别较CK降低12.95%和31.21%、1.81%和27.18%、2.50%和22.22%、3.57%和14.39%,其中,S2、S1与CK三者之间的峰值黏度均达显著水平。与CK相比,高温胁迫后JM22的蛋白质含量降低,而XM26升高。两品种各组分蛋白含量均发生改变,S1和S2使JM22谷蛋白含量减少4.52%和6.01%,S1和S2使XM26谷蛋白增加13.66%和17.27%,不可溶蛋白增加28.95%和34.80%,谷醇比也增加。高温处理对两品种面团揉混参数值也有一定影响,S1使JM22和XM26的峰值时间、峰值高度、8 min带宽分别较各自CK显著增加8.50%和42.80%、12.20%和2.80%、26.57%和68.30%,而S2的两品种只有峰值时间同时显著增加,分别增加9.60%和28.50%。本研究结果为优质专用小麦品质提升栽培技术提供了理论基础。
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小麦不同绿色器官对灌浆中期高温胁迫的响应
《山东农业科学 》 2020
摘要：为阐明小麦不同绿色器官对高温胁迫的响应差异及其生理机制,于2017—2019年连续两个生长季在山东省农业科学院济南试验田,以济麦22(JM22)和新麦26(XM26)为材料,采取田间搭建塑料大棚增温方式于花后12~14天(共3天)进行处理,研究小麦旗叶、穗、穗下节间和旗叶鞘等不同绿色器官的抗氧化酶活性、非光化学耗散以及叶黄素循环组分变化等生理特性.结果表明,灌浆期高温胁迫后,小麦穗、旗叶、穗下节间和旗叶鞘等器官的叶绿素含量均较对照降低,MDA含量增加,电导率增大.高温胁迫使JM22和XM26旗叶SOD活性分别较对照升高15.55%和22.60%,穗部则分别降低12.67%和23.00%,穗下节间和旗叶鞘比对照降低较少.高温胁迫加重了不同绿色器官POD活性的下降趋势,胁迫结束0天JM22和XM26旗叶、穗、穗下节间和旗叶鞘的POD活性分别较对照降低21.41%和28.73%、34.97%和47.04%、36.17%和46.89%、40.29%和50.25%.JM22和XM26旗叶CAT活性分别比对照增加13.00%和34.40%,而穗、穗下节间和旗叶鞘分别较对照降低30.09%和58.96%、1.75%和37.76%、16.20%和40.06%.高温胁迫使两品种各绿色器官的NPQ值升高,其中JM22旗叶、穗、穗下节间和旗叶鞘分别比对照增加2.94%、34.38%、34.38%和11.76%,XM26分别增加10.34%、20.00%、16.67%和14.29%.两品种不同绿色器官的过剩光能显著降低,与对照相比过剩光能降幅由大到小依次为穗>旗叶>穗下节间>旗叶鞘.各绿色器官的(A+Z)/(A+Z+V)都显著增加,其中穗下节间变化最大,其次是旗叶鞘,再次是穗,旗叶变化最小.综之,灌浆中期高温胁迫使旗叶中清除活性氧的保护性酶活性显著升高,而穗、穗下节间和旗叶鞘的保护性酶活性则降低;非叶器官通过非光化学耗散和依赖叶黄素循环的热耗散能力要优于旗叶.JM22较XM26能够更加有效地启动保护酶系统来应对高温造成的活性氧积累和膜脂过氧化,且其通过叶黄素循环和非光化学耗散过剩光能的能力也优于XM26.
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吐丝前高温胁迫对不同耐热型夏玉米产量及穗发育特征的影响
《中国农业科学 》 2020 北大核心 CSCD
摘要：[目的]吐丝前高温是影响玉米雌雄穗发育的重要因素之一,对玉米产量形成至关重要.探明吐丝前高温胁迫对玉米产量及雌雄穗发育进程的影响,为玉米稳产高产提供保障.[方法]以花粒期耐热型玉米品种郑单958和热敏感型玉米品种联创808为供试材料,采用盆栽试验,在第9片叶展开期至吐丝期,移入人工智能温室进行高温胁迫(最高温度/最低温度为40/30℃),对照的最高温度/最低温度为35/25℃,研究高温胁迫对不同耐热型玉米产量、雌雄穗生长发育及外观形态结构、花粉花丝微观结构和光合特性的影响.[结果]第9片叶展开期至吐丝期高温胁迫显著降低了夏玉米穗长、行粒数、穗粒数和粒重,进而导致产量显著下降.与对照相比,高温胁迫下郑单958和联创808行粒数分别降低22.21%和24.59%,穗粒数分别降低29.85%和27.80%,千粒重分别降低24.04%和17.47%,导致籽粒产量分别降低44.98%和40.88%,差异均达显著水平.高温胁迫抑制了2个玉米品种雌雄穗发育,雌、雄穗干重和雌穗长度显著降低,光合性能显著降低,开花吐丝间隔期(ASI)拉长.高温胁迫后,郑单958和联创808吐丝期雄穗干重分别降低39.42%和15.60%,雌穗干重分别降低22.50%和15.56%,穗位叶净光合速率分别降低48.70%和56.48%,开花吐丝间隔期(ASI)分别达7 d和6 d,雌穗吐丝时间推迟是ASI拉长的主要原因.高温胁迫对玉米花粉及花丝表面超微结构均产生了明显影响,2个玉米品种花粉粒表面均出现干缩褶皱,外壳出现网状纹突起,萌发孔内陷;玉米花丝表面褶皱,花丝毛数明显降低,且存在的花丝毛几乎全部倒伏于花丝表面上,造成花丝接受花粉面积减少,且郑单958花粉花丝受损程度明显重于联创808.[结论]第9片叶展开期至吐丝期高温胁迫,对耐热型品种郑单958的产量形成、光合特性和雌雄穗发育的影响均高于热敏感型品种联创808.第9片叶展开期至吐丝期高温胁迫导致粉花丝微观形态受损,抑制雌雄穗发育,显著降低玉米光合能力,使得穗粒数和粒重减少,籽粒产量显著降低.因此,生产中适宜玉米品种的选用需参考不同区域高温逆境易发生阶段来确定.
关键词： 夏玉米 高温胁迫 穗发育特征 籽粒产量 花粉花丝微观结构
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施氮量对花后高温胁迫后小麦同化物积累、转运及产量的影响
《中国农业科学 》 2020 北大核心 CSCD
摘要：[目的]明确不同施氮量对高温胁迫后小麦同化物积累和转运的影响及其生理基础,以期为小麦抗逆稳产栽培提供技术和理论依据.[方法]于2018-2019年在济南和济阳两地进行,以济麦44为材料,田间搭建高温棚进行高温胁迫处理,设置2个温度处理(CK:未胁迫,H:花后高温胁迫),3个氮肥水平(低氮N1: 180 kg·hm-2,常规氮N2:240 kg·hm-2,高氮N3:300 kg·hm-2).通过分析小麦花前同化物质的转运、成熟期同化物质的积累与分配、叶片与籽粒中蔗糖合成酶在同化物转运中的作用,阐明了不同施氮量对花后高温胁迫后小麦籽粒产量形成的影响机制.[结果]不同施氮量对高温胁迫后小麦的减产率影响不同,N1处理减产率为54.78%(济南)和50.19%(济阳),N2处理为24.05%(济南)和25.29%(济阳),N3处理为54.49%(济南)和44.13%(济阳).高温胁迫后,与N1和N3处理相比,N2处理成熟期同化物积累量、花前营养器官同化物向籽粒中转运量和转运率、花后同化物积累量和积累率、同化物向籽粒中的分配比例均显著增加;N2处理旗叶SPAD值、蔗糖合成酶SS-Ⅱ合成方向活性和籽粒蔗糖合成酶SS-I分解方向活性增加.[结论]本试验条件下,施氮量为240 kg·hm2可以显著减缓高温胁迫后旗叶衰老,维持旗叶中SS-Ⅱ和籽粒中SS-Ⅱ较高的酶活性,保持较高的同化物合成能力和向籽粒中的转运能力,提高同化物向籽粒中的积累量和分配比例,降低高温胁迫后小麦籽粒产量的损失率.
关键词： 小麦 施氮量 高温胁迫 同化物质积累 同化物质转运 籽粒产量
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夏玉米品种花期耐热性鉴定与评价
《山东农业科学 》 2019
摘要：花期高温是影响夏玉米稳产和高产的重要因素之一,筛选和推广耐热性较强的玉米品种是减少高温热害损失的有效途径.以10个山东省主推玉米品种为试材,研究高温对不同夏玉米品种产量、产量构成因素及穗部性状的影响,继而通过主成分分析、聚类分析和各品种的表现进行综合评定,筛选确定夏玉米花期耐热性评价指标,并以此对10个玉米品种进行花期耐高温能力强弱分类.结果表明,花期高温胁迫下,10个玉米品种产量、穗粒数和穗数分别比对照平均降低27.19%、9.31%和7.31%.主成分分析表明,产量、行粒数、穗粒数、秃尖长和穗数可作为花期玉米耐高温筛选的主要鉴定指标;10个夏玉米品种耐高温能力具有较大差异,其中郑单958、鲁单818和中单909为耐高温型品种,农大108为中度耐高温型品种,登海605和农华101等6个品种为高温敏感型品种.本研究得出产量、行粒数、穗粒数、秃尖长和穗数可作为花期玉米品种耐高温能力评价的主要鉴定指标,郑单958、鲁单818和中单909可用于易发生玉米花期高温热害区域种植.
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灌浆初期高温胁迫对不同耐热性小麦品种形态和产量的影响
《中国生态农业学报 》 2019 北大核心 CSCD
摘要：研究灌浆初期高温胁迫对不同耐热性小麦品种的影响,有助于为耐热稳产性小麦品种选育提供方法,也可为小麦丰产抗逆栽培技术提供理论参考.以‘济麦22’(JM22)、056852品系(056852)、‘新麦26’(XM26)和‘藁城8901’(GC8901)4个不同耐热性小麦品种(系)为材料,通过灌浆初期(花后12~14 d)在田间搭建塑料棚模拟高温胁迫,研究高温胁迫对小麦形态和籽粒产量的影响.高温胁迫处理3d,处理最高温度达43.13℃,处理日均温较不搭棚的田间对照温度在胁迫3d中分别高10.48℃、9.71℃、9.84℃.结果表明:灌浆初期高温胁迫降低了小麦的植被覆盖指数和冠层叶绿素含量,JM22和056852高温胁迫处理与对照的NDVI值和冠层叶绿素含量在胁迫后差异不显著,而XM26和GC8901分别显著下降9.66%、6.26%和12.10%、10.73%.高温胁迫后不同耐热性小麦品种(系)籽粒灌浆持续期显著缩短,与对照相比,JM22、XM26、056852和GC8901籽粒灌浆持续期分别显著缩短1.4 d、2.4 d、0.8d和3.0 d.千粒重和籽粒产量因高温胁迫显著降低,XM26和GC8901分别比对照产量降低11.43%和10.05%,JM22和056852产量分别降低6.41%和6.93%.综上,灌浆初期高温胁迫不同程度地加速了耐热性不同小麦品种(系)冠层叶绿素的降解,缩短了籽粒灌浆天数,减少了灌浆物质的积累,降低了籽粒产量.试验材料JM22耐热性和丰产性都较好;056852品系耐热性较好,产量一般;XM26和GC8901耐热性较差,产量较低.
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集胞藻PCC 6803中丝氨酸/苏氨酸激酶SpkC对高温胁迫的响应
《微生物学报 》 2018 北大核心 CSCD
摘要：丝氨酸/苏氨酸激酶是蓝藻感知和转导外界刺激的重要元件,但至今蓝藻中很多丝氨酸/苏氨酸激酶的功能尚属未知。【目的】研究集胞藻PCC6803中的丝氨酸/苏氨酸激酶Spk C是否参与对高温胁迫的响应。【方法】本研究采用同源重组的方法构建spC基因完全敲除突变株,检测突变株与野生株在高温胁迫下的生长状况、色素组成,并对高温胁迫下叶绿素荧光参数差异进行分析,比较光合系统Ⅱ活性差异。此外,通过测定生长速率来判断高温胁迫后藻株的恢复情况。【结果】经过42℃高温胁迫后,与野生株相比,突变株ΔspkC生长减缓,光合色素(叶绿素、类胡萝卜素和藻胆色素)的含量降低;45℃高温胁迫下突变株ΔspkC的光合系统Ⅱ活性下降幅度更大;经过5 d 42℃高温处理后,突变株生长几乎停滞,存活率较野生株明显降低。【结论】集胞藻PCC 6803中spkC基因的缺失导致突变株对高温胁迫响应出现缺陷,提示丝氨酸/苏氨酸激酶SpkC参与响应高温胁迫。
关键词： 集胞藻PCC 6803 丝氨酸/苏氨酸激酶SpkC 高温胁迫
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高温胁迫对不同番茄品种叶片抗氧化系统的影响
《山东农业科学 》 2016
摘要：番茄是我国保护地内种植经济效益较高的蔬菜,约占整个保护地蔬菜种植面积的30%,在设施蔬菜栽培中占有重要地位。夏季高温会导致番茄果实商品性差、畸形果率高、坐果率低等问题,严重制约番茄的周年生产与供应。因此,了解番茄在高温胁迫条件下的抗氧化系统变化规律,对番茄的抗逆育种和增产增收都具有十分重要的意义。本研究以17种耐热性不同的番茄品种为试验材料,以25℃为对照条件,研究40℃高温条件下番茄幼苗叶片中抗氧化酶(SOD、POD、CAT、APX)活性、可溶性蛋白和丙二醛(MDA)含量的变化。结果表明:与对照相比,随着高温胁迫时间的延长,番茄叶片中抗氧化酶活性、可溶性蛋白和MDA含量多呈现先上升后下降的趋势;但不同番茄品种的峰值出现时间不同。这说明不同番茄品种的耐热性和对高温胁迫的响应机制存在差异。
关键词： 番茄 高温胁迫 响应机制 抗氧化酶系统 丙二醛(MDA) 可溶性蛋白
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高温胁迫对不同花生品种生理指标的影响
《花生学报 》 2015
摘要：为了比较不同花生品种对高温胁迫的耐性机制,以高温敏感性花生品种冀花4和抗性品种豫花9719为供试材料,在苗期进行45℃的高温处理16d,测定了生物量、光合作用及活性氧簇(Reactive oxygen species,ROS)代谢相关指标。结果表明,与对照相比,(1)高温处理后两品种株高和干重均降低,豫花9719和冀花4株高分别降低37.95%和37.04%;冀花4的干重降低21.17%,豫花9719的干重不变。(2)冀花4的Fv/Fm降低1.71%,但豫花9719未受影响;高温处理使豫花9719叶片含水量及叶绿素a的含量分别增加0.78%和33.89%,两品种叶片类胡萝卜素含量分别降低11.14%和13.06%,可溶性蛋白含量分别增加54.04%和70.25%。(3)高温处理后,豫花9719和冀花4叶片MDA含量分别增加39.30%和36.30%,SOD活性分别增加28.82%和30.84%,但CAT活性不变;豫花9719叶片中游离脯氨酸含量增加811.23%。由此得出结论,抗性品种豫花9719叶片中渗透调解物质游离脯氨酸含量的增加,有效维持了叶片组织内含水量,减轻了高温胁迫对PSII的伤害,可能是其抵御高温胁迫的有利生理反应。
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