干旱胁迫对小麦幼苗的影响

干旱胁迫对小麦幼苗生理生化指标的影响

杨万坤 114120238 11应用生物教育A班

摘要：用小麦幼苗为实验材料，研究干旱胁迫对小麦幼苗生理生化指标的影响。试验结果表明：在干旱胁迫(5天)下小麦幼苗中脯氨酸（Pro）、丙二醛（MDA）、

过氧化氢（H

2O

2

）、抗氧化酶（PPO、POD）、谷胱甘肽(GSH)、ASA的含量都较正常

情况下小麦幼苗的含量高。

关键字：干旱胁迫、小麦幼苗、Pro、MDA、H2O2、PPO、POD、GSH、ASA

引言：小麦是我国北方地区的主要粮食作物，但是近几年北方地区旱情日益严重，小麦产量安全问题日益突出。干旱也属于逆境，水分在植物的生命活动中占主导地位，大多数植物遭受干旱逆境后各个生理过程都会受到不同程度的影响。干旱是我国农业可持续发展面临的主要问题之一, 干旱胁迫对植物的影响是一个复杂的生理生化过程, 涉及到许多生物大分子和小分子【1】。干旱胁迫对植物的影响主要体现在酶活性、膜系统、细胞失水等，导致细胞代谢紊乱，甚至是细胞死亡。本次试验测定正常生长的小麦幼苗和干旱胁迫处理小麦幼苗中脯氨酸（Pro）、丙二醛（MDA）、过氧化氢、抗氧化酶（PPO、POD）、谷胱甘肽(GSH)、ASA的含量变化, 来研究干旱胁迫对小麦的影响，从而找到合适的方法来解决干旱胁迫问题，解决小麦生产安全问题提供理论依据。

1材料与方法

1.1材料及处理

将小麦种子用0.1% HgCl

2

消毒10 min后，用蒸馏水漂洗干净，用蒸馏水于26℃下吸涨12 h，然后播于垫有6层湿润滤纸的带盖白磁盘（24cm×16cm）中→于26℃下暗萌发60h，计算发芽率（注意与前面结果比较），选取长势一致的小麦幼苗做干旱5天干旱处理。 5天后用相同的方法分别对实验组和对照组的小麦进行脯氨酸、MDA、过氧化氢、抗氧化酶（PPO、POD）、GSH、ASA的含量的测定。

1.2测定方法

1.21玉米种子发芽率的测定

各取50粒吸胀的玉米种子→沿胚的中心线切成两半（严格区分两个半粒），进行下列实验：其中50个半粒进行TTC染色（30℃水浴 20 min），另50个半粒进行曙红染色（室温染色10 min）洗净后观察。根据两种方法的染色情况，分别计算发芽率。

1.22小麦幼苗脯氨酸含量的测定

分别取0.1 g实验组和对照组的胚芽鞘→加入3 ml 3%磺基水杨酸（SSA）和少许石英砂→充分研磨→用2 ml 3% SSA洗研钵→5000 rpm离心10 min →量上清液体积。

测定：上清液各2 ml →分别加入2 ml冰乙酸和2 ml茚三酮试剂→煮沸15

min→冷却后→5000 rpm离心10 min（若没沉淀可省略次步骤）→分别测定A

520, 将测得的结果用公式

Pro content = 用总

显V V V W

L A ?

???ε520（umol.g -1FW ） 计算出正常和干旱生长小麦的胚芽鞘的脯氨酸含量。

1.23小麦幼苗MDA 含量的测定

分别取0.1 g 实验组和对照组→加入3 ml10％TCA (和少许石英砂→充分研磨→用2 ml10％TCA 洗研钵→5000 rpm 离心10 min →量上清液体积。

测定：分别取上清液各2 ml →加入0.6%TBA （用10% TCA 配制） 2 ml→煮沸15 min→冷却后→5000 rpm 离心10 min →分别测定OD 450和OD 532

将测得的D 450和OD 532的数据带入下列公式 OD 450=C 1x 85.4 OD 532 = C 1x 7.4＋C 2X155000 求解方程得：C 1/(mmol/L)=11.71 OD 450

C 2/(umol/L)=6.45 O

D 532—0.56 OD 450

计算出C 1可溶性糖的浓度，C 2为MDA 的浓度。 1.24 小麦幼苗H 2O 2测定

分别取0.51g 实验组和对照组→加入3 ml 0.3% TCA 和少许石英砂→充分研磨→用2 ml 0.3% TCA 洗研钵→5000 rpm 离心10 min →量上清液体积。

测定：分别取上清液各4ml →加入0.1%Ti(SO 4)2 [用20%(v/v) H 2SO 4配制] 1 ml→摇匀→ 5000 rpm 离心10 min → OD 410

将测得的OD 410值带入下列公式

H 2O 2

content = 用总

显V V V W

L A ?

???ε410（umol.g -1FW ）

计算出H 2O 2酶的含量。

1.25小麦幼苗抗氧化酶的测定

1、分别取0.1 g 实验材料→加入少许石英砂和3 ml 提取液（50mmol/L PBS, pH6.0,内含0.1mmol/ LEDTA, 1%PVP ） → 充分研磨 →转入离心管中→用2 ml 提取液洗研钵→ 5000 rpm 离心10 min →量上清液体积→用于测定POD 和PPO 酶活性或分装后转至-20或-80℃保存。

2、POD 测定：取POD 反应混合液（10 mmol/L 愈创木酚，5 mmol/L H 2O 2,用PBS 溶解）2.95 ml ，加入酶液50 ul （空白调零用PBS 取代），立即记时，摇匀，每过1 min 记录一次在A 470的读数值。

3、PPO 测定：取PPO 反应混合液（ 20 mmol/L 邻苯二酚，用PBS 溶解）2.9ml ，加入酶液0.1 ml （空白调零用PBS 取代），立即记时，摇匀，每过 30s 记录一次在A 410的读数值。

以每分钟A 值变化0.01所需要的酶液的量为一个活力单位（U ），则： 将测得的A 470和A 410数据带入公式

POD activities=用总

显V V V t

W A ?

???ε470（umol.g-1FW ）的

PPO activies=用总

V V t

W A ?

??01.0410(U.g-1FW) 计算出PPO 和POD 的值

1.26小麦幼苗GSH 的测定

分别取0.1 g 实验组和对照组的胚芽鞘→加入3 ml 5%三氯乙酸（TCA ）和少许石英砂→充分研磨→用2 ml 5% TCA 洗研钵→ 5000 rpm 离心10 min →量上清液体积。

测定：上清液各1 ml （空白用5% TCA 代替）→ 分别加入2ml0.1M PBS (pH=7.7) → 1 ml 2 mM DTNB→ 25 ℃5 min→测定A 412 将测得的A 412值带入公式

GSH content= 用总

显V V V W

L A ?

???ε412 (umol.g-1FW) 将GSH 的值计算出来

1.27小麦幼苗ASA 的测定

? ASA 的提取：分别取0.2 g 实验组和对照组的胚芽鞘→加入3 ml 5%三氯乙酸（TCA ）和少许石英砂→充分研磨→用2 ml 5% TCA 洗研钵→ 5000 rpm 离心10 min →量上清液体积。

? 测定：上清液各0.8 ml (空白用5% TCA 代替) → 分别加入0.8 ml 0.15 M NaH 2PO 4 (pH=7.4) 和蒸馏水→ 摇匀 → 分别加入 0.8 ml 5% TCA 、44%磷酸和4%联吡啶 → 摇匀 → 加入3%FeCl 3 0.8 ml → 37 ℃ 15 min → 测定A 525

?

ASA content =用总

显V V V W

L A ?

???ε525 (umol.g -1

FW)

2、结果与分析

发芽率的测定：

TTC 染色法：44个具有活力。曙红染色法：44个具有活力。分别计算两种方法的发芽率：TTC 法 44 /50×100%=88%；曙红染色法 44 / 50×100%=88%。用两种方法测得的种子发芽率是一样的，都为88%,说明这一批种子的生命活力较高。

脯氨酸含量测定：

组别

A 520 V 总 V 显 V 用 Pro content 干旱组 1.842 4.8 ml

6ml 2ml

0.08187μmol.g -1FW

对照组 0.018 5.3 ml 6ml 2ml

0.00088 μmol.g -1FW

计算结果为干旱组脯氨酸含量为0.08187μmol.g -1FW ，对照组脯氨酸含量为0.00088μmol.g -1FW. 实验组与对照组比较，可以看出实验组的脯氨酸含量是对照组的93倍。 MDA 含量的测定： 数据

组别

OD 532 OD 450

结果

C 1

C 2 干旱组 0.303

1.367 16.007 mmol/L 1.189 μmol/L 对照组 0.029

0.038

0.445 mmol/L

0.166μmol/L

由上表可知干旱组的MDA 的浓度为1.189 μmol/L ，对照组的MDA 的浓度为0.166μmol/L ，干旱组为对照组的7倍左右，说明当遇到干旱胁迫时小麦幼苗中MDA 含量比正常生长的含量高。

H 2O 2测定：

组别 V 总

V 用

V 显 OD 410 H 2O 2 content 干旱组 3. 8ml 3.8 ml 4ml 0.980 0.14 μmol.g -1FW 对照组 4.7 ml 4 ml

4.2ml

0.202

0.0356μmol.g -1FW

0.02

0.040.060.080.1干旱组

对照组

P r o c o n t e n t ( u m o l .g -1F 丙二醛（C2）

0.20.40.60.811.21.4

干旱组

对照组

丙二醛 u m o l /L ）

上述计算结果得到干旱组中H 2O 2为0.14 umol.g -1FW ，对照组中H 2O 2为0.0356umol.g -1FW ，干旱组为对照组的4倍左右，说明当遇到干旱胁迫时小麦幼苗中H 2O 2含量迅速成倍上升。

抗氧化酶的测定

V 总 V 用 V 显 POD

干旱组 4.6ml 0.05 ml 3ml 对照组 4.6ml 0.05 ml 3ml PPO

干旱组 4.6ml 0.1 ml 3ml 对照组

4.6ml

0.1 ml

3ml

POD 在不同时间的A 470值：

时间和结果 组别

1 min

2 min

3min 4min POD activities （t=4min ）

干旱组 1.22 1.61 1.86 2.565

0.0456

umol.g-1FWmin -1

对照组

1.03

1.528

1.789

2.202

0.0342

umol.g-1FWmin -1

PPO 在不同时间的A 410值：

时间和结果

组别

0.5min 1min 1.5min

2min PPO activities(t=2min ) 干旱组 0.041

0.082

0.118 0.147 3250.7 U.g -1FW 对照组

0.042 0.082

0.109

0.132

2790.7U.g -1FW

0.02

0.040.060.080.10.120.140.16干旱组

对照组

H 2O 2测定( m o l .g -1F W )

POD activities（t=4min）0

0.01

0.020.030.040.05干旱组

对照组

P O D a c t i v i t i e s （u m o l .g -1F W m i n -1）

PPO activities(t=2min)

2500

26002700280029003000310032003300干旱组

对照组

P P O a c t i v i t i e s (U .g -1F W )

由上表可知当小麦幼苗遭受干旱胁迫时，抗氧化酶（POD,PPO ）含量有明显上升。

GSH 的测定

组别 V 总 V 用 V 显 A 412 GSH content 干旱组 4.3ml

1ml

4ml 0.207 0.0026umol.g -1FW

对照组

4.3 ml 1ml

4ml

0.024

0.00031umol.g -1FW

由上述计算结果可知受到干旱胁迫的小麦幼苗的胚芽鞘中GSH 含量是正常生长的8倍左右，表明遭受干旱胁迫时小麦幼苗中GSH 含量迅速上升。

ASA 的测定

组别 V 总 V 显 V 用

W A 525 ASA content

干旱组 4.4ml 5.6ml 0.8ml 0.2g 0.106 0.00098umol.g -1FW 对照组 5.2ml 5.6ml 0.8ml 0.2g 0.024 0.00026umol.g -1FW

由上述计算结果可知受到干旱胁迫的小麦幼苗中ASA 的含量是正常生长的4 倍左右，表明遭受干旱胁迫时小麦幼苗中ASA 含量迅速上升。

3、讨论

测定玉米发芽率时所用的两种方法：TTC 染色法和曙红染色法测得发芽率均为88%。TTC 染色法的染色部位是胚，染色较深，能清晰判别胚的死活，曙红

ASA content

0.00020.0004

0.00060.0008

0.0010.0012

干旱组对照组A S A c o n t e n t (u m o l .g -1F W )

GSH content 0

0.00050.0010.00150.0020.00250.003干旱组对照组G S H c o n t e n t (u m o l .g -1F W )

染色法的染色部位是胚乳，着色较浅。实验中玉米用两种方法都发现有部分玉米胚细胞坏死，但主要在子叶部分，少许在胚根处（判断为不能正常发芽生长），这批玉米种子可能因为储存时间过长或其他因素造成影响，影响其发芽率，但总体来说这批种子发芽率很高。

本次实验结果中当小麦幼苗遭受干旱胁迫时，脯氨酸含量增高，其中脯氨酸含量是正常生长小麦幼苗的93倍，这一结果与洪法水、李樊和在研究自然干旱胁迫下小麦品种游离脯氨酸与抗旱性的关系所得到的结果基本相似【2】。科学研究发现：脯氨酸是水溶性最大的氨基酸，具有很强的水合能力，其水溶液具有很高的水势。脯氨酸的疏水端可与蛋白质结合，亲水端可与水分子结合，蛋白质可借助脯氨酸束缚更多的水，从而防止渗透胁迫条件下蛋白质的脱水变性。因此脯氨酸在植物的渗透调节中起重要作用，而且即使在含水量很低的细胞内，脯氨酸溶液仍能提供足够的自由水，以维持正常的生命活动。正常情况下，植物体内脯氨酸含量并不高，但遭受干旱等胁迫时，脯氨酸含量明显增加。Mattioni研究发现,小麦幼苗在水分胁迫下,氨基酸都有所积累, 但 Pro积累更多。P5C(吡咯啉-5-羧酸还原酶) 和脯氨酸脱氢酶是控制 Pro生物合成和分解的酶。在水分胁迫下, P5C活性增强而脱氢酶活性受抑制, 导致Pro增加【3】。这些说明在遭受干旱胁迫时，小麦幼苗通过增加细胞中的Pro含量来抵御干旱胁迫。

实验结果表明干旱胁迫下生长的小麦胚芽鞘内所含的MDA量比正常生长的小麦所含量高（约为7倍）。科学研究表明：植物器官在逆境条件下 , 往往发生膜脂过氧化作用 ,丙二醛 (MDA ) 是其主要产物，具有很强的细胞毒性 ,对膜和细胞中的许多生物功能分子如蛋白质、核酸和酶等均具有很强的破坏作用。故MDA含量可以作为鉴定小麦抗旱性能指标之一，含量低时表明小麦的抗氧化能力强，抗旱性也强【4】。MDA的积累可能对膜和细胞造成一定的伤害，其含量的多少代表膜损害程度，本次实验研究数据说明，干旱使小麦细胞膜系统受到一定的损害。

试验结果表明当小麦幼苗遭受干旱胁迫时，H

2O

2

含量上升（约是对照组的4

倍）。过氧化氢酶大量分布于动植物细胞内，属于活性氧清除剂，对H

2O

2

和羟自由

基有清除能力，是一种细胞保护酶。大部分研究干旱胁迫对植物幼苗保护酶活性影响已经证明，在干旱胁迫中植物体中的过氧化氢酶活性前期升高，但到后期呈

下降趋势。这间接证明干旱会使植物体积累过氧化氢。H

2O

2

过氧化氢是植物代谢

中产生的一种产物，其积累对细胞具有氧化破坏作用，在实验中，可根据其值的变化，来了解组织的破坏程度。因此，过氧化氢的含量也是植物逆境的一项指标。

与CK相比,干旱胁迫处理的活性氧超氧阴离子（O2-）和过氧化氢(H

2O

2

)逐渐积累【5】.

说明在干旱胁迫细胞有氧代谢加快，H

2O

2

含量增加显著。

由实验结果可知干旱组和对照组的抗氧化酶POD含量无明显增加、PPO活性有着明显增加。PPO和 POD 均为植物内源自由基清除剂, 属于保护酶系统【6】。在逆境中保护酶活性增强或维持较高的水平, 能够清除活性氧自由基使之保持较低的水平, 维持细胞膜的稳定性和完整性。在干旱胁迫下，由于抗氧化酶与ROS的动态平衡被打破，造成抗氧化酶（PPO、POD）的积累。在干旱胁迫下PPO、

POD含量上升，POD催化其它底物与H

2O

2

反应以消耗H

2

O

2

植物在受水胁迫及时复

水，可诱导体内POD 活性上升，从而起到保护植物的作用。POD 活性在干旱胁迫下增强, 能通过增强POD 活性来抵御干旱逆境对其所造成的伤害【7】。多酚氧化酶( polphenol oxidase , PPO ) 是植物体内酚类物质氧化或缩合以及木质素合成的重要酶, 提高PPO 活性可促进植株体内酚类物质和木质素的合成和累积

以提高植物抗性【8】。本实验中POD、PPO含量均上升，但增加量不是很明显，可能是由于在测定时测PPO、POD顺序（先拉出测的二者读数，隔半分钟后推进去读二者的读数，使二者读数的时间间隔不同）不同，使二者的读数间隔相差较大，造成二者的读数不同。

实验结果表明遭受干旱胁迫时小麦幼苗中GSH含量迅速上升，干旱胁迫的小麦幼苗的胚芽鞘中GSH含量是正常生长的8倍。在植物体内活性氧的清除包括酶系统与非酶系统，而谷胱甘肽（GSH）则是非酶系统中活性氧清除的重要抗氧

化剂之一。GSH不仅可以直接清除H

2O

2

，在叶绿体中还可以与抗坏血酸协同作用

清除H

2O

2

。对于GSH含量的测定，是一个良好的表示抗氧化胁迫的指标。研究表

明在水分胁迫下，GSH 含量能增加至50 倍以上，可提高植物的抗氧化能力【9】。本实验验证在干旱胁迫下小麦幼苗中GSH含量比正常显著升高。

实验结果表明在干旱胁迫下小麦幼苗中ASA含量比对照组的小麦幼苗4倍，含量明显上升。在姜晶、张宪政的实验中随着水分亏缺天数的增加，ＡＳＡ可明显降低超氧阴离子自由基（Ｏ-２）的含量；提高超氧化物歧化酶（ＳＯＤ）和过氧化物酶（ＰＯＤ）的活性；降低脂氧合酶（ＬＯＸ）、酸性磷酯酶和过氧化氢酶活性；降低膜脂过氧化主要产物丙二醛（ＭＤＡ）的含量，同时使过氧化氢（Ｈ

２Ｏ

２

）的含量有所增加。ＡＳＡ使膜结构与功能在水分亏缺下得到保护，从而提

高了小麦的抗旱性【10】。汪晓峰和张宪政研究了外源ＡＳＡ对小麦的抗旱生理作用的实验结果表明：在水分胁迫下，ＡＳＡ可缓解小麦水分下降趋势，提高叶绿素和蛋白质含量，抑制Ｏ－２的增加，同时提高保护酶的活性，ＡＳＡ处理还可降低水分胁迫下外渗电导率，对膜起保护作用【11】。翁明阳的实验中，不同抗旱性品种小麦幼苗叶片的抗坏血酸（ASA）含量变化趋势有相似之处，随着干旱胁迫时期的延长，四个抗旱性不同品种都是先上升，到胁迫第4d有回落后，在胁迫第5、6d继续上升【12】。本次实验结果与之相同，说明在遭受干旱胁迫时，小麦幼苗本身会合成大量ASA来抵御干旱。

这次实验表明在干旱胁迫下, 小麦幼苗生长受到一定抑制作用,生理生化指

标发生一系列变化, 表现为小麦幼苗胚芽鞘中脯氨酸、丙二醛 (MDA) 、H

2O

2、

GSH、过氧化酶（POD、PPO）、GSA含量在干旱胁迫下含量较正常情况下的明显升高。

4、参考文献

【1】田士林, 李莉. PEG6000渗透胁迫对小麦抗旱性的影响[ J] . 湖北农业科学, 2008, 7( 1) : 19- 21.

【2】洪法水,李樊和自然干旱胁迫下小麦品种游离脯氨酸与抗旱性的关系安徽农业技术师范学院 1991.

【3】张林刚, 邓西平小麦抗旱性生理生化研究进展干旱地区农业研究2000年9月第18卷第3期 88页

【4】Chen Z, et al . The A scorbic acid redox state controls guard cell signaling and stomatal movement . Plant Cell, 2004 , 16: 1143 2 1162 . 【5】孙侨南. 旱胁迫对黄瓜幼苗光合特性及活性氧代谢的影响.2008.

【6】钱春、刘素君、尹克林水分胁迫对草莓膜保护系统的影响西南农业大学学报, 2005 27 4 541- 544.

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【8】曾永三, 王振中. 豇豆与锈菌互作中的多酚氧化酶和过氧化物酶活性及其

与抗性的关系[ J] . 植物保护学报, 2004, 31( 2) :145150.

【9】王娟, 李德全. 水分胁迫下植物体内的抗氧化剂及其作用[ J ] . 生物学通报, 2002

【10】姜晶、张宪政、苏正淑、韩大鹏水分亏缺下ASA提高小麦幼苗抗旱性的机理研究《沈阳农业大学学报》 1999年04期

【11】汪晓峰张宪政 ASA提高小麦抗旱性生理效应的研究《植物学通报》1998年03期

【12】翁明阳小麦幼苗抗氧化系统对干旱胁迫的响应西北农林科技大学2009年

盐胁迫对植物的影响

盐胁迫对植物的影响 植物的抗盐性： 我国长江以北以及沿海许多地区，土壤中盐碱含量往往过高，对植物造成危害。这种由于土壤盐碱含量过高对植物造成的危害称为盐害，植物对盐害的适应能力叫抗盐性。根据许多研究报道，土壤含盐量超过0.2%～0.25％时就会造成危害。钠盐是形成盐分过多的主要盐类，习惯上把硫酸钠与碳酸钠含量较高的土壤叫盐土，但二者同时存在，不能绝对划分，实际上把盐分过多的土壤统称为碱土。世界上盐碱土面积很大，估计占灌溉农田的1／3，约4×107ha，而且随着灌溉农业的发展，盐碱面积将继续扩大。我国盐碱土主要分布于西北、华北、东北和海滨地区，盐碱土总面积约2～7×107ha，而且这些地区都属平原，盐地土层深厚，如能改良盐碱危害，发展农业的潜力很大，特别应值得重视。 土壤盐分过多对植物的危害： 1.生理干旱：土壤中可溶性盐类过多，由于渗透势增高而使土壤水势降低，根据水从高水势向低水势流动的原理，根细胞的水势必须低于周围介质的水势才能吸水，所以土壤盐分愈多根吸水愈困难，甚至植株体内水分有外渗的危险。因而盐害的通常表现实际上是旱害，尤其在大气相对湿度低的情况下，随蒸腾作用加强，盐害更为严重，一般作物在湿季耐盐性增强。 2.离子的毒害作用：在盐分过多的土壤中植物生长不良的原因，不完全是生理干旱或吸水困难，而是由于吸收某种盐类过多而排斥了对另一些营养元素的吸收，产生了类似单盐毒害的作用。 3.破坏正常代谢：盐分过多对光合作用、呼吸作用和蛋白质代谢影响很大。盐分过多会抑制叶绿素生物合成和各种酶的产生，尤其是影响叶绿素-蛋白复合体的形成。盐分过多还会使PEP羧化酶与RuBP 羧化酶活性降低，使光呼吸加强。生长在盐分过多的土壤中的作物（棉花、蚕豆、番茄等），其净光合速率一般低于淡土的植物，不过盐分过多对光合作用的影响是初期明显降低，而后又逐渐恢复，这似乎是一种适应性变化。盐分过多对呼吸的影响，多数情况下表现为呼吸作用降低，也有些植物增加盐分具有提高呼吸的效应，如小麦的根。呼吸增高是由于Na＋活化了离子转移系统，尤其是对质膜上的Na＋、K＋与A TP活化，刺激了呼吸作用。盐分过多对植物的光合与呼吸的影响尽管不一致，但总的趋势是呼吸消耗增多，净光合速度降低，不利于生长。 一、实验目的 盐胁迫对植物生长发育的各个阶段都有不同程度的影响，如种子萌发、幼苗生长、成株生长等。不同种类的植物受盐胁迫影响的程度也各不相同。本实验主要观察Na2CO3对小麦种子萌发过程的影响，探讨小麦种子在盐胁迫下的萌发特性，对小麦的耐盐能力做出了初步评价。通过实验了解盐胁迫对植物（种子萌发）的影响；掌握种子萌发过程中发芽率、发芽势、发芽指数、芽长、总长、芽重、总重等各项指标的观察和计算方法；各项指标在盐胁迫条件下的变化趋势，绘制盐浓度与生长指标相关曲线，并分析盐胁迫对种子萌发的影响。 二、仪器设备和材料 电子天平；培养皿（直径120mm），滤纸（直径125mm定量滤纸若干），500ml、200ml烧杯，250ml 容量瓶，10ml移液管，玻璃棒，镊子，毫米刻度尺，剪刀；次氯酸钠、碳酸钠；小麦种子等。 三、实验方法和步骤 1.预处理 （1）种子的预处理：用10%的次氯酸钠消毒10min，蒸馏水冲洗数次后，于培养皿中做发芽实验。

植物对干旱胁迫的响应及其研究进展

植物对干旱胁迫的响应及其研究进展 学院：班级： 姓名：学号： 摘要：植物在经受干旱胁迫时，通过细胞对干旱信号的感知和传导，调节基因表达，产生新蛋白质，从而引起大量形态、生理和生化上的变化．干旱胁迫对植物在细胞、器官、个体、群体等水平的形态指标有显著影响，也会影响其光合作用、渗透调节、抗氧化系统等生理生化指标．植物对干旱胁迫分子响应较复杂，包括合成一些新的基因如NCED、Dehydrin基因和CBF、DREB等转录因子．另外，干旱胁迫还能造成蛋白质组学的变化． 关键词干旱胁迫；生态响应；生理机制；研究进展干旱作为影响作物生长发育、基因表达、分布以及产量品质的重要因素之一，严重限制了作物的大面积扩展。植物对干旱的适应能力不仅与干旱强度、速度有关，而且更受其自身基因的调控。在一定干旱阀值（drought threshold）胁迫范围内，很多植物能够进行相关抗旱基因的表达，随之产生一系列生理、生化及形态结构等方面的变化，从而显现出抗旱性的综合性状。因此，从植物本身出发，深入研究植物的抗旱机理，揭示其抗旱特性，提高植物品种的抗旱耐旱能力，以降低作物栽培的用水量，同时最大程度提高作物的产量和品质，科学选育适宜广大干旱、半干旱地区种植的优良作物品种，已成为国内外专家学者们所特别关注和研究的热点问题，对于水资源的合理利用和生态环境的改善均有着重要的意义。 目前，生存资源、环境与农业可持续发展之间的矛盾日益突出，这就要求人们更应高度重视农业综合开发过程中作物逆境生物学的基础研究。 一、植物抗旱基因工程研究新进展 （一）与干旱胁迫相关的转录因子研究 通过转化调节基因来提高植物脱水胁迫的耐性是一条十分诱人的途径．由于在逆境条件下，这些逆境相关的转录因子，能与顺式作用重复元件结合，从而调节这些功能基因的表达和信号转导，它们在转基因植物中的过量表达会激活许多抗逆功能基因的同时表达．胁迫诱导基因能增强胁迫反应的耐力，不同的转录因子参与胁迫诱导基因的调控．遗传研究已经鉴

干旱对冬小麦的影响

干旱对冬小麦的影响和抗旱措施 摘要：通过小麦生长试验，研究了干旱对小麦形态和生理指标的影响。结果表明，各种干旱处理均降低了小麦幼苗的株高、根长和干、鲜重，增加了小麦幼苗根冠比。同时，造成小麦脂质和蛋白质氧化损伤。适宜的栽培措施、适度的干旱锻炼，可以明显提高小麦的抗干旱胁迫能力。对小麦幼苗叶面喷施氯化胆碱，可以缓解干旱对小麦造成的伤害。 从2010年十月份开始，我国中原地区就面临干旱问题，大面积农作物受到不同程度旱情影响，冬小麦生长面临严重影响。 干旱是作物产量的重要限制因素，也是植物最容易遭受的逆境胁迫。干旱是指在农业技术水平不高的条件下，由于长期降水量偏少，造成空气干燥，土壤缺水，引起农作物对水分的需求得不到满足，影响正常生长发育而减产的一种农业气象灾害。土壤含水量少，植物根系难以在土壤中吸收到足够的水分去补偿蒸腾作用的消耗，植物体内的水分收支失去平衡，从而影响生理活动的正常运行。 干旱不仅造成了小麦的减产，还对小麦等粮食价格造成影响。通过查阅相关文献,可以总结得出干旱对小麦的生长的影响，并做出合理的补救措施，保证冬小麦产量的稳定。

1干旱对小麦幼苗生长的影响 1.1干旱对小麦幼苗生长的影响 干旱对植物代谢产生多方面影响，如生长受抑、含水量下降、光合呼吸速率下降、多种酶活性改变、生物大分子损伤、蛋白质降解、细胞内容物大量外溢等。干旱胁迫条件下，植物体内产生过多的活性氧（ROS），其被认为是引起上述损伤的原因。过多的活性氧积累，产生氧化胁迫，能够引起几乎所有类型的生物大分子的氧化损伤，如氧化蛋白质形成羰基蛋白、降低酶活性等。这些影响最终表现在小麦株高、根长和干鲜重均降低，小麦幼苗根冠比增加。同时伴随有小麦幼苗膜脂和蛋白质的氧化损伤。 1.2干旱对小麦价格的影响 自2010年10月中下旬以来，我国北方冬麦区多达百日余无降水，这对小麦幼苗的生长造成严重影响。据国家防总2月8日统计，全国作物受旱面积达1.12亿亩。在2月12日的抗旱会商专题会议上，国家防总副总指挥、水利部部长陈雷强调，犹豫雨雪范围和强度有限，加之气温回升，作物返青需水量增大，受旱面积仍呈扩大趋势，抗旱形势依然严峻。受此影响，预计冬小麦会造成减产，小麦价格会出现小幅度上涨。 2干旱的应对措施 2.1 改善小麦栽培条件

盐胁迫和干旱胁迫对沙米种子萌发的影响

学位论文及运行材料 题目：盐胁迫和干旱胁迫对沙米种子萌发的影响学院：农业与生物技术学院

河西学院本科生毕业论文（设计）诚信声明 本人郑重声明：所呈交的本科毕业论文，是本人在指导老师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果，成果不存在知识产权争议，除文中已经注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。 本科毕业论文（设计）作者签名： 二零一一年六月十日 目录

第一部分 (1) 摘要 (1) Abstract (1) 文献综述种子萌发的意义、研究进展及沙米的相关研究 (3) 1种子萌发的意义 (3) 2种子萌发的研究进展 (3) 3 有关沙米的研究进展 (4) 3.1 沙米简介 (4) 3.2 有关沙米种子的研究进展 (4) 4 研究目的和意义 (5) 参考文献 (5) 第二部分盐胁迫和干旱胁迫对沙米种子萌发的影响 (6) 1 材料和方法 (7) 1.1 种子的采集与生境地概况 (7) 1.2 研究方法 (7) 1.2.1种子处理 (7) 1.2.2胁迫条件 (7) 1.2.3吸水试验 (8) 1.2.4萌发实验 (8) 1.2.5组织相对含水量的测定 (8) 1.2.6种苗原生质膜透性的测定 (8) 1.3 数据统计与分析 (8) 2 结果与分析 (9) 2.1 盐胁迫和干旱胁迫下种子吸胀速率的变化 (9) 2.2盐胁迫和干旱胁迫下种子萌发率的变化 (11) 2.3 盐胁迫和干旱胁迫下幼苗生长及其生理活性的变化 (14) 3 讨论 (15) 4 结论 (16) 参考文献 (17) 第三部分运行材料 (18)

植物大实验 干旱胁迫对冬小麦幼苗生长及生理特性的影响

干旱胁迫对冬小麦幼苗生长及生理特性的影响 摘要：为了研究干旱胁迫对冬小麦幼苗生理特征的影响,本试验以冬小麦为供试植物,采用盆栽试验,通过设置不同水分处理,干旱胁迫一段时间后,测定其生物量、叶绿素a、叶绿素b、叶绿素总量、类胡萝卜素等,结果表明：进行干旱胁迫，小石麦的叶绿素a、类胡萝卜素含量均表现出含量显著降低，干旱胁迫显著降低了冬小麦的生物量。说明在营养生长过程中小石麦叶绿素含量与水分管理有密切关系，探明叶绿素之间的关系，有利于为在干旱、半干旱区的植被恢复提供理论依据。 关键词：干旱胁迫冬小麦叶绿素生物量

1.前言 当前,环境恶化严重威胁人类的生存与发展,干旱是最为严重的自然灾害之一,其出现的次数、持续的时间、影响的范围及造成的损失居各种自然灾害之首。据统计全世界由于干旱胁迫导致的作物减产可超过其他因素造成减产的总和。而我国是荒漠化危害较为严重的国家之一,荒漠化带来的恶劣生态环境条件已给我国的经济和社会发展带来严重影响。几年来,我国的荒漠化治理工作虽然取得了举世瞩目的成绩,并在局部地区控制了荒漠化的发展,但还未从根本上扭转荒漠化土地扩大的趋势。 小麦是我国重要的粮食作物，对于小麦而言，干旱是一个最具威胁的逆境。干旱对植物的伤害极大，主要表现在植物各部位间水分重新分配、膜受损伤、光合作用减弱、渗透势下降等方面。干旱导致减产的重要原因就是降低了作物的光合作用，使净光合速率和气孔导度下降。作物叶绿素含量的高低是反映其光合能力的重要指标之一,叶绿素的含量往往直接影响着光合作用的速率和光合产物的形成,最终影响作物产量和品质的提高。类胡萝卜素可参与植物光合机构中过剩光能的耗散,进而使植物免受光抑制的损伤。多年来，各国小麦育种专家和植物生理学家从生理方面对小麦抗旱性进行了大量深入的研究，并取得了一定进展，为提高小麦产量和质量作出了很大贡献。 本试验以冬小麦为供试植物,采用盆栽试验,通过设置不同水分处理,干旱胁迫一段时间后,测定其生物量、叶绿素a、叶绿素b、叶绿素总量、类胡萝卜素等,探讨它们之间的关系,为在干旱、半干旱区的植被恢复提供理论依据。 2.材料与方法 2.1试验材料 吸胀的小麦种子，干旱胁迫下的小麦幼苗，正常生活状态下的小麦幼苗。 2.2试验设计

盐分胁迫对植物生长和生理影响

盐分胁迫对植物生长生理的影响 张华新，刘正祥等研究了光叶漆、银水牛果等11种树种后发现，盐胁迫后，各树种的苗高生长量下降、生物量累积减少，且随着处理浓度的增加均呈下降趋势，，各树种的根冠比值增大1 王润贤,周兴元,葛晋纲等人对草的研究后发现，在草坪草适应范围之内,根系活力和蛋白质含量呈先升后降的趋势,如超过忍受范围则持续下降。随盐分胁迫强度的增加和胁迫时间的延长,草坪草叶片的WSD上升,脯氮酸含量均表现为先升后降的趋势,但因胁迫程度和草种的不同,其峰值和下降幅度有较大差异。各项生理指标变化的趋势因草种的不同而有较大的差异,与其耐盐性有关,可以作为判定草坪草抗盐能力的评定依据。2 孙方行，李国雷对刺槐进行3天和17天盐胁迫处理后发现，MDA含量和细胞膜透性存在极显著正相关。叶绿素浓度和可溶性蛋白含量也存在极显著关。SOD活性和叶绿素浓度成负相关。从逐步回归分析可以看出细胞膜透性是影响高生长的主要指标3 张金香,钱金娥等人发现，经过前处理的1/2海水区中生长的苗木其叶、茎、根的生长量均超过淡水区中生长的苗木。说明一定程度的耐盐锻炼能够增强苗木对盐碱、干旱环境的适应能力4 张士功,高吉寅,宋景芝发现，6-苄基腺嘌呤、水杨酸、阿斯匹林,硝酸钙能够在一定程度上限制幼苗对Na+的吸收,阻滞其向地上部分运输的数量和速度。提高体内K+含量、向上运输效率,降低地上部分对Na+、K+的选择性(SNa+、K+>,同时6-苄基腺嘌呤还能够促进幼苗根系对Cl-的吸收,并有效地将Cl-限制在根部,阻滞Cl-向上运输,相对降低地上部分的Cl，这些都有利于

提高小麦幼苗抗盐性和对盐分胁迫的适应性5 王强,石伟勇,符建荣，指出，叶面喷施海藻液肥能提高黄瓜根冠比和干物质含量,提高根系总吸收面积和活跃吸收面积。不同浓度的海藻液肥均能降低盐胁迫对叶片质膜的伤害,提高SOD、POD等酶的活性,降低膜脂过氧化产物MDA的积累,提高脯氨酸、可溶性糖、可溶性蛋白等渗透调节物质的含量6 许兴,郑国琦.等指出，在等渗条件下,NaCl胁迫引起的小麦叶片组织含水量的下降、胁迫伤害率的增大及叶片和根部的脯氨酸、可溶性糖、Na+、K+含量的增加,均大于PEG胁迫引起的变化7 郑国琦,许兴,徐兆桢研究了盐分胁迫对植物的伤害和探讨了植物的耐盐的生物学机理以及通过基于改良作物耐盐性的研究进程。8 吴忠东,王全九.研究发现，在不同的生育期降水量条件下,冬小麦对盐分胁迫有着不同的响应。生育期一般年和湿润年可以采用的最高矿化度为3 g/L,而在生育期偏旱年,如果不采取其他措施的条件下,可以采用的最高矿化度为2 g/L,该结果为合理开发利用当地的地下咸水资源提供了一定的依据。9 郭淑霞，龚元石在研究盐分胁迫对菠菜生长和吸氮量的影响后发现，对菠菜进行盐分胁迫，前 44 天，随着盐分胁迫程度增加，菠菜相对生长速率

植物生理学干旱胁迫对植物的影响论文

干旱胁迫对小麦幼苗生理生化指标的影响 摘要：温度、盐渍和干旱等逆境胁迫会对高等植物的生长发育造成严重危害，导致作物产量降低，品质下降。以小麦幼苗为试验材料，研究了干旱胁迫对其幼苗生理生化指标的影响。试验结果表明：在干旱胁迫下除发芽率下降外，小麦幼苗的脯氨酸、MDA/过氧化氢、抗氧化酶（PPO、POD）、GSH的含量都较正常情况下小麦幼苗的含量多。 关键词：干旱胁迫小麦幼苗生理生化指标 Physiological and biochemical characteristics of drought stress on wheat seedlings Abstract:Adversity, such as temperature, salt and drought stress can cause serious harm to growth and development of higher plants, reduce crop yield and quality decline. Wheat seedlings as experimental material to study the physiological and biochemical characteristics of drought stress on the seedling. Experimental results show that except the germination percentage decreased under drought stress, wheat seedling proline, MDA/hydrogen peroxide, antioxidant enzyme (PPO, POD), content of GSH is normally more than the content of wheat seedlings. Key words: drought stress, wheat seedling, the standard of physiological and biochemica1.

干旱胁迫对植物的影响

干旱胁迫对植物影响 摘要：胁迫严重影响着植物的生长发育,如干旱胁迫，可造成经济作物产量的逐年大幅下降[1],它们不能逃避不利的环境变化, 它 们需要快速的感应胁迫刺激进而适应各种环境胁迫。大多数植物遭受干旱逆境后各个生理过程都会受到不同程度的影响。我们都知道 ,水分在植物的生命活动中起着重要的作用，不仅是光合作用的原料之一，而且还维持着植物的正常体态。因此，我们要用各种预防途径来减少干旱对植物的影响。 关键词：干旱胁迫植物影响 Drought stress impact on plants Abstract : stress seriously influence the plant growth and development, such as drought stress, which can cause economic crop production has fallen dramatically year by year [1], they cannot escape from adverse environmental change, they need fast induction stress stimulation and adapt to various environmental stresses. Most plants by drought adversity after various physiological processes are subject to the influence of different level. As we all know, water in the plant life activities play an important role, not only is one of the raw material of photosynthesis, but also maintains the normal posture of plants. Therefore, we want to use a variety of preventive ways to minimize the effects of drought on plant.

干旱胁迫及植物抗旱性的研究进展

新疆农业大学 专业文献综述 题目: 干旱胁迫及植物抗旱性的研究进展 姓名: 库热·巴吐尔 学院: 林学与园艺学院 专业: 园艺（特色经济林） 班级: 041班 学号: 043231142 指导教师: 海利力·库尔班职称: 教授 2008年12月19日

干旱胁迫及植物抗旱性的研究进展 摘要：干旱(水分亏缺)是我国北方沙漠化地区植物生长季的主要环境胁迫因子。本文从植物干旱的种类，植物对水分胁迫的生理反应，抗旱机理，植物水分胁迫的研究方法等几个方面，探讨植物抗旱研究的进展，存在问题及发展趋势，和干旱和高温在生理水平对植物光合作用影响机制的最新研究进展进行了综述，并对以后的相关研究进行了一些分析。 关键词：干旱胁迫；植物抗旱性，干旱机制 干早(Drought)是限制植物生长发育，基因表达和产量的重要因子[1-4]，是气象与环境质量的指标，是指在无灌溉条件下，长期无雨或少雨，气温高，湿度小，土壤水分不能满足农作物的需要,使作物的正常生长受到抑制，甚至枯死,造成减产或无收的一种自然现象，一般分为大气干旱和土壤干早[5-6]。全球干旱半干旱地区约占陆地面积的35%遍及世界60多个国家和地区。我国是一个干旱和半干旱面积很大的国家，干旱半干旱的面积约占国土面积的52.5%,其中干旱地区占30.8%，半干旱地区占21.7%[7]。植物的抗旱性是指植物在大气或土壤干旱条件下生存和形成产量的能力，抗旱性鉴定就是按植物抗旱能力大小进行鉴定，评价的过程[8-10]。前人对于植物抗旱性的研究作了大量的工作，并在许多方面取得了突破性进展，为干旱半干旱地区的农林业生产提供了理论基础。但这些研究都具有一定的局限性，主要表现为现有研究结果多数是针对植物某个或几个方面进行研究，如某些生理或生化指标，而这些研究指标只在某一时间范围内起有限的作用，用这些具有时间限制的少数几个指标来阐明植物抗旱的途径，方式和机理，或进行耐旱性评价都难以反映植物的真实情况，甚至会使某些最关键的问题被忽略。因此，本文对植物干旱胁迫及抗旱性方面的一些研究成果及存在的问题进行了探讨。 1 干旱胁迫 干旱是一个长期存在的世界性难题，中国水的问题始终是个大问题，水的安全供给问题引起了世界各国的关注。中国的干旱缺水问题目前已引起党中央，国务院和全社会的关注，中国的水危机不是危言耸听,而是既成事实。干旱缺水将成为我国农业和经济社会可持续发展的首要制约因素。 1.1 干旱胁迫的类型及特点 干旱形成有两种主要原因，并形成两类干旱。一是土壤干旱。由于连年干旱,雨量过少，每年降雨量约在200～300mm，地下水位又较低,土壤中水分根本不能满足植物生长，如无灌溉,作物将受干旱之害。二是大气干旱。植物的水分亏缺是由于蒸腾失水超过吸水而产生的,即使在土壤水分充足的情况下，晴天的中午也常常产生干旱。气温高,强烈的太阳辐射显著促进蒸腾;由于土壤干燥,地温低,根的机能低下，使吸水受到抑制。都能使植物产生水分亏缺，特别是二者同时产

不同浓度盐胁迫对小麦幼苗生理特性的影响

不同浓度盐胁迫对小麦幼苗生理特性的影响 学院：生命科学学院 作者：马宗英马丽娜 王琳木娜瓦尔 刘榕

摘要小麦的生长在不同盐浓度土壤中呈现不同的生理特性。当分别用清水、60mmol?L盐溶液、120mmol?L盐溶液处理小麦幼苗后，小麦植株的株高、叶长、叶宽、生物量、气孔形态数目和叶片脯氨酸、可溶性糖含量等生理指标都受到了正面或者负面的影响。 关键词小麦；盐胁迫；生理特性 Abstract The growth of the wheat in different salt concentration is different in different soil physical properties. When separately with clear water, 60 tendency/salt solution, the tendency for 120 mmol/L after salt solution processing wheat seedling, plant height, leaf length, leaf width of wheat plant, biomass, number of stomatal morphology and physiological indexes such as leaf proline, soluble sugar content was positive or negative influence. Keywords wheat ；salt stress ；physiological characteristic 盐胁迫对植物的影响是多方面的，会改变植物的生理特性，破坏组织和细胞的结构功能，抑制植物的生长发育、光合作用、叶绿素合成等等，而且在盐胁迫时，植物本身为了减少水分的损失，会相应的减少气孔的大小和数目。 但是盐胁迫条件下，植物体中游离脯氨酸合成受到促进,含量会发生明显增加，与之变化趋势相同的生理指标还有植物体内的可溶性糖含量，植物为了适应逆境条件，会主动积累一些可溶性糖，降低渗透势和冰点，以增加抗逆性。 1.实验材料 室内栽培的小麦幼苗 2.试验方法及步骤 2.1小麦的种植方法： 1.在花盆底铺一层纱网，装满土，由同一人用大小适中的力气把土压 实，并用自来水浇透。 2.把种子放于浅盆内萌发。 3.将萌发的麦种种在花盆中，每盆10棵，共六盆，各盆做好标记。 种子埋于土表下1㎝左右，每盆选两株做好标记。 4.植株长叶后每天于同一时间测量每盆中标记株的株高和叶长，做好 记录。

干旱胁迫与ABA的信号转导 植物学通报####

植物学通报 2004, 21 (2): 228￣234 Chinese Bulletin of Botany 干旱胁迫与ＡＢＡ的信号转导① １，２刘子会 ２郭秀林 １王　刚 ２李广敏② １　（河北师范大学生命科学学院 石家庄 ０５００１６） ２（河北省农林科学院遗传生理研究所 石家庄 ０５００５１） 摘要 植物经历干旱胁迫时，ＡＢＡ被普遍认为是一种干旱信号而传递干旱信息。在干旱信号ＡＢＡ的转导过程中，从ＡＢＡ的被感知到保卫细胞发生变化引起气孔关闭以及ＡＢＡ诱导的基因表达都经历了复杂的变化。本文对ＡＢＡ的信号转导过程进行了综述。 关键词 干旱胁迫，　ＡＢＡ，　信号转导 Drought Stress and Signal Transduction of ABA １，２ＬＩＵ　Ｚｉ－Ｈｕｉ ２ＧＵＯ　Ｘｉｕ－Ｌｉｎ １ＷＡＮＧ－Ｇａｎｇ ２Ｌｉ　Ｇｕａｎｇ－Ｍｉｎ② １　（　Ｃｏｌｌｅｇｅ　ｏｆ　Ｌｉｆｅ　Ｓｃｉｅｎｃｅ，　Ｈｅｂｅｉ　Ｎｏｒｍａｌ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，　Ｓｈｉｊｉａｚｈｕａｎｇ ０５００１６） ２　（　Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ　ｏｆ　Ｐｌａｎｔ　Ｇｅｎｅｔｉｃｓ　ａｎｄ　Ｐｈｙｓｉｏｌｏｇｙ，　Ｈｅｂｅｉ　Ａｃａｄｅｍｙ　ｏｆ　Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒｅ　ａｎｄ　Ｆｏｒｅｓｔｒｙ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ，　Ｓｈｉｊｉａｚｈｕａｎｇ　０５００５１） Ａｂｓｔｒａｃｔ ＡＢＡ　ｈａｓ　ｃｏｍｍｏｎｌｙ　ｂｅｅｎ　ｒｅｇａｒｄｅｄ　ａｓ　ａ　ｓｉｇｎａｌ　ｗｈｉｃｈ　ｃａｎ　ｔｒａｎｓｍｉｔ　ｄｒｏｕｇｈｔ　ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎｗｈｅｎ　ｐｌａｎｔｓ　ｓｕｆｆｅｒ　ｄｒｏｕｇｈｔ　ｓｔｒｅｓｓ．　Ｄｕｒｉｎｇ　ｔｈｅ　ｔｒａｎｓｄｕｃｔｉｏｎ　ｏｆ　ｄｒｏｕｇｈｔ　ｓｉｇｎａｌ　，　ｔｈｅ　ｃｈａｎｇｅｓ　ｏｆｇｕａｒｄ　ｃｅｌｌｓ　ｆｏｌｌｏｗｉｎｇ　ｐｅｒｃｅｉｖｅｄ　ＡＢＡ　，　ｗｈｉｃｈ　ｃａｕｓｅ　ｔｈｅ　ｃｌｏｓｕｒｅ　ｏｆ　ｓｔｏｍａｔａ，　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ　ｏｆｇｅｎｅｓ　ｉｎｄｕｃｅｄ　ｂｙ　ＡＢＡ　ａｒｅ　ｔｈｅ　ｃｏｍｐｌｅｘ　ｃｏｕｒｓｅ．　Ｉｎ　ｔｈｉｓ　ｒｅｖｉｅｗ，　ｗｅ　ｓｕｍｍａｒｉｚｅ　ｔｈｅ　ＡＢＡ　ｓｉｇｎａｌｔｒａｎｓｄｕｃｔｉｏｎ． Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ Ｄｒｏｕｇｈｔ　ｓｔｒｅｓｓ，　ＡＢＡ，　Ｓｉｇｎａｌ　ｔｒａｎｓｄｕｃｔｉｏｎ 干旱是植物生存环境中遇到的主要逆境因子之一，它对世界作物产量的影响，在诸多自然逆境中占首位，其危害相当于其他危害之和。近年来，随着生命科学的发展和技术的进步，干旱信号的转导机制在抗旱研究中成为一大热点。经过多年的争论，ＡＢＡ作为干旱信号已被越来越多的人所认同。在ＡＢＡ的信号转导机制上，借助于生理、遗传和分子生物学手段已取得了很大的进展。很多信号组分被发现，大量证据表明，胞内［Ｃａ２＋］浓度及ｐＨ、ｃＡＤＰ核糖、Ｈ２Ｏ２、可逆磷酸化作用等都在ＡＢＡ信号转导中发挥着重要作用。 １ ＡＢＡ的产生 在对植物感应土壤干旱过程的研究中，人们最初注意到叶水势很快下降，认为ＡＢＡ合成的启动依赖水势阈值，后来认为膨压是控制ＡＢＡ合成的关键，当膨压接近零时ＡＢＡ才大量 ①河北省自然科学基金资助项目（编号３０２４６６）。 ②通讯作者。Ａｕｔｈｏｒ　ｆｏｒ　ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｅｎｃｅ． 作者简介：刘子会，女，１９７８年生，在读硕士生，植物生理专业，主要从事作物抗旱研究；李广敏，男，１９４１生，教授，博士生导师，主要从事植物抗逆研究。 收稿日期：２００２－１１－１８ 接受日期：２００３－０９－１５ 责任编辑：崔郁英

盐胁迫对植物的影响

盐胁迫对植物的影响 植物的抗盐性: 我国长江以北以及沿海许多地区,土壤中盐碱含量往往过高,对植物造成危害。这种由于土壤盐碱含量过高对植物造成的危害称为盐害,植物对盐害的适应能力叫抗盐性。根据许多研究报道,土壤含盐量超过0、2%～0、25％时就会造成危害。钠盐就是形成盐分过多的主要盐类,习惯上把硫酸钠与碳酸钠含量较高的土壤叫盐土,但二者同时存在,不能绝对划分,实际上把盐分过多的土壤统称为碱土。世界上盐碱土面积很大,估计占灌溉农田的1／3,约4×107ha,而且随着灌溉农业的发展,盐碱面积将继续扩大。我国盐碱土主要分布于西北、华北、东北与海滨地区,盐碱土总面积约2～7×107ha,而且这些地区都属平原,盐地土层深厚,如能改良盐碱危害,发展农业的潜力很大,特别应值得重视。 土壤盐分过多对植物的危害: 1、生理干旱:土壤中可溶性盐类过多,由于渗透势增高而使土壤水势降低,根据水从高水势向低水势流动的原理,根细胞的水势必须低于周围介质的水势才能吸水,所以土壤盐分愈多根吸水愈困难,甚至植株体内水分有外渗的危险。因而盐害的通常表现实际上就是旱害,尤其在大气相对湿度低的情况下,随蒸腾作用加强,盐害更为严重,一般作物在湿季耐盐性增强。 2、离子的毒害作用:在盐分过多的土壤中植物生长不良的原因,不完全就是生理干旱或吸水困难,而就是由于吸收某种盐类过多而排斥了对另一些营养元素的吸收,产生了类似单盐毒害的作用。 3、破坏正常代谢:盐分过多对光合作用、呼吸作用与蛋白质代谢影响很大。盐分过多会抑制叶绿素生物合成与各种酶的产生,尤其就是影响叶绿素-蛋白复合体的形成。盐分过多还会使PEP羧化酶与RuBP羧化酶活性降低,使光呼吸加强。生长在盐分过多的土壤中的作物(棉花、蚕豆、番茄等),其净光合速率一般低于淡土的植物,不过盐分过多对光合作用的影响就是初期明显降低,而后又逐渐恢复,这似乎就是一种适应性变化。盐分过多对呼吸的影响,多数情况下表现为呼吸作用降低,也有些植物增加盐分具有提高呼吸的效应,如小麦的根。呼吸增高就是由于Na＋活化了离子转移系统,尤其就是对质膜上的Na＋、K＋与ATP活化,刺激了呼吸作用。盐分过多对植物的光合与呼吸的影响尽管不一致,但总的趋势就是呼吸消耗增多,净光合速度降低,不利于生长。 一、实验目的 盐胁迫对植物生长发育的各个阶段都有不同程度的影响,如种子萌发、幼苗生长、成株生长等。不同种类的植物受盐胁迫影响的程度也各不相同。本实验主要观察Na2CO3对小麦种子萌发过程的影响,探讨小麦种子在盐胁迫下的萌发特性,对小麦的耐盐能力做出了初步评价。通过实验了解盐胁迫对植物(种子萌发)的影响;掌握种子萌发过程中发芽率、发芽势、发芽指数、芽长、总长、芽重、总重等各项指标的观察与计算方法;各项指标在盐胁迫条件下的变化趋势,绘制盐浓度与生长指标相关曲线,并分析盐胁迫对种子萌发的影响。 二、仪器设备与材料 电子天平;培养皿(直径120mm),滤纸(直径125mm定量滤纸若干),500ml、200ml烧杯,250ml容量瓶,10ml移液管,玻璃棒,镊子,毫米刻度尺,剪刀;次氯酸钠、碳酸钠;小麦种子等。 三、实验方法与步骤 1、预处理 (1)种子的预处理:用10%的次氯酸钠消毒10min,蒸馏水冲洗数次后,于培养皿中做发芽实验。

干旱胁迫对植物生理生化指标的影响详解

2014-2015学年上学期 植物生理学实验科技论文 题目干旱胁迫对小麦生理生活指标的影响 姓名张蓉娜 学号124120249 院、系生命科学学院应用生物教育 专业12 应用生物教育A班 任课教师李忠光（教授） 二0一四年十二月

干旱胁迫对小麦生理生化指标的影响 12应用生物教育A班张蓉娜 124120249 摘要：干旱胁迫是影响小麦产量的重要胁迫因素，而干旱胁迫对小麦生理生化指标有显著影响。通过对干旱胁迫下的小麦幼苗与正常小麦幼苗中的脯氨酸(Pro)、丙二醛(MDA)、过氧化氢(H2O2)、多酚氧化酶(PPO)、过氧化物酶(POD)、还原型谷胱甘肽(GSH)的提取与含量测定分析，实验结果表明：干旱胁迫下的小麦幼苗的脯氨酸(Pro)、丙二醛(MDA)、过氧化氢(H2O2)、多酚氧化酶(PPO)、过氧化物酶(POD)、还原型谷胱甘肽(GSH)的含量均比正常小麦幼苗的含量高，证明干旱胁迫对小麦生理生化指标有影响。 关键词：干旱胁迫、小麦、生理指标 引言：目前全球干旱、半干旱地区约占土地总面积的36％,占耕地面积的43％，大多数国家都面临水资源危机，我国也不例外[1]。干旱在我国分布广泛，一年四季均有可能发生，对农业生产影响十分严重。小麦是世界上仅次于玉米的第二大粮食作物，世界上约有70％的小麦播种面积分布在干旱、半干旱农业区[2]。如果干旱发生在小麦开花期或者灌浆期，就会导致其灌浆期减短、产量严重减少[3]。其在生长过程中，经常会受到干旱的影响，在世界范围内，由于水分所造成的减产，可能要超过其他因素所导致的产量损失总和[4]。由于环境污染导致可利用水资源大大减少，干旱现象日益严重。因此，研究干旱胁迫对小麦的生理生化指标的影响，提高小麦的抗旱性能、提高小麦产量具有重要意义。 1材料与方法： 1.1实验材料：小麦种子和玉米种子 1.1.1材料处理： 小麦和玉米种子吸胀12h后即可用于测定种子发芽率的实验。 选取长势一致的小麦幼苗做干旱5天处理。

干旱胁迫盐胁迫百日草生理指标生长指标

马里兰百日草扎哈拉系列植物抗旱性与耐盐性研究 森林培育， 2010，硕士 【摘要】本课题主要对6种抗旱和耐盐能力未知的马里兰百日草(Z. marylandica)扎哈拉系列(Zahara Series)品种的抗旱性及耐盐性作一个初步研究。设置2个干旱胁迫强度处理(中度胁迫和重度胁迫) 和4个盐分胁迫梯度处理(EC(电导率)2.0 dS·m-1,EC 4.0dS·m-1, EC 6.0 dS·m-1和EC 8.0 dS·m-1)。研究在温室条件下这些实验材料对不同程度的干旱和盐分胁迫的形态,生理等的反应,旨在选育出抗 旱性或耐盐性较强的品种,同时也为百日草的引种驯化等提供基础性的理论依据。结果表明：(一)抗旱性研究1.所有品种的气孔导度均随干旱胁迫程度的提高而降低。同时发现土壤的含水量与叶片气孔导度呈现正相关关系,二者的变化基本一致.2.随着干旱胁迫水平的提高,6个品种的株高,侧枝数量,生长指数和蓓蕾数量等均呈下降趋势;就花朵直径和开花时间而言,品种之间的差异并不是很大。通过比较发现适度的干旱胁迫可能对提早植物开花有促进作用,但当干旱胁迫超过一定程度时反而会延迟植物开花：随着干旱胁迫程度的提高,所有品种的根和地上部分物质干重都有不同程度的下降;干旱处理水平的升高降低了百日... 更多还原 【Abstract】 This paper was focus on a primary study of drought and salt resistance of six Zinnia cultivars (Z. marylandica Zahara Series).2 different drought treatments and 4 different

干旱胁迫对小麦幼苗的影响

干旱胁迫对小麦幼苗生理生化指标的影响 杨万坤 114120238 11应用生物教育A班 摘要：用小麦幼苗为实验材料，研究干旱胁迫对小麦幼苗生理生化指标的影响。试验结果表明：在干旱胁迫(5天)下小麦幼苗中脯氨酸（Pro）、丙二醛（MDA）、 过氧化氢（H 2O 2 ）、抗氧化酶（PPO、POD）、谷胱甘肽(GSH)、ASA的含量都较正常 情况下小麦幼苗的含量高。 关键字：干旱胁迫、小麦幼苗、Pro、MDA、H2O2、PPO、POD、GSH、ASA 引言：小麦是我国北方地区的主要粮食作物，但是近几年北方地区旱情日益严重，小麦产量安全问题日益突出。干旱也属于逆境，水分在植物的生命活动中占主导地位，大多数植物遭受干旱逆境后各个生理过程都会受到不同程度的影响。干旱是我国农业可持续发展面临的主要问题之一, 干旱胁迫对植物的影响是一个复杂的生理生化过程, 涉及到许多生物大分子和小分子【1】。干旱胁迫对植物的影响主要体现在酶活性、膜系统、细胞失水等，导致细胞代谢紊乱，甚至是细胞死亡。本次试验测定正常生长的小麦幼苗和干旱胁迫处理小麦幼苗中脯氨酸（Pro）、丙二醛（MDA）、过氧化氢、抗氧化酶（PPO、POD）、谷胱甘肽(GSH)、ASA的含量变化, 来研究干旱胁迫对小麦的影响，从而找到合适的方法来解决干旱胁迫问题，解决小麦生产安全问题提供理论依据。 1材料与方法 1.1材料及处理 将小麦种子用0.1% HgCl 2 消毒10 min后，用蒸馏水漂洗干净，用蒸馏水于26℃下吸涨12 h，然后播于垫有6层湿润滤纸的带盖白磁盘（24cm×16cm）中→于26℃下暗萌发60h，计算发芽率（注意与前面结果比较），选取长势一致的小麦幼苗做干旱5天干旱处理。 5天后用相同的方法分别对实验组和对照组的小麦进行脯氨酸、MDA、过氧化氢、抗氧化酶（PPO、POD）、GSH、ASA的含量的测定。 1.2测定方法 1.21玉米种子发芽率的测定 各取50粒吸胀的玉米种子→沿胚的中心线切成两半（严格区分两个半粒），进行下列实验：其中50个半粒进行TTC染色（30℃水浴 20 min），另50个半粒进行曙红染色（室温染色10 min）洗净后观察。根据两种方法的染色情况，分别计算发芽率。 1.22小麦幼苗脯氨酸含量的测定 分别取0.1 g实验组和对照组的胚芽鞘→加入3 ml 3%磺基水杨酸（SSA）和少许石英砂→充分研磨→用2 ml 3% SSA洗研钵→5000 rpm离心10 min →量上清液体积。 测定：上清液各2 ml →分别加入2 ml冰乙酸和2 ml茚三酮试剂→煮沸15 min→冷却后→5000 rpm离心10 min（若没沉淀可省略次步骤）→分别测定A 520, 将测得的结果用公式

不同生育期干旱对冬小麦根冠生长发育的影响

不同生育期干旱对冬小麦根冠生长发育的影响 管秀娟1,赵世伟2,王俊振3,李壁成2 (11黄河水资源保护科学研究所,河南郑州　450004;21中国科学院水土保持研究所,陕西杨陵　712100; 31商丘农业学校,河南商丘　476100) 摘要:用盆栽对冬小麦不同生育阶段进行不同程度水分调亏试验结果表明:拔节—孕穗期、抽 穗—杨花期和灌浆—成熟3个阶段内土壤相对含水量(RW )上限为40%、50%、60%的水分亏缺 均对作物的根冠发育产生了影响,拔节—孕穗期RW 40%的水分亏缺处理使株高降低很多,低 于不施肥的ck 1,复水后也无法恢复。不同生育期的干旱均引起根冠干重的下降,根长则不同, 水分亏缺有时会使根长增加,要看具体亏缺程度而定。根系不如冠部对干旱敏感,干旱促进营 养物质向根的分配,减少了向冠部的运输,导致根冠比增大,另外,随生育期的推移,干旱对 根冠比的影响减小。 关键词:冬小麦;生育期;水分调亏;根冠比(R/C ) 中图分类号:S51611+1 文献标识码:A 文章编号:1000-7091(2001)04-0071-06作物生长发育的实质是根冠生长关系的外在表现,不同水分条件下根冠的生长特征,是根冠功能的具体体现,直接关系到人们对作物水分关系的正确认识和对农田水分调控措施的合理制定与实施。在水资源日趋紧缺的今天,研究水分亏缺情况下根冠的发育特征,无疑对节水农业的相关理论和实践都有积极意义。本试验以黄土丘陵区主要粮食作物冬小麦为材料,研究不同生育期不同土壤水分调亏对其根冠生长发育的影响,可为该地区冬小麦节水高效灌溉制度提供科学依据。 1　材料和方法 本试验于1998年10月至1999年6月在中国科学院水土保持研究所的活动防雨棚内进行,通过盆栽试验,在拔节—孕穗期、抽穗—扬花期和灌浆—成熟期3个生育阶段分别进行土壤相对含水量(RW )上限为40%、50%、60%的干旱处理(代号见表1),两因素三水平完全处理,另设两个全生长期不控水(RW 上限为70%)的处理作对照,一个不施肥ck 1,一个施肥ck 2,共11个处理(ck 1,ck 2,S1W1,S1W2,S1W3,S2W1,S2W2,S2W3,S3W1,S3W2,S3W3),每处理重复15次。施肥量为每千克土012g (N )和0114g (P 2O 5)。氮肥用尿素(CO (N H 2)2,含氮46%),2/3作底肥,1/3作追肥,拔节期施入,磷肥用KH 2PO 4,以底肥一次性施入。供试作物为冬小麦,品种为小偃22号,供试土壤为关中土娄土,供试土壤基本性状如表2。拔节期开始,每天称重浇水(雨天除外),以维持各盆的土壤含水量在很小的范围内波动,分别在播后157d (抽穗前)、173d (灌浆前)和211d (收获)采样5个重复测定3个收稿日期:2000-09-28 作者简介:管秀娟(1975-),女,硕士,主要从事水资源保护与规划工作。 华北农学报2001,16(4):71～76Acta Agriculturae Boreali -Sinica

盐胁迫对植物的影响及植物的抗盐机理

盐胁迫对植物的影响及植物的抗盐机理 摘要: 盐是影响植物生长和产量的主要环境因子之一, 根据国内外最新的研究资料, 从盐胁迫对植物的生长、水分关系、叶片解剖学、光和色素及蛋白、脂类、离子水平、抗氧化酶及抗氧化剂、氮素代谢、苹果酸盐代谢、叶绿体超微结构的影响, 及影响光合作用的机制等方面入手, 对植物盐胁迫研究现状及进展情况进行了综述, 旨在为开展植物抗盐机理研究、选育培育耐盐植物新品种提供依据。 关键词: 植物盐胁迫抗盐性机理 Effects of Salt Stress on Plants and the Mechanism of Salt Tolerance Abstract: Salinity is the major environmental factor limit ing plant growth and productivity. According to the documents and data at home and abroad, the research currents of salt stress in plants were summarized including the effect on plant growth, the water relations, leaf anatomy, photosynthetic pigments and proteins, lipids, ion levels, antioxidative enzymes and antioxidants etc. This r eview may help to study the salt2toler ant mechanism and breeding new salt-toler ant plants. Key words: plant, salt2stress, salt2tolerant, mechanism 目前, 受全球气候变化、人口不断增长的影响,土壤盐碱化日趋严重。盐分是影响植物生长和产量的一个重要环境因子, 高盐会造成植物减产或死亡。过去的二十年已有很多有关盐胁迫生物学及植物对高盐反应的报道。这些研究涉及到胁迫相关的生物学、生理学、生化及植物对盐胁迫产生的一些复杂的反应等很多方面。本文分别在盐胁迫对植物产生的影响、植物抗盐途径、抗盐的生理基础和分子机制等方面进行了综述。 1 盐胁迫对植物的影响 各种盐类都是由阴阳离子组成的, 盐碱土中所含的盐类, 主要是由四种阴离子(Cl- 、SO42- 、CO32- 、HCO3- ) 和三种阳离子( Na+ 、Ca2+ 、Mg2+ ) 组合而成。阳离子与Cl- 、SO42- 所形成的盐为中性盐; 阳离子与CO32- 、HCO3- 所形成的盐为碱性盐, 其中对植物危害的盐类主要为Na 盐和Ca 盐, 其中以Na盐的危害最为普遍。盐胁迫下, 所有植物的生长都会受到抑制, 不同植物对于致死盐浓度的耐受水平和生长降低率不同。盐胁迫几乎影响植物所有的重 要生命过程, 如生长、光合、蛋白合成、能量和脂类代谢。 1. 1 对生长及植株形态的影响 盐胁迫会造成植物发育迟缓, 抑制植物组织和器官的生长和分化, 使植物的发育进程提前。植物被转移到盐逆境中几分钟后, 生长速率即有所下降,其下降程度与根际渗透压呈正比。最初盐胁迫造成植物叶面积扩展速率降低, 随着含盐量的增加, 叶面积停止增加, 叶、茎和根的鲜重及干重降低。盐分主要是通过减少单株植物的光合面积而造成植物碳同化量的减少。在控制条件下测试了11 种木麻黄属植物以后, 发现木麻黄的发芽率和生长速率随NaCl浓度的增加而降低[1] 。植物叶片中Na+ 的过量积累常见叶尖和叶缘焦枯( 钠灼伤) , 而且会抑制对钙的吸收, 造成植物的缺钙现象, 新叶抽出困难, 早衰, 结实少或不结实; Ca2+ 过量可能导致缺乏硼、铁、锌、锰等养分;Mg2+过量则会使植物叶缘焦枯, 导致缺钾, 老叶叶尖叶缘开始失绿黄化, 直至焦枯。SO2-4 离子浓度高也会引起缺钙, 使植物的叶片发黄, 从叶柄处脱落。氯离子的过量积累也会引起氧灼伤, 植株生长停滞、叶片黄化, 叶缘似烧伤, 早熟性发黄及叶片脱落, 而且还会影响硝态氮的吸收和利用。 1. 2 对水分关系的影响 植物的水势和渗透压势与盐分的增加呈负相关, 而细胞膨胀压则会随着盐分的增加而升高。