以北京西山、北京延庆、山东泰山和山西绛县4个产地的黄栌幼苗为材料,研究了田间模拟试验条件下苗木根系对土壤水分胁迫的短期形态响应。结果表明:1)黄栌幼苗通过调整根系形态以适应持续干旱环境,持续重度胁迫环境中生长的幼苗根尖数量、根系分枝数量、根系表面积以及平均根系直径分别比对照平均高46.5%、15.5%、3.4%、8.6%,且分别比持续中度胁迫环境中生长的幼苗平均高90.5%、34.2%、15.6%、18.4%。2)4产地持续干旱环境中幼苗的0.0~0.5 mm根系长度和根尖数量分别占总量的54.7%~93.5%和95.1%~99.5%,因此,0.0~0.5 mm细根对干旱胁迫的反应比其他径级根...

【目的】本研究探讨不同产地黄栌苗木叶片气体交换特性对土壤水分胁迫的短期响应特点及规律。【方法】采用田间模拟试验,选取北京西山、山东泰山和山西绛县3个产地的1年生黄栌幼苗为供试材料,设置对照(CK,土壤田间持水量的75%~80%)、中度胁迫(MS,土壤田间持水量的55%~65%)和重度胁迫(SS,土壤田间持水量的35%~45%)3个水分梯度,利用LI-6400便携式光合测定系统和SPSS 20.0统计分析软件测定和拟合幼苗成熟叶片的光响应曲线(Pn-PAR)及CO2响应曲线(Pn-Ci),根据非线性最小二乘法的Levenberg-Marquardt迭代原理计算各光合参数。【结果】1)黄栌幼苗的C...

为了鉴定黄麻苗期的抗旱性,采用盆栽试验、人工控水法对10个不同品系黄麻幼苗进行干旱胁迫,测定其幼苗株高和幼苗叶片的相对电导率,叶绿素、脯氨酸、可溶性蛋白、可溶性糖、丙二醛含量等6个生理指标的变化,采用模糊隶属函数法对各个材料进行综合评价。结果表明,在干旱胁迫下,幼苗株高相对值变小,黄麻幼苗叶片的相对电导率,叶绿素、脯氨酸、可溶性蛋白、可溶性糖和丙二醛含量均表现为上升,且在一定干旱范围内,随着干旱胁迫的加重而升高。通过隶属函数法综合评价10个不同品系黄麻幼苗耐旱性,耐旱性由强到弱依次为:黄33>黄09-39>黄37>黄09-30>黄09-1>黄09-27>黄09-5>黄09-19>黄09-41>...

为探明低温对甘蔗根系的影响,本研究采取水培试验的方法,选用不抗寒品种ROC22和抗寒品种GT28的完整根系为供试材料,测定常温(25℃)与低温(4℃)条件下甘蔗幼苗根系的根长、根体积、根细胞排列、根系活力、丙二醛(MDA)、脯氨酸、可溶性糖与可溶性蛋白质含量以及过氧化物酶(POD)和超氧化物歧化酶(SOD)活性相关指标。结果表明:在低温胁迫下,GT28根长、根体积均大于ROC22,但都显著低于常温生长;低温胁迫3d后,根系细胞膨大变形,细胞结构散乱,以ROC22更为明显;随着低温时间的延长,2个品种根系活力均显著降低,而ROC22的降幅更大;在低温持续胁迫下,根系MDA、脯氨酸、可溶性糖、可溶...

在人工模拟干旱环境下，测定了菜豆树ＲａｄｅＲｍａｃｈｅＲａ ｓｉｎｉｃａ、铁冬青ｉｌｅｘ Ｒｏｔｕｎｄａ、紫楠Ｐｈｏｅｂｅ ｓｈｅａＲｅＲｉ、锯叶竹节树ｃａＲａｌｌｉａ ｄｉＰｌｏＰｅｔｅｌａ的生理指标以研究干旱胁迫的影响。结果表明：干旱胁迫处理期间，４种幼苗叶片组织含水量逐渐下降；铁冬青幼苗的叶片叶绿素含量先升后降，其余幼苗逐渐上升；紫楠幼苗的叶片可溶性糖含量先升后降，其余幼苗逐渐上升；菜豆树幼苗的叶片蛋白质含量逐渐上升，铁冬青幼苗的叶片蛋白质含量呈波动上升的趋势，紫楠幼苗显著增加后保持稳定，锯叶竹节树幼苗无显著变化；菜豆树和锯叶竹节树幼苗的叶片脯氨酸含量逐渐上升，铁冬青幼苗逐渐下降，紫楠幼．．．

【目的】分析持续干旱胁迫环境中不同产地黄栌幼苗叶功能性状的变异规律及差异,并探究产地地理-气候因子对叶功能性状变异的影响。【方法】采用田间模拟试验方法,选取来自5个产地的黄栌1年生幼苗作为供试材料,设置对照(CK,土壤田间持水量的75%～80%)、中度胁迫(MS,土壤田间持水量的55%～65%)和重度胁迫(SS,土壤田间持水量的35%～45%)3个土壤水分含量梯度,分析干旱胁迫、产地及其二者的交互作用对叶功能性状的影响,并结合主成分分析(PCA)和冗余分析(RDA)分别研究产地分布与地理-气候因子的关系以及产地地理-气候因子对叶功能性状变异程度(TVD)的影响。【结果】(1)干旱胁迫对幼苗叶功能性状均具有显著影响。其中,SS环境中,叶绿素含量(LChl)、叶相对含水量(RWC)、比叶面积(SLA)和叶片面积比例(LAR)分别比对照低17.61%(P

以黄瓜‘津优1号’Cucumis sativus‘Jinyou No.1’为试材,采用水培法,通过在营养液中添加不同比例聚乙二醇PEG 6000模拟干旱胁迫,研究短期干旱胁迫对黄瓜幼苗叶片抗氧化系统的影响。结果显示:在不同程度干旱胁迫下处理24 h后,超氧化物歧化酶(SOD),谷胱甘肽还原酶(GR),脱氢抗坏血酸还原酶(DHAR)和单脱氢抗坏血酸还原酶(MDHAR)活性以及抗坏血酸(ASA)和还原型谷胱甘肽(GSH)质量摩尔浓度均下降,其中超氧化物歧化酶和谷胱甘肽还原酶活性、抗坏血酸和还原性谷胱甘肽GSH质量摩尔浓度与对照比较有显著差异(P<0.05);而过氧化氢酶(CAT)和抗坏血酸过氧化物...

【目的】通过水分控制盆栽试验，研究扁桃6个不同砧木资源当年生实生苗的叶片解剖结构和根系形态特征对周期为60 d的中度土壤干旱胁迫的响应，旨在筛选出抗旱性强的扁桃砧木资源，为优良抗旱砧木资源的开发与利用提供抗旱材料。【方法】以新疆本地2种桃巴旦资源（SC64、SC28）、3种扁桃资源（SC30、SC3和SC47）和普通桃为试验材料，通过光学显微镜观察和根系扫描处理获取相关指标，并进行生物学统计分析。【结果】中度干旱胁迫下，SC3、SC47和毛桃的叶片厚度、上表皮细胞厚度、叶肉细胞孔隙度和比叶面积（SLA）等结构指标值出现不同程度的减少（P <0.05）；同时，干旱胁迫促进其根冠比的增加和根系的生长（P <0.05）。通过主成分分析，选取上表皮细胞厚度、地下生物量、直径大于0.5 mm的细根生物量比重、叶肉细胞紧实度和SLA值这5个代表指标。隶属函数结果表明，抗旱能力排序为SC30>SC47> SC3> SC28> SC64>普通桃。【结论】扁桃资源的抗旱性强于桃巴旦和桃资源，桃巴旦资源处于中等抗旱水平，而普通桃对土壤干旱最敏感，抗旱性较弱。

【目的】通过研究黄栌幼苗根系构型对土壤养分胁迫环境的适应性,探讨黄栌根系构型在土壤养分供应不足环境中的适应对策。【方法】试验材料为一年生黄栌幼苗,采用盆栽模拟控制试验,设置养分充足(即全土,土壤含沙比例0,CK),轻度养分胁迫(土壤含沙比例30%,N1),中度养分胁迫(土壤含沙比例50%,N2),重度养分胁迫(土壤含沙比例70%,N3)和极度养分胁迫(即全沙,土壤含沙比例100%,N4)5个梯度,分别在移栽后第31、38、45、52和59天取样,研究幼苗根系分枝模式、几何特征和不同径级细根形态在上述养分环境中的变化规律。【结果】(1)CK处理幼苗的根系拓扑指数(TI和DBI)最大,最长链接路径的链接数(a)、根系外部链接数(μ)以及所有链接路径的链接总数(Pe)最小。N1环境中,幼苗的TI和DBI最小,a、μ和Pe最大,分别比CK高53.2%、131.6%和194.7%。(2)N1、N2、N3和N4处理中:幼苗比根长(SRL)、比表面积(SRA)和分枝密度(RBI)逐渐增大,其中,N4处理幼苗的SRL、SRA和RBI分别比CK高67.7%～157.4%、52.3%～120.7%和14.7%～42.1%;根尖数量(RT)、根链接数量(RLN)、根链接总长度(RLTL)和分枝数量(RF)逐渐减小,以N1处理为最大,分别比CK高95.0%～279.6%、104.3%～247.4%、77.4%～193.5%和102.6%～235.0%;根链接平均长度(RLAL)、根链接平均直径(RLAD)和根组织密度(RTID)均呈减小趋势,以N4处理最小,分别比CK低15.2%～22.7%、9.3%～21.4%和32.4%～42.7%。(3)CK环境中,SRL和SRA的正相关系数最大(0.951),N4环境中,RF与RLN之间和RLAL和RLAD之间的正相关系数最大(分别为0.989、0.904)。N1、N2和N3处理的RBI和RLAL之间的负相关系数分别为-0.915、-0.889和-0.893。(4)N3和N4处理中,0～0.50 mm范围内细根的平均长度比例、平均表面积比例、平均体积比例和平均根尖数量比例均高于其他处理,分别达86.3%和86.1%、67.6%和66.7%、40.2%和38.1%、98.6%和98.4%,而上述指标在CK处理中均为最低,分别为80.9%、59.4%、32.2%和97.2%。【结论】(1)土壤养分充足时,黄栌根系最接近分枝少且结构相对简单的鲱鱼骨分枝模式,具有向土壤深处延伸生长的倾向。轻度胁迫环境中,黄栌构建了分枝多、次级根重叠度高的叉状分枝模式,主、侧根尽可能地主动向距离根基较远的土壤中拓展以吸收更大范围内的养分。中度、重度和极度胁迫环境中,幼苗为减少碳消耗而采取相对简单化的根系结构对策,根系通过形成短而细的密集横向分枝(以细根为主)而加强原位利用养分能力。(2)改变根系构型几何特征参数间的协同或权衡关系、实现自身资源利用的经济化,也是黄栌应对不同土壤养分环境的重要方面。(3)从全土到极端严重胁迫环境,0～0.50 mm范围细根的分化明显增强。重度胁迫逆境时,0～0.50 mm的细根是幼苗吸收养分的重要活跃位点。极度胁迫逆境时,黄栌通过促进产生一定数量的寿命相对较长、周转速率相对较慢的细根(0.50～2.00 mm)以减少细根周转对碳的消耗,从而维持根系资源利用效率。

旨为阐明不同抗旱类型胡麻对干旱胁迫的生理响应规律,以抗旱性由强到弱4个不同抗旱类型的胡麻品种晋亚7号、晋亚10号、晋亚11号、E051-20为材料,采用盆栽控水法,研究了干旱胁迫对不同抗性胡麻生长、膜质过氧化及渗透调节物质含量及过氧化物酶活性的影响。结果表明,随着干旱胁迫程度的加深及时间的延长,幼苗的株高、茎粗及植株的生物量和叶片相对含水量均显著降低;抗旱性强的品种下降幅度明显低于抗旱性弱的品种,依次为晋亚7号<晋亚10号<晋亚11号晋亚10号>晋亚11号>E051-20。抗性弱的品种MDA和质膜透性的增幅明显高于抗旱性强的品种,可溶性蛋白含量相对稳定。POD酶活性总体呈现上升的趋势,抗旱性强的品种上升幅度明显高于抗性弱的品种。相关性分析结果表明,不同品系胡麻的株高、茎粗与生物量间均呈极显著正相关,与MDA、Pro含量间均呈极显著负相关。因此,可以用Pro、MDA和生物量作为鉴定胡麻幼苗抗旱性的生理指标。

【目的】为了解根际细菌群落结构和功能对黄瓜幼苗干旱胁迫的响应。【方法】采用盆栽控水法设置干旱处理D和正常处理N，利用Illumina NovaSeq测序技术测定黄瓜幼苗根际细菌群落结构和多样性。【结果】处理N的叶绿素和可溶性糖含量分别是2.440 mg/g和10.380 mg/g，显著高于处理D的1.547 mg/g和8.356 mg/g；脯氨酸和丙二醛含量为处理D（51.807 μg/g和54.848 nmol/g）显著高于处理N（32.628 μg/g和29.005 nmol/g）；处理N的根系活力为32.670 μg/（g·h），显著高于处理D的20.714 μg/（g·h）；处理N的SOD含量为324.826 U/g，显著低于处理D的578.363 U/g；黄瓜幼苗根际细菌群落中，门分类水平下丰度前5位的是变形菌门（Proteobacteria）、芽单胞菌门（Gemmatimonadota）、拟杆菌门（Bacteroidota）、酸杆菌门（Acidobacteria）及放线菌门（Actinobacteriota）；α多样性指数（chao1、shannon、simpson）中各处理间无显著差异，但PCoA分析显示两处理间细菌群落结构差异显著；处理N与处理D相比，芽单胞菌显著升高，而拟杆菌和厚壁菌则显著下降；LEfSe结果显示处理D显富集以拟杆菌门和厚壁菌门为主的Muribaculaceae、梭菌纲（Clostridia）、芽孢杆菌纲（Bacilli）等有益细菌；根际细菌群落功能分析发现，处理D显著增加RNA加工和修饰、染色质结构和动力学、转录、氨基酸运输和代谢、碳水化合物的运输和代谢等相关功能的丰度，并上调与硫胺素等次级代谢物相关的合成途径及以糖类、氨基酸为主的降解代谢途径。【结论】干旱胁迫对黄瓜幼苗根际细菌群落结构有显著影响，促进根际土壤中以拟杆菌和厚壁菌为主的有益微生物显著富集，并对其细菌群落生命活动产生诱导和促进作用，使与硫胺素等次级代谢物相关的合成途径和以糖类、氨基酸为主的降解代谢途径丰度显著上调。期望为挖掘在干旱胁迫下对黄瓜秧苗生长可能有正向作用的土壤有益菌互作机制研究提供新思路。

为研究干旱胁迫和复水对不同品种藜麦(Chenopodium quinoa)幼苗叶片叶绿素荧光参数和活性氧代谢的影响,本研究以‘陇藜1号’(L-1)、‘陇藜2号’(L-2)、‘陇藜3号’(L-3)和‘陇藜4号’(L-4)为供试品种,干旱处理10 d后进行复水处理24 h,测定叶片叶绿素荧光参数、丙二醛(MDA)、O2·-产生速率及抗氧化酶活性,采用主成分分析法筛选耐旱性评价指标,并采用隶属函数法对不同品种藜麦耐旱性进行综合评价。结果表明,干旱胁迫处理下,藜麦品种L-1、 L-3和L-4幼苗叶片叶绿素荧光参数Fo和Fm较对照(CK)分别下降了18.03%、 18.22%、 7.72%和16.25%、18.96%、 10.64%,供试4个藜麦品种幼苗叶片Fv/Fm和Fv/Fo分别较CK下降了5.00%、 10.43%、 8.06%、 4.78%和16.84%、30.71%、25.44%、15.76%,非光化学淬灭系数(NPQ)得到显著提高,MDA含量和O2·-产生速率均较CK显著升高了105.88%、62.86%、58.13%、156.20%和112.51%、66.45%、130.45%和88.20%,同时叶片内超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)和抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性显著增强。复水后,不同品种藜麦幼苗叶片Fo、Fm、Fv/Fm、Fv/Fo及NPQ均恢复至干旱胁迫处理前水平,MDA含量和O2·-产生速率较干旱胁迫处理虽有下降,但未恢复至干旱胁迫处理前水平,抗氧化酶SOD活性弱于CK,POD、CAT和APX活性仍高于处理前水平。说明复水处理后植株通过调节体内抗氧化酶水平,清除活性氧的积累,从而增强叶片光合作用,缓解干旱对藜麦幼苗生长造成的有害影响。隶属函数法分析显示4个供试品种中陇藜1号耐旱性最优。本研究从生理学角度明确了干旱复水对藜麦幼苗生长的影响,为旱区种植藜麦提供了理论依据。

以荒漠植物红砂(Reaumuria soongorica)为研究对象，在生长季采用人工控制土壤含水量的方法，分别设置对照组(CK)、轻度干旱胁迫(D_1)、中度干旱胁迫(D_2)和重度干旱胁迫(D_3)处理，研究了干旱胁迫影响下红砂幼苗叶片的丙二醛(MDA)含量、抗氧化酶活性及渗透调节物质含量。结果表明：与对照相比，各干旱胁迫处理下叶片MDA含量显著增加，且在D_3干旱胁迫下增幅最大；轻度和中度干旱胁迫下超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性显著增加，且在生长季初期D_2干旱胁迫下增幅最大；轻度和中度干旱胁迫下可溶性糖(SS)、游离脯氨酸(Pro)和可溶性蛋白(SP)含量均显著增加，且在生长季初期D_2干旱胁迫下增幅最大，各生理指标随胁迫时间变化均表现为8月> 7月> 9月。以上研究表明，随干旱胁迫程度加剧，叶片MDA含量增加；轻度和中度干旱胁迫下其抗氧化酶活性和渗透调节物质含量增加，而重度胁迫下脯氨酸含量增加，以此来清除机体多余的活性氧，维持膜系统正常功能，干旱胁迫下各指标含量在生长旺盛期最大。

针对中国北方城市干旱缺水、园林绿地植物难以保证及时灌溉的现象,选择2年生灌木金叶女贞Ligustrumvicaryi,连翘Forsythia suspensa,紫薇Lagerstroemia indica,采用盆栽方法测定了土壤自然干旱胁迫过程中影响各树种抗旱性的主要生理生化指标,利用隶属函数法对3种园林植物幼苗进行综合评定。结果表明:随土壤水分胁迫的加重,金叶女贞的叶绿素质量分数先升高后降低再升高,连翘先降低后升高,紫薇呈先升高后降低的趋势,金叶女贞和连翘在不同胁迫时期的叶绿素质量分数达到显著差异水平;金叶女贞在遭受干旱胁迫后叶肉组织相对电导率呈升高—降低—升高,连翘先降低后升高,紫薇则是逐...