PEG-6000模拟干旱胁迫下5份苜蓿材料萌发期抗旱性鉴定与比较

[目的]分析国内外不同品种苜蓿材料萌发期的抗旱性,筛选出抗旱性较强的苜蓿品种。[方法]分别采用浓度为0、5%、10%、15%、20%的聚乙二醇-6000(PEG-6000)溶液对5份苜蓿种质材料（新牧4号、中苜3号、歌纳、A-17、D-23）进行模拟干旱胁迫处理,以蒸馏水处理为对照组（CK）;测定不同品种苜蓿种质材料在不同PEG-6000处理浓度下萌发期的发芽指标及抗旱系数,利用隶属函数法对其抗旱性能进行综合评价。[结果]通过测定种子萌发的相关指标以及利用隶属函数法对不同萌发指标进行多维度综合评价,不同苜蓿材料种子萌发期的抗旱性强弱顺序依次为歌纳>A-17>新牧4号>D-23>中苜3号。[结论]在PEG-6000模拟自然干旱的试验条件下,综合抗旱性最好的苜蓿品种为歌纳,其次是A-17。     

六份川西北短芒披碱草种质萌发期抗旱性评价

分别以5%、10%、15%浓度的PEG-6000溶液作渗透介质模拟干旱胁迫,评价六份川西北短芒披碱草种质材料萌发期的抗旱性差异。结果表明,5%浓度PEG-6000有利于促进六份种质的萌发,10%和15%的PEG-6000对抗旱性较弱的种质抑制作用显著大于抗旱性强的种质(P0.05);六份种质的萌发抗旱指数、种子活力指数、相对发芽率和相对发芽势的抗旱能力评价均与隶属函数法综合评价所得结果一致,相对芽长和相对根长的抗旱性评价结果与隶属函数法综合评价有差异。根据隶属函数分析,萌发期抗旱性顺序为:红10-5205176205133红6-5204290205104。     

甘肃野生草地早熟禾萌发期抗旱性鉴定与评价

采用-0.1,-0.3,-0.5和-0.7 MPa的聚乙二醇6000（PEG-6000）模拟不同程度的干旱胁迫,在萌发期分别处理8份野生草地早熟禾（Poa pratensis）种质和2个商用品种21 d,并测定发芽率、发芽势和活力指数等7个鉴定指标,并以其相对值作为评价指标,利用隶属函数法和聚类分析对供试的10份种质材料进行了综合评价和分类,同时,对各鉴定指标在草地早熟禾萌发期抗旱性评价中的作用进行了比较分析。结果表明,用于草地早熟禾萌发期抗旱性研究的适宜PEG-6000浓度为-0.1～-0.3 MPa,种子活力指数和发芽率受干旱胁迫的影响较大,且与抗旱性的关系最为密切,可作为草地早熟禾种质萌发期抗旱性鉴定的重要指标。10份种质材料抗旱性由强到弱依次为：秦州 > 西和 > 陇西 > 安定 > 渭源 > 天祝 > 榆中 > MidnightⅡ > 清水 > Baron;聚类分析可把供试材料按抗旱性强弱分为三类,其中清水和Baron属于干旱敏感种质;安定、渭源和MidnightⅡ等属于中等抗旱种质;秦州、西和和陇西属于抗旱种质,可作为抗旱育种材料。     

13份柱花草品系生产性能比较

为筛选出性状优良的柱花草(Stylosanthes)品种,2011-2014年对13份柱花草品种(系)的株高、存活率、茎叶比、抗炭疽病能力、干草产量、种子千粒重和产量及养分进行测定分析,并采用隶属函数法对其综合生产性能进行评价。结果表明,13份柱花草品系初花期在9~(-1)1月;TPRC2001-84柱花草植株存活率最高(72.6%),TPRC 2001-81其次(56.6%);13份柱花草品系均较抗柱花草炭疽病;TPRC 2001-84柱花草年均干草产量最高(15 968kg·hm-2),TPRC2001-81和热研20号其次(12 206和12 724kg·hm-2);TPRC 2001-85柱花草种子产量最高(56.7kg·hm-2);热研21号柱花草粗蛋白含量最高(21.57%),热研20号和热研21号柱花草粗脂肪和磷含量较高,热研20号(CK)柱花草钙含量最高,TPRC 2001-85柱花草钾含量最高。TPRC 2001-84、热研21号、TPRC 2001-85和TPRC 2001~(-1)柱花草的综合生产性能较优,适于在热带亚热带地区推广种植。     

15份燕麦材料苗期抗旱性综合评价

为了研究干旱胁迫对不同燕麦材料苗期生理特性的影响以及评价不同材料的抗旱性,采用营养液砂培法,于两叶一心期对15份燕麦材料施加15% PEG胁迫,分别于胁迫0、7和14 d测定供试材料的抗氧化酶活性、丙二醛含量、渗透调节物质含量、叶绿素含量、水分利用率和相对电导率。利用相关性和主成分分析筛选燕麦抗旱性鉴定指标,通过聚类分析和隶属函数法对15份材料进行抗旱性综合评价。结果表明：干旱胁迫下,供试燕麦的抗氧化酶活性随胁迫时间的延长呈现“先升后降”的趋势;丙二醛含量、渗透调节物质含量和相对电导率均随胁迫时间的延长而增加,水分利用率及叶绿素含量显著下降（P<0.05）。10个抗旱性指标之间具有较好的相关性,相关系数最高达0.97。主成分分析结果表明,干旱胁迫下燕麦的质膜系统因子、光合因子、渗透调节因子可作为抗旱性评价的综合指标,通过第一主成分可将15份燕麦材料清晰地划分为抗旱性不同的两个独立类群;聚类分析进一步将供试材料划分为抗旱性不同的4个亚组,其中6份材料（蒙燕1号、青引1号、定燕2号、DA92-2F4、青燕1号、巴燕5号）属于抗旱种质。抗旱隶属函数综合评价值（D）显示,抗旱性较强的燕麦材料有青燕1号（0.829）、青引1号（0.744）和DA92-2F4（0.728）,而陇燕3号（0.208）、坝燕6号（0.240）和张燕4号（0.241）抗旱性相对较弱。利用多方法关联分析的综合评价方法所得结果更加准确,可靠性较高。研究结果为燕麦抗旱性评价及抗旱种质筛选提供了参考。     

PEG渗透胁迫下藏沙蒿种质资源萌发特性及抗旱性评价

【目的】评价藏沙蒿野生种质材料萌发期抗旱性。【方法】以采自西藏地区不同生境的 13 份藏沙蒿（Artemisia wellbyi）种质材料为研究对象 ,设置聚乙二醇（PEG ‐ 6000）浓度梯度分别为 0、 -0. 20、-0. 40、-0. 60 和-0. 86 MPa 共 5 个渗透胁迫处理,研究 PEG‐6000 渗透胁迫对藏沙蒿材料萌发特性的影响,并采用主成分分析和隶属函数两种方法对其抗旱性进行综合评价。【结果】 PEG 渗透胁迫降低了藏沙蒿种子的相对发芽势、相对发芽率、相对活力指数和萌发胁迫指数。藏沙蒿在受到干旱胁迫时通过推迟发芽时间、抑制芽长和促进根长来应对干旱胁迫。通过主成分分析,筛选出相对发芽势、相对发芽率、相对根长、相对活力指数和萌发胁迫指数 5 个抗旱性指标。【结论】主成分分析和隶属函数法综合评价认为,抗旱性较强的种质材料为 5、11 和 4 号,抗旱性较弱的为 13 号材料。     

青藏高原地区野生老芒麦苗期抗旱种质材料的筛选

为筛选苗期抗旱性较强的野生老芒麦种质材料,用于青藏高原人工牧草栽培与育种,采用砂培和盆栽2种培养方式,对青藏高原不同地区收集的25份老芒麦材料进行模拟干旱试验,并使用隶属函数法评价各材料的抗旱性,引入干旱变异指数筛选老芒麦抗旱性评价指标.结果 表明:两次筛选结果相似,其中10-124、14-250、16-335、09-118、G23和09-035为抗旱材料,14-234、09-110、川草1号、09-089、09-249、09-129、09-150、09-053、G9、13-306、13-360和10-005为中等抗旱材料;1-1-4-2、09-210、09-149、1-1-5-13、青牧1号、13-364和14-004为不抗旱材料;(2)叶面积、根冠比、根长、丙二醛含量、脯氨酸含量、叶绿素含量、净光合速率、最大光化学效率、光化学淬灭系数和表观电子传递效率的干旱变异系数相对较大,可作为青藏高原老芒麦抗旱种质材料筛选的依据.综上,10-124、14-250、16-335、09-118、G23和09-035抗旱性较强,可作为青藏高原牧草栽培与育种的首选材料;叶面积、根冠比和根长等指标对干旱胁迫较为敏感,可作为老芒麦苗期抗旱性评价指标.     

鸭茅优异种质材料苗期抗旱性鉴定及综合评价

为掌握南方地区主要栽培的9份鸭茅（Dactylis glomerata）种质材料抗旱性差异,通过干旱胁迫-复水法对其苗期 9个抗旱指标进行测定,综合评价其抗旱性。结果表明：以欧式距离法可将9份种质材料划分为3个抗旱等级,抗旱性相对较强的是宝兴、02-116、斯巴达,中等抗旱性的是金牛、古蔺、川东、德娜塔,对干旱胁迫相对敏感的是波特、01998。     

羊草种质资源抗旱性综合评价

以54份羊草种质资源为研究对象,设置干旱胁迫处理和正常灌水对照,在温室中进行盆栽试验。干旱处理3周后,对其株高、叶长、叶宽、叶片数、分蘖数、鲜重、干重、叶绿素含量、存活率、脯氨酸含量、丙二醛含量等指标进行测定,计算单项抗旱系数、抗旱性度量值,运用相关分析、主成分分析、隶属函数、聚类分析和灰色关联分析等方法对羊草种质资源抗旱性进行综合评价。结果表明,在干旱胁迫下,羊草叶片中脯氨酸、丙二醛含量升高,其余指标平均值均小于正常灌水对照;除株高和分蘖数外,其余指标的干旱变异指数均大于10%,说明选取的指标大部分具有较强的代表性;通过隶属函数和聚类分析将54份材料划分成高抗旱(Ⅰ类,4份)、抗旱(Ⅱ类,12份)、中等抗旱(Ⅲ类,4份)、干旱敏感(Ⅳ类,30份)、干旱高敏感(Ⅴ类,4份)五类;分蘖数、丙二醛、脯氨酸等与羊草种质资源抗旱性关联度较大,敏感度较高;筛选出的抗旱性较强种质资源为LC24和LC34,抗旱性较弱种质资源为LC40和LC43。     

6份川西北短芒披碱草种质苗期的抗旱性综合评价

为了探明来自川西北的6份短芒披碱草(Elymus breviaristatus)种质材料的苗期抗旱性差异,采用室内盆栽法对种质进行为期21d的干旱处理,分别于停止浇水第0、7、14和21天取植株叶片,研究了不同水分胁迫条件下各种质的相对含水量(RWC)、相对电导率(REC)、脯氨酸(Pro)含量、叶绿素(Chl)含量、丙二醛(MDA)含量和超氧化物歧化酶(SOD)活性、过氧化物酶(POD)活性7个生理特征指标的变化,并采用隶属函数法对6份短芒披碱草种质材料的抗旱性进行综合评价。结果表明,干旱胁迫对不同抗旱短芒披碱草种质材料的各生理指标有显著的影响(P0.05),其各表型值与对照差异显著(P0.05),且各种质间差异显著(P0.05)。随着干旱胁迫时间的延长,6份短芒披碱草材料的相对含水量和叶绿素含量呈显著下降趋势(P0.05),而丙二醛含量、相对电导率、脯氨酸含量和POD活性表现出上升趋势,SOD活性呈现先上升后下降的趋势。由隶属函数分析7个生理指标得到供试材料苗期抗旱性强弱顺序依次为205176205133红10-5204290红6-5205104。     

模拟干旱胁迫对苜蓿幼苗抗氧化酶系统的影响

采用不同浓度的PEG-6000对抗旱性不同的紫花苜蓿幼苗进行渗透胁迫处理,研究了不同抗旱品种苜蓿幼苗的抗氧化酶活性的变化。结果表明:12个紫花苜蓿品种的幼苗过氧化物酶(POD),过氧化氢酶(CAT)和超氧化物歧化酶(SOD)活性呈现先增加后降低的变化趋势,15%或20%的PEG下3种酶活性达最大值。通过隶属函数法分析12种紫花苜蓿的抗旱性顺序为:WL168HQ图牧2号敖汉龙牧100草原1号龙牧801德宝龙牧803农菁1号皇后龙牧806龙牧81。     

柱花草磷转运蛋白SgPT1的克隆和表达分析

磷是植物生长所必需的大量元素。高亲和磷转运子是控制植物对磷吸收和转运的主要蛋白。本研究以磷高效的柱花草基因型TPRC2001-1为对象,首先建立低磷胁迫下TPRC2001-1根系全长cDNA文库。通过同源克隆的方法,首次克隆到编码柱花草高亲和磷转运蛋白的基因,SgPT1。该基因全长cDNA为1 994 bp,编码538个氨基酸残基,蛋白分子量为59 kD。SgPT1蛋白具有高亲和磷转运子的结构特点,即含有“6+6”跨膜结构。而且,定量PCR分析结果表明低磷胁迫显著促进SgPT1在根部的表达,表明该基因可能参与低磷胁迫下磷的吸收和转运的过程。总之,以上结果表明SgPT1的加强表达可能是TPRC2001-1适应低磷胁迫的分子机制之一,为进一步研究柱花草适应低磷的分子机制提供候选基因。     

8份披碱草属牧草苗期抗旱性综合评价

本试验对室内盆栽的8份披碱草属（Elymus L.）牧草进行干旱处理,通过分析干旱胁迫和复水下各种质资源叶片的相对电导率、相对含水量、丙二醛、叶绿素等8项生理指标的干旱胁迫指数,探究各种质资源间苗期抗旱性的差异。结果表明,在干旱及复水处理下,各种质表现出了不同程度的干旱适应性,其中E05的干旱适应性较强,表现为各项指标在干旱处理下变化较小,且在复水处理下恢复较明显。对各种质资源相对含水量、叶绿素含量、相对电导率和丙二醛四项生理指标进行隶属函数分析,得出其抗旱性从强到弱依次为：E05 > E08 > E06 > E01 > E03 > E07 > E02 > E04。综上所述,采集地年均降水量较少（319.25 mm）的垂穗披碱草（E. nutans,编号E05）在长期适应干旱少雨的过程中,表现出更强的抗旱能力。     

PEG-6000模拟干旱胁迫下10种草本植物萌发期抗旱性比较

本研究采用聚乙二醇（Polyethylene glycol,PEG-6000）模拟干旱胁迫的方法,测定10种生长分布在宁夏煤炭基地的草本植物种子在干旱胁迫下的萌芽率、发芽指数等指标,旨在比较其萌发期的抗旱性。结果表明：不同PEG浓度处理对草本植物种子萌发的影响不同。随着PEG浓度的增加,种子的发芽势、发芽率、发芽指数、幼苗胚根长和胚根粗总体上呈降低趋势;其中低浓度PEG（5%）胁迫处理,对沙打旺（Astragalus adsurgens Pall.）的发芽势、沙蒿（Artemisia desertorum Spreng.Syst.Veg.）的发芽率、甘草（Glycyrrhiza uralensis Fisch.）的胚根长以及蜀葵（Althaea rosea（Linn.）Cavan.）的胚根粗等具有明显的促进作用;与对照相比,在PEG浓度为15%的处理下,紫花苜蓿（Medicago sativa L.）、蜀葵、白三叶（Trifolium repens L.）的发芽率、发芽势下降幅度最大;PEG浓度为20%时,苦豆子（Sophora alopecuroides L.）、紫花苜蓿、碱蓬（Suaeda glauca （Bunge） Bunge.）、白三叶的发芽率、发芽势下降幅度最大。采用隶属函数法对10种草本植物的萌发期抗旱性进行综合评价,其抗旱性顺序为：甘草 > 草木樨（Melilotus suaveolens Ledeb.） > 碱蓬 > 沙米（Agriophyllum squarrosum （Linn.） Moq.） > 紫花苜蓿 > 苦豆子 > 沙蒿 > 沙打旺 > 蜀葵 > 白三叶。     

独脚金内酯对干旱胁迫下黑果枸杞种子萌发和幼苗生理变化的影响

本试验以黑果枸杞(Lycium ruthenicum)为研究对象,探讨其种子萌发和幼苗生理特性对干旱胁迫下外源独脚金内酯(Strigolactones, SLs)的响应。试验通过聚乙二醇(Polyethylene glycol, PEG-6000)模拟干旱胁迫,对黑果枸杞种子和幼苗进行不同浓度SLs处理,测定各处理对种子发芽率、发芽势、发芽指数、活力指数及幼苗叶绿素、脯氨酸(Proline, Pro)、丙二醛(Malondialdehyde, MDA)含量和总抗氧化能力(Total antioxidant capacity, T-AOC)的影响。结果表明：SLs浸种对干旱胁迫下黑果枸杞种子萌发具有低浓度促进、高浓度抑制效果;干旱胁迫下对幼苗喷施适宜浓度SLs,可显著提高其叶绿素、Pro含量(P<0.05),同时有增强T-AOC、降低MDA积累的作用;主成分分析显示1μmol·L^-1 SLs处理能够增强黑果枸杞的抗旱能力。综上所述,SLs不仅可以缓解干旱胁迫对黑果枸杞种子萌发的抑制,还能增强幼苗抗旱性,最佳使用浓度为1μmol·L^-1。本...     

披碱草与老芒麦苗期抗旱性综合评价

盆栽模拟土壤干旱条件,对采自我国不同生境的披碱草(Elymus dahuricus Turcz.)与老芒麦(Elymus sibiricus L.)10份野生种质材料苗期形态学和生理生化指标进行研究,旨在了解干旱胁迫下苗期抗旱特征及其抗旱能力,为披碱草属种质材料抗旱新品种选育、种质资源的开发利用提供理论依据。结果表明,随干旱胁迫日数增加,植株高度、叶面积、相对含水量和叶绿素都明显下降,而电导率、脯氨酸、SOD和POD都明显上升。经抗旱隶属度分析,10份材料抗旱性可分为3类:第一类为相对抗旱,包括SXD1、XJD2、NMD3、NMD4、GSD5、GSS1和JLS2共7份材料;第二类为中等抗旱,包括NMD6和SXS3共两份材料;第三类NMS4为相对易感。经相关分析筛选出对抗旱性影响显著的指标为:相对含水量、叶面积、相对电导率和叶绿素含量。     

干旱胁迫对2种不同抗旱性老芒麦幼苗ROS积累及抗氧化系统的影响

为探究不同抗旱性老芒麦（Elymus sibiricus L.）材料对干旱胁迫下幼苗活性氧（Reactive oxygen species，ROS）积累和清除的影响，从而为老芒麦抗旱生理机制的研究及抗旱材料的选育提供一定的理论基础，本试验选用抗旱性差异明显的2份老芒麦材料（抗旱性强的材料，记为Q，处理组QD，对照组QC；抗旱性弱的材料，记为S，处理组SD，对照组SC），采用砂培法培养材料，待幼苗长到2叶1心时，用含有20% PEG 6000（W/V）的1/2 Hoagland营养液进行胁迫处理，2份材料的对照正常培养。在处理7 d、14 d和21 d取样，分别测定各项指标。试验结果表明，在整个胁迫过程中，QD的株高、叶片相对含水量（Relative Water Content，RWC）降幅及ROS和丙二醛（Malondialdehyde，MDA）增幅均低于SD，但是抗氧化酶活性的增幅以及抗氧化物质的比值高于SD。与各自的对照相比，干旱胁迫21 d后，QD和SD的株高分别下降39.11%和55.20%；RWC分别下降78.34%和84.52%；O₂^·-含量分别增加235.71%和323.03%；H₂O₂含量分别增加126.19%和234.88%；MDA含量分别增加318.99%和434.81%；超氧化物歧化酶（Superoxide dismutase，SOD）活性分别增加156.20%和83.83%；过氧化氢酶（Catalase，CAT）活性分别增加32.39%和30.50%；抗坏血酸过氧化物酶（Ascorbate Peroxidase，APX）活性分别增加58.10%和172.89%；脱氢抗坏血酸还原酶（Dehydroascorbate Reductase，DHAR）活性分别增加66.54%和11.38%；谷胱甘肽还原酶（Glutathione Reductase，GR）活性分别增加227.07%和130.29%；抗坏血酸（Ascorbic Acid，ASA）和脱氢抗坏血酸（Dehydroascorbic acid，DHA）比值（ASA/DHA）的降幅分别为52.51%和73.69%；谷胱甘肽（Glutathione，GSH）和氧化型谷胱甘肽（Glutathiol，GSSH）比值（GSH/GSSH）的降幅分别为40.94%和61.43%。综上可得，干旱胁迫下抗旱性强的材料株高和RWC降幅、ROS积累和膜脂过氧化程度显著低于抗旱性弱的材料；抗旱性强的老芒麦响应干旱胁迫时以SOD、CAT和GR为主，抗旱性弱的老芒麦响应干旱胁迫时以SOD、CAT和APX为主；但是整体来看，抗旱性强的老芒麦表现出更强的抗氧化防御系统。     

干旱胁迫条件下不同饲用燕麦品种种子萌发指标比较与评价

本研究采用PEG-6000溶液模拟干旱胁迫条件，比较研究了26份饲草型燕麦(Avena sativa L.)种子的萌发特征，利用主成分分析法和隶属函数法进行了综合评价，为抗旱燕麦品种选育提供实验参考。结果表明，与CK相比，15% PEG浓度下，所有材料的发芽率、发芽势、芽长、根长、种子活力指数等指标均显著下降，不同品种之间差异显著。经主成分分析法筛选，发芽势、发芽指数、活力指数为燕麦种质耐旱性评价的主效指标。通过综合评价，'荟峰’、'三星’、'喜韵’为强抗旱品种；'梦龙’、'大富翁’为中等抗旱品种；'甜燕2号’、'挑战者’、'白燕7号’、'甜燕麦青海’、'甜燕70’、'牧乐思’、'进口甜燕’、'禾王’、'当地燕麦’、'莫尼卡’、'巴燕3号’、'燕麦克劳沃’、'甜燕麦’、'摄政王’、'青海444’为弱抗旱品种；'青牧’、'福燕1号’、'喜越’、'青甜1号’、'甜燕1号’、'shooter’为不抗旱品种。     

三种常见边坡植物对模拟干旱环境抗旱性能的研究

香根草、紫花苜蓿和高羊茅是工程边坡常见绿化植被,通过探究干旱胁迫对3种植物种子萌发、光合及生理生化指标的影响,评价分析其抗旱性,为水电边坡生态修复中的物种筛选、植物群落的重建给予参考。采用聚乙二醇(PEG)模拟干旱胁迫对植物种子进行4个PEG浓度水平的胁迫处理(5%、10%、15%、20%),研究3种植物种子在PEG干旱胁迫下的萌发特性;采用盆栽控水法分别对3种植物的幼苗进行4组土壤水分处理:正常供水(土壤含水量为最大田间持水量的75%~80%)、轻度土壤干旱胁迫(65%~70%)、中度土壤干旱胁迫(50%~55%)和重度土壤干旱胁迫(35%~40%),分别测定不同土壤干旱胁迫下3种植物光合、生理生化指标,运用隶属函数法对3种植物的抗旱性综合评价。结果表明由于干旱胁迫导致3种植物种子萌发数量减少、种子萌发活力下降,且随着干旱程度的加剧,影响程度逐渐加大,低浓度PEG胁迫对香根草种子的萌发具有引发作用。干旱程度导致3种植物净光合速率、蒸腾速率、胞间CO₂浓度、气孔导度和水分利用效率有不同程度的下降,香根草的净光合速率、蒸腾速率和胞间CO₂浓度下降最为显著,高羊茅的气孔导度和水分利用效率下降最为显著。随着干旱程度的增加,3种植物的丙二醛、脯氨酸和可溶性糖均显著增加。综合分析3种植物种子萌发率、萌发指数、光合及生理生化等多个单项指标,运用隶属函数平均值法鉴定出3种边坡植物的抗旱性,比较得出紫花苜蓿的抗旱性最强,高羊茅次之,香根草的抗旱性相对较差。