科研产出
不同时期干旱胁迫对甘薯生长和抗氧化能力的影响
《中国农业科学 》 2020 北大核心 CSCD
摘要：【目的】研究不同时期干旱胁迫导致甘薯减产的机理,为旱作地区甘薯生产提供理论依据和技术支撑。【方法】在人工控水条件下,以抗旱品种济薯21和不抗旱品种济紫薯1号为试验材料,每个品种设4个水分处理,分别为WW(全生育期正常灌水,对照)、DS1(发根分枝期干旱胁迫)、DS2(蔓薯并长期干旱胁迫)和DS3(快速膨大期干旱胁迫),研究不同时期干旱胁迫对甘薯生长和抗氧化能力的影响。【结果】干旱胁迫导致甘薯薯干产量显著下降,早期干旱胁迫薯干产量下降幅度最大,济薯21(抗旱品种)的DS1、DS2和DS3处理产量分别比对照减产32.24%、30.68%和13.76%,济紫薯1号(不抗旱品种)分别比对照减产44.02%、39.54%和17.87%。功能叶、纤维根和块根抗氧化酶活性均在干旱胁迫后升高,且干旱胁迫时间越早,抗氧化酶活性升高的幅度越大;各生育时期纤维根的酶活性均高于块根和功能叶,说明甘薯纤维根对干旱胁迫的敏感性最强。干旱胁迫可导致甘薯功能叶相对电导率升高,功能叶、纤维根和块根的MDA含量升高,且胁迫时间越早,升高的幅度越大。【结论】干旱胁迫时间越早,功能叶、纤维根和块根的抗氧化酶系统受破坏程度越大,从而抑制了甘薯叶片和根系的正常生长,限制了块根的形成和膨大,发根分枝期是甘薯块根产量对水分最敏感的时期。
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陆地棉亚鸡脚叶种质耐干旱胁迫分析
《分子植物育种 》 2020 北大核心 CSCD
摘要：为系统研究亚鸡脚叶种质的耐干旱能力,评价其在棉花遗传改良中的应用价值,本研究用聚乙二醇6000(PEG6000)模拟干旱胁迫,测定了干旱胁迫下亚鸡脚叶和常态叶材料幼苗形态、光合参数、叶绿素含量及叶绿素荧光最大光化学效率(Fv/Fm)、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)过氧化氢酶(CAT)及抗坏血酸(APX)等抗氧化酶的活性及可溶性糖、脯氨酸、丙二醛(MDA)含量的差异.结果表明在15%PEG胁迫下,亚鸡脚叶和常态叶材料的差异最明显,亚鸡脚叶材料的蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)、净光合速率(Pn)、细胞间隙二氧化碳浓度(Ci)、叶绿素含量及Fv/Fm在胁迫及复水后均优于常态叶材料.亚鸡脚叶材料的SOD、POD、CAT及APX抗氧化酶活性及调节渗透物质(可溶性糖和脯氨酸)在胁迫过程中均高于常态叶材料.这说明无论是光合生理特性,还是干旱胁迫生理响应,亚鸡脚叶材料都优于常态叶材料,表现出更好的耐旱性,这为棉花耐旱新品种选育和遗传改良提供了材料支撑.
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四种果园绿肥种子在PEG-6000模拟干旱胁迫下的萌发特性与抗旱性评价
《山东农业科学 》 2020
摘要：本试验采用不同浓度聚乙二醇(PEG-6000)溶液模拟干旱胁迫的方法,对黑麦草、鼠茅草、二月兰、毛叶苕子4种果园绿肥种子的萌发特性和抗旱性进行综合评价.结果表明,在PEG-6000浓度为5%时,黑麦草、鼠茅草的相对发芽率分别增加3.26、6.41个百分点,说明低浓度的PEG-6000对黑麦草、鼠茅草种子萌发有一定促进作用;随着胁迫浓度的升高,4种绿肥种子的发芽率、胚根长、胚芽长、萌发胁迫指数、萌发抗旱指数不断下降.隶属函数分析表明不同绿肥种子各单一指标的耐旱性强弱顺序不尽相同,根据综合评估指标值得出4种绿肥种子抗旱性顺序为毛叶苕子>黑麦草>鼠茅草>二月兰.本研究结果对华北地区果园耐旱绿肥种类的选择具有一定指导意义.
关键词： 绿肥 聚乙二醇(PEG-6000) 干旱胁迫 萌发特性 抗旱性
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抗旱制剂浸种对干旱胁迫下小麦幼苗SOD活性和形态指标的影响
《山东农业科学 》 2020
摘要：为了提高小麦苗的抗旱能力,用自制的抗旱剂进行浸种后模拟干旱试验。结果表明:制剂2浸种后进行干旱胁迫处理,小麦幼苗SOD活性比清水+胁迫处理提高40. 9%～60. 0%,提高的原因是能诱导出新的同工酶,活性维持时间为35天;抗旱剂处理后再进行干旱胁迫,小麦幼苗根系活力明显增强,根长和根干重都有不同程度的增加,其中制剂2和制剂3处理,根长比清水浸种后胁迫处理提高1. 0倍和69. 8%,根干重提高1. 5倍和85. 7%,根数提高1. 3倍和1. 0倍。制剂2处理茎叶干重最大,比清水+胁迫处理增加70. 4%,根冠比增加48. 1%。综上,本试验条件下制剂2是缓解麦苗干旱胁迫效果较理想的制剂。
关键词： 小麦幼苗 抗旱制剂 浸种 SOD活性 干旱胁迫 形态指标
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不同时期干旱胁迫对甘薯生长和渗透调节能力的影响
《作物学报 》 2020 北大核心 CSCD
摘要：在人工控水条件下,以抗旱品种济薯21和不抗旱品种济紫薯1号为试验材料,每个品种设全生育期正常灌水(WW,对照)、发根分枝期干旱胁迫(DS1)、蔓薯并长期干旱胁迫(DS2)、快速膨大期干旱胁迫(DS3) 4个水分处理,研究不同时期干旱胁迫对甘薯生长和渗透调节能力的影响.结果表明,干旱胁迫导致甘薯鲜薯产量显著下降,不同时期干旱胁迫比较,以发根分枝期干旱胁迫(DS1)下降幅度最大,品种间比较,以不抗旱品种下降幅度最大.从3年平均数据来看, DS1处理,济薯21和济紫薯1号的鲜薯产量分别比对照降低28.59%和38.77%; DS2处理分别比对照降低25.20%和33.50%; DS3处理分别比对照降低14.55%和19.56%.干旱胁迫导致甘薯生物量显著下降,栽后100 d, DS1、DS2、DS3的地上部生物量与对照相比,济薯21分别降低32.68%、20.79%、11.72%,济紫薯1号分别降低46.45%、31.89%、18.43%;地下部生物量与对照相比,济薯21分别降低37.69%、25.86%、10.67%,济紫薯1号分别降低54.34%、33.48%、14.20%.干旱胁迫条件下,甘薯功能叶相对含水量下降,功能叶、纤维根和块根中的可溶性糖、可溶性蛋白、游离氨基酸总量和脯氨酸等渗透调节物质含量均上升,干旱胁迫时间越早,下降或升高的幅度越大.前期干旱胁迫对渗透调节能力的影响无法在复水后得到有效恢复,而后期干旱胁迫对渗透调节能力的影响可在复水后恢复到对照水平.
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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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