科研产出
苗期干旱及复水对玉米生长和生理特性的影响
《山东农业科学 》 2020
摘要：采用盆栽控水试验,以水分敏感性不同的2个玉米品种创玉358和郑单958为试材,设置3个水分梯度:CK(正常供水,保持最大田间持水量的75%~80%)、MS(中度干旱,保持最大田间持水量的50% ~55%)和SS(重度干旱,保持最大田间持水量的35%~40%),实施控水10 d后均恢复到正常供水水平并保持正常供水5d之处理,研究苗期干旱及复水条件下玉米株高、单株叶面积、生物量、叶绿素相对含量、抗氧化酶活性、可溶性蛋白质含量、可溶性糖含量和脯氨酸含量的变化,探讨干旱胁迫及复水对玉米生长发育、抗氧化酶以及渗透调节物质的影响机制.结果表明:干旱胁迫抑制玉米生长,致使株高、地上生物量显著下降,胁迫程度越高降幅越大;相同胁迫下,创玉358降幅高于郑单958;复水5 d时中度干旱处理的株高、叶绿素含量、生物量都产生补偿效应,郑单958补偿效应更大.中度干旱处理主要通过SOD、POD和CAT的协同作用来清除活性氧,重度干旱处理清除活性氧的能力急剧降低;复水后主要通过保持较高的SOD、POD活性来有效清除活性氧.干旱胁迫提高玉米叶片中丙二醛含量,胁迫程度越大其含量越高;相同胁迫处理郑单958叶片中丙二醛含量低于创玉358,复水后干旱处理叶片中丙二醛含量降低.干旱胁迫提高玉米叶片中脯氨酸和可溶性糖含量,胁迫程度越大含量越高;相同干旱处理,郑单958叶片的可溶性糖和脯氨酸含量均高于创玉358;复水5d后干旱处理玉米叶片中可溶性糖和脯氨酸含量均降低,重度干旱降幅大于中度干旱.
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干旱胁迫对冬小麦水分关键期的生理特性和物质生产影响
《沙漠与绿洲气象 》 2019
摘要：试验于2016—2017年和2017—2018年连续2个冬小麦生长季在自动控制遮雨棚内的水分控制场进行,以"齐麦2号"为试材,在水分关键期(拔节期—扬花期)设计5个梯度水分处理(T1处于适宜水平,T2、T3、T4、T5分别按照水分关键期常年降水量减少20%、50%、75%、100%进行一次性补水)和1个雨养对照的水分控制试验,模拟研究不同程度干旱胁迫对水分关键期冬小麦叶片光合生理特性、抗氧化酶活性及产量结构的影响。结果表明:轻度干旱胁迫会造成冬小麦叶片P_(max)、Gs、Ci降低,Ls升高,气孔因素是导致冬小麦叶片光合速率降低的主要原因;而重度干旱胁迫下冬小麦叶片Ci升高,Ls降低,非气孔因素是导致冬小麦叶片光合速率降低的主要原因。轻度干旱胁迫会迫使冬小麦叶片SOD酶、POD酶、CAT酶活性显著升高,从而减轻MDA含量升高对冬小麦叶片膜系统的损伤,复水后抗氧化酶活性和MDA含量均可恢复至正常水平,而重度干旱胁迫下冬小麦叶片SOD酶、POD酶、CAT酶活性受到抑制,无法清除叶片内过多的MDA,复水后抗氧化酶活性和MDA含量均无法恢复至正常水平,叶片膜系统遭受不可逆的破坏。此外,水分关键期干旱胁迫还导致冬小麦灌浆速率、千粒重、穗粒数显著降低、不孕穗率升高,理论产量大幅降低。
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水分胁迫对扬花期冬小麦光合特性和干物质生产及产量的影响
《干旱气象 》 2019
摘要：试验于2016—2017年冬小麦生长季在临沂设施农业气象试验站自动控制遮雨棚内的水分控制场进行,以"齐麦2号"为试材,在水分关键期设计5个梯度水分处理(T1适宜水平,T2、T3、T4、T5分别按照冬小麦水分关键期比常年降水量减少20%、50%、75%、100%一次性补水)和1个雨养对照的水分控制试验,模拟研究不同程度干旱胁迫对扬花期冬小麦光合特性、干物质生产及产量的影响。结果表明:干旱胁迫下,扬花期冬小麦叶片叶绿素a含量、光合速率(P_n)、气孔导度(G_s)、蒸腾速率(T_r),株高、叶面积、地上部分总干重均呈降低趋势,且干旱胁迫越重,降低幅度越大,T5处理叶绿素a含量、P_n、G_s、T_r、株高、叶面积及地上部分总干重分别较T1处理降低33.6%、67.4%、90.9%、84.6%、43.9%、19.1%和33.3%;随着干旱胁迫的加剧,水分利用效率(WUE)则呈先增加后降低的趋势,并在轻度干旱胁迫时达到最高;干旱胁迫促进植株养分向叶、鞘转移,减少对茎、穗的养分供给,不利于冬小麦产量提高,此外,扬花期干旱胁迫还造成冬小麦灌浆速率降低、不孕穗率升高,理论产量大幅降低。
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小麦新品种济麦262抗旱性研究
《山东农业科学 》 2019
摘要：济麦262是新近育成的旱地小麦新品种,目前正在山东省大面积推广应用。本研究旨在明确其拔节期根系和地上部物质积累特性,揭示抗旱节水机理,为培育抗旱节水新品种提供理论指导和评价指标。于2017—2018年,在山东省农业科学院作物研究所济南试验基地,以济麦262及其亲本烟农19和临麦2号为试验材料,于管栽条件下进行雨养和充分浇水两个处理,比较3个品种拔节期根系特性、地上部生物量积累及其对供水的响应特征。结果表明,两种水分条件下3个品种拔节期根系总长度、总表面积和根尖总数在0～30、30～60、>90、60～90 cm土层范围内呈降低趋势;干旱胁迫降低了3个品种多数土层根系量及总根系量。充分浇水条件下,临麦2号和济麦262拔节期根系总长度、总表面积和根尖总数显著大于烟农19;而雨养条件下,济麦262则高于两个亲本,且深层(>90 cm)根系量也更大。此外,与两个亲本相比,济麦262拔节期地上部生物量对水分敏感性低,抗旱系数较高。雨养条件下拔节期根系总表面积与抗旱系数相关性较高,可作为评价品种抗旱性强弱的重要指标。
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不同耐旱性甘薯柴根和块根的差异蛋白组分析
《核农学报 》 2019 北大核心 CSCD
摘要：为从蛋白水平揭示不同耐旱性甘薯柴根和块根的差异,明确甘薯根系分化和耐旱性生理机制,以耐旱性强的济薯21(JS21)和耐旱性弱的济紫薯1(JZS1)为试验材料,在旱棚内人工控水模拟田间干旱,采用i TRAQ技术开展不同耐旱性甘薯柴根和块根的全蛋白组差异蛋白分析.结果表明,共鉴定到甘薯根系差异蛋白2 003个,其中可信蛋白1 716个、动态表达蛋白819个.GO分析表明,干旱胁迫条件下,与柴根相比,JS21和JZS1块根差异蛋白分别集中于细胞质内碳水化合物合成、能量代谢等生物过程;与JZS1块根相比,JS21块根差异蛋白分子功能主要涉及过氧化物酶活性、氧化还原酶活性等.KEGG分析表明,木质素代谢在甘薯根系分化和响应干旱胁迫的过程中起到重要的调控作用.从淀粉和蔗糖代谢、苯丙烷代谢途径富集的差异蛋白分析中探明,正常条件下,JS21主要通过ADPGase积累淀粉,JZS1不仅通过ADPGase还通过UDPGase积累淀粉;干旱胁迫条件下,JS21块根中淀粉的合成仍大于分解,而JZS1块根中蔗糖的分解大于合成.正常条件下,2个品种柴根中均含有丰富的抗氧化酶;但干旱诱导JS21块根产生过氧化物酶,导致JZS1块根中木质素合成关键酶上调表达.蔗糖合酶是干旱胁迫条件下耐旱性弱的JZS1根系中能量代谢重要蛋白.综上,干旱胁迫条件下,耐旱性强的JS21可通过柴根中已有的和块根中诱导产生的过氧化物酶协同抵御干旱胁迫,而耐旱性弱的JZS1则通过蔗糖合酶维持能量代谢,其块根木质化程度加剧.本研究为甘薯耐旱性品种生理鉴定和耐旱基因发掘提供了一定的理论依据.
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生育后期干旱胁迫与施氮量对花生产量及氮素吸收利用的影响
《中国油料作物学报 》 2019 北大核心 CSCD
摘要：为明确生育后期水分胁迫下施氮对花生产量、氮素吸收及氮肥利用效率的影响,以花育25号为材料,采用双因素试验设计,通过防雨棚土柱试验研究了不同水氮处理对花生氮素吸收、分配、产量及氮肥利用率的影响。在荚果充实期设置水分条件分别为充足灌水(W0)、轻度干旱胁迫(W1)和中度干旱胁迫(W2),设置5个施氮(N)水平,即0kg·hm-2(N0)、45kg·hm-2(N1)、90kg·hm-2(N2)、135kg·hm-2(N3)和180kg·hm-2(N4)。结果表明,W1N2处理下花生经济产量、全株生物量、籽仁和全株氮素积累量均达最大值。与其它氮肥处理相比,同一水分条件下适量施氮(N2)处理增加花生产量,提高收获指数。花生各器官中来自于15N原子标记的肥料中的15N原子百分比随施氮量的增加而显著增加,但增加幅度不同。正常供水和轻度干旱胁迫条件下花生植株氮肥利用率随施氮量的增加先增加后降低,而中度干旱胁迫下氮肥利用率随施氮量的增加而降低。本试验条件下,W1N2处理(轻度干旱胁迫和施氮90 kg·hm-2)处理下花生干物质与氮素积累量适宜,氮素向生殖器官分配比例和氮肥利用率较高。
关键词： 花生 荚果充实期 干旱胁迫 氮素积累 产量 氮肥利用率
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干旱胁迫下H_2S对板栗幼苗根系抗氧化特性及呼吸相关酶活性的影响
《核农学报 》 2019 北大核心 CSCD
摘要：为探究干旱胁迫下H2S对板栗幼苗根系特性的影响,以黄棚板栗幼苗为试验材料,通过PEG模拟干旱并进行H2S供体硫氢化钠(NaHS)和清除剂次牛磺酸(HT)处理,分析板栗幼苗根系超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)等抗氧化酶活性及丙二醛(MDA)、H2O2等抗氧化物质含量,检测苹果酸脱氢酶(MDH)、磷酸果糖激酶(PFK)和葡萄糖-6-磷酸脱氢酶(G-6-PDH)等呼吸代谢相关酶活性。结果表明,0. 5 mmol·L~(-1)NaHS+15%PEG协同处理24 h后,与15%PEG处理相比,根系SOD、POD、CAT、APX活性分别提高19. 64%、24. 67%、56. 91%、16. 29%,根系脯氨酸含量增加15. 25%,根系MDA和H2O2含量分别降低26. 52%和20. 86%,MDH、PFK和G-6-PDH活性分别提高27. 28%、23. 14%和15. 36%;而添加H2S清除剂HT则逆转了上述变化,说明适宜浓度的NaHS能够减轻干旱胁迫对板栗根系膜脂过氧化伤害和对呼吸代谢的抑制,从而有利于提高板栗幼苗对干旱逆境的适应能力。本研究结果为进一步探索H2S缓解板栗树干旱胁迫的机理提供了理论依据。
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干旱和复水条件下小麦叶片TaNCED1表达与ABA积累的关系
《麦类作物学报 》 2019 北大核心 CSCD
摘要：NCED基因是ABA生物合成过程中的关键限速酶。为给小麦耐旱性研究及耐旱新品种选育提供理论依据,本研究以8个抗旱性不同的小麦品种为材料,研究干旱胁迫和复水过程中小麦叶片 TaNCED1表达水平和ABA含量对水分变化的响应。结果表明,在干旱胁迫过程中, TaNCED1的表达水平和ABA的积累呈现先增后降的变化趋势,品种间 TaNCED1的表达水平存在明显差异。济麦22、郑麦366等5个品种 TaNCED1的表达水平呈现明显的单峰曲线,而鲁麦21、临旱2号等3个品种呈现明显的双峰曲线,而且不同材料间 TaNCED1表达量达到最高值的时间也存在差异。在复水过程中,除临旱2号外,其余7个小麦材料的 TaNCED1表达均表现为先快速下降,之后缓慢上升的"V"字形变化趋势。整个水分胁迫和复水处理过程中,ABA含量的变化较为平缓,除临旱2号外, TaNCED1的相对表达量与ABA相对含量之间均都符合y=aln(x)+b的对数关系,且品种之间 TaNCED1对ABA的影响程度存在较明显的差异。分析认为,可以将 TaNCED1作为重要的水分胁迫响应基因应用于小麦抗旱育种和抗旱理论研究。
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增强玉米幼苗抗干旱能力内生真菌的筛选
《山东农业科学 》 2019
摘要：室内盆栽条件下,将从玉米及小麦组织中分离的20种内生真菌接种玉米幼苗,采用8%PEG-6000模拟干旱胁迫,比较正常浇水及干旱胁迫下玉米幼苗的生长差异.结果显示,接种玉米来源的Cladosporium、Chaetomium、Beauveria对玉米幼苗的促生作用均优于Epicoccum、Alternaria,其中,LW29(Cladosporium sp.)、JN16(Cladosporium sp.)、NY15 (Chaetomium sp.)及YC1(Beauveria sp.)4个菌株对玉米幼苗的促生作用明显,可增强玉米幼苗的抗干旱能力.小麦来源的木霉菌JN-MY1(Trichoderma sp.)对玉米幼苗有一定的促生作用,但效果不如NY15、LW29、YC1及JN16.
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干旱和复水对不同耐旱型谷子品种苗期生理指标的影响
《中国农业科技导报 》 2019 北大核心 CSCD
摘要：为了探讨不同基因型谷子品种耐旱性差异的生理基础,以耐旱谷子品种济谷16和旱敏感谷子品种鲁谷1号为材料,采用旱棚盆栽试验,研究了干旱胁迫和复水对谷子形态性状、叶片含水量、丙二醛(MDA)含量、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)以及过氧化氢酶(CAT)的影响。结果表明:随着土壤含水量的下降,鲁谷1号叶片首先出现黄色斑点并开始萎蔫。干旱胁迫导致2种谷子的叶片含水量下降,复水后济谷16较快地恢复到对照水平;二者的MDA含量在干旱胁迫后显著增加,鲁谷1号的MDA含量在整个胁迫过程中都高于济谷16。2种谷子的抗氧化酶SOD、POD、CAT活性均随着干旱胁迫程度的加重而增加。济谷16SOD活性增加的幅度比旱敏感谷子品种鲁谷1号高,但差异并不显著;鲁谷1号POD活性在干旱胁迫的过程中先上升后下降; CAT活性在干旱胁迫过程中略有上升。不同耐旱性谷子品种的形态性状、生理指标存在差异,这些差异造成不同基因型品种的耐旱能力不同。
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