【目的】探讨两种磷素供应下小麦植株对干旱胁迫的适应性机制及复水后的反应,为揭示小麦水磷互作机制及培育抗逆、磷高效的小麦品种提供理论基础。【方法】本研究采用新疆冬小麦主栽品种新冬23号为参试材料,采用离子组和代谢组学分析方法,研究了低磷(0.05 mmol·L~(-1),LP)和常规磷(1.0 mmol·L~(-1),CP)水平培养下,小麦植株对干旱胁迫(0、3、5、7 d)及复水3 d的反应。【结果】LP处理下小麦根系浓密。干旱胁迫0 d到7 d再到复水3 d,CP处理的地上部和整株干重呈先升后降的趋势,但LP处理则呈现先升高后降低再升高的趋势。复水3 d后,LP处理根系总体积上升率显著高于CP处理,而LP处理根系DNA含量下降率为21.7%,显著低于CP处理。离子组分析表明,与CP处理相比,LP处理中根系大部分元素含量下降,地上部大部分上升。代谢组分析表明,CP处理对干旱胁迫更加敏感,其中干旱胁迫对CP处理地上部影响大于根系。随着干旱胁迫时间的延长,对氨基酸、脂肪酸和萜类物质的代谢影响更大。【结论】低磷供应的小麦植株对干旱胁迫的敏感性降低,适应性更强,复水后恢复能力强于正常磷供应,其主要原因是根系形态的改变、离子平衡的重排以及氨基酸和脱落酸代谢的改变,以调节渗透平衡,维持细胞内离子稳态,增强了对干旱胁迫的耐性。

为探讨土壤盐分含量与小麦生长的关系,选用永良4号,通过盆栽试验,研究了在不同盐分离子种类NaCl,Na2SO4,NaCl+Na2SO4,7个盐分水平(0.1%,0.2%,0.3%,0.4%,0.5%,0.6%,0.7%)条件下小麦苗期的生长情况。结果表明,随着土壤盐浓度的升高,小麦的出苗率、株高均有所下降。NaCl对小麦的胁迫作用最大,NaCl+Na2SO4次之,Na2SO4最小。低浓度盐胁迫对小麦根的生长有一定的刺激作用,但随着盐浓度的增加,盐分对根的生长产生了抑制作用,但作用均比较小,并且与地上部分相反。试验结果将对盐渍化耕地小麦生产有重要的参考价值。

以"青芋2号"、"青芋3号"菊芋为材料,开展了干旱胁迫对菊芋苗期糖代谢响应的研究。结果表明,随着干旱胁迫时间和胁迫强度的增加,可溶性总糖呈逐步增加的趋势,其中果聚糖增加量较大。中度胁迫及重度胁迫下果聚糖含量显著提高,果聚糖在抗旱中起到重要作用;蔗糖含量随着胁迫强度及胁迫时间均呈先下降后上升趋势;葡萄糖在各胁迫下变化不显著。

小麦苗期苗高和主根长是鉴定小麦苗期耐盐性的重要指标。利用小麦品种花培3号×豫麦57获得的DH群体168个株系,在去离子水(对照)以及50,100,200 mmol/L NaCl溶液处理下,进行苗高和主根长的数量性状基因(QTL)定位分析。利用完备区间作图法,共检测到影响苗高和主根长的25个QTL,单个QTL对表型的贡献率为4.19%～23.72%。位于3D染色体区间Xgdm72-Xbarc1119上影响主根长的QTL位点具有最大的遗传效应,贡献率为23.72%;在100 mmol/L和50 mmol/L NaCl处理下,在2D染色体Xwmc170.2-Xgwm539区段,同时检测到影响苗高的2...

为明确低氮胁迫对燕麦(Avena sativa)苗期生长的影响，选育耐低氮能力强的燕麦种质，本研究采用苗期水培法，分析了19份燕麦种质资源在常规氮(2 mmol·L~(-1) NH_4NO_3)和低氮(0.2 mmol·L~(-1) NH_4NO_3)处理下的生物量及耐低氮系数，初步筛选出5份耐低氮种质和5份低氮敏感种质。进一步复筛测定10份燕麦种质资源的叶绿素含量、生物量和根系形态构型等11项指标。结果表明：低氮胁迫下，植株茎叶干重、株高、叶片SPAD值显著降低(P <0.05)，根干重、根冠比、根体积、根表面积和根尖数显著增加。结合方差分析、主成分分析和相关性分析得出，株高、茎叶干重、根干重、根表面积和根尖数可作为评价燕麦低氮耐受性的指标。根据耐低氮综合评价值(D)，筛选出2个耐低氮种质ZY004067和ZY004068,3个氮敏感种质ZY004085、ZY004101和ZY004093。

【目的】定位盐胁迫下调控小麦苗期性状的QTL位点,为分子标记辅助选择小麦耐盐性状提供基因位点和连锁标记。【方法】以小偃54×京411重组自交系群体为材料,在盐胁迫条件下检测调控小麦苗期MRL、RDW、SDW和TDW及其相对性状的QTL位点。【结果】共检测到调控小麦苗期4个性状及其相对性状的25个QTL位点,分布在1A、2A、2D、3A、4A、4B、5B、5D、6B、7A和7B共11条染色体上,贡献率在4.4%—25.5%。其中有15个QTL位点成簇分布于3A、4A、4B、5B、5D染色体的5个遗传区间,其余10个QTL位点各自分布于不同的染色体区段。检测到的5个贡献率大于10%的位点分别位于3...

为探索一套适合黄土高原地区果园的高效保水模式，提高果树水分利用效率，本研究在盆栽条件下分别以‘楸子’和‘M26’这2种砧木作为试验材料，设置对照(CK)、保水剂处理(A)、埋砖处理(B)和埋砖+保水剂处理(AB)4种处理，探究2种苹果砧木对不同保水处理的生理响应。结果表明：1)埋砖和保水剂均缓解了土壤含水量下降的趋势；从控水的第21天开始，各处理的植株因受到干旱胁迫净光合速率和相对叶绿素含量均开始下降，但3种保水处理较对照均能减缓干旱胁迫对植株生长的影响，维持植株光合速率，稳定叶片相对叶绿素含量。2)埋砖叠加保水剂处理明显缓解了缺水对植株根系长度、根系表面积和根系生长的影响，增大了根冠比，且较好地维持了叶片气孔的数量。3)抗逆性较弱的‘M26’对不同保水措施下的生理响应更敏感，各处理对‘M26’的生长促进效果依次为AB>B>A;对于抗逆性更强的‘楸子’,任何一种保水措施均可减轻缺水对植株根系形态和光合作用的影响。综上，3种不同保水处理均降低了缺水对苗木生长发育的影响，通过保持气孔开放来维持植株正常的光合作用，同时促进根系发育并增加根系吸水面积来缓解干旱胁迫。对于乔化砧木，建议生产中可选择上述处理中单一保水措施或叠加处理保水措施；对于矮化砧木，则应选择叠加处理的保水措施。

通过自然失水胁迫试验,探究了狼尾草(Peuuisetum alopecuroides)、蓝羊茅(Festuca glauca ‘Freddy’)、细茎针茅‘马尾’(Stipa tenuissima ‘Pony Tails’)苗期对干旱胁迫形态特性和生理特性的响应变化,并对其抗旱性进行综合分析评价。结果显示,在干旱胁迫过程中,狼尾草的土壤含水量下降速率小于其他两者。随着干旱胁迫时间的延长,3种观赏草幼苗的株高变化量和叶绿素含量均呈下降趋势;脯氨酸含量、丙二醛含量均呈上升趋势;超氧化物歧化酶活性表现为先增大后减小的变化趋势;狼尾草的可溶性蛋白含量呈先增大后减小的变化趋势,蓝羊茅和细茎针茅则呈先减小后增大的变化趋势。采用隶属函数法对3种观赏草苗期表现进行抗旱性综合评价,其抗旱能力强弱表现为细茎针茅‘马尾’>蓝羊茅‘Freddy’>狼尾草。

【目的】干旱是限制小麦生产最主要的逆境因子之一。挖掘、鉴定优异抗旱新种质、克隆抗旱新基因，以期丰富我国小麦抗旱遗传基础，为小麦抗旱遗传改良提供材料。【方法】以198份从国际干旱地区农业研究中心（ICARDA）引进的抗旱种质为材料，采用PEG-6000模拟干旱方法，通过调查苗期干旱和正常条件下的地上部鲜重、地下部鲜重、生物量和根冠比4个性状，鉴定、评价其抗旱性，结合660K SNP芯片对其抗旱性进行全基因组关联分析，发掘抗旱性相关染色体区间及关联位点，结合干旱胁迫下根等多组织的表达量数据，筛选抗旱性相关基因，最后以强抗旱性品系IR214和干旱敏感品系IR36为材料，利用qRT-PCR方法对候选基因进行验证，并分析关键候选基因的优异单倍型。【结果】干旱胁迫下，小麦的生长发育受到显著抑制，各性状表型均显著低于正常对照，不同小麦品系间也表现出显著差异，4个性状在2种处理下均呈现正态分布，变异系数为0.363—0.760，多样性指数为0.310—0.400；基于加权隶属函数值（D值）综合评价各个品种的抗旱性，发现品系IR214的D值最大，为0.851，其次为IR92、IR213、IR235和IR218等，它们可作为新的优异抗旱种质；在此基础上，通过全基因组关联分析（genome-wide association study,GWAS），共检测到102个与4个性状抗旱系数显著关联的SNP位点，表型变异解释率范围为1.07%—38.70%，其中，与地上部鲜重相关的位点60个、地下部鲜重相关位点1个、生物量相关位点36个以及根冠比相关位点5个；基于基因组注释信息，筛选到31个抗旱相关基因，结合根等不同组织的RNA-seq数据，筛选出4个抗旱候选基因，对差异表达的候选基因进行qRT-PCR验证，鉴定到2个关键抗旱候选基因；最后，分析候选基因的单倍型效应，发现TraesCS6A02G048600的AX-86174509位点，2种基因型在抗旱性状上具有显著差异，是潜在的功能位点。【结论】共检测到102个与苗期抗旱性显著关联的位点，筛选出TraesCS5B02G053500和TraesCS6A02G048600 2个关键候选基因，TraesCS6A02G048600的AX-86174509位点是潜在的抗旱性功能位点。

以淮麦33、淮麦29、淮麦20和周麦18 4个小麦品种为试验材料,研究在干旱胁迫下不同小麦品种幼苗的生理响应。结果表明,在20%PEG6000(w/v)渗透胁迫下,不同小麦品种的生理响应具有显著差异,幼苗地上部的生物量、叶片中叶绿素的含量、细胞膜脂氧化产物MDA含量、SOD活性、POD活性、可溶性糖及可溶性蛋白含量在不同品种间有显著差异。其中淮麦33明显优于其他品种,说明淮麦33小麦幼苗具有较强抗干旱的生理特性。

采用叶面喷施调吡脲(N-(2-chloro-4-pyridyl)-N'-phenylurea,CPPU)处理,分析干旱胁迫下CPPU对小麦幼苗叶片蛋白质及各种生理生化指标的影响,以探讨CPPU提高小麦抗旱性的分子机制。以小麦品种河农822为材料,用聚丙烯酰胺凝胶电泳法(SDS-PAGE)研究喷施CPPU后幼苗叶片中蛋白质组变化情况;用常规方法检测过氧化物酶(POD)活性、可溶性蛋白、可溶性糖、脯氨酸和丙二醛(MDA)含量的变化。结果表明,经SDS-PAGE电泳技术发现,与对照相比,干旱胁迫下喷施CPPU后出现分子量为125,80,55,40,35,33,25 kDa等7条特异性条带,消失了30...

【目的】了解杂交大豆品种间抗旱性差异，从而选育耐旱杂交大豆品种。【方法】以3个杂交大豆为试验材料，在生长间采用PEG-6000水培模式模拟大豆苗期干旱胁迫，测定干旱胁迫后苗期叶片叶绿素含量、光合生理指标、渗透调节物含量以及抗氧化酶活性等，研究3个杂交大豆对干旱胁迫的生理响应及抗旱性。【结果】利用3个不同浓度的PEG-6000溶液（5%、10%和20%）处理大豆苗期，结果随着PEG-6000溶液浓度不断增加，检测到3个杂交大豆的相关抗旱指标存在显著性差异。首先通过观察不同浓度处理后大豆苗期表型变化，发现随着PEG-6000溶液浓度增加，大豆幼苗生长受到抑制逐步显著。其次检测大豆幼苗的叶绿素含量，发现随着PEG-6000溶液浓度增加其含量均呈现上升趋势，最显著的是优势豆-A-5。接着测试大豆苗期光合生理指标，3个杂交大豆苗期叶片的净光合速率（P_(n)）、蒸腾速率（T_(r)）、胞间二氧化碳浓度（C_(i)）和气孔导度（G_(s)）变化趋势呈现显著差异。然后通过检测渗透调节物和抗氧化酶活性等物质，分析不同处理条件下，不同大豆品种对干旱胁迫响应情况，结果显示随着大豆幼苗可以通过渗透调节和启动抗氧化防御系统应对干旱胁迫，并且随着胁迫程度增加，各物质含量有显著变化，而且不同品种间也存显著差异。最后利用隶属函数值法综合分析得出3个杂交大豆的抗旱性强弱顺序为：优势豆-A-5>杂交豆6号>晋豆48。【结论】杂交大豆可以通过光合抑制、渗透调节以及抗氧化酶活性等途径共同作用响应干旱胁迫，本研究筛选的优势豆-A-5可作为抗旱杂交大豆在黄淮海地区推广示范，同时也为后期杂交大豆抗旱育种提供重要参考。

以产自广西的4个油茶Camellia oleifera品种‘桂无1号’(桂1)、‘桂无4号’(桂4)、‘岑软2号’(岑2)和‘岑软3号’(岑3)的一年生嫁接苗为试材,通过PEG 6000模拟干旱胁迫,分别对其设置10%、20%和30%共3个浓度梯度,给予持续12、24、36 h以及营养液恢复12 h处理,测定幼苗各处理的生理指标,并用隶属函数分析法综合评价4个油茶品种幼苗的抗旱性。结果表明:干旱胁迫下,4个油茶品种幼苗叶片相对含水量均小于对照,其中桂1和桂4下降幅度最大;相对电导率、丙二醛、可溶性蛋白含量

研究了缺磷条件下不同基因型小麦苗期根系形态学及生理学适应特征 ,结果表明 :在缺磷环境中 ,小麦根轴数量和侧根长度明显减小 ,同化物向根部的分配比例增加 ,根轴长度、侧根数量和根系长度等均是显著提高。供试基因型小麦的根轴数量及其长度的差异在每个供磷水平及不同供磷水平之间均是显著的 ,说明这两种性状的差异是由基因型和环境因素共同决定的 ;而侧根特征的差异只在不同供磷水平之间是显著的 ,表明侧根性状主要是受环境因素控制的。对 6种基因型小麦的研究表明 ,高磷水平的小麦种子根的生长角度明显低于低磷处理的小麦 ,根角之间存在着显著的基因型差异。在缺磷条件下 ,6种基因型小麦完整根系分泌的酸性磷酸酶活性...

采用盆栽控水法研究了干旱胁迫对蒙古冰草(Agropyron mongolicum)、蒙农杂种冰草(A.cristatum×A.desertorum)、沙生冰草(A.desertorum)、新麦草(Psathyrostachys juncea)和无芒雀麦(Bromus inermis)苗期叶片水分状况、细胞膜透性、叶绿素、游离脯氨酸、超氧化物歧化酶、过氧化物酶、过氧化氢酶和丙二醛等生理生化指标的影响,并借助隶属函数法综合评价了5种牧草幼苗期的抗旱性。结果表明,持续干旱胁迫下,5种禾本科牧草幼苗的相对含水量逐渐下降,水分饱和亏缺、细胞膜透性逐渐上升;脯氨酸、叶绿素含量及3种抗氧化酶活性均呈先上升后下降的趋势;丙二醛含量呈上升-下降-上升的趋势。5种禾本科牧草抗旱性隶属函数均值介于0.351 0~0.688 1,抗旱性由强到弱的顺序为沙生冰草、新麦草、蒙农杂种冰草、蒙古冰草和无芒雀麦。