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【目的】在N、P肥用量固定的2种不同水分条件下,探究K肥施用对甘蔗植株脯氨酸合成积累的效应。【方法】以甘蔗品种粤糖55为研究材料,利用桶栽试验法,在正常水分(土壤含水量25%)和干旱胁迫(土壤含水量15%)条件下,当尿素和过磷酸钙用量分别为918,1 800kg/hm~2时,测定0,378,750,1 410kg/hm~2钾肥对甘蔗叶片P5CS、δ-OAT活性及游离脯氨酸、叶绿素含量的影响。【结果】当钾肥用量为0~1 410kg/hm~2时,随着钾肥用量的增加,正常水分条件下甘蔗叶片的游离脯氨酸含量和P5CS、δ-OAT活性均呈先下降后升高趋势;干旱胁迫条件下,以上3个指标均呈先升高后下降趋势,且均高于正常水分条件下的相应值。无论是在正常水分还是干旱胁迫条件下,甘蔗叶片叶绿素含量均呈先升后降趋势,但正常水分条件下的叶绿素含量高于干旱胁迫条件。干旱胁迫条件下,当钾肥用量为378kg/hm~2时,甘蔗植株中的P5CS和δ-OAT活性均最强,同时叶片中的游离脯氨酸、叶绿素含量也最大。【结论】干旱胁迫下,钾肥施用量对甘蔗植株游离脯氨酸合成关键酶P5CS、δ-OAT的活性有显著影响,进而影响到植株游离脯氨酸的合成与积累。研究区红壤土最佳的N、P、K肥搭配方案是尿素918kg/hm~2、过磷酸钙1 800kg/hm~2、氯化钾378kg/hm~2。 相似文献
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不同磷肥水平对甘蔗脯氨酸合成积累及关键基因表达的效应 总被引：1，自引：0，他引：1
【目的】探索不同磷肥量对甘蔗脯氨酸的合成积累影响,以阐明磷肥对甘蔗脯氨酸合成积累及其耐旱性的作用效应.【方法】以甘蔗栽培种粤糖55为研究材料,用桶栽试验法,在正常水分和干旱胁迫条件下,测定4个磷肥施用水平的甘蔗植株内P5CS、δ-OAT基因表达和酶活性、以及游离脯氨酸、叶绿素含量等生理生化指标.【结果和结论】无论是在正常供水条件下还是干旱胁迫下,甘蔗P5CS、δ-OAT基因的表达及酶活性、游离脯氨酸含量均受到N、P、K配比的影响.当施用过磷酸钙为900 kg·hm-2时,正常水分条件下,P5CS、δ-OAT酶活性均处于较低的水平,植株游离脯氨酸含量最低;干旱胁迫下,P5CS酶活性最高,δ-OAT酶活性亦处于较高水平,植株游离脯氨酸含量增加到最大.基于本研究的结果,湛江砖红壤蔗地的最佳N、P、K肥搭配方案是尿素、过磷酸钙、氯化钾的用量分别为918、900、750 kg·hm-2.相关、偏相关及通径分析的结果表明,干旱胁迫下植株中P5CS对游离脯氨酸的合成积累贡献显著大于δ-OAT;干旱胁迫下甘蔗合成积累游离脯氨酸的途径是以谷氨酸途径(Glu→Pro)为主,鸟氨酸途径(Orn→Pro)为辅. 相似文献
3.
为研究硝酸钾对渗透胁迫下烟草脯氨酸代谢途径的影响,利用聚乙二醇(PEG)胁迫烟草,测定胁迫条件下,经过不同浓度硝酸钾处理后烟草叶片的相关生理指标,重点测定了烟草叶片中脯氨酸含量及脯氨酸代谢途径中吡咯啉-5-羧酸合成酶(P5CS)、鸟氨酸转氨酶(OAT)和脯氨酸脱氢酶(PDH)的活性。结果表明,外加2 mmol.L-1KNO3可以显著增加叶绿素a含量、b含量和相对含水量,显著降低丙二醛含量、细胞膜相对透性,有效缓解PEG胁迫对烟草叶片的伤害。胁迫条件下硝酸钾可以增加烟草叶片中的脯氨酸含量。推测PEG胁迫显著促进脯氨酸累积可能是因为胁迫增强了谷氨酸途径中P5CS活性,PEG胁迫下硝酸钾促进脯氨酸累积则可能是因为硝酸钾增强了鸟氨酸代谢途径中OAT活性。 相似文献
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以玉竹[Polygonatum odoratum(Mill.)Druce]为试验材料,探究不同浓度外源亚精胺(Spd)及其与NO供体硝普钠(SNP)叠加使用对150 mmol/L NaCl胁迫下玉竹脯氨酸(Pro)代谢及相关酶△1-吡咯啉-5-羧酸合成酶(P5CS)、鸟氨酸转移酶(OAT)、精氨酸酶、脯氨酸脱氢酶(Pro DH)等活性的影响。结果表明,无外源Spd和NO时,盐胁迫使玉竹幼苗Pro含量增加,其鸟氨酸合成途径中的关键酶精氨酸酶和OAT活性增强;谷氨酸合成途径中的关键酶P5CS活性无明显变化;降解途径关键酶Pro DH活性降低;谷氨酸途径对玉竹叶片脯氨酸合成的贡献小于鸟氨酸途径。单独添加外源Spd时,总体来讲,100μmol/L的Spd处理最适宜,可显著缓解玉竹的盐胁迫,其中OAT、精氨酸酶活性显著增强,分别是盐胁迫下Spd浓度为0μmol/L处理的1.6倍、1.3倍。Spd与NO叠加处理可提高玉竹对盐胁迫的缓解作用,但提高幅度并不明显。二者的叠加效应对玉竹盐胁迫的缓解效应表现为随SNP浓度提高逐渐升高,后又缓慢下降,以SNP浓度在100μmol/L时对玉竹盐胁迫的缓解效应最强。 相似文献
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铁、锰胁迫对人参叶片某些生理特征的影响 总被引：2，自引：0，他引：2
为了明确铁、锰胁迫对人参生长和生理的影响规律,本试验在Hoagland营养液配方的基础上设定铁、锰胁迫浓度,研究了人参开花期叶片中相应的生理变化.结果表明,高铁胁迫下,叶绿素a、叶绿素b、类胡萝卜素含量均有下降的趋势,其在CFe(0.215 2 mmol/L)胁迫下是正常处理的0.71,0.30,0.33倍,且均与正常水平呈显著差异(P＜0.05),过氧化物酶(POD)活性、可溶性糖及脯氨酸含量呈增加趋势,POD活性为正常处理的4倍,可溶性糖含量是正常处理的14.63倍,脯氨酸含量增加了51.77μg,/g;高锰胁迫下,叶绿素a、叶绿素b、类胡萝卜素含量变化趋势与高铁胁迫基本一致,其在CMn(0.038 mmol/L)胁迫下是正常处理的0.55,0.78,0.13倍,均达到了显著差异(P＜0.05),POD活性为正常处理的2.78倍,可溶性糖含量是正常处理的1.86倍,脯氨酸含量增加了76.42 μg/g.低铁、锰胁迫下,叶绿素a、叶绿素b、类胡萝卜素含量均表现为升高的趋势;POD活性呈降低趋势;可溶性糖含量显著降低;脯氨酸含量明显升高.铁、锰胁迫下,造成人参氧化损伤,光合作用下降,体内积累大量的渗透调节物质. 相似文献
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水分胁迫对金叶榆含水量、细胞质膜相对透性和抗氧化系统的影响 总被引：4，自引：0，他引：4
为了明确金叶榆在水分胁迫下的生理变化,以2 a生金叶榆嫁接盆栽苗为材料,在连续干旱和水湿胁迫下,测定植株形态、水分含量、保护酶活性及脯氨酸含量等生理指标。结果表明,在相对含水量10%以下的基质中生长20 d,金叶榆植物未出现枝条干枯死亡的现象;随干旱胁迫程度的加深和胁迫时间的延长,叶片中丙二醛(MDA)含量升高,分别在干旱胁迫15 d和20 d时达到最大值,此时的MDA含量与相对电导率分别比对照高72.74%;叶片中的SOD活性、POD活性、相对电导率、叶绿素含量也显著提高,在干旱胁迫20 d时分别比对照增加了17.12%、71.11%、20.35%、67.69%;脯氨酸含量也比对照提高了13.41倍;而叶片总含水量降低了19.87%;干旱胁迫下的形态指标分别与叶片含水量、游离脯氨酸含量、相对电导率、SOD活性等生理指标间达到显著相关水平。而在水分胁迫下,各项生理指标变化均平缓,且与对照相比差异不明显。本研究表明在一定时间内金叶榆能较好地适应水湿环境。 相似文献
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大麦幼苗叶片脯氨酸代谢及其与耐盐性的关系 总被引：23，自引：0，他引：23
在 0～ 30 0mmol·L-1NaCl浓度范围内 ,大麦叶片内催化脯氨酸 (Pro)合成的关键酶吡咯啉 5 羧酸合成酶 (P5CS)、精氨酸酶、鸟氨酸转氨酶 (OAT)和谷氨酸脱氢酶 (GDH)的活性均明显提高 ,脯氨酸脱氢酶 (ProDH)活性略有下降 ,与之相对应 ,叶片内Pro含量上升 4～ 11倍。 2 0 0mmol·L-1NaCl以下浓度处理 ,Pro合成主要是通过谷氨酸 (Glu)途径(关键酶为P5CS) ,2 0 0mmol·L-1以上NaCl胁迫下鸟氨酸 (Orn)途径 (关键酶为OAT)受激。ΔGR/ΔNaCl (每提高单位NaCl浓度时植株生长速率的下降值 )可以代表植物的耐盐性 ,植物耐盐性越强该比值越小。统计表明 ,大麦ΔGR/ΔNaCl与叶片ΔPro/(Arg +Glu)·Δ1/NaCl (每提高单位NaCl浓度时叶片内Pro/(Arg +Glu)的上升值 )呈极显著负相关关系 ,与一定浓度NaCl处理下叶片K+ /Na+ 呈极显著负相关关系 ,说明盐处理后Arg和Glu向Pro的转化有利于大麦耐盐性的提高。在 10 0mmol·L-1NaCl处理时 ,ΔGR/ΔNaCl值与Pro对植株渗透势的贡献呈显著负相关 ,说明盐胁迫下Pro积累具有渗透保护剂的功能。 相似文献
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以三峡库区自然消落带野生狗牙根为研究对象,进行自然条件下不同深度(0、5、10、15、20、25和30 m)的深淹胁迫以及胁迫后恢复实验,研究了脯氨酸及其积累代谢途径的关键酶活性的变化规律.结果表明,深淹胁迫能诱导脯氨酸的积累,顺序上调脯氨酸合成关键酶精氨酸、鸟氨酸转氨酶(OAT)、谷氨酸脱氢酶(GDH)和吡咯啉-5-羧酸合成酶(P5CS)的活性,降低脯氨酸降解关键酶脯氨酸脱氢酶(PDH)的活性.因此,深淹胁迫导致脯氨酸积累是脯氨酸合成的鸟氨酸途径和谷氨酸途径顺序激活、而脯氨酸降解途径显著抑制的综合结果.深淹恢复生长30 d后,狗牙根脯氨酸及其积累代谢途径的关键酶活性恢复至未淹对照水平.从植物对深淹胁迫下脯氨酸积累代谢途径的响应上,表明狗牙根作为禾本科植物在遗传上具有较强的耐淹能力,可以作为三峡水库消落带植被恢复的物种之一. 相似文献
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外来杂草小花山桃草对干旱胁迫的生理响应 总被引：1，自引：0，他引：1
通过人工控制水分模拟干旱,研究了外来杂草小花山桃草在干旱胁迫条件下及复水后丙二醛(MDA)、脯氨酸和叶绿素含量及超氧化物歧化酶(SOD)活性的变化,旨在探讨其耐旱性的生理基础.结果表明,小花山桃草在干旱胁迫下可维持较高的SOD活性,较低的MDA积累速率,游离脯氨酸大量积累,总叶绿素含量小幅上升,叶绿素a/b比值先升后降... 相似文献
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针对西南地区春末夏初干旱频发的现状,以抗旱性不同的烤烟品种红花大金元（红大,抗旱性强）和云烟87（云87,抗旱性弱）为材料,采用防雨旱棚池栽的方式,对烤烟伸根期进行相同灌溉定额不同灌溉时间处理,分析不同干旱胁迫对烤烟抗逆基因表达、抗旱生理生化、烟叶色素含量、烟叶光合特征等的影响。结果表明：受干旱胁迫影响,烤烟叶绿素a、叶绿素b、叶绿素a+b、叶绿素a/b、类胡萝卜素、叶片含水量、蒸腾速率、气孔导度和净光合速率均呈下降趋势,SOD活性、胞间CO2浓度、脯氨酸含量、可溶性糖含量、丙二醛含量与NtSOD、NtPOD、NtCAT、NtP5CS、NtLEA5、NtNCED1相对表达量呈上升趋势。烤烟伸根期干旱胁迫破坏叶绿体脂膜结构,降低烟叶光合色素含量,进而由非气孔因素限制导致烤烟净光合速率下降。烤烟通过渗透调节和自由氧清除两种方式减缓干旱胁迫对烤烟伸根期生长发育的影响。干旱胁迫下NtP5CS、NtLEA5和NtNCED1等控制ABA、脯氨酸合成的基因上调表达,增加烟叶脯氨酸含量,降低液泡渗透势,减少烟叶失水。同时干旱胁迫使NtSOD、NtPOD、NtCAT基因上调表达,增强抗氧化酶活性,消除烤烟体内因干旱胁迫产生的自由氧。主成分分析得到三个主成分,累计贡献率达到91.3%,其中脯氨酸、SOD活性、可溶性糖、NtSOD、NtPOD、NtCAT、NtP5CS和NtLEA5被划分为第一主成分,叶绿素a、叶绿素b、叶绿素a+b、叶绿素a/b和类胡萝卜素被划分为第二主成分,净光合速率和叶片含水量被划分为第三主成分。红大抗旱性主成分得分4.608,比云87高40.8%。第一主成分“烤烟抗旱生理生化与基因表达因子”的变化与烤烟品种抗旱性密切相关,在烤烟抗旱育种时可作为烤烟伸根期抗旱性鉴定的主要鉴选指标,第二主成分“烟叶光合色素因子”和第三主成分“烤烟光合速率与叶片水势因子”可作为次要鉴选指标。 相似文献
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[目的]综合分析甘蔗不同时期及品种的抗旱性差别,为甘蔗抗旱性评价和品种选育提供依据.[方法]以GT28、GT21及ROC22 3个甘蔗品种为材料,在桶栽自然干旱胁迫条件下,测定株高和其他7个生理生化指标,并采用模糊数学隶属函数法综合评价供试品种的抗旱性.[结果]在反复干旱胁迫处理下,不同甘蔗品种的生长势、叶片水势及叶绿素含量均有不同程度降低,叶片脯氨酸和丙二醛含量升高,叶片细胞质膜透性增大;生长势、叶片水势、脯氨酸含量以及POD活性在苗期变化幅度较大,而丙二醛含量、叶片细胞质膜透性、可溶性蛋白和叶绿素含量在伸长期变化较明显.不同品种中,以GT21叶片水势、丙二醛和可溶性蛋白含量、叶绿素含量相对较高,细胞质膜透性、游离脯氨酸和POD活性相对较低,而ROC22株高、细胞质膜透性、脯氨酸含量、POD活性较高,丙二醛和可溶性蛋白稍低于GT21,叶片水势较低.供试3个甘蔗品种的整体抗旱性强弱的排序为GT21>ROC22>GT28.[结论]干旱胁迫下不同甘蔗品种间的农艺性状及生理指标变化差异明显,苗期与伸长期反复两次干旱胁迫处理没有表现出一致明显的累积影响效应,应用隶属函数法能更加准确全面评价甘蔗品种的抗旱特性. 相似文献
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干旱胁迫下不同浓度壳聚糖对甘蔗抗旱性的影响 总被引：3，自引：1，他引：2
以甘蔗品种新台糖22号(ROC22)为供试材料,叶面喷施不同浓度(50mg/L、100mg/L、200mg/L)壳聚糖,干旱处理后观察甘蔗叶片叶绿素含量、脯氨酸含量、可溶性蛋白含量以及过氧化物酶活性等抗旱生理指标的变化,研究壳聚糖对甘蔗苗期抗旱性的影响。结果表明,壳聚糖具有提高甘蔗抗旱性的作用,其中100mg/L壳聚糖处理可以明显提高叶片的叶绿素含量,增加脯氨酸和可溶性蛋白含量,提高其过氧化物酶活性,从而增强甘蔗的抗旱能力。 相似文献
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甘蔗叶片生态特征及脯氨酸含量、膜透性与抗旱性关系研究 总被引：2，自引：0，他引：2
以陇川割手密、桂糖１１号、桂糖１２号、桂糖８３／４９２、桂糖１５号、Ｆ１３４、Ｆ１７２、粤蔗５７／４２３和Ｂａｄｉｌａ９个甘蔗品种或种为试验材料，分别调查和测定了在干旱胁迫与正常供水（对照）条件下植物叶片的生态特征、叶片含水量、切叶自然失水速度、叶片细胞质膜透性和叶片脯氨酸含量的变化。结果表明，抗旱性较强的品种在植株遭受干旱胁迫时，通过叶片卷缩或枯死，减少叶片面积的方式来避过干旱；在干旱胁迫下品种间叶片细胞质膜透性和脯氨酸含量都表现出显著的差异，抗旱性较强的品种显著地高于抗旱性较弱的品种；在正常供水条件下，品种间叶片的质膜透性和脯氨酸含量虽然也存在显著差异，但看不出这些差异与抗旱的关系。作者认为，在干旱胁迫下，甘蔗叶片膜透性和脯氨酸含量及其比受旱前提高的幅度均可作为选育甘蔗抗旱品种的参考指标之一。 相似文献
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以克里雅河流域的芦苇(Phragmites communis)为研究对象,研究在不同土壤环境下克里雅河流域荒漠植物的生理适应性,分析芦苇的生物量、叶绿素、可溶性糖、丙二醛(MDA)含量、过氧化物酶(POD)活性等生理指标的变化特征,并使用通径分析方法研究对芦苇生理指标产生影响的因子.结果表明:芦苇受到盐胁迫和干旱胁迫时,生物量积累会受到抑制,相比绿洲土,盐泽土中的生物量减少60％,风沙土减少18.8％;但芦苇会提高地下生物量所占比重来适应胁迫环境,风沙土中芦苇的地下生物量所占比重达78.5％.芦苇的生理指标主要受土壤水盐因子的影响,叶绿素含量、可溶性糖含量和POD活性主要受水分的影响,蛋白质、脯氨酸和MDA含量主要受盐分的影响;在受到胁迫时,叶绿素含量、蛋白质含量、POD活性减小,可溶性糖、脯氨酸和MDA含量增加. 相似文献
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NaCl胁迫对葡萄砧木光合特性与叶绿素荧光参数的影响 总被引：2，自引：2，他引：0
为探究葡萄（Vitis sp.）砧木对盐胁迫的响应机制，以耐盐葡萄砧木品种101-14M（V. riparia×V. rupestris）和盐敏感品种188-08（V. berlandieri × V. riparia）的一年生苗为试材，比较研究了0、4、6、8、10 g·kg-1的NaCl胁迫对2种砧木叶片叶绿素含量、光合气体交换参数和叶绿素荧光参数的影响。结果表明：随着盐浓度升高，净光合速率、气孔导度、胞间二氧化碳浓度和蒸腾速率显著下降，同时最大荧光产量、最大光化学效率、实际光化学效率和光化学淬灭系数也呈下降趋势，初始荧光产量、非光化学淬灭系数和叶绿素含量表现为先升高后降低。在6 g·kg-1 NaCl胁迫下，188-08光合速率降低主因由气孔限制转向叶绿素限制，并在8 g·kg-1 NaCl胁迫下PSⅡ受到严重损伤；而101-14M叶片在8 g·kg-1盐胁迫下主要因叶绿素限制造成光合受限，并在10 g·kg-1盐胁迫下PSⅡ反应中心遭受损伤。 相似文献
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[目的]了解干旱胁迫对楸树（Catalpa bungei）无性系叶片渗透调节物质的影响。[方法]采用盆栽塑料薄膜封盆法,通过土壤含水量与叶水势变化对干旱胁迫程度进行划分,并研究5个楸树无性系在不同干旱程度下叶片渗透调节物质（游离脯氨酸、可溶性糖及可溶性蛋白）含量的变化。[结果]通过土壤含水量与叶水势的变化,将干旱胁迫过程分为正常（CK）、轻度（LD）、中度（MD）和重度（SD）干旱,其区间为正常干旱（土壤含水量97.49%,叶水势-0.54MPa）、轻度干旱（土壤含水量59.96%,叶水势-1.28MPa）、中度干旱（土壤含水量34.19%,叶水势-2.32 MPa）、重度干旱（土壤含水量14.52%,叶水势-2.99 MPa）;5个楸树无性系土壤含水量与叶水势拟合关系均以指数拟合最佳,平均R2达到0.989 3（P〈0.001）;5个楸树无性系叶片游离脯氨酸含量随干旱胁迫程度的加剧显著上升（P〈0.01）,其中无性系015-1和无性系7080在SD下分别达到正常状态的34.39倍和33.41倍,达极显著水平（P〈0.001）;无性系1-3则在LD时快速上升,迅速达（855.46±227.52）μg/g Fw;叶片可溶性蛋白含量表现出不同趋势,无性系7080在各阶段均最低,正常状态仅为（1.644±0.137）mg/g Fw,而无性系1-3在CK时可溶性蛋白含量较高,在LD时迅速下降,体现出不同的响应模式。[结论]5个楸树无性系叶片渗透调节物质对干旱胁迫均有一定的响应,以游离脯氨酸为最主要渗调物质,可溶性蛋白为辅,未见可溶性糖有显著贡献;其中无性系7080在各渗透调节物质含量变化上表现出较高的能力,体现出较好的抗旱性,而无性系1-3则对于干旱胁迫响应最迅速。 相似文献
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干旱胁迫对辣椒生理机制的影响研究 总被引：4，自引：0，他引：4
以湘研1、5、10号为试材,研究干旱胁迫下辣椒相关生理指标的变化。干旱胁迫下辣椒组织的相对含水量和叶绿素含量呈下降趋势;脯氨酸含量急剧增加;质膜相对透性和丙二醛含量先降低后增加。不同品种间的差异显示:总体上抗旱性强的品种保持着相对较高的组织相对含水量、叶绿素含量和脯氨酸含量,相对较低的丙二醛含量和质膜相对透性,抗旱性弱的品种则相反。组织相对含水量、丙二醛含量和脯氨酸含量可作为辣椒抗旱性鉴定的直接指标,而叶绿素含量可作为辣椒抗旱性鉴定的间接指标。 相似文献