红砂愈伤组织适应盐胁迫的渗透调节机制研究

测定在不同盐胁迫下红砂愈伤组织中几种渗透调节物质的累积量,研究盐胁迫下红砂的渗透调节机制。研究结果表明, 在盐胁迫下,红砂愈伤组织的相对生长率随着盐浓度的增加先升高后降低。红砂愈伤组织具有很强的耐盐能力,低于100 mM NaCl处理可促进红砂的生长,大于100 mM NaCl处理,则会抑制红砂生长。红砂愈伤组织中脯氨酸、甘氨酸甜菜碱、类黄酮和海藻糖在盐胁迫下大量累积,是红砂渗透调节能力改善的积极反应,也是红砂耐盐性强的体现和重要原因。     

干旱胁迫下牛心朴子的渗透调节机制研究

为探讨荒漠植物牛心朴子(Cynanchum komarovii)响应干旱胁迫的渗透调节机制,采用不同浓度（0~25%）的聚乙二醇（PEG-6000）对愈伤组织进行模拟干旱胁迫,检测了不同程度干旱胁迫下牛心朴子中渗透调节物质K+、Na+、脯氨酸、甜菜碱和可溶性糖（果糖、蔗糖和海藻糖）的含量。结果显示,与对照组相比,处理组牛心朴子的脯氨酸和可溶性糖含量显著升高（P<0.05）,且具有浓度和时间依赖效应。在可溶性糖中,果糖和蔗糖只在高浓度处理组有所增加,而海藻糖含量在所有处理组均明显升高（P<0.05）,且增幅较大（10%PEG浓度组为31%,25%PEG浓度组为98%）,同时海藻糖含量与PEG处理浓度的相关系数最大（R2=0.9437,P<0.01）。以上研究结果表明,海藻糖是牛心朴子响应干旱胁迫主要的渗透调节物质。     

模糊隶属法在塔里木河荒漠植物抗旱性评价中的应用

以塔里木河荒漠河岸乔木、灌木、草本植被的代表植物胡杨(Populus euphratica)、柽柳(Tamarix ramosissima)和罗布麻(Apocynum venetumas)为研究对象,对塔里木河下游不同区段、不同地下水位状况下胡杨、柽柳和罗布麻体内叶绿素、可溶性糖、脯氨酸(Pro)、丙二醛(MDA)、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、生长素(IAA)、赤霉素(GA3)和脱落酸(ABA)等主要生理指标和地下水位进行了测定。运用国际通用软件SAS6.12对这十项生理指标和地下水位之间的关系进行了相关性分析,结果表明:亚哈甫马汗断面的柽柳对地下水位的生理响应最为敏感。其次是胡杨和罗布麻;阿拉干断面的差异不大;在所测的十项生理指标中,丙二醛(MDA)、超氧化物歧化酶(SOD)、脱落酸(ABA)对地下水位变化的敏感度最高,其次为过氧化物酶(POD)、生长素(IAA)和分裂素(CK);地下水位是影响塔里木河流域植被生理特性的主要环境因子。在相关分析的基础上运用平均隶属函数法对这三种植物进行抗旱性排序,结果表明:在干旱胁迫下,植物各种生理代谢过程协同作用,共同抵御干旱胁迫,以减少其受伤害程度;就抗旱能力而言,胡杨>柽柳>罗布麻。     

土壤逐渐干旱对4种荒漠植物光合作用和海藻糖含量的影响

以腾格里沙漠东南缘4种优势植物红砂(Reaumuria soongorica Maxim)、珍珠(Salsola passerina Bge)、柠条锦鸡儿(Caragana korshinskii Kom)和油蒿(Artemisia ordosica Krasch)为对象,研究土壤逐渐干旱对叶片相对含水量、净光合速率(Pn)、叶绿素荧光参数及海藻糖含量的影响。结果表明:土壤逐渐干旱过程中,4种植物的叶片相对含水量、净光合速率(Pn)、光系统II(PSⅡ)最大光化学量子产量(Fv/Fm) 、光系统II表观电子传递速率(ETR)、光化学淬灭(qP)都随干旱程度的加剧而下降;非光化学淬灭(qN)和海藻糖含量随干旱程度的增加而升高。4种植物对干旱过程的响应差异明显,随着土壤干旱的加剧,相对于其他三种植物,柠条具有更高的抗逆保护能力。相关分析表明,土壤含水量显著影响着4种植物的光合作用和海藻糖累积,海藻糖含量与光合作用存在相关性。     

阿拉善荒漠区几种抗旱植物游离氨基酸和游离脯氨酸的分布特征

以阿拉善荒漠区生长的多浆旱生植物梭梭(Haloxylon ammodendron)和霸王(Zygophyllum xanthoxylum)、少浆旱生植物白沙蒿(Artemisia sphaerocephala)和柠条(Caragana korshinskii)、中旱生植物沙米(Agriophyllum squarrosu)和绵蓬(Corispermum mongolicum)为材料, 对其游离氨基酸成分及游离脯氨酸的分布特征进行了比较研究。结果表明, 供试植物根中的总游离氨基酸含量均低于茎和叶中的总游离氨基酸含量, 其中叶中的游离氨基酸总量最高; 不同植物中的主要氨基酸组成不相同, 同一植物的不同部位主要氨基酸组成也不尽相同。少浆旱生植物体内大量积聚游离脯氨酸, 其整株中的游离脯氨酸是中旱生植物的6.0~16.0倍, 是多浆旱生植物的1.8~25.0倍。白沙蒿植株的根到茎、茎到叶, 总游离氨基酸含量以2.0倍和5.7倍的增幅增加, 其中游离脯氨酸含量增加最明显, 增幅达3.0倍和10.5倍。柠条植株也表现出同样的趋势。可见, 大量积累游离氨基酸, 特别是游离脯氨酸是少浆旱生植物适应干旱荒漠生境的重要机制。从根到茎、由茎到叶, 中旱生植物沙米和绵蓬与多浆旱生植物梭梭和霸王总游离氨基酸含量增幅都并不十分显著; 二者中的游离脯氨酸积累不占主导地位。故中旱生植物和多浆旱生植物并不主要依靠积累脯氨酸来调节渗透势确保水分的供应。     

沙生植物渗透调节物对干旱、高温的响应及其在抗逆性中的作用

在科尔沁沙地选择不同类型沙地优势植物,测定了其在自然脱水、高温处理及复水后叶可溶性糖、可溶性蛋白质和脯氨酸含量的变化。结果表明,在胁迫过程中流动沙地上的沙米、欧亚旋覆花,叶片内可溶性糖积累,尤其是脯氨酸积累较高,处理12h较处理前分别增加了92.87%、10.28倍,可溶性蛋白质含量下降,在胁迫处理后植株枯死;半固定沙地上的差不嘎蒿可溶性糖增加41.57%、脯氨酸含量增加8.95倍、可溶性蛋白质下降15.04%,在两种胁迫处理后依然存活并恢复生长;固定沙地的白草和狗尾草可溶性糖增加89.82%和89.43%,脯氨酸增加2.49倍和2.53倍、可溶性蛋白质增加。因此,如果把胁迫中叶内积累的脯氨酸与胁迫后植株的存活结合起来看,两种胁迫中差不嘎蒿、狗尾草、白草体内积累的脯氨酸起保护性反应,而沙米、欧亚旋覆花的则是受害症状。     

4种荒漠植物的抗氧化系统和渗透调节的季节变化

研究了塔克拉玛干沙漠南缘4种荒漠植物的水势、渗透调节物质和抗氧化系统的季节变化。结果表明,4种荒漠植物的清晨水势和午后水势的最低值出现在7月,最高值出现在6月,说明在此区域,6月植物的水分状况相对较好,7月植物的水分状况最差。骆驼刺的MDA含量和活性氧（O-2和H2O2）积累随着季节变化均呈上升趋势,表明骆驼刺的膜脂过氧化和膜伤害随季节推进逐渐加剧;柽柳、花花柴和沙拐枣的MDA含量和活性氧积累最高峰值分别出现在7月、7月和8月,说明在水分亏缺最严重的7月和8月,植物面临的膜脂过氧化程度亦最高。4种植物的渗透调节物质积累和抗氧化酶活性的变化,与膜脂过氧化几乎同步。其中,柽柳是以脯氨酸和可溶性糖两者的积累来调节细胞质渗透势以适应极端环境,脯氨酸的积累是沙拐枣应对水分胁迫的主要物质之一,骆驼刺是以可溶性糖的积累来应对水分亏缺,花花柴这两者含量都不高,分析可能是以无机离子作为渗透调节物质。4个月SOD、POD和CAT活性的均值排序均为柽柳>沙拐枣>骆驼刺>花花柴,说明在整个生长季中,柽柳的活性氧积累最为严重,其保护酶SOD、POD和CAT对活性氧的清除均起到关键作用。     

温室辣椒果实生长及内源激素含量对外施α-萘乙酸钠的响应

为明确α-萘乙酸钠（α-NaNAA）对辣椒果实生长的调控作用,以陇椒2号为试验材料,研究了荒漠区日光温室辣椒果实生长及内源激素含量对α-NaNAA的响应。结果表明:喷施不同浓度的α-NaNAA能显著增加辣椒果实长度、果实直径、果皮厚度、单果重和干物质积累速率。与对照相比,喷施α-NaNAA加快了果实前期的生长速率,缩短了果实的生长期,处理后20～30 d是辣椒果实迅速增大的时段;提前了果实干重快速增大的开始时间,延缓了结束时间,使果实干重显著增大,而且以35 mg·L-1浓度效果更显著;在辣椒果实的单果重相同时,使果实的成熟期提前10 d左右。喷施α-NaNAA显著增加了辣椒果实的脱落酸（ABA）、赤霉素（GA）和玉米素（ZR）含量,而对吲哚乙酸（IAA）平均含量没有显著影响。分析表明,辣椒果实的单果重与果实生长期中ABA、GA、IAA和ZR的平均含量水平呈显著正相关。     

甘肃几种早熟禾内源激素水平及干旱适应性

以甘肃陇西、清水、秦州野生草地早熟禾为试验材料,商用品种午夜2号为对照,采用优化的HPLC法测定了干旱胁迫下草地早熟禾叶片中玉米素(ZT)、脱落酸(ABA)和吲哆乙酸(IAA)含量的变化.结果表明:干旱胁迫后,清水和秦州野生草地早熟禾植株萎蔫死亡,相比较之下陇西野生草地早熟禾和午夜2号却能够较好地适应干旱逆境.与此同时,供试材料的ZT含量均下降,下降幅度59.25%～66.02%;ABA和IAA含量均先上升后下降,但与对照相比ABA含量显著上升,上升幅度为23.63%～59.55%;IAA含量显著下降, 下降幅度为48.34%～53.35%;此外,供试材料的ZT/IAA、ZT/ABA和(ZT+IAA)/ABA均下降,以减少生长量来主动适应干旱胁迫.在激素水平上评价材料的抗旱性大小为陇西野生草地早熟禾>午夜2号>秦州野生草地早熟禾>清水野生草地早熟禾.     

油蒿(Artemisia ordosica)和柠条(Caragana korshinskii)生理生态特性的昼夜变化特征与调节机制

研究了两种优良固沙植物油蒿(Artemisia ordosica)和柠条(Caragana korshinskii)的光合生理、水分生理和根、茎、叶渗透调节物质的昼夜变化特征。结果显示:空气相对湿度在夜间大幅度回升,植物的昼夜叶温差高于气温差。植物日间呈光合作用,夜间呈呼吸作用,油蒿的光合速率和呼吸速率均高于柠条;日间光合作用出现的光抑制可在日落时迅速恢复。日间气孔导度和蒸腾速率呈现大幅度的波动,在夜间趋于低缓,油蒿日间的调节幅度高于柠条,且在夜间仍维持一定的气孔开度。油蒿根含水量和小枝水势始终高于柠条,但柠条在夜间的根系吸水能力高于油蒿。油蒿根、茎、叶的可溶性糖含量均高于柠条,在夜间叶片的可溶性糖可大量的传输至根部;柠条根、茎、叶的脯氨酸含量均高于油蒿,油蒿的根和叶片在夜间出现较高的脯氨酸累积。植物生理活动的夜间调整对增强午间抗逆性有一定的作用。     

Effects on antioxidant enzyme activities and osmolytes in Halocnemum strobilaceum under salt stress

The seedlings of Halocnermum strobilaceum were cultivated in 0.5% hoagland nutrient solution containing 0.0%, 0.9%, 2.7% and 5.4% of NaCl as well as composite salt (Na⁺, Ca²⁺, K⁺, Si⁴⁺) for 20 days; all the contents are in weight ratio. Succulent level, inorganic ions (Na⁺, K⁺), organics such as betaine, proline, malondialdehyde, and antioxidant enzyme activities including superoxide dismutase (SOD), catalase (CAT), peroxidase (POD), betaine aldehyde dehydrogenase (BADH) were measured to reveal its salt tolerance mechanism. When the composite salt concentration reaches 5.4%, SOD activity level, and MDA content is five times the control group; when it reaches 2.7%, the succulent level of seedlings, and the content of K⁺ in roots is nearly two times the NaCl treatment; the dry weight is more than three times the control group; with the NaCl treatment, MDA is three times the contrast; when the salt concentration is 2.7%, POD reaches the maximum. Results indicate that Si⁴⁺, K⁺, and Ca²⁺ from composite salt in the roots of H. strobilaceum improved the water-holding capacity. The activities of antioxidant enzyme were raised by the accumulation of proline and betaine, which increased the salt tolerance. The absorption of K⁺ promoted the high ratio of K⁺/Na⁺ and alleviated the damage of cell membranes of H. strobilaceum, which is associated with osmotic contents such as betaine and proline.     

东方百合鳞片生小鳞茎生长过程中的激素变化

应用高效液相色谱仪测定东方百合“索蚌”鳞片繁殖小鳞茎过程中, 母鳞片、小鳞茎和新生根中4种内源激素赤霉素（GA3）、生长素（IAA）、脱落酸（ABA）和玉米素（ZT）的变化。结果发现,小鳞茎形成过程中,4种内源激素中ZT和GA3在母鳞片中含量最高,IAA在新生根中含量最高,ABA在小鳞茎中含量最高。同时,母鳞片和小鳞茎中ZT、GA3、ABA和IAA都呈现不同幅度的上升趋势。小鳞茎形成过程中,母鳞片中的4种激素中的ZT的净增长率最高为109%;小鳞茎的4种激素中IAA的净增长率最高,为102%;在新生根中,除了ABA其他3种激素都呈现上升趋势,其中ZT的净增长率最高,为493%。     

新疆塔里木河下游柽柳茎水势变化与影响因子研究

结合塔里木河下游生态输水过程中的实测资料,分析了不同断面柽柳茎水势变化特征、柽柳茎水势的日、月变化规律及其与环境因子之间的关系。结果表明:依干不及麻断面柽柳茎水势普遍低于英苏断面;柽柳茎水势日变化大体呈直线下降趋势;英苏断面9月份柽柳茎水势比7月份和8月份高,依干不及麻断面9月份柽柳茎水势比7月份和8月份低。柽柳茎水势日变化与气温和空气相对湿度之间有显著的相关关系,气温升高,空气相对湿度降低,植物蒸腾失水增多,水势降低。同时与地下水埋深间也有十分显著的相关关系,随地下水埋深增大,土壤含水量减小,茎水势降低,地下水埋深减小,土壤含水量增大,茎水势回升。     

干旱胁迫下的胡杨脯氨酸累积特点分析

以塔里木河下游的主要乔木-胡杨为研究样本，结合野外地下水位临测资料，详细分析了塔里木河下游干旱胁迫环境下胡杨体内脯氨酸的累积与变化。分析研究表明，胡杨体内的脯氨酸含量与塔里木河下游地下水位变化存在密切，脯氨酸含量随地下水位降低而增加，二者相关系数达0．913；在不同地下水位埋深条件下。脯氨酸含量的增加幅度有差异；胡杨体内的脯氨酸含量随干旱胁迫的加深而积累，是胡杨对干旱逆境的一种反应。表明塔里木河下游胡杨的生长发育已受到严重的干旱胁迫。     

湿润条件下几种锦鸡儿属灌木的气体交换特征及调节机制

土壤水分充足时柠条、中间锦鸡儿和小叶锦鸡儿的Pn、E和Gs均大幅度提高,Pn和Gs值的大小顺序为:中间锦鸡儿>小叶锦鸡儿>柠条,E值的大小顺序为:柠条>中间锦鸡儿>小叶锦鸡儿。柠条一日内的Fv/Fo、Fm/Fo和Fv/Fm值最高,日间没有明显的降低;中间锦鸡儿的上述各项荧光参数值最低,且在13:00~ 17:00出现"低谷",说明发生了明显的光合作用光抑制;小叶锦鸡儿各项测值的大小和波动幅度居于两者之间;3种灌木的光抑制均可在黄昏得到恢复。3种灌木的Chl以中间锦鸡儿为高,柠条和小叶锦鸡儿相近;Car的日均值仍以中间锦鸡最高,柠条和小叶锦鸡儿则相近。一日内以柠条的水势最低且波动平缓;中间锦鸡儿和小叶锦鸡儿的水势较高,日间降幅较大,在15:00~ 17:00降至最低。柠条脯氨酸含量在日间明显增加,中间锦鸡儿稍有增加,小叶锦鸡儿则不明显;3种灌木的脯氨酸含量依次为柠条>中间锦鸡儿>小叶锦鸡儿。     

滴灌棉花ABA不同氮肥处理下与土层20 cm田间持水率之间的响应特征

利用滴灌盆栽试验,研究蕾期和花铃期不同施N水平的条件下,滴灌棉花ABA浓度与土层20 cm田间持水率之间的响应特征,结果表明:在蕾期不同处理纯N分别为N2、N4、N6 g/盆的条件下,滴灌棉花ABA含量与土层20 cm田间持水率之间的相关性系数(r)的分别为-0.946、-0.917、-0.966, T检验显著水平P为0.015、0.029、0.007;模型拟合决定系数(R²)分别为0.977、0.852、0.934;花铃期,滴灌棉花ABA含量与土层20 cm田间持水率之间的相关性系数(r)的分别为-0.788、-0.959、-0.861;模型拟合决定系数(R²)分别为0.737、0.937、0.872;因而,蕾期盆栽滴灌棉花在纯N分别为N2、N4、N6 g/盆的条件下,滴灌棉花ABA含量与土层20 cm田间持水率之间的相关性为负相关, N6 g/盆的相关性达到显著水平, N6 g/盆处理拟合决定系数(R²)达到极显著水平,其模型为对数。花铃期滴灌棉花ABA含量与土层20 cm田间持水率之间的相关性为负相关, N4 g/盆的相关性达到极显著水平,模型拟合决定系数(R²) N4 g/盆达到极显著水平其模型为指数函数。本文研究的回归模型很好地描述了滴灌棉花腾发量及需水特性,为内陆干旱区绿洲农业滴灌棉花耗水量的估算提供了新计算方法和科学依据。