❶ 研究植物抗旱性时分别测量根茎叶的哪些指标
相对电脑率-细胞透性-耗水量变化植物抗旱性(Plantdroughtresistance)是指陆生植物对干旱环境的适应或抗御能力,由于陆生植物经常受到干旱威胁,在长期适应进化中形成各种抗旱机能。在形态方面,一般陆生植物叶表面有角质层,栅栏细胞排列紧
❷ 为什么植物具有抗旱性和抗寒性
这是植物为适应周围环境,为了生存。对外界环境的自我保护措施,是植物长期进化的结果。抗旱植物的一种保护是关闭气孔减少蒸腾作用,减少水分的流失。抗寒有的书就是落叶,或者是页面革质或蜡质,等等。
【目的】研究冬油菜的抗寒性和抗旱性,探讨抗寒与抗旱之间的关系,为中国北方白菜型冬油菜的改良及抗寒性和抗旱性的综合评价提供可借鉴的方法和理论依据。
【方法】分别通过自然降温处理(15℃—-5℃)和人工控制水分的方法(干旱胁迫4、7和10 d)分别对6份不同抗寒等级冬油菜摸拟低温和干旱胁迫,分析其形态、生理生化和生长指标的变化,采用隶属函数法、相关性分析法、聚类分析法、主成分分析法对不同品种的抗寒性和抗旱性进行综合评价。
【结果】6份冬油菜品种越冬率相差很大(20.1%—94.7%)。抗寒性强的品种植物学形态特征表现为幼苗匍匐贴地生长、生长点洼陷低于地表、叶色深绿色、真叶刺毛多。且低温胁迫之后抗寒生理生化指标变化明显,相对电导率和MDA(丙二醛)含量增加,且抗寒性强的品种增加幅度小;SOD、POD、CAT酶活性升高,可溶性蛋白、可溶性糖、游离脯氨酸等调节性物质含量明显增加,且抗寒性强的品种变化明显,差异显着。随着干旱胁迫时间延长,膜结构首先遭到破坏,相对电导率和MDA含量升高,细胞失水,叶片相对含水量、束缚水/自由水、叶绿素含量降低(光合作用降低),幼苗苗长、叶片和根鲜干重降低,直到幼苗萎蔫,且抗旱性强的品种变化幅度小,同时抗旱性强的品种叶片保水能力强、土壤耗水少、萎蔫系数小。通过主成分分析,6份冬油菜的抗寒性强弱依次为陇油7号陇油6号陇油9号延油2号天油2号Vision,而抗旱性强弱依次为陇油6号陇油7号陇油9号延油2号Vision天油2号。
【结论】中国北方寒旱区低温、干旱并存,不同冬油菜品种间抗寒性和抗旱性差异较大,由于产生了交叉适应性,在抵御低温冻害的同时提高了对干旱胁迫的适应性,因此,白菜型冬油菜抗寒性强的品种一般抗旱性也比较强。
❸ 元宝枫抗旱性生理生化特性
一、抗旱性生理化特性
1.水分胁迫对元宝枫叶含水量和叶水势的影响
元宝枫苗木经不同程度的水分胁迫后,间隔10天测定了叶含水量和叶含水势。7年幼树离体枝经不同水势处理后,间隔6h测定叶含水量和树叶水势数据。
元宝枫受水分胁迫后叶水势和叶含水量均明显降低。苗木在土壤含水量为5%处理60天时,与20%相比叶水势由最初的-0.40MPa降至-4.10MPa,含水量也由66.27%降至42.16(表5-9)。离体枝条经胁迫24h后-1.5MPa与OMPa相比其叶水势由-0.36Ma降至-4.40MPa(表5-9)。叶水势的降低一方面是由于含水量降低引起的,但从两者在胁迫中降低的幅度来看,水势的降低还与叶片中溶质(如脯氨酸、可溶性糖等)的增加有关。叶水势的大幅度降低增强了其吸水能力,同时由表5-7、表5-8可以看出,元宝枫幼苗在叶水势降低至-2.41MPa时其生长未受到显着抑制。因此可知,元宝枫具低水势的抗旱能力。
2.水分胁迫对元宝枫光合、蒸腾作用的影响
元宝枫苗木经60天不同程度的干旱胁迫后测定其光合、蒸腾作用的有关指标,见表5-11。7年生幼树离体枝条经不同水势的处理12h,测定光合和蒸腾作用结果见表5-12。由表5-12可见,随土壤含水量的降低,元宝枫幼苗水分利用效率、光合速率、蒸腾速率、气孔导度(C,)均降低,胞间CO2浓度(C1)和气孔阻力(R)增加。但土壤含水量在10%以上各处理间上述指标的变化不显着,土壤含水量降至10%时,光合速率、蒸腾速率和水分利用效率分别仅降低了17.9%9.8%和20.9%;R和C,未发生明显变化。这表明元宝枫幼苗在轻度和中度水分胁迫下(叶水势由-0.45MPa降至-2.4MPa,见表5-10)光合作用降低的幅度较小,只有在严重干早时(土壤含水量降至5%,叶水势降至-4.10MPa)光合速度才明显降低(降低了66.5%)。由C1、R、C的变化可知,在轻度和中度水分胁迫时光合作用的降低既有气孔因素(R增大、C变小)影响,也有非气孔因素(C积累)的影响。严重干早时C明显积累,而R和C变化不明显,说明此时光合作用的降低主要是非气孔因素的限制。
离体枝条经不同程度水分胁迫后,光合和蒸腾的有关指标表现出了与一年生苗相同的变化趋势,见表5-12。元宝枫在受到干旱胁迫时R和C能够保持相对稳定(即气孔关闭的程度很小),使得光合作用维持在一定的水平上,表理出耐旱植物典型的生理特点。
3.千早胁迫对元宝枫叶片叶绿素含量的影响
叶绿素是光合作用中最重要和最有效的色素,其含量在一定程度能反映植物同化物质的能力。元宝枫幼苗叶绿素含量随土壤含水量的降低表现出了先升后降的变化趋势,见表5-13,但从总体变化水平来看,无论是随干早程度的加深,还是随干旱时间的延长,叶绿素的含量都没有发生显着的变化,而是保持相对稳定。这表明元宝枫在受到干早胁迫时叶绿素的代谢没有受到明显的影响使得叶绿素含量维持在一个较高的水平上。这也是耐旱植物的生理特点之一。
4.干旱对元宝枫叶片脯氨酸(Pmo)含量的影响
Po是植物理想的有机渗透调节物质,同时它也可以作为无毒氮源、呼吸底物参与叶绿素形成等。因此除参与渗透调节外,Pmo在适应干旱中尚有多种作用。元宝枫幼苗Pm含量随干旱程度的加深和时间的延长表现出持续、迅速的增加趋势,且不同处理间差异显着,见表5-14。与土壤含水量为20%相比,土壤含水量为5%的元宝枫苗在胁追10~60天时,叶中的P含量增加了50.6112.2倍,最高含量达41.320mg/g。水分胁追条件下离体枝条的Pm含量变化与幼苗的相似,与对照(渗透势为0MPa)相比,在-1.5MPa溶液中处理24天后叶中的Pm含量增加了101.5倍,高达45.018mg/g,见表5-15。Pm迅速且持续积累表明了元宝枫具有较强的渗透调节能力。同时Pm在细胞质中大量积累不a绿持了蛋白质的水合度,防止原生质脱水,而且还起到了平衡细胞质与液泡间的渗透势等多种作用,增强了元宝枫对干旱的适应能力。
5.千旱对元宝枫叶片可溶性糖含量的影响
随干早程度的加深和时间的延长,元宝枫幼苗可溶性糖含量持续增加,严重干早(土壤含水量为5%)时增量尤为显着,见表5-16。与土壤含水量为20%相比,土壤含水量为5%、胁迫10-60天,可溶性糖含量增加了0.84-2.32倍。方差分析及多重比较表明,不同土壤含水量间及不同胁迫天数之间,可溶性糖含量均差异显着。幼树离体枝条受水分胁追时可溶性糖含量变化与幼苗的变化相似,见表5-17。可溶性糖也是植物体内一种重要的渗透调节物质,因此,元宝枫在受旱时可溶性糖持续积累增强了其对干旱的适应和抵抗能力。
上述元宝枫苗木在严重干早条件(土壤含水量为5%,叶水势降至14.015=1.04.1MPa)下,没有出现姜蔫现象,表现出很强的耐早性。在中度于早条件下15
(土壤含水量为10%,叶水势为-2.4MPa),幼苗的生长未受到显着的抑制,表明元宝枫在干早条件下,是通过大幅度降低叶水势以增强其吸水能力来维持在叶水势降至-2.4MPa时,仍能维持较为正常的膨压。
元宝枫在干旱条件下,是通过大幅度降低叶水势以增强其吸水能力来维持生长所需的膨压。叶水势的降低,一方面与叶含水量降低有关,但主要可能是由于P、可溶性糖等渗透调节物质的大量积累所致。因此,可以认为元宝枫具有较强的渗透调节和低水势的抗寒能力。
耐早植物的基本生理特点:一是受早时气孔关闭程度小,因而能维持一定水较强的渗透调节和低水势的抗旱能力。平的光合作用;其次是受旱时叶绿素、蛋白质等物质的代谢受到的影响小。元宝枫幼苗受到干早胁迫时(土壤含水量由20%降至5%,叶水势由-0.4MPa降至4.IMPa),R和C,没有发生明显变化,表明受早时气孔关闭的程度很小。在中度干早条件下,叶水势由-0.4MPa降至-2.4MP,幼苗的光合速率降低了17.9%;7年生幼树在受到水分胁追时,C,和R,也未发生明显变化,叶水势由-0.36MPa降至-2.7MPa时,光合速率由CO24.073[umo(m·s)]降至3.508[Hmo/(m:)],仅降低了13.8%,表现出了耐旱植物典型的生理特点。
只有在重度水分胁迫下(叶水势降至-4.0MPa以下),元宝枫的光合作用才明显降低,但此时光合作用的降低主要是由非气孔因素引起的。在干早条件下,元宝枫叶绿素含量保持相对稳定,表明叶绿素的代谢未受到
明显影响。
6.水分胁迫对元宝枫细胞质膜透性的影响
元宝枫幼苗受干旱胁迫后,无论是随胁迫程度的加深还是随胁迫时间的延长,叶细胞质膜的相对透性均表现出递增的趋势(表5-18),但与叶水势的变化相比,其增幅不显着。与SWC为20%相比,SwC为5%、胁迫60天时,叶水势由0.40MPa降至-4.1MPa,而质膜相对透性则由16.95%增至51.15%,仅增加了2倍,特别是在SWC为10%以上的各处理间增幅更小。这表明元宝枫在中度水分胁迫下体内的保护系统仍能有效运行,从而避免了细胞质膜受到明显的伤害。
7年生幼树枝条经不同程度的水分胁迫后,质膜透性的变化与1年生苗的相似,与MPa相比,在-1.5MPa、胁追24h,叶水势降低到-4.40MPa倍,而质膜相对透性仅增加了1.3倍。
二、水分胁迫对元宝枫膜脂过氧化作用影响
在好氧性生物代谢过程中,不可避免地要产生含氧自由基(OH、HO2或02)、单线态氧(O2)以及H2O2等性质活泼、氧化能力强的活性氧物质。这些强
氧化剂的产生和积累能引起生活组织受伤害和衰老。正常情况下,植物体内存在着有效的保护系统可清除这些潜在的有害物质,抗逆性强的植物在逆境下(如干早、低温、盐渍病害等),超氧物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)和过氧化物酶(POD)等保护酶仍能维持较高的活性水平,防止活性氧的积累,减轻膜脂过氧化所引起的膜伤害。
通过多方面的研究已证实元宝枫具有较强的抗旱性,对其干旱的适应能力表现在不同的生理、生化过程中,在缺水条件下,体内的保护酶系统仍能维持较高的活性水平,减轻了由膜脂过氧化引起的膜伤害。、
1.水分胁迫对元宝枫SOD活性的影响
元宝枫幼苗受早时叶片SOD活性随干早程度的加深(即swC降低)而缓慢降低,但在同等胁迫程度下,随时间的延长而增高,并逐步接近正常水平水分胁追对7年生幼树叶片SOD活性的影响与对幼苗的影响相似
随胁迫加重SOD活性缓慢下降。
元宝枫幼苗和幼树在水分胁迫下,SOD活性能够维持在一个较高的水平因而防止了活性氧的大量积累,降低膜脂过氧化程度,减轻了膜的伤害。这与胪透性的变化表现出较好的一致性。特别是随胁迫时间的延长,SOD活性呈上趋势,这表明元宝枫对干旱有较好的适应能力。
2.水分胁迫对元宝枫CAT活性的影响
在水分胁迫条件下,元宝枫幼苗CAT活性随胁迫时间延长缓慢升高(5-22),随SwC的降低而减小。但在SwC为10%以上各处理间降低不明显在胁迫50天后表现出升的趋势。7年生幼树枝条受水分胁迫时,随时间延和程度加深,叶片CNT、活性均表现出降低的趋势,这可能与胁迫间较短,树体没有完成适应有关。
3.水分胁迫对元宝枫叶片丙二醛(MDA)含量的影响
元宝枫幼苗受干旱胁迫后,MDA含量表现出和质膜透性相同的变化趋势即随胁迫时间延长和程度加重MDA含量递增,但在swC为10%以上各处理间变化幅度很小。这进一步表明质膜透性的增大与膜脂过氧化引起的膜伤害直接相关,因而二者均可作为植物抗逆性的鉴定指标。
水分胁迫对7年生幼树MDA含量的影响(表5-25),从整体变化水平来看与幼苗的变化相似,但其MDA的含量却明显低于幼苗中的含量,这可能与幼树叶片中谷胱甘肽(GSH)、V。、VE及类胡萝卜素(Car)等抗氧化剂的含量有关。
植物体内活性氧的清除剂,包括保护酶系统(如 SOD CAT、POD)和抗氧化剂(如GSH、Vc、VE、Car等)两类物质。其中,SOD是存在于植物细胞内最重要的清除自由基的酶类。逆境对植物的影响是与使活性氧产生加快清除系统活性降低或破坏直接有关,导致活性氧积累,诱发膜脂过氧化所引起的膜伤害。与逆境水分胁追条件下保护酶活性的变化已有较多的报道,一般认为抗旱品种在水分胁迫时,保护酶活性的变化有些表现为先升后降,有些则表现为维持恒定或略有增高的趋势。而不耐早品种保护酶活性表现为一直降低的趋势。
元宝枫在干早胁迫后,SOD和CAT活性表现出了随胁迫程度的加深而降低,但在同一胁迫程度下随时间的延长表现出逐渐增高的趋势,特别是在轻度和中度水分胁迫(叶水势由-0.4MPa降至-24MPa)条件下,经一段时间的适应后,两种酶活性逐渐接近或超过正常水平。MDA含量和质膜相对透性均表现出了随胁迫时间延长和程度加深逐渐增高的趋势,但在轻度和中度水分胁迫条件下二者的增幅很小,表明元宝枫受旱时,体内的保护酶仍能维持较高的水平,因而避免了活性氧的大量积累,减轻了由活性氧激发的膜脂过氧化所引起的膜伤害因此,可以认为元宝枫对干旱具有较强的适应能力。
1年生苗木的盆栽控水试验和7年生幼树枝条的控水处理试验,在上述几种测定指标中均得出了极为相似的结果,因为这两种方法均可作为检验植物抗早性强弱的方法。
三、干旱对元宝枫苗生长的影响
1年生元宝枫苗经60天不同程度干旱胁迫后,测定其生长状况可知,随土壤含水量降低,幼苗株高、根长、茎叶重、根重、茎粗均随之降低,但土壤含水量由20%降至10%时,代表生长量的两个基本指标茎叶重和根重分别仅降低了183%和164%;土壤含水量降至5%时,上述各指标显着降低,其中茎叶重降低了69.7%,根重降低了65.8%。这表明元宝枫具有较强的抗旱性,在土壤含水量达到10%时就可维持基本的生长,但要达到最大生长量,土壤含水量应在20%以上。
❹ 对植物进行干旱胁迫有哪些方法比如有PEG还有哪些求告知具体的方法
解析:植物进行干旱胁迫的方法有:一根据植物的抗旱的形态、生理特征采取一定的方法。适应干旱胁迫的形态特征:①根系发达而深扎,根/冠比大,②叶片细胞小,叶脉致密,单位面积气孔数目多。适应干旱胁迫生理特征:①细胞液的渗透势低,在缺水情况下气孔关闭较晚,光合作用不立即停止,②酶的合成活动仍占优势。
根据这些特征:①根/冠比越大,越抗旱,否则不抗旱。在选择出不同抗旱胁迫的植物品种,或作为抗旱育种的亲本,加速抗旱育种的步骤。②干旱锻炼,播种前对萌动种子进行干旱锻炼,提高抗旱性,幼苗期有意识的地减少水分供应,使之经受适当缺水的锻炼。③合理使用矿质肥料,磷肥和钾肥均能提高植物抗旱性。④施用植物生长延缓剂。
❺ 石竹为什么那么抗旱
石竹科石竹属花卉植物具有耐干旱、花色艳丽、花期较长、观赏价值高及绿期长等优势。针对山西省水资源缺乏的现状,本试验拟以石竹科石竹属的四种不同植物为研究对象,对其进行抗旱性分析,以期筛选出抗旱性强、观赏价值高的植物,从而更好的满足目前山西省园林绿化的需求,节省用水用工,提高园林景观效果的目的。因此,通过对石竹属四种不同植物进行抗旱分析与评价,明确其抗旱生理机制,为石竹属耐旱种质资源和优异抗旱基因提供理论依据具有重要意义。1.本试验以石竹科石竹属四种不同植物(常夏石竹、瞿麦、须苞石竹、中国石竹)为试材,采用自然水分胁迫的方法对幼苗期的供试植物进行水分胁迫,跟踪观察其形态指标的变化,从形态水平分析各植物的抗旱性;2.在水分胁迫下,测定不同时期下土壤含水量、SOD活性、可溶性蛋白含量、MDA含量、脯氨酸含量、叶绿素含量和叶片含水量7个指标,采用隶属函数进行抗旱性综合评价分析。结果表明四种不同石竹属植物的抗旱性大小为:常夏石竹>瞿麦>须苞石竹>中国石竹;3.在水分胁迫下,利用实时荧光定量qRT-PCR检测与抗旱相关的基因DtSOD和DtPOD在石竹属四种不同植物中的表达情况。结果显示:随着水分胁迫处理时间的增加,DtSOD基因和DtPOD基因的表达与石竹的抗旱性关系密切;4.从形态、生理和分子水平对石竹属四种不同植物植物进行了抗旱性鉴定,为石竹属其它植物的抗旱研究提供了一定的参考依据。
❻ 小麦抗旱性怎么样
指作物受到干旱胁迫所具有的忍耐能力。作物的抗旱性是一个复杂的生物学特性,根据任何单一指标都不能做出全面评价。况且,作物品种在不同生育时期对干旱的忍耐能力不同,小麦品种的抗旱性常分作全生育期抗旱、苗期抗旱、芽期抗旱等三种记载。全生育期抗旱性,多选择干旱少雨的地区进行多点多年鉴定,或利用旱棚鉴定;苗期抗旱性利用简易生长箱反复干旱法鉴定;芽期抗旱性利用不同浓度的高渗溶液(如蔗糖溶液)进行鉴定(董玉琛等,2000)。我国北方冬麦区和黄淮冬麦区的地方品种大都抗旱性较好,较为突出的有山西平遥小白麦、陕西蚂蚱麦等;选育品种中抗旱性好的有山西的旱选10号、晋麦33(平阳27)、晋麦47、长6878,山东的昌乐5号,甘肃的西峰20,陕西的长武131等。我国北方在小麦灌浆期常有干热风,有些地方品种抗干热风的能力很强,如陕西关中东部品种大荔三月黄成熟早,灌浆极快,能躲避干热风。还有河西走廊西部一些密穗小麦品种抗大气干旱能力强。
❼ 抗旱植物的品质
抗旱植物的品质特征有:1、根系发达,绵延地下很深,这是为了汲取地下深层的水分;
2、其次一般没有枝干,叶形一般为针形,减少蒸发面积,有些是叶片但是一般在其叶片的正面很少甚至没有气孔,这是为了减少水分的蒸腾;
3、此类植物一般情况下都是贴地生长,高度很低,但是覆盖面积可能会很大;
4、有些抗旱性强的植物可以通过叶片背面的气孔获取地表水分。
常见抗旱植物有哪些:
1、仙人球:原生地多为沙漠地带,喜高温干旱气候;
2、芦荟:原产地热带非洲,雨少,当地环境恶劣,使植物有一种耐旱的特性;
3、龙舌兰:喜温暖干燥和阳光充足环境,稍耐寒,较耐阴,耐旱力强;
4、情人泪:原产非洲南部,在世界各地广为栽培,其性喜温暖湿润、半阴的环境,它适应性强,较耐旱、耐寒;
5、河西菊:生于沙地、沙地边缘、沙丘间低地、戈壁冲沟及沙地田边。
❽ 植物抗病性鉴定的田间鉴定是什么类型
在田间自然条件下进行鉴定,是评价抗病性的最基本的方法田间鉴定经历病害的多次循环,能在植物群体和个体两个层次全面认识抗病性,尤适于鉴定成株抗病性慢发抗病性耐病性等在田间通过病害发生的系统调查,可以揭示植株各发育阶段的抗病性变化与其他鉴定方法相比,田间鉴定能较全面地反映出抗病性的类型和水平品种抗病性鉴定结果能较好地代表品种在生产中的实际表现但是,田间鉴定周期长,受生长季节限制,不适于对大量育种材料进行初筛在田间不能接种危险性新病原物或新小种,通常也难以分别鉴定对多种病害或多个小种的抗病性田间环境条件较难以控制,不宜研究单个环境因子对抗病性的影响
田间鉴定需在特设的抗病性鉴定圃,即病圃(diseasenursery)中实施依初侵染菌源不同,病圃可分为天然病圃与人工病圃两种类型
天然病圃不进行人工接菌,依靠自然菌源造成病害流行,因此应设在病害常发区或重病地块,并采用调节播期灌水施肥等措施促进发病尽管这样,仍不能避免年度间发病程度的波动在自然菌源较少或气象条件不适宜,病圃不发病或发病很轻的年份,就不能进行有效的鉴定
若按统一的设计,用同样试验材料的同批种子,在不同地区多点设置天然病圃,这种病圃就称为统一病圃,若设在多个国家,则称为国际统一病圃利用统一病圃可以在多种生态条件下,针对病原物的不同群体,对品种抗病性进行更全面更细致的鉴定
人工病圃需接种病原物,造成人为的病害流行人工病圃应设置在不受或少受自然菌源干扰的地区,例如,鉴定对土传病害的抗病性,就应设在无病地块,鉴定对气传病害的抗病性,就应设在无病地区或远离自然菌源人工病圃应有灌溉设施,地势土壤和气象条件要适于病害发生病圃内可以接种混合小种,也可以接种单一小种,按鉴定目标确定有时分设多个相互隔离的小区,各种植一套鉴定材料,分别接种不同生理小种,鉴定对各个小种的抗病性,这种病圃称为小种圃
有时病圃的鉴定结果,与该品种在大面积农田中的真实表现并不一致,Vander-Plank(1963)将此种差异称为“代表性误差(representationalerror)”在鉴定定量抗病性时,此种代表性误差更为重要出现代表性误差的常见原因,是病原菌孢子的小区间干扰以及寄主或病原菌与环境的互作气传多循环病害的小区间干扰(interplotinterference)最严重,发病早而重的小区,所产生的孢子可随气流流入邻近小区这样,输出孢子的小区,发病程度有可能被低估,而接受孢子的小区,发病程度有可能被高估不同病害间,小区间干扰的程度不同因而必须根据病害的流行学性质,改进病圃设计,减小代表性误差
病圃的自然条件应与所代表的大田一致,并采取基本一致的栽培管理措施病圃一旦建立,可以长期使用,逐年改进土壤病害的病圃连年使用后,土壤带菌量增高,分布更趋均匀,鉴定结果也更为可靠
❾ 植物抗病性鉴定方法有哪些
植物抗病性鉴定的方法很多,可以在群体水平个体水平乃至植物组织和细胞水平,按照不同的要求进行鉴定这些方法按鉴定的场所区分为田间鉴定和室内鉴定;按植物材料的生育阶段或状态区分为成株鉴定苗期鉴定和离体鉴定;按评价抗病性的指标区分为直接鉴定法和间接鉴定法田间鉴定是最基本的鉴定方法,是评价其他方法鉴定结果的主要依据为迅速而全面地评价抗病性,提倡田间鉴定与室内鉴定相结合,自然发病与人工接种鉴定相结合,根据需要灵活运用多种方法,发挥各种方法的优点