干旱胁迫对甘草幼苗光合特性及根系吸水的影响

甘草(Glycyrrhiza uralensis)为豆科甘草属多年生草本植物,具有极高的药用价值,是我国干旱、半干旱地区重要的经济和生态作物。土壤水分是限制甘草生长的主要环境因素之一,研究其抗旱适应性表现对甘草资源可持续利用具有重要意义。本研究采用聚乙二醇6000 (PEG-6000)模拟干旱胁迫,研究胀果甘草(G. inflata)和乌拉尔甘草(G.uralensis)幼苗的光合特性和根系吸水能力对干旱胁迫的响应。结果表明：干旱胁迫7 d后胀果甘草和乌拉尔甘草幼苗地上部干重和根系干重均显著降低,其中地上部干重分别降低56.10%、62.50%,地下部干重分别降低16.67%和28.57%,而根冠比均有所增加。干旱胁迫均造成了胀果甘草和乌拉尔甘草幼苗叶片净光合速率(P_n)、蒸腾速率(T_r)和气孔导度(G_s)的降低,与对照相比,其下降幅度分别为41.73%、67.22%,62.21%、75.38%,66.02%、82.60%。干旱胁迫下甘草幼苗荧光特性也被显著抑制(P <0.05),其中胀果甘草幼苗的光系统Ⅱ潜在活性...     

干热胁迫对紫花苜蓿光合特性的影响

为了解紫花苜蓿（Medicago sativa L.）在干热胁迫条件下光合特性的变化规律,对其6个品种的叶片净光合速率（P_n）、蒸腾速率（T_r）、胞间二氧化碳浓度（C_i）、气孔导度（G_s）、水分利用效率（WUE）进行测定。结果表明,随着干热胁迫强度的增加,各紫花苜蓿品种叶片的净光合速率、蒸腾速率、气孔导度、水分利用效率整体呈下降趋势;而胞间二氧化碳浓度整体呈上升趋势（P<0.05）。且经过一定时间的复水处理,WL525的蒸腾速率和气孔导度得到了明显的恢复（P<0.05）,与胁迫前的状态接近,且其他品种的蒸腾速率和气孔导度也得到一定程度的恢复;而供试品种的净光合速率、胞间CO₂浓度及水分利用效率均没有得到明显改善。相关分析表明,在干热胁迫条件下,净光合速率与蒸腾速率、气孔导度、水分利用效率均成极显著正相关（P<0.01）,而与胞间二氧化碳浓度成极显著负相关（P<0.01）。     

水分胁迫和复水对紫花苜蓿幼苗叶绿素荧光特性的影响

利用PEG-6000模拟水分胁迫(ψs=-0.2MPa,胁迫时间:48 h,复水48 h),研究了紫花苜蓿(Medicago sativa L)品种陇东苜蓿和阿尔冈金叶片叶绿素荧光特性和光合色素含量的变化,旨在探讨紫花苜蓿水分胁迫条件下的光合反应机制.结果表明:光化学淬灭系数(qP)和PSII线性电子传递的有效量子产额(YIELD)以及非光化学淬灭系数(qN)和表观光合电子传递效率(ETR)在胁迫前后随光合有效辐射(PAR)的变化规律分别可用公式:Y=aLn(X) b(Y:qP或YIELD,X:PAR,X≠0)和Y=aX2 bX c(Y:qN或ETR,X:PAR)来表示;在受到干旱胁迫后,PSII最大光能转化效率(Fv/Fm)、PSII潜在活性(Fv/Fo)和光合色素含量均明显低于对照,在任意光强下的qP、YIELD和ETR值也极显著低于对照的相应值,qN值则极显著高于对照的相应值;同时,和对照相比,qN和ETR光响应曲线顶点所对应的光强值在受到胁迫后亦明显下降,表明光抑制初始点的降低和最大光保护能力的减弱,甚至光抑制的提前到来.干旱胁迫使得PSⅡ反应中心结构和功能遭到破坏而部分关闭,光合电子传递受阻,光能利用与光化学转化与能力下降,吸收的光能更多的以热能形式耗散.复水后,虽然有光保护机制的存在,但除陇东苜蓿光合色素含量及阿尔冈金类胡萝卜素外,各参数均未能恢复到对照水平,因此旱后复水不能完全解除干旱对PSII反应中心所带来的伤害.紫花苜蓿幼苗对干旱胁迫较为敏感.供试品种相比,陇东苜蓿耐旱性优于阿尔冈金.     

CO_2浓度倍增及干旱胁迫对紫花苜蓿光合生理特性的协同影响

为探讨CO_2浓度倍增和干旱胁迫对紫花苜蓿(Medicago sativa)生理作用的协同效应,采用人工气候室和控水试验模拟CO_2浓度倍增和干旱胁迫,分析了植物光合和抗逆生理特征的变化规律。结果表明:干旱胁迫与CO_2浓度倍增对苜蓿光响应参数影响显著,二者之间具有一定的交互作用,在干旱胁迫下,CO_2浓度倍增减缓了苜蓿叶片气孔导度(G_s)、蒸滕速率(T_r)和光饱和点(LSP)的降低幅度,而对最大净光合速率(P_(max))、胞间CO_2浓度(C_i)和表观量子效率(AQE)没有减缓作用。CO_2浓度倍增下的水分利用效率(WUE)高于正常CO_2浓度,而与水分含量关系不大。干旱胁迫与CO_2浓度倍增对苜蓿光合色素、丙二醛(MDA)和脯氨酸(Pro)含量影响显著,干旱胁迫在一定程度上降低了叶绿素a(chl a)、叶绿素b(chl b)的含量和叶绿素总量,显著增加了叶片MDA和Pro含量,CO_2浓度倍增有增加这些光合色素含量、降低MDA和Pro的趋势;但2个因素之间没有显著交互作用。干旱胁迫和CO_2浓度倍增对苜蓿叶绿素荧光参数影响不一,干旱胁迫和CO_2浓度倍增对叶绿素荧光参数具有较强的交互作用,CO_2浓度倍增对植物体光合电子传递过程中的保护作用在植物受到干旱胁迫时更加明显。因此,在干旱、半干旱地区,干旱胁迫对苜蓿光合生理功能产生不利的影响,而CO_2浓度倍增对苜蓿的生长具有一定的施肥效应,当2个因素共同发生时,CO_2浓度倍增可以减缓水分胁迫对苜蓿的伤害,增强其抗旱能力,提高水分利用效率,缓解干旱胁迫的负面效应。     

水分胁迫及复水对达乌里胡枝子光合特性的影响

以来自山西的6个生态型达乌里胡枝子(Lespedeza davurica(Laxm.)Schindl)为材料,通过测定干旱胁迫和复水后植物叶片净光合速率(P_n)、蒸腾速率(T_r)、气孔导度(G_s)、水分利用效率(WUE)、胞间CO₂浓度(C_i)和叶绿素含量等指标,研究了不同生态型达乌里胡枝子在水分胁迫下和复水后光合特性与抗旱性的关系。结果表明:随干旱胁迫程度加剧,6个生态型达乌里胡枝子P_n,T_r和G_s值均有较大幅度的降低,水分利用效率呈下降趋势,光合作用减弱。其中沁水和沁源生态型的P_n下降速度快、幅度大、抗旱性差,阳泉和交口生态型的P_n下降速度慢、幅度小、抗旱性强;复水后抗旱性强的生态型恢复至正常状态的能力强,其WUE比抗旱性差的生态型高。抗旱性由强到弱的顺序是:阳泉>交口>太谷>静乐>沁源>沁水。     

不同水分胁迫对紫花苜蓿分枝期光合性能的影响

研究水分胁迫下不同紫花苜蓿品种分枝期光合性能变化和影响因素。结果表明，敖汉苜蓿在不同水分胁迫下分枝期均保持较高的净光合速率，皇后、WL323和Vector苜蓿水分胁迫下的净光合速率较低；WL323的净光合速率随水分胁迫强度的增加而降低，Vector、皇后和敖汉苜蓿分枝期的净光合速率随水分胁迫强度的增加表现先增加后降低的趋势。通过分析水分胁迫紫花苜蓿分枝期叶片气孔导度、蒸腾速率和胞间CO2浓度的变化，认为试验中轻度和中度水分胁迫下光合速率下降的主要因素是气孔因素，重度水分胁迫下光合速率下降的主要因素是非气孔因素。     

渍水胁迫对不同磷水平下紫花苜蓿根系生长的影响

为明确渍水胁迫对不同磷水平下紫花苜蓿生长的影响,本试验通过沙培研究了渍水对低磷（LP,0.1 mmol·L^-1 NaH₂PO₄）、中磷（NP,1.0 mmol·L^-1 NaH₂PO₄）和高磷（HP,2 mmol·L^-1 NaH₂PO₄）下紫花苜蓿根系生长的影响。结果表明：在正常水分下,与NP水平相比LP和HP均抑制了苜蓿的生长;在渍水胁迫下,NP和HP水平下苜蓿的生长速率、地上部干重、总根长、根系表面积、根系体积和根尖数等指标显著低于正常供水,而LP水平下苜蓿的生长速率和地上部干重则高于正常供水,总根长、根系表面积、根系体积和根尖数等指标在短期渍水（2 d）时高于正常供水,在长期渍水（11 d）时则显著低于正常供水。综上所述,渍水能缓解LP对苜蓿的伤害,主要是通过维持根系的生长,而渍水则对HP下苜蓿的生长不利。因此,在我国南方多雨和地下水位高的土壤中栽培苜蓿,适当少施磷肥既可减少磷的流失,又有利于提高苜蓿的耐渍性。     

干旱胁迫及复水对燕麦根系生长及生理特性的影响

为研究燕麦（Avena sativa L.）生长早期根系生长和生理特性对干旱胁迫及复水的响应规律和适应机制,本试验采用盆栽控水,测定了干旱胁迫及复水下燕麦生长早期根系生长、生理特性指标及籽粒产量变化。结果表明：短期（14 d）中度干旱胁迫对根系生长指标及活力有促进作用,重度干旱胁迫持续抑制此类根系指标;根系丙二醛（Malondialdehyde,MDA）和脯氨酸含量及抗氧化酶活性随干旱胁迫程度加重而提高;复水使受干旱胁迫抑制的根系总长、根系总表面积、根系平均直径、根系干重和根系活力提高,使受干旱胁迫提高的根系MDA和脯氨酸含量及超氧化物歧化酶（Superoxide Dismutase,SOD）和过氧化氢酶（Catalase,CAT）活性降低。本研究表明燕麦生长早期通过调控根系生长和生理特性适应干旱胁迫,复水使受干旱胁迫影响的燕麦生长早期部分根系生长和生理特性指标得到补偿或恢复,减轻持续干旱胁迫对燕麦籽粒产量的影响。     

干旱胁迫和盐胁迫对紫花苜蓿种子萌发的影响

为了对比紫花苜蓿种子萌发对干旱胁迫和盐胁迫的耐受能力,试验分别利用不同浓度的聚乙二醇(PEG-6000)溶液和NaCl溶液模拟干旱胁迫和盐胁迫,形成渗透势分别为-0.24,-0.49,-0.74,-0.99,-1.23,-1.48 MPa的等渗环境,并设置对照处理(渗透势为0),研究紫花苜蓿不同渗透势下的干旱胁迫和盐胁迫对种子萌发情况及胁迫解除后的种子复萌情况的影响。结果表明：两种胁迫处理均导致苜蓿种子初始萌发时间推迟,在高渗环境中,干旱胁迫处理的苜蓿种子初始萌发时间要长于盐胁迫处理;随着渗透势的降低,两种胁迫处理的种子萌发持续时间、种子萌发率和种子萌发指数均大体呈现下降趋势,种子胚根长度均先保持不变后呈现下降趋势,种子萌发相对迫害率均呈现上升趋势,种子复萌率大体呈现先上升后下降的趋势。在渗透势相同时,干旱胁迫处理的种子萌发率、种子萌发指数均低于盐胁迫,种子萌发相对迫害率均高于盐胁迫。在低渗环境中,干旱胁迫处理的种子复萌率明显高于盐胁迫;与对照处理比较,当渗透势为-0.74～-0.24 MPa时,干旱胁迫处理的种子胚根长度略有降低,但差异不显著(P>0.05);当渗透势为-0.2...     

镉胁迫对紫花苜蓿镉吸收特征及根系形态影响

采用盆栽模拟方法,研究了4种镉(Cd)浓度(0,10,25,50 mg/kg)下紫花苜蓿对Cd吸收特征及根系形态的变化特征。结果发现,随着镉胁迫加剧,紫花苜蓿地上生物量、根系生物量、根系总长度、根平均直径、根表面积、根系体积、根尖数和分枝数均显著下降(P<0.05),地上部生物量分别为对照的87.8%,56.5%,14.3%,根系生物量分别为96.1%,63.3%,16.2%;不同部位镉吸收量表现为细根>地上部>粗根,三者均随着处理浓度增加而显著提高,细根镉含量与地上部镉含量呈显著正相关;地上部最高镉积累量出现在25 mg/kg处理中,达到7.715 μg/株;不同径级根系的总根长、根表面积、根体积随镉浓度增加呈下降趋势,根径<0.5 mm根系占总根系比例呈增加趋势。研究表明,紫花苜蓿可用于低Cd污染场地的植被恢复,其根系对Cd胁迫的响应特征呈现侧根产生—根受损的动态平衡现象。     

低温胁迫对5份苜蓿品种根系形态特征的影响

为研究低温胁迫对苜蓿(Medicago stativa)根系形态特征的影响,本文以国内外的5个苜蓿品种为试验材料,对其进行低温胁迫。观测比较缓苗成活率和根系形态指标,并进行方差及相关性分析。结果表明:不同苜蓿品种经低温胁迫后的成活率和根系指标差异显著;成活率与主根直径、侧根直径呈显著(P<0.05)或极显著(P<0.01)正相关,与侧根位置呈负相关,与侧根数目无相关性;植株总重与主根长度、主根直径、侧根直径和侧根数呈极显著(P<0.01)正相关,与侧根位置呈显著(P<0.05)负相关;成活率随着低温处理时间的延长逐渐降低;‘公农1号’和‘龙牧801’可作为优良品种在高寒地区推广种植。     

紫花苜蓿幼苗生长及其叶片形态对水分胁迫的响应

试验旨在研究紫花苜蓿(Medicago sativa L.)生物量、水分生理状态以及叶片形态对水分胁迫的响应并确定参试紫花苜蓿品种的御旱能力。通过温室盆栽试验,对3个品种的紫花苜蓿进行了4个梯度的水分胁迫处理,测量了根干重、茎干重、叶干重、叶水势、相对叶片含水量、叶长、叶宽、叶面积以及相关指标的胁迫指数。结果显示:紫花苜蓿根、茎、叶的干重对水分胁迫的响应依品种和胁迫程度的不同而不同;随着水分胁迫程度的增加,根冠比呈增大趋势;叶水势、叶片相对含水量、根系含水量胁迫指数以及叶片含水量胁迫指数均呈下降趋势;叶片变短变窄,叶面积变小,比叶面积胁迫指数呈下降趋势。3个紫花苜蓿品种中‘敖汉’的根冠比最大且比叶面积胁迫指数最小,其御旱能力最强,‘中苜1号’次之,‘三得利’最弱。     

渗透胁迫下紫花苜蓿幼苗气孔运动与光合作用的关系

以紫花苜蓿品种维多利亚（Medicago Sativa L.'victorian'）为材料,15% PEG-6000（TM）模拟渗透胁迫,水培法研究渗透胁迫对幼苗气孔、光合蒸腾及生长的影响。结果表明：胁迫第7天时CK与TM相比,苜蓿幼苗气孔密度、长度、宽度和气孔开度宽分别减少了55%,46.9%,12%和56%（P<0.05）;蒸腾速率（Tr）、水分利用效率（WUE）和光能利用率（LUE）分别降低了37%,30%和33.3%（P<0.05）;苜蓿地上部分株高和地下部分根长、侧根数分别下降了22.3%,4.0%和34.9%（P<0.05）。苜蓿的株高与净光合速率（Pn）呈极显著正相关（r=0.830）,与气孔导度（Gs）呈显著负相关（r=-0.720）,蒸腾速率（Tr）与根长、株高、侧根数呈极显著负相关,（r=-0.910,r=-0.980,r=-0.890）。综上,渗透胁迫影响了气孔开度和密度造成蒸腾变化,体内有效水分利用率降低而改变光合能力,苜蓿生物量出现显著下降,这可能是渗透胁迫下苜蓿产量降低的主要因素之一。     

六个苜蓿品种幼苗对水分胁迫的响应及其抗旱性

在水分胁迫情况下,选择草原3号等6个在内蒙古种植的苜蓿品种,测定幼苗地上部相对损伤率、细胞膜相对透性、游离脯氨酸含量和POD活性等指标.经综合评价,苗期抗旱性为敖汉苜蓿最强,草原3号、草原1号、草原2号和德国苜蓿次之,阿尔岗金较弱.     

西北旱区不同灌水下限对紫花苜蓿生长与光合特征的影响

为了揭示西北干旱气候条件下不同灌水下限对紫花苜蓿光合日变化特征及生长的影响,设置了3个灌溉处理(T1:80％田间持水量,T2:60％田间持水量,T3:40％田间持水量.田间持水量,Field capacity,FC),并测定各处理紫花苜蓿不同生育时期叶片的光合特征和生长指标.结果 表明,紫花苜蓿的株高和茎粗随灌水量的降...     

根腐病原镰刀菌-苜蓿品种-土壤水分互作对种苗生长的影响

为了探明不同水分、镰刀菌对苜蓿品种的致病性,本研究选择紫花苜蓿品种阿尔冈金(Algonguin)、丰宝(Powerplant)与苜蓿王(Alfaking)接种半裸镰孢(Fusarium semitectum)和腐皮镰孢(F.solani),测定不同水分苜蓿幼苗的病情指数、最终存活数、根重、苗重、根长和苗长,评价其抗病性和两种病菌侵染适宜发病的水分条件以及三者之间的相互关系,结果表明,病菌和水分均对病情指数有显著影响(P0.05),品种和水分间存在显著的互作关系(P0.05),品种间病情指数无显著差异,接菌后供试苜蓿品种病情指数均显著高于对照组(P0.05)。接种腐皮镰孢后显著降低了植株存活数,品种、菌种和水分之间对根重互作效应显著(P0.05);三者对苗重也有显著影响(P0.05),且各因素之间也存在显著的互作效应;腐皮镰孢对3个苜蓿品种的苗重均有显著抑制(P0.05),菌种对根长的影响显著(P0.05);半裸镰孢对丰宝和苜蓿王品种的根长有较强的抑制作用。品种、菌种和水分对苗长均有显著的影响(P0.05),而且菌种和水分间存在互作,但品种和菌种、品种和水分、品种、菌种和水分之间互作不显著。接种腐皮镰孢在3个水分梯度条件下对3个品种的苗长均有显著的降低作用。两种镰刀菌在土壤高水分条件下可导致苜蓿发生病害并对苜蓿生产构成危害,腐皮镰孢对苜蓿根部病害的致病性较强。菌种和水分对不同品种的苜蓿病情指数存在显著的影响,而且多因素之间也存在显著的互作效应(P0.05)。     

低温胁迫对紫花苜蓿叶片叶绿素荧光特性的影响

以经过抗寒锻炼的盆栽不同抗寒紫花苜蓿(Medicago sativa L.)品种为材料,分别在室温和低温处理后(-8℃)测定不同秋眠型紫花苜蓿品种的叶绿素荧光参数,分析低温对不同苜蓿品种的冷害指数和叶绿素荧光参数的影响。结果表明:在低温胁迫后非秋眠型Dona Ana和Pierce的PSⅡ最大光化学效率(F_v/F_m)显著降低,电子传递速率(ETR)减慢,实际光化学量子产量(Y)下降,叶片受低温胁迫较重;秋眠型Vernal和5246各荧光参数变化不大,而非秋眠型CUF101、极非秋眠型UC-1465非光化学淬灭(NPQ)值显著升高(P<0.05),其他的参数变化较小。低温胁迫很轻时,非光化学淬灭系数NPQ升高,说明耗散过剩的光能具有保护光合机构的作用。因此紫花苜蓿各荧光参数的变化与其抗寒特性密切相关。