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披碱草属六种野生牧草苗期抗旱胁迫的生理变化 总被引：13，自引：3，他引：10
采用干旱胁迫处理不同来源的披碱草属六种野生牧草幼苗,对其生长高度、相对含水量(RWC)、丙二醛(MDA)、脯氨酸(Pro)和叶绿素(Chl)含量进行测定.结果表明:供试材料幼苗生长明显受到干旱胁迫的抑制,在水分条件较好情况下老芒麦株高生长迅速,明显高于其它材料,但随着干旱胁迫的加强,干旱对幼苗生长的影响较大,而肥披碱草和紫芒披碱草受到的抑制较小.叶片RWC和Chl均随着干旱胁迫的加强呈下降趋势,其中叶片RWC下降幅度较小的为披碱草,下降较多的为肥披碱草和紫芒披碱草,而Chl含量降低较多的为麦宾草和紫芒披碱草,降低较少的为老芒麦和垂穗披碱草.MDA含量和.Pro含量均随胁迫的加强呈上升趋势,MDA增加幅度较大的材料为麦宾草和紫芒披碱草,增加幅度较小的为披碱草和垂穗披碱草;Pro增幅较大的材料为紫芒披碱草和垂穗披碱草.恢复供水以后,除Pro含量持续升高外,其它指标都有不同程度的恢复.经层次聚类分析,6份材料的抗旱性可分为3类:相对抗旱材料为垂穗披碱草,中等抗旱的为肥披碱草和披碱草,相对敏感的为老芒麦、麦宾草和紫芒披碱草. 相似文献
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冷胁迫对2种垂穗披碱草生长和生理特性的影响 总被引：1，自引：0，他引：1
低温是影响植物生长的外界限制因子之一。采用沙培法研究了冷胁迫对2种垂穗披碱草（Elymus nutans）（当雄垂穗披碱草（西藏野生）和甘南垂穗披碱草）生长与生理特性的影响。结果表明：冷胁迫处理5d显著抑制2种垂穗披碱草的生长和叶绿素的合成,特别是甘南垂穗披碱草发生严重氧化损伤,电解质渗透率和丙二醛（MDA）含量分别比对照增加114.7%和124.6%,而当雄垂穗披碱草受伤害较轻,分别比对照增加18.2%和10.8%。冷胁迫也显著增加了甘南垂穗披碱草中H2O2和自由基的积累,而当雄垂穗披碱草与对照相比差异不显著。冷胁迫处理5d后,当雄垂穗披碱草的类胡萝卜素含量较甘南增加72.3%,超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）和过氧化物酶（POD）的活性分别较对照增加80.3%,27.3%和65.9%;甘南垂穗披碱草的SOD和POD活性分别较对照增加11.4%和28.9%,而其CAT活性下降25.5%。相关分析表明,垂穗披碱草在冷胁迫下细胞膜受损伤程度与抗氧化酶活性负相关。当雄垂穗披碱草通过提高抗氧化酶活性,可有效清除体内积累的活性氧,减轻细胞膜系统受损伤的程度从而提高其抗寒性。 相似文献
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UV-B辐射是影响植物生长的外界限制因子之一。本文研究了UV-B辐射对2个生态型垂穗披碱草（Elymus nutans）（商用型正道,ZD;西藏野生型申扎,XZ）幼苗的生长和抗氧化系统的影响。结果表明：UV-B辐射处理后,二者的生物量和叶绿素含量受到不同程度地抑制,ZD地下生物量和根茎比受UV-B辐射抑制作用显著;处理后二者的丙二醛含量显著提高,且XZ的丙二醛含量显著低于ZD;UV-B还显著增加了垂穗披碱草幼苗的可溶性蛋白含量,ZD的脂氧合酶活性也有显著提高,但XZ并无显著变化;另外,幼苗的超氧化物歧化酶和过氧化物酶活性受UV-B辐射影响均不显著,但XZ的超氧化物歧化酶活性显著高于ZD,而过氧化物酶活性显著低于ZD;二者的过氧化氢酶和谷胱甘肽还原酶活性受UV-B辐射影响显著,但生态型间无显著差异。综上,XZ受UV-B辐射影响小于ZD,对UV-B辐射有较高抗性,这可能与其稳定的脂氧合酶活性和较高的超氧化物歧化酶活性等有关。 相似文献
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通过研究自然条件下模拟平流层臭氧破坏5%时近地表面增加的太阳UV-B辐射对高寒草甸4种典型植物(矮嵩草Kobresia humilis、垂穗披碱草Elymus nutans、麻花艽Gentiana straminea和鹅绒委陵菜Potentilla anserina)的抗氧化系统的影响表明,尽管各植物的抗氧化系统组分变化不同,但4种植物的膜脂过氧化程度没有加剧,长期增强UV-B辐射没有对膜系统造成损伤.在自然长期增强UV-B条件下,4种植物的膜脂过氧化产物--丙二醛(MDA)含量与对照相比无显著差异.垂穗披碱草、鹅绒委陵菜的谷胱甘肽(GSH)含量增加,麻花艽的超氧化物歧化酶(SOD)活性与鹅绒委陵菜的过氧化氢酶(CAT)活性上升,同时麻花艽的类胡萝卜素(Car)含量亦显著增加.可见这些植物已能很好地适应UV-B强辐射,其抗氧化能力除了与抗氧化系统各组分的协同作用有关外,也可能与种的适应性有关. 相似文献
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采用水培的方法,以采自西藏高寒区域不同地区的野生垂穗披碱草种子为材料,初步探讨了酸性环境下(pH 4.5)不同浓度的Al3+(0、0.5、1.0和1.5 mmol·L-1)胁迫对垂穗披碱草种子萌发及幼苗生长的影响,以期为酸铝土壤的改良提供优良的种质资源。研究结果显示,低浓度Al3+(0.5、1.0 mmol·L-1)对3种垂穗披碱草种子的发芽率无显著影响(P>0.05),但Al3+浓度为1.5 mmol·L-1时,3种垂穗披碱草种子的发芽率均被显著抑制(P<0.05)。同时,3种野生牧草的根长、株高、根重及茎叶重在Al3+胁迫下受到了不同程度的抑制,且根系被抑制的程度大于茎叶。此外,植物幼苗中丙二醛和可溶性糖作为受胁迫程度的重要指标,其含量在3种垂穗披碱草幼苗中均随Al3+浓度的升高呈现出上升的趋势。结果还表明,1.5 mmol·L-1 Al3+处理时,那曲、申扎、浪卡子垂穗披碱草根系中铝含量分别是地上部的12.2、15.3、17.5倍。铝毒和磷缺失往往是酸性土壤中同时存在的问题,这严重影响了植物生长,研究表明Al3+抑制了垂穗披碱草对磷的吸收及转运。通过隶属函数法对3种垂穗披碱草的抗铝特性评估结果显示,采自申扎县的垂穗披碱草对Al3+的耐性较高,可驯化育种,为酸性土壤的改良提供优质的种质资源。 相似文献
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《草原与草坪》2020,(2)
为了筛选出适宜川西北高寒牧区干旱环境下生长的垂穗披碱草(Elymus nutans)种质资源,采用室内盆栽法,对15份21 d龄的种质资源进行8 d的自然干旱处理,测定胁迫后各种质的叶绿素荧光参数、光合色素积累及相对电导率的干旱胁迫指数(DRI),并采用隶属函数法比较了15份不同垂穗披碱草种质资源抗旱性的差异。结果表明:干旱胁迫后,15份种质资源的最大光化学效率(F_v/F_m)、潜在光化学效率(F_v/F_0)、表观电子传递速率(ETR)、光化学淬灭系数(qP)、叶绿素a(Chla)、叶绿素b(Chlb)及类胡萝卜素(Car)的含量均下降;而相对电导率(REC)与非光化学淬灭系数(qN)则有不同程度升高。15份垂穗披碱草种质资源苗期的抗旱性强弱依次为:E15>E10>E5>E14>E1>E2>E13>E9>E8>E11>E4>E7>E6>E3>E12。筛选出的抗旱性突出的材料为康北垂穗披碱草、I-1-1-14、11-22,其中康北垂穗披碱草作为国审品种,表现出的很强的优势,适合在干旱、半干旱地区普及推广,I-1-1-14、11-22可作为抗旱牧草新品种选育的备选材料。 相似文献
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低温是影响植物生长的主要限制因子。采用沙培法研究了接种丛枝菌根真菌（arbuscular mycorrhizal fungi,AMF）对2份不同海拔梯度下的购买自北京正道公司（ZD）和采集自西藏康马县（KM）垂穗披碱草（Elymus nutans）生长与生理特性的影响。结果表明：接种AMF的植株根系均受到不同程度的侵染,且侵染率随时间的变化呈先增加后减少的趋势。低温胁迫下,2种垂穗披碱草的生长均受到一定程度的抑制。然而,接种活性AMF能显著提高低温胁迫下ZD和KM的地上和地下生物量、根系形态结构指标、光合色素含量和抗氧化物酶类活性,且显著降低低温胁迫下植株相对电解质渗透率（REL）、丙二醛（MDA）含量、超氧阴离子（O2·-）含量和过氧化氢（H2O2）含量（P<0.05）。综上所述,接种活性AMF能够明显提高45 d垂穗披碱草ZD和KM幼苗对低温胁迫的耐受性。 相似文献
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为研究氮添加对高寒人工草地垂穗披碱草(Elymus nutans)生长及光合特性的影响,试验以高寒生态条件下垂穗披碱草为研究对象,通过施加不同水平氮素[0 kg·hm-2·a-1(N0),12 kg·hm-2·a-1(N1),24 kg·hm-2·a-1(N2),48 kg·hm-2·a-1(N3),96 kg·hm-2·a-1(N4)],探讨氮素对人工建植垂穗披碱草生长以及光合特性的影响,以期揭示垂穗披碱草对氮添加的响应规律。结果表明：N2,N3处理明显提高了垂穗披碱草株高、叶长、叶宽以及单叶面积;整个生育时期,随着氮肥施用量的增加,垂穗披碱草的净光合速率、蒸腾速率、水分利用效率呈现先增后降的趋势,胞间CO2浓度大体呈上升趋势,气孔导度变化不显著。综上,N2,N3处理可提高垂穗披碱草生长性能,促进其光合特性和水分利用效率。试验结果为垂穗披碱草的生长以及光合特性对氮沉降的响应提供理论基础。 相似文献
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为探讨不同播期下垂穗披碱草（Elymus nutans）与紫花苜蓿（Medicago sativa）交叉混播效果及该种植模式对垂穗披碱草生长的影响,本研究以垂穗披碱草与紫花苜蓿为材料在国家牧草体系张家口试验站开展试验研究。试验先机播垂穗披碱草,同时在其播种行人工开沟交叉播种紫花苜蓿,设15 d为1个紫花苜蓿播期,共4个播期处理,在垂穗披碱草抽穗期测定植物盖度、产量及品质。结果表明：垂穗披碱草播种后15 d混播紫花苜蓿及与紫花苜蓿同期交叉混播会影响垂穗披碱草的生长,但这两播期处理在草地建植当年可以显著提高植被盖度、产量和品质;垂穗披碱草播种30 d后与紫花苜蓿交叉混播,混播组合中垂穗披碱草占优势且牧草总产量及饲草品质下降。建议在张家口坝上地区建立人工草地时,先播种垂穗披碱草,30天内补播紫花苜蓿效果较好。 相似文献
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为了探究西藏野生禾本科牧草对低温胁迫的适应性,本研究以西藏野生垂穗披碱草（Elymus nutans Griseb）、赖草（Leymus secalinus Tzvel）、紫花针茅（Stipa purpurea）和栽培品种黑麦草（Lolium perenne）为试验材料,比较分析其幼苗在—10℃～5℃低温条件下叶片丙二醛（Malondialdehyde,MDA）含量、可溶性糖（Soluble sugar,SS）含量、游离脯氨酸（Free proline,Pro）含量、过氧化物酶（Peroxidase,POD）活性和超氧化物歧化酶（Superoxide dismutase,SOD）活性的变化。结果表明：随着低温胁迫的加剧,所有供试材料叶片MDA含量呈上升趋势,SS含量、Pro含量、POD活性和SOD活性呈先升高后降低趋势,其中黑麦草Pro含量在0℃达到峰值,其他3种指标在—5℃达到峰值,3种野生禾草的各指标均在—5℃达到峰值。采用隶属函数法对各材料进行综合评价并分级,结果表明垂穗披碱草和紫花针茅抗寒性最强,划分为Ⅰ级,赖草抗寒性中等,划分为Ⅱ级,黑麦草抗寒性最弱,划分为Ⅲ级。 相似文献
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干旱胁迫对2种不同抗旱性老芒麦幼苗ROS积累及抗氧化系统的影响 总被引：1，自引：0，他引：1
为探究不同抗旱性老芒麦（Elymus sibiricus L.）材料对干旱胁迫下幼苗活性氧（Reactive oxygen species，ROS）积累和清除的影响，从而为老芒麦抗旱生理机制的研究及抗旱材料的选育提供一定的理论基础，本试验选用抗旱性差异明显的2份老芒麦材料（抗旱性强的材料，记为Q，处理组QD，对照组QC；抗旱性弱的材料，记为S，处理组SD，对照组SC），采用砂培法培养材料，待幼苗长到2叶1心时，用含有20% PEG 6000（W/V）的1/2 Hoagland营养液进行胁迫处理，2份材料的对照正常培养。在处理7 d、14 d和21 d取样，分别测定各项指标。试验结果表明，在整个胁迫过程中，QD的株高、叶片相对含水量（Relative Water Content，RWC）降幅及ROS和丙二醛（Malondialdehyde，MDA）增幅均低于SD，但是抗氧化酶活性的增幅以及抗氧化物质的比值高于SD。与各自的对照相比，干旱胁迫21 d后，QD和SD的株高分别下降39.11%和55.20%；RWC分别下降78.34%和84.52%；O2·-含量分别增加235.71%和323.03%；H2O2含量分别增加126.19%和234.88%；MDA含量分别增加318.99%和434.81%；超氧化物歧化酶（Superoxide dismutase，SOD）活性分别增加156.20%和83.83%；过氧化氢酶（Catalase，CAT）活性分别增加32.39%和30.50%；抗坏血酸过氧化物酶（Ascorbate Peroxidase，APX）活性分别增加58.10%和172.89%；脱氢抗坏血酸还原酶（Dehydroascorbate Reductase，DHAR）活性分别增加66.54%和11.38%；谷胱甘肽还原酶（Glutathione Reductase，GR）活性分别增加227.07%和130.29%；抗坏血酸（Ascorbic Acid，ASA）和脱氢抗坏血酸（Dehydroascorbic acid，DHA）比值（ASA/DHA）的降幅分别为52.51%和73.69%；谷胱甘肽（Glutathione，GSH）和氧化型谷胱甘肽（Glutathiol，GSSH）比值（GSH/GSSH）的降幅分别为40.94%和61.43%。综上可得，干旱胁迫下抗旱性强的材料株高和RWC降幅、ROS积累和膜脂过氧化程度显著低于抗旱性弱的材料；抗旱性强的老芒麦响应干旱胁迫时以SOD、CAT和GR为主，抗旱性弱的老芒麦响应干旱胁迫时以SOD、CAT和APX为主；但是整体来看，抗旱性强的老芒麦表现出更强的抗氧化防御系统。 相似文献
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为探究高寒区施氮对垂穗披碱草饲草生产性能和营养品质的影响,本研究以建植第二年的垂穗披碱草（Elymus nutans）为研究对象,设置不同施氮处理：即纯氮N0（0 kg·hm-2）,N10（100 kg·hm-2）,N15（150 kg·hm-2）,N20（200 kg·hm-2）,N25（250 kg·hm-2）,N30（300 kg·hm-2）处理,旨在确定高寒区垂穗披碱草刈割型草地的合理施氮量。结果表明：施氮处理提高了垂穗披碱草的生产性能,显著增加了垂穗披碱草的分蘖数、株高和干草产量,其中干草产量较不施氮处理的平均增幅为48.34%;并且施氮处理能够改善垂穗披碱草的营养品质,显著提高了其粗蛋白（Crude protein,CP）、粗脂肪（Ether extract,EE）、淀粉含量,其中粗蛋白含量较不施氮处理的平均增幅为49.67%。中性洗涤纤维（Neutral detergent fiber,NDF）,酸性洗涤纤维（Acid detergent fiber,ADF）和粗纤维（Crude fiber,CF）含量随施氮量的增加呈先降低后升高趋势;一定的施氮处理（N10,N15,N20,N25）显著降低杂草的株高和密度,在N25处理下冷地早熟禾（Poa crymophila）、芸香叶唐松草（Thalictrum rutifolium）和沼生水马齿（Callitriche palustris L.）的密度较不施肥处理分别降低了27.52%,57.69%和35.21%,施氮处理能够有效抑制非播种草种的生长。综合分析得出,在果洛高寒区施氮量为250 kg·hm-2时,垂穗披碱草的产草量和品质最优,且经济效益最好。 相似文献
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本试验以西藏野生垂穗披碱草（Elymus nutans Griseb.）为研究对象,采用盆栽试验,研究叶面喷施外源脯氨酸（10 mM）对低温胁迫（4℃）下垂穗披碱草幼苗生长及抗氧化酶活性及其基因表达的影响。结果表明：低温胁迫下脯氨酸处理能够显著提高垂穗披碱草幼苗的根长、地上和地下鲜重、地上和地下干重,与低温胁迫相比分别增加27.11%,48.80%,48.83%,51.74%,38.87%;外源脯氨酸增加了低温胁迫下内源脯氨酸和可溶性糖的积累,分别增加42.96%和22.98%（P<0.05）;而且脯氨酸处理提高了APX、CAT、ChICu/ZnSOD、CytCu/ZnSOD基因的表达水平以及过氧化物酶（Peroxidase,POD）、过氧化氢酶（Catalase,CAT）、超氧化物歧化酶（Superoxide dismutase,SOD）和抗坏血酸过氧化物酶（Ascorbate peroxidase,APX）活性,降低了丙二醛（Malondialdehyde,MDA）含量和相对电导率水平（P<0.05）。综上所述,脯氨酸能够增强低温胁迫下垂穗披碱草幼苗的渗透调节能力及抗氧化酶活性,维持细胞膜的稳定性,缓解其生长抑制,从而提高垂穗披碱草的抗寒性。 相似文献
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为探究Ca2+调控西藏野生垂穗披碱草（Elymus nutans）适应低温的生理和分子响应机制,本研究采用叶面喷施外源CaCl2的方法,研究其对当雄野生垂穗披碱草表型,生物量,电解质渗透率、活性氧、丙二醛、渗透调节物质含量以及抗氧化酶活性的影响。结果表明,喷施15 mM CaCl2有效地缓解低温对垂穗披碱草幼苗的生长抑制;CaCl2处理显著提高低温胁迫下垂穗披碱草地上/地下生物量,降低丙二醛和活性氧的积累,提高可溶性糖和游离脯氨酸的含量及过氧化物酶、过氧化氢酶、超氧化物歧化酶、抗坏血酸过氧化氢酶等抗氧化酶活性。RT-qPCR结果表明,外源CaCl2能上调EnAPX,EnCAT2,EnGPX,EnGST4,EnMDAR,EnPER1,EnCu/ZnSOD,EnFeSOD,EnMnSOD抗氧化酶基因的表达水平,同时上调胁迫相关基因EnCOR410,EnCS120,EnDHN5和EnMYB4的表达。综上,低温胁迫下适宜浓度的Ca2+能够激活抗氧化酶活性,及时清除过量积累的活性氧,缓解低温对西藏野生垂穗披碱草细胞膜系统造成的氧化伤害,提高细胞渗透调节能力,并且能够诱导胁迫相关基因的表达,从而提高垂穗披碱草的抗寒性。 相似文献
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钙调磷酸酶B类蛋白（Calcineurin B-Like Proteins，CBLs）是钙信号通路中重要成员，在植物应答多种非生物胁迫中具有重要的作用。本研究基于前期转录组数据，在西藏野生垂穗披碱草（Elymus nutans Griseb.）中筛选EnCBL10基因，将其异源表达于烟草（Nicotiana tabacum）中，分析转基因植株EnCBL10在低温和干旱胁迫下的生长及生理响应。结果表明：EnCBL10开放阅读框为792 bp，编码263个氨基酸。EnCBL10蛋白的理论等电点为5.17，为疏水蛋白和非分泌蛋白。低温和干旱胁迫下，对比于野生型烟草，转基因烟草叶片的细胞膜稳定性显著增加，过氧化物酶（Peroxidase，POD），抗坏血酸过氧化物酶（Aseorbateperoxidase，APX）和谷胱甘肽还原酶（Gluathione reductase，GR）活性显著升高。低温胁迫下，两个转基因株系的脯氨酸含量分别提高了79.7%和70.8%（P<0.05）；在干旱胁迫下，野生型植株（WT）和过表达植株中脯氨酸含量均有所降低，但转基因植株比WT的下降幅度小。因此，EnCBL10基因可能在垂穗披碱草的耐寒和耐旱调控中发挥重要功能。 相似文献