安永芳[1]2004年在《钙对小麦幼苗抗旱性的作用机理研究》文中认为本试验以冬小麦品种石4185(Triticum aevistum L．cv Shi 4185)为试材，用控制溶液渗透势(含0.1，0.2，0.3kg/L PEG-6000)的方法研究了不同干旱程度胁迫条件下小麦幼苗的生理变化；用控制溶液渗透势(含或不含0.2kg／L PEG-6000)与钙量(加Ca(NO_3)_2或加EGTA)的方法，研究了正常水分和干旱胁迫条件下钙素对小麦幼苗叶片和根系的生理影响。 结果表明：随着干旱胁迫程度的加重，叶片相对含水量和植株钙素水平降低，叶片质膜透性上升；轻度干旱胁迫时根系活力最高，随着干旱胁迫程度的加重，活力下降；超氧自由基产生速率、MDA含量和POD活性均呈急剧上升趋势；SOD活性在轻度水分胁迫下上升而在重度水分胁迫下降低。 在同样供钙条件下，干旱胁迫的小麦幼苗叶片膜透性，叶片和根系超氧自由基产生速率、MDA含量、SOD和POD活性高于正常供水处理，而叶片和根系的钙含量、叶片相对含水量、根系活力却低于正常供水处理。 在正常供水条件下，随着供钙量的增加，小麦幼苗叶片和根系的钙含量增加、但叶片相对含水量、膜透性、根系活力变化较小，SOD和POD活性、MDA含量和超氧自由基产生速率变化趋势较平缓；在干旱胁迫下，随着供钙量的增加，钙含量明显增多，小麦幼苗叶片的相对含水量提高，膜透性降低，根系活力增大，超氧自由基产生速率和MDA含量降低；外加EGTA的效果相反。 总之，在一定范围内供钙可以减轻干旱胁迫对植物的损伤，其机理在于供钙提高小麦幼苗根系活力，抑制膜脂过氧化反应，维持膜结构的稳定性，降低了细胞质膜受损伤程度。因此，在一定范圈内供钙有利于改善植株水分状况，提高植物的抗旱力。
李苗苗[2]2013年在《外源钙对不同生态型沙地云杉（Picea mongolica）幼苗抗旱性影响的研究》文中认为沙地云杉(Picea mongolica)为我国稀有树种,属松科云杉属,常绿乔木,是半干旱草原地区特有的森林类型,也是我国“叁北”(西北、东北、华北)防护林的关键种,仅分布于我国浑善达克沙地东部边缘地带。在长期的进化中,其种内分化出叁种生态型,即紫果型沙地云杉(P. mongolica f. purpurea)、红果型沙地云杉(P. mongolica f. rubra)和绿果型沙地云杉(P. mongolica f. viridis)。随着气候变暖的加剧,干旱越来越成为制约植物生长和分布的主要逆境因素之一。据统计,在世界范围内,由于干旱缺水对农业和社会造成的损失相当于其它各种自然灾害造成的损失之和。因此,研究植物如何抵御和适应干旱在生产中具有重大意义。钙是植物生长发育所必需的营养元素之一,对植物细胞的结构和生理功能有着重要的作用；而且钙离子作为植物细胞内的第二信使,与钙调素(CaM)相结合后,能够参与多种酶的活性调节,影响细胞的功能,在植物抗旱性中发挥着极其重要的作用。本试验以盆栽沙地云杉幼苗为实验材料,采用不同CaCl2浓度(Ommol/L、5mmol/L、10mmol/L、20mmol/L、30mmol/L)和不同百分比PEG-6000(0%、15%、30%)的植物培养液处理叁种生态型沙地云杉幼苗,并测量在PEG胁迫下钙对沙地云杉幼苗叶片相对含水量、可溶性蛋白质含量、MDA含量以及叶绿素含量等指标,观察干旱胁迫下钙对各生理指标的影响,并对叁种生态型受到的影响进行比较。根据以上指标得出钙离子浓度对沙地云杉抗旱性的影响,并从中筛选出提高沙地云杉抗旱性的钙处理浓度。研究结果表明：在干旱胁迫下,适当浓度的Ca2+(5mmol/L-20mmol/L)能够提高沙地云杉幼苗叶片的相对含水量、可溶性蛋白质含量以及叶绿素含量,降低叶片MDA含量。这说明适当浓度的Ca2+可以提高沙地云杉幼苗叶片的保水能力,增强光合作用,降低叶片脂膜过氧化程度,维持叶片各种生理活动,从而提高沙地云杉幼苗的抗旱性。叁种生态型沙地云杉的抗旱能力不同,通过测得的几项指标的比较可以看出：紫果型沙地云杉的抗旱性最强,绿果型最弱,红果型介于两者之间。同时也证实了低浓度的Ca2+能显着提高沙地云杉的抗旱性,而高浓度的Ca2+对提高沙地云杉的抗旱性效果不显着,甚至会因为高渗而降低其抗旱性。本研究为钙在植物抗旱性的应用中提供了科学依据,具有重要的理论和实践意义。
马乐元[3]2017年在《水杨酸对小冠花种子萌发和幼苗抗旱性的调控作用及其生理机制研究》文中研究指明干旱胁迫是影响农业可持续发展的主要非生物胁迫因素之一。通过外源物质提高植物抗旱性是研究植物抗旱机制的热点。水杨酸(Salicylic acid,SA)作为信号分子参与调控植物体内多种生理功能,在提高植物对非生物胁迫的抗性方面起重要调节作用。目前对SA提高植物种子萌发特性的生理机理,SA调节植物抗旱性的适宜浓度和剂量效应,SA对干旱胁迫下植物幼苗多种生理响应的调控作用及生长发育的影响和SA提升牧草抗旱性效应等问题还有待进一步研究。豆科牧草小冠花是优良的水土保持植物,干旱是限制其推广种植的重要因素,且施加外源物质提升小冠花抗旱性方面的研究仍是空白。本试验以小冠花(品种“绿宝石”)为试材,研究外源SA对干旱胁迫下种子萌发、幼苗生长、叶片水分生理特性、光合作用、抗氧化代谢、渗透调节作用等的影响,探讨SA调控小冠花种子萌发和幼苗抗旱性的生理机理,主要结果和结论如下:1.0.5~1 mmol·L~(-1)SA浸种显着提高了小冠花种子脯氨酸(Pro)、可溶性蛋白(SP)含量和淀粉酶(AMS)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)、超氧化物歧化酶(SOD)、抗坏血酸氧化酶(APX)活性。1 mmol·L~(-1)SA浸种显着降低了种子细胞膜电解质渗透率、淀粉和可溶性糖(SS)含量。SA浸种对种子丙二醛(MDA)、谷胱甘肽(GSH)含量和谷胱甘肽还原酶(GR)活性没有显着影响。2.干旱胁迫下,小冠花种子发芽率、发芽势、发芽指数、活力指数显着降低,胚芽生长、渗透调节能力、蛋白质合成、抗氧化代谢均受到抑制。0.5~1mmol·L~(-1)SA显着提高了干旱胁迫下小冠花种子发芽率、发芽势、发芽指数、活力指数和芽长。12%PEG胁迫下,1 mmol·L~(-1)SA处理小冠花胚芽干质量显着提高。0.5~1 mmol·L~(-1)SA处理显着提高了干旱胁迫下小冠花胚芽Pro和SP含量,显着提高了CAT、POD、SOD活性,显着降低了胚芽细胞电解质渗透率、H_2O_2含量、O_2~-·产生速率,以1 mmol·L~(-1)SA处理效果最好。结果表明,SA通过提高小冠花种子和胚芽的透调节能力、抗氧化能力、活化淀粉酶和降低细胞膜脂过氧化,促进种子萌发和胚芽生长,缓解了干旱胁迫对小冠花种子萌发的抑制作用。3.干旱胁迫后期小冠花幼苗株高和叶面积均显着小于CK,叶片水分含量降低,幼苗生长受到抑制。0.5~1 mmol·L~(-1)SA显着提高了小冠花株高、叶面积、叶片相对含水量、叶片含水率。SA处理叶片SS、Pro、SP和Ca~(2+)离子含量显着高于干旱处理,叶片水分饱和亏显着降低。说明SA通过促进小冠花积累渗透调节物质,增强了渗透调节能力,维持细胞内正常的渗透压,保持叶片正常吸水和保水能力,缓解了干旱胁迫对小冠花幼苗生长和水分生理带来的伤害。4.干旱胁迫下小冠花幼苗叶片叶绿素和类胡萝卜素含量逐渐减少,叶片的光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)、瞬时水分利用效率(WUE)均显着降低,胞间CO_2浓度(Ci),气孔限制值(Ls)显着升高;最大光化学效率(Fv/Fm)、实际光化学效率(Φ_(PSⅡ))、光化学猝灭系数(q~P)及光化学反应的相对份额(P)随胁迫时间延长和胁迫程度增加而显着降低,PSⅡ的激发压(1-q~P)和非光化学猝灭系数(NPQ)显着提高。干旱胁迫11天后,0.5~2 mmol·L~(-1)SA显着提高了小冠花叶片总叶绿素和类胡萝卜素含量,提高了叶片各项气体交换参数和WUE,降低了叶片的Ls。叶片Fv/Fm、Φ_(PSⅡ)、q~P、P均显着高于干旱处理,而(1-q~P)和NPQ则低于干旱处理。其中以1 mmol·L~(-1)SA处理效果最好。表明在干旱条件下,SA减缓了小冠花叶片叶绿素的降解,稳定了PSⅡ反应中心的结构和功能,增强了叶片气体交换能力,提高了光能捕获、转化和利用效率。从而缓解干旱胁迫引起的叶片光合作用下降。5.在干旱胁迫下小冠花叶片O_2~-·产生速率、H_2O_2和MDA含量、细胞膜透性显着提高,ASA含量显着增加,GSH含量显着降低,CAT、POD、SOD酶活性先升后降。0.5~2 mmol·L~-11 SA显着降低了干旱胁迫下叶片O_2~-·的产生速率、H_2O_2和MDA含量及细胞膜透性,显着提高了CAT、POD、SOD活性,提升了抗氧化指数,但对ASA和GSH含量的影响不显着。表明干旱胁迫使细胞内活性氧迅速积累,引起细胞膜过氧化,细胞膜结构破坏,电解质外渗,细胞受到了损伤。外源SA通过提高小冠花叶片抗氧化能力,降低了小冠花叶片的活性氧水平,缓解干旱胁迫造成的细胞膜脂过氧化损伤,提高了小冠花的抗氧化能力,缓解干旱胁迫对小冠花伤害。尤其以1 mmol·L~(-1)SA效果最佳。
参考文献：
[1]. 钙对小麦幼苗抗旱性的作用机理研究[D]. 安永芳. 河北师范大学. 2004
[2]. 外源钙对不同生态型沙地云杉（Picea mongolica）幼苗抗旱性影响的研究[D]. 李苗苗. 华东师范大学. 2013
[3]. 水杨酸对小冠花种子萌发和幼苗抗旱性的调控作用及其生理机制研究[D]. 马乐元. 甘肃农业大学. 2017