植物的水容特征与其耐旱性的关系

在自然风晾条件下,研究了不同植物器官的相对含水量、水势及比水容之间的相互关系。结果表明：植物叶片阻止体内蒸腾失水的能力大小顺序依次为：花生（Arrachishypogaea）＞甘薯（Ipomoeabatatas）＞大豆（Glycinemax）＞玉米（Zeamays）,各植物茎的保水能力相差不大;甘薯的茎、叶在风晾4h后仍未永久凋萎,其他植物的茎、叶在风晾1～3h就出现永久凋萎;花生、甘薯、大豆和玉米叶片风晚3～4h后,其水势的下降幅度分别为：1．00,1．30,1．80和2．70mPa,花生、甘薯、大豆茎的水势下降幅度分别为：1．95,1.40和1．30mPa;植物茎、叶的水势与其相对含水量具有较好的对数关系;植株茎、叶的比水客值范围在0．0258～0．6835mPa-1之间,叶片的比水容大于茎的比水容。因此,植物的水容特征表明不同植物茎、叶的保水、释水能力不同,因而其耐旱、抗旱性不同。玉米和大豆的耐旱性小于花生、甘薯的耐旱性。     

干旱胁迫下发菜光合作用相关基因差异表达分析

该研究以不同失水处理的发菜为研究材料,以充分吸水状态的发菜为对照,利用高通量测序技术和qRT PCR技术检测了干旱胁迫下发菜光合作用相关基因差异表达规律,并对光合色素和酶活在干旱胁迫下的变化进行了研究。结果表明：(1)发菜在不同程度干旱胁迫下有113个光合作用相关基因差异表达,其中失水30%、75%和100%的发菜分别有44个、74个和91个光合作用相关基因差异表达。(2)随着干旱胁迫程度的加深藻胆素、叶绿素a和类胡萝卜素含量逐渐降低,Rubisco活性随着干旱胁迫程度的增强先上升后下降,GAPDH活性随着干旱胁迫的增强呈现下降的趋势。研究表明,发菜通过光合作用相关基因的差异表达调控光合作用以适应干旱胁迫。该研究结果对进一步研究发菜干旱胁迫响应机制及其耐旱光合机理奠定了基础。     

Key characteristics for facilitating Leucaena leucocephala to successfully invade pioneer communities of tropical rain forests

Aims Due to fast-growing and high drought stress tolerance, Leucaena leucocephala has been widely used for afforestation in degraded tropical forests worldwide, but it is also a global invasive exotic species. Studies have shown that fast-growing can help L. leucocephala successfully invade subtropical forests. In this study, we aimed to investigate whether fast-growing and high drought stress tolerance can help L. leucocephala invade tropical rain forests.Methods The pioneer community of tropical rain forest which had been invaded by L. leucocephala in the Baopoling Mountain, Sanya, China was the research object. Through the t-test, we compared the differences in key functional traits that were related to growth rate (photosynthesis rate, stomatal conductance and transpiration rate) and drought stress tolerance (leaf turgor loss point) in both wet and dry seasons between L. leucocephala and eight dominant native species of pioneer community of tropical rain forest. And the principal component analysis (PCA) was used to investigate whether these functional traits can best discriminate between Leucaena leucocephala and the eight dominant native species.Important findings Leucaena leucocephala could be invariably growing fast (photosynthesis rate, stomatal conductance and transpiration rate much higher than native species) from wet to dry seasons and had higher drought stress tolerance (leaf turgor loss point much lower than native species) in the dry season. The results of PCA showed that these functional traits could significantly discriminate between L. leucocephala and the eight dominant native species. Therefore, invariable fast-growing from wet to dry season and high drought stress tolerance in the dry season make L. leucocephala successfully invade pioneer communities of tropical rain forests. In the future, these functional traits can be used to select many native species to perform biological control of L. leucocephala in other tropical forests.     

土壤干旱胁迫对九头狮子草和圆苞金足草幼苗形态和生理特性的影响

采用称重控水法控制土壤相对含水量分别为(85.0±2.5)％(对照)、(67.5±2.5)％(轻度干旱)、(50.0±2.5)％(中度干旱)和(32.5±2.5)％(重度干旱),对土壤干旱胁迫条件下九头狮子草[Peristrophe japonica (Thunb.)Bremek.]和圆苞金足草(Goldfussia pentstemonoides Nees)2年生苗的植株形态及生理特性变化进行了研究.结果表明:经土壤干旱胁迫处理30 d后供试2种植物的外部形态均有一定变化,其中九头狮子草主要变化为叶片失绿、变薄且萎蔫、枝条下垂;圆苞金足草主要变化为茎干倒伏、叶片变软且叶柄低垂.随土壤干旱胁迫程度的增加,供试2种植物叶片的自然饱和亏、临界饱和亏、需水程度、束缚水含量、束缚水与自由水的含量比值、脯氨酸含量和可溶性糖含量均呈逐渐增加的趋势且均高于对照,而自由水含量、最高水势、最低水势和可溶性蛋白质含量均逐渐降低且总体上低于对照.总体上看,在重度干旱胁迫条件下供试2种植物各生理特性均与对照有极显著或显著差异,而在轻度或中度干旱胁迫条件下部分指标与对照无显著差异.供试2种植物各生理指标的变化幅度有明显差异,在同一干旱胁迫条件下九头狮子草叶片的自然饱和亏、需水程度、自由水含量、最高水势和最低水势的降幅、脯氨酸含量和可溶性蛋白质含量的降幅均高于圆苞金足草,其临界饱和亏、束缚水含量、束缚水与自由水的含量比值和可溶性糖含量均低于圆苞金足草.综合分析结果表明:供试2种植物对土壤干旱胁迫均具有一定的耐性,但圆苞金足草具有更强的抵御干旱的生理机制.     

干旱胁迫和正常灌溉条件下玉米产量性状的QTL分析

产量及其产量因子是衡量玉米耐旱能力的重要性状。本研究利用Lo1067×Y i72的F2∶3家系进行产量性状的数量性状位点(QTL)的分析。结果表明,在正常水分条件和开花期干旱胁迫条件下,分别有14个QTL与产量性状穗重、粒重、轴重、百粒重、穗数、穗粒数有关。此外,还检测到7个与抗旱指数(TI)相关的QTL。各QTL所解释的表型变异在1%~78%;这些QTL以部分显性和超显性为主。不同胁迫条件下检测到的QTL不一致,说明存在显著的QTL与环境互作。     

东北温带森林20种乔木树种叶片干旱容忍性特征

全球范围内干旱频率和强度的增加严重影响树木生长,甚至导致森林大面积死亡。压力-容积(PV)曲线能够反映树木对干旱的容忍能力,但在局域尺度上尚未确定哪个PV曲线参数具有最优指示性。通过测定东北温带森林20种主要树种(包括16种被子植物和4种裸子植物)的PV曲线性状,包括质壁分离时的相对含水量(RWC_tlp)、失膨点叶水势(TLP)、饱和含水时的叶渗透势(π₀)、细胞弹性模量(ε)、叶水容(C_leaf)及叶结构性状(比叶面积和叶密度),研究局域尺度上叶片耐旱性的最佳指示性状,并分析叶片PV性状与结构性状间的相关性。结果表明: 被子植物的RWC_tlp 显著大于裸子植物,但其C_leaf 显著小于裸子植物,这表明用RWC_tlp和C_leaf可以指示东北温带森林不同功能型树种间耐旱性的大小。在被子植物中,TLP和π₀与叶密度呈显著负相关,且均与比叶面积呈显著正相关;而ε与比叶面积呈显著负相关。然而,裸子植物PV曲线性状与叶结构性状之间呈现与被子植物完全相反的趋势。裸子植物与被子植物树种之间PV曲线性状与叶结构性状关系的差异,可能归因于二者采取不同的干旱响应和适应策略。     

水稻苗期耐旱性基因位点及其互作的分析

随着全球水资源的日益贫乏和旱灾的日趋严重,水稻耐旱性的研究越来越重要,对籼稻窄叶青8号（ZYQ8）和粳稻京系17（JX17）以及由它们构建的加倍单倍体（DH）群体,参照国际水稻研究所的耐旱鉴定方法,在苗期进行断水,调查期耐旱性,利用该群体的分子连锁图谱进行数量性状座位（QTL）区间作图分析,共检测到2个耐旱的QTL（qDT-5和qDT-12),分别位于第5染色体的GA41-GA257之间的和第12染色体的RG457-Y12817R之间,这两个QTL的加性效应均来自ZYQ8的等位基因,用Epistat软件检测到2个单位点,即GA257和Y12817R,与区间作图分析的结果一致,Epistat还检测到与GA257互作的3个位点（RG541、G318和G192,分别位于第1、4和8染色体上）和与Y12817R互作的1个位点（CT234,位于第3染色体上）。     

华南地区22种园林植物耐旱性分级筛选

以华南地区22种常见园林植物为研究对象，研究人工模拟干旱胁迫环境对植物叶片叶绿素、丙二醛、过氧化物酶、相对电导率等生理指标的影响，通过主成分分析、聚类分析对22种植物耐旱性进行综合分析评价和耐旱等级划分。结果表明：(1) 在干旱梯度胁迫期间，植物叶片的叶绿素含量总体上呈不同程度的下降趋势，少数呈上升趋势，丙二醛含量和相对电导率均呈不同程度的上升趋势，多数植物过氧化物酶活性呈不同程度先升后降趋势，少数呈持续上升趋势。(2) 22种植物耐旱性分为3个等级：A级强耐旱植物4种，包括灰莉(Fagraea ceilanica)、鸭脚木(Schefflera octophylla)、桂花(Osmanthus fragrans var. fragrans)、鸢尾(Iris tectorum)；B级中耐旱植物6种，包括翠芦莉(Ruellia simplex)、栀子花(Gardenia jasminoides)、变叶木(Codiaeum variegatum)、红车(Syzygium hancei)、红背桂(Excoecaria cochinchinen)、茉莉花(Jasminum sambac)；C级不耐旱植物12种，包括福建茶(Carmona microphylla)、米仔兰(Aglaia odorata)、大红花(Hibiscus rosa-sinensis)、琴叶珊瑚(Jatropha integerrima)、龙船花(Ixora chinensis)、黄蝉(Allamanda schottii)、假连翘(Duranta erecta)、红檵木(Loropetalum chinense var. rubrum)、紫薇(Lagerstroemia indica)、风车草(Cyperus involucratus)、小花月季(Rosa chinensis var. minim)、铜钱草(Hydrocotyle chinensis)。     

不同耐旱性水稻幼苗对氧化胁迫的应用

干旱条件下水稻（Ｏｒｙｚａ ｓａｔｉｖａ Ｌ．）耐旱性较强的“湘中籼２号”比耐旱性较弱的“湘早籼１２号”Ｏ＾７２的产生速率低。百草枯（０．０１ｍｍｏｌ／Ｌ）和Ｈ２Ｏ２（１０ ｍｍｏｌ／Ｌ）处理进干旱对水稻幼苗的伤害,但耐早性较强的品种伤害较轻。单独用百草枯处理后,耐旱性较强的品种比耐旱性较弱的品种能更大幅度地提高超氧化经酶的过氧化物酶的活性;而Ｈ２Ｏ２处理后耐旱性较强的品种能提高过氧化氯酶活性。这     

刺槐叶的亚显微结构与耐旱性的关系

刺槐（RobiniapseudoacaciaLinn．）虽然引自北美,但现在已成为西北干旱半干旱地区的主要造林树种。叶片形状为羽状复叶,小叶呈椭圆形,叶面积与体积之比为5．6。叶表面具蜡质壳状、管状毛和鳞片状纹饰。叶片与叶柄被以毛状体;叶背面有浅内陷气孔,具大孔下室。上下表皮细胞外壁具明显的角质层加厚;上表皮细胞呈椭圆形,下表皮细胞呈乳头状;栅栏组织与海绵组织之间界限不明显,栅栏组织较为发达,排列紧密,约2—3层细胞,海绵组织有退化的趋势;中脉和叶柄维管束均有厚壁组织细胞组成的维管束鞘;薄壁组织细胞中含有大量的晶体和淀粉粒,叶片已具有许多旱生特征。