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水分胁迫下不同耐旱性糜子叶片保护酶活性及膜脂过氧化特性

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干旱地区农业研究 2019年第1期37卷 200-207页

作者：冯晓敏张永清中国农业科学院作物科学研究所/农业部生理生态重点实验室北京100081 山西师范大学生命科学学院山西临汾041004 山西师范大学地理科学学院山西临汾041004

选取耐旱品种陇糜4号和旱敏感品种晋黍7号,利用防雨旱棚与人工控水相结合的方法,研究了水分胁迫对糜子产量、叶片保护酶活性及膜脂过氧化作用的影响。结果表明,与CK处理相比,水分胁迫降低了糜子的穗数、穗粒数和千粒重,重度水分胁迫下... 详细信息

选取耐旱品种陇糜4号和旱敏感品种晋黍7号,利用防雨旱棚与人工控水相结合的方法,研究了水分胁迫对糜子产量、叶片保护酶活性及膜脂过氧化作用的影响。结果表明,与CK处理相比,水分胁迫降低了糜子的穗数、穗粒数和千粒重,重度水分胁迫下差异达显著(P水分胁迫降低了糜子叶片的SOD、POD和CAT活性,与对照相比,重度水分胁迫下达到显著性差异(P水分胁迫下,耐旱品种陇糜4号SOD活性2年内平均降低22.58%,而旱敏感品种晋黍7号2年内平均降低44.94%。水分胁迫处理增加了糜子叶片的膜脂过氧化产物MDA含量和可溶性糖的含量,随着生育期的推进,糜子叶片可溶性糖含量表现为先升后降的趋势,在灌浆期表现为最大值。相关性分析结果表明,糜子产量与叶绿素含量、SOD活性、POD活性和CAT活性呈正相关关系。

关键词：糜子水分胁迫产量保护酶活性膜脂过氧化

水分胁迫对葡萄糖分及其蔗糖代谢酶活性的影响

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干旱区研究 2021年第6期38卷 1713-1721页

作者：高彦婷张芮李红霞魏鹏程甘肃农业大学水利水电工程学院甘肃兰州730070

为分析水分胁迫对果实糖组分含量及相关代谢酶活性的影响,以温室鲜食葡萄红地球为试材,设置4个水分处理水平(重度水分胁迫TS、中度胁迫TA、轻度胁迫TM和充分供水对照CK)进行田间试验。结果表明:红地球葡萄果实糖分积累以己糖(果糖和葡萄... 详细信息

为分析水分胁迫对果实糖组分含量及相关代谢酶活性的影响,以温室鲜食葡萄红地球为试材,设置4个水分处理水平(重度水分胁迫TS、中度胁迫TA、轻度胁迫TM和充分供水对照CK)进行田间试验。结果表明:红地球葡萄果实糖分积累以己糖(果糖和葡萄糖)为主;果实成熟时各类糖分含量均以轻度胁迫处理最高,重度胁迫最低;果实膨大期前期充分供水、膨大期末期及着色成熟期轻度胁迫有助于果实有效糖分的积累;轻度胁迫对葡萄果实蔗糖代谢酶活性及品质均有促进作用,且增产12.15%,重度胁迫则表现出较强的抑制性,减产量达18.6%。果实糖代谢是相关酶活性综合作用的结果,水分胁迫通过影响酶活性对其间接调控。

关键词：水分胁迫温室葡萄糖分积累酶活性果实品质

基于无人机载遥感的水分胁迫下冬小麦叶绿素变化及冠层光谱响应

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光谱学与光谱分析 2023年第11期43卷 3524-3534页

作者：朱志成武永峰马浚诚冀琳柳斌辉靳海亮河南理工大学测绘与国土信息工程学院河南焦作454000 中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所北京100081 河北省农林科学院旱作农业研究所河北衡水053000

为探究水分胁迫下冬小麦冠层反射率在各生育期响应叶片叶绿素变化的特性,针对2020年-2021年小麦生长季11个品种(分为强、一般和弱3个抗旱性品系),设置了2次灌溉(拔节、扬花)、 1次灌溉(冬季、返青、拔节、拔节后7天和拔节后14天)以及无... 详细信息

为探究水分胁迫下冬小麦冠层反射率在各生育期响应叶片叶绿素变化的特性,针对2020年-2021年小麦生长季11个品种(分为强、一般和弱3个抗旱性品系),设置了2次灌溉(拔节、扬花)、 1次灌溉(冬季、返青、拔节、拔节后7天和拔节后14天)以及无灌溉总共3个水分梯度处理,分析了叶绿素与反射率之间的相关性,利用波长随机组合方式[简单比值(SRSI)、简单差值(SDSI)和归一化(NDSI)]与线性拟合方法,筛选了对叶绿素最为敏感的窄波段光谱指数。结果表明:(1)所有品系叶绿素含量在各生育期均差异显著,从拔节到灌浆大致表现为降低-升高-降低态势,但冬季和返青期灌溉处理下的抗旱性一般品系、以及返青期灌溉处理下的抗旱性较差品系除外;(2)随着发育进程推移和品种抗旱性减弱,不同处理间在近红外区域的冠层反射率差距逐渐增大。(3)叶绿素与窄波段光谱指数的线性拟合决定系数高值区集中在绿(445~591 nm)和红边(701~755 nm)波段。抗旱性较强品系和抗旱性较差品系的SRSI指数均在开花期反演叶绿素的精度最高,分别达0.762和0.811;抗旱性一般品系的NDSI指数在灌浆期精度最高,为0.732。该研究对于揭示水分胁迫下叶绿素变化的反射率响应在冬小麦各关键生育期以及品种间差异等,具有一定参考价值,可为基于无人机载高光谱技术的抗旱小麦品种高效筛选奠定基础。

关键词：遥感无人机冬小麦水分胁迫高光谱反射率叶绿素

水分胁迫下秸秆还田对玉米产量和根系空间分布的影响

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应用生态学报 2018年第11期29卷 3643-3648页

作者：王沣王美佳苏思慧王英俨苏业涵孟广鑫孙悦齐华姜英沈阳农业大学农学院沈阳110866

为了探究水分胁迫条件下秸秆还田对玉米产量和根系空间分布的影响,自2016年起连续2年在沈阳农业大学试验田设置了秸秆还田控水试验.于大型遮雨棚内采用滴灌控水的方法,设置行间秸秆翻埋(T_1)与混拌(T_2)两种还田方式,15 cm(D_1)、30 cm(... 详细信息

为了探究水分胁迫条件下秸秆还田对玉米产量和根系空间分布的影响,自2016年起连续2年在沈阳农业大学试验田设置了秸秆还田控水试验.于大型遮雨棚内采用滴灌控水的方法,设置行间秸秆翻埋(T_1)与混拌(T_2)两种还田方式,15 cm(D_1)、30 cm(D_2)、45 cm(D_3)3个还田深度,以秸秆不还田3个翻埋深度为对照,在玉米苗期和吐丝期分别进行旱、涝处理,分析水分胁迫条件下玉米产量和根系空间分布特征.结果表明:2016年S_1T_1D_2(秸秆翻埋还田30 cm)产量显著高于对照处理,增产幅度为5.7%～7.1%;侧根和深层根系根干质量较其他处理分别高67.3%～149.9%和17.9%～116.4%;植株地上部干物质积累量显著低于其他处理,降低幅度为2.1%～35.8%.S_1T_1D_2可以提高玉米根系生长量,扩展根长的空间分布范围,缓解了旱涝危害,实现降雨不均条件下的增产和稳产.因此,在东北地区先旱后涝的气候条件下,春玉米生产推荐行间翻埋30 cm的秸秆还田方式.

关键词：秸秆还田还田方式根系分布水分胁迫

水分胁迫及复水过程4种牧草形态及其生理特征表达

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干旱区研究 2020年第1期37卷 193-201页

作者：张静鸽田福平苗海涛黄泽武高林西北农林科技大学黄土高原土壤侵蚀与旱地农业国家重点实验室陕西杨凌712100 中国农业科学院兰州畜牧与兽药研究所农业部兰州黄土高原生态环境重点野外科学观测试验站甘肃兰州730050 中国科学院水利部水土保持研究所黄土高原土壤侵蚀与旱地农业国家重点实验室陕西杨凌712100

草地作为半干旱区的主要植被类型之一,开展牧草对土壤水分变化响应机制的研究,对于该地区水资源的可持续利用和生态环境的建设均有重要意义。本文选取半干旱区4种典型牧草作为研究对象,在对其进行干旱及旱后复水处理模拟自然降水过程的... 详细信息

草地作为半干旱区的主要植被类型之一,开展牧草对土壤水分变化响应机制的研究,对于该地区水资源的可持续利用和生态环境的建设均有重要意义。本文选取半干旱区4种典型牧草作为研究对象,在对其进行干旱及旱后复水处理模拟自然降水过程的基础上,分析牧草的形态、水分生理、光合生理等特征对土壤水分变化的响应,结果表明:①水分胁迫下牧草地上形态指标(单叶面积、地上干重)呈显著的下降趋势,而地下形态指标(地下干重、根冠比)则反之;复水结束后,牧草形态特征指标有明显的恢复,披碱草(Elymus nutans Griseb.)和黑麦草(Lolium multiflorum Lam.)出现了超补偿效应。②水分胁迫下牧草水分生理特征表现为明显的下降趋势,复水后逐渐恢复,复水14~21 d后基本恢复对照组水平。干旱条件下,2种豆科牧草能维持较高的水势,属于高水势延迟脱水型;而禾本科牧草属于低水势忍耐脱水型。③水分胁迫下,牧草光合生理特征也表现为明显的下降趋势,轻微水分胁迫能够暂时提高豆科牧草光合能力;豆科和禾本科牧草叶片光合特性对干旱的响应机制存在一定的差异,面对干旱胁迫,豆科牧草通过及时关闭气孔来减少水分散失,而禾本科牧草通过延缓气孔关闭牺牲叶片水分的方式维持正常生长。

关键词：牧草水分胁迫复水形态特征生理特征

水分胁迫下甘蔗差异表达基因筛选及激素相关基因分析

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作物学报 2015年第7期41卷 1127-1135页

作者：李长宁谢金兰王维赞梁强李毅杰董文斌刘晓燕杨丽涛李杨瑞中国农业科学院甘蔗研究中心/广西农业科学院甘蔗研究所/农业部广西甘蔗生物技术与遗传改良重点实验室/广西甘蔗遗传改良重点实验室广西南宁530007

甘蔗是经济和环境上日益重要的C4作物,干旱在全球范围内严重限制甘蔗产量。了解甘蔗对水分胁迫反应的分子机制将有助于甘蔗抗旱性的分子遗传改良。利用基因芯片技术分析水分胁迫下甘蔗叶片的15 593个基因的表达谱,结果表明,中、重度胁... 详细信息

甘蔗是经济和环境上日益重要的C4作物,干旱在全球范围内严重限制甘蔗产量。了解甘蔗对水分胁迫反应的分子机制将有助于甘蔗抗旱性的分子遗传改良。利用基因芯片技术分析水分胁迫下甘蔗叶片的15 593个基因的表达谱,结果表明,中、重度胁迫下的差异表达基因数量分别为300个和853个,中度胁迫中差异基因以上调表达为主,重度胁迫中下调表达占多数。功能注释分析显示,差异表达基因分子功能主要为结合、载体和催化活性,主要参与代谢、细胞和生物调控等生物过程。此外,功能未明确的假定蛋白和无匹配信息的基因序列仍占据注释结果的相当一部分,表明还有大量的基因尚待发掘。在水分胁迫下,甘蔗内源ABA和IAA含量显著上升而GA含量显著受到抑制。以参与生物进程分类,对植物激素相关基因进行筛选并分析,发现激素响应表达基因代谢途径具有多样性,显示了激素代谢网络的交叉性与复杂性。挑选9个差异表达程度不同的基因进行实时荧光定量PCR检测,表明芯片数据具有良好的重复性。

关键词：甘蔗水分胁迫基因芯片植物激素基因表达谱

水分胁迫和复水对石灰岩地区柏木幼苗根系生长的影响

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生态学报 2009年第12期29卷 6439-6445页

作者：刘锦春钟章成西南大学三峡库区生态环境教育部重点实验室重庆400715 重庆市三峡库区植物生态与资源重点实验室重庆400715 西南大学生命科学学院重庆400715

利用适生植物自身的抗旱能力来进行石灰岩地区植被的恢复和重建是石灰岩生态研究中的重要问题。为了解石灰岩山地适生物种柏木对水分胁迫的适应机制,以柏木实生苗为材料,通过盆栽水分受控实验,研究了其根系生长特性及复水后的修复能力... 详细信息

利用适生植物自身的抗旱能力来进行石灰岩地区植被的恢复和重建是石灰岩生态研究中的重要问题。为了解石灰岩山地适生物种柏木对水分胁迫的适应机制,以柏木实生苗为材料,通过盆栽水分受控实验,研究了其根系生长特性及复水后的修复能力。结果表明:在水分胁迫程度不大、历时不长的情况下,水分胁迫有诱导根系下扎的趋势,复水后,根长在原有的基础上进一步伸长。随着胁迫的加剧和胁迫时间的延长,柏木幼苗的根长、根平均直径、根表面积和根体积等根系大小参数均呈降低趋势,以采取小根系来增强竞争力。复水后,除重度干旱外,其余处理组根系大小参数都能恢复到对照水平,补偿作用与胁迫程度有关。一定程度的水分胁迫对柏木幼苗的茎叶生长没有产生影响,而对根的抑制作用明显,根冠比降低,但胁迫程度加剧和历时延长后,柏木幼苗的根冠比有增大的趋势。柏木幼苗在水分胁迫较轻时把较多的碳水化合物分配到茎叶中,而胁迫严重时把较多的碳水化合物分配到根部。复水促进根、冠干物质的积累,但不同的胁迫程度和胁迫时间促进作用不同。

关键词：石灰岩水分胁迫复水柏木(Cupressus funebris Endl.) 根系生长

水分胁迫对日光温室葡萄叶片生理变化及果实发育的影响

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中国生态农业学报（中英文） 2020年第2期28卷 265-271页

作者：牛最荣赵霞张芮王旺田温文甘肃农业大学水利水电工程学院兰州730070 甘肃农业大学生命科学技术学院兰州730070

为探究鲜食日光温室葡萄高效节水生产的水分管理方式,选取日光温室6 a生葡萄‘红地球’为试验材料,以充分灌溉为对照[CK,土壤含水率为75%~100%的田间持水率(θf)],分别在萌芽期、新梢生长期、开花坐果期、果实膨大期、着色成熟期设置土... 详细信息

为探究鲜食日光温室葡萄高效节水生产的水分管理方式,选取日光温室6 a生葡萄‘红地球’为试验材料,以充分灌溉为对照[CK,土壤含水率为75%~100%的田间持水率(θf)],分别在萌芽期、新梢生长期、开花坐果期、果实膨大期、着色成熟期设置土壤含水率为55%θf(其他4个生育期为75%~100%θf)的5个水分胁迫处理,调查叶片超氧化物歧化酶(SOD)活性及膜质过氧化物丙二醛(MDA)和脯氨酸(Pro)含量、果实纵横径、果实硬度、单粒重量和产量,研究日光温室葡萄叶片生理和果实产量对水分胁迫的响应机制。结果表明,在果实膨大期、着色成熟期施加水分胁迫均会显著降低葡萄叶片SOD活性和Pro含量,导致MDA含量大量积累,对叶片产生不利影响。在萌芽期、新梢生长期、开花坐果期进行水分胁迫对葡萄叶片SOD活性、Pro含量影响不大,但对叶片MDA含量的影响具有滞后效应。果实膨大期水分胁迫葡萄产量仅为14830 kg·hm^-2,较CK和萌芽期、新梢生长期水分胁迫显著减产20%以上。因此,水分胁迫显著降低果实膨大期SOD活性及渗透调节物质含量,增加膜质过氧化物含量,并导致产量降低,该时期不宜进行亏水处理;生长前期的水分胁迫对葡萄叶片的生理和果实的影响不显著。

关键词：葡萄水分胁迫生育期叶片生理果实发育日光温室

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水分胁迫对柑橘果皮细胞壁结构与代谢的影响

生态学报 2008年第2期28卷 486-492页

作者：李娟陈杰忠胡又厘周碧燕姚青胡志群华南农业大学园艺学院广州510642

研究水分胁迫下,盆栽‘暗柳橙(Citrus Sinensis Osbeck ***)’的果实成熟期果皮细胞壁超微结构、细胞壁物质成分、细胞壁代谢相关酶活性的变化规律及其之间关系。结果表明,在果实发育成熟期,果皮细胞壁代谢相关水解酶果胶酶、纤维素酶... 详细信息

研究水分胁迫下,盆栽‘暗柳橙(Citrus Sinensis Osbeck ***)’的果实成熟期果皮细胞壁超微结构、细胞壁物质成分、细胞壁代谢相关酶活性的变化规律及其之间关系。结果表明,在果实发育成熟期,果皮细胞壁代谢相关水解酶果胶酶、纤维素酶、果胶甲酯酶的活性随着水分胁迫的加强而增加,多酚氧化酶活性与果胶酶活性变化趋势相反,果皮细胞壁代谢相关成分离子结合型果胶、共价结合型果胶、半纤维素、纤维素的含量随着水分胁迫的加强而降低,水溶性果胶含量随着水分胁迫的加强而增加,果皮细胞壁超微结构随着水分胁迫的加强而加速解体。

关键词：水分胁迫柑橘果皮细胞壁代谢