不同生育期干旱胁迫对棉花叶片生理指标及生物量的影响

格式：pdf
大小：566.07 KB
文档页数：9

ｉｎｅａｃｈｔｒｅａｔｍｅｎｔｗａｓ３５％一４０％，５５％一６０％，７５％一８０％ａｎｄ９０％一９５％，ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ，ａｎｄｔｈｅｅｘｐｅｒｉ —
ｄｒｏｕｇｈｔｓｔｒｅｓｓｅｓｉｎｔｈｅｈｏｐｅｏｆｐｒｏｖｉｄｉｎｇｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌ￣ｕｎｄａｔｉｏｎｆｏｒｔｈｅｄｒｏｕｇｈｔｄｉａｇｎｏｓｉｓｏｆｃｏｔｔｏｎａｎｄｆｏｒｍｕｌａ —
通讯作者：危常州（１９６６一），男，湖北人，教授，博士．研究方向为植物营养、现代施肥技术、农业资源管理与农业信息化，（Ｅ—ｍａｉｌ）ｃｈａｎｇ —
ｚｈｏｕｗｅｉ＠ｌ２６．ＣＯＢ
４期
王娟等：不同生育期干旱胁迫对棉花叶片生理指标及生物量的影响
ｍｙ ’ ＡｇｒｉｃｕｈｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅｓ，Ｕｒｕｒｎｑｉ８３００９１，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：【ｏｂｊｅｃｔｉｖｅ】Ｔｈｅｐｒｏｊｅｃｔａｉｍｓｔｏｓｔｕｄｙｔｈｅｅｆｆｅｃｔｓｏｆｃｏｔｔｏｎ，ｓ（Ｇｏｓｓｙｐ－ｉｕｍｓｐｐ，ＸｉｎｌｕｚｈｏＮｏ．
著负相关，相关系数在两个时期均表现为脯氨酸＞可溶性蛋白＞丙二醛。当土壤含水量达到田间持水量的
７５％一８０％时，棉花干物质积累及籽棉产量达到最大值。【结论】棉花在蕾期和初花期对干旱胁迫比较敏感，其中脯氨酸含量以及可溶性蛋白含量能较好指示干旱程度，适宜的土壤含水量有利于干物质积累及产量的
（１．Ｄｅｐｔ．ｏｆＲｅｓｏｕｒｃｅａｎｄＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ，ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＡｇｒｏｎｏｍｙ，ＳｈｉｈｅｚｉＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，ＳｈｉｈｅｚｉＸｉｎｉｆａｎｇ８３２０００，Ｃｈｉｎａ；２．Ｒｅｓｅａｒｃｈｂ￣ｓｔｉｔｕｔｅｆｏＳｏｉｌ，Ｆｅｎｉｌ￣ｅｒａｌｕｔＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌＷａｔｅｒＣｏｎｓｅｒｖａｔｉｏｎ，ＸｉｎｊｉａｎｇＡｃａｄｅ —
ｔｉｏｎｃｏｅｉｃｆｉｅｎｔｓｏｆｐｒｏｌｉｎｅａｒｅｈｉｇｈｅｒｔｈａｎｓｏｌｕｂｌｅｐｒｏｔｅｉｎａｎｄｔｈａｎＭＤＡｓｉｎｂｕｇｓｔａｇｅａｎｄｌｏｆｗｅｒ—ｂｅｇｉｎｎｉｎｇ收稿日期：２０１３—０９— ２５
基金项目：国家自然科学获金（３１０６０２７６）；教育部高等学校博士学科点专项科研基金（２０１０６５１８１１０００１）
作者简介：王娟（１９８１一），女，陕西人，讲师，博士研究生，研究方向为植物营养及农业信息化，（Ｅ — ｍａｉｌ）ｓｙｍｗｊ＠１６３．ｃｏｎ；ｒ
ａｎｄＢｉｏｍａｓｓｉｎＤｉｆｆｅｒｅｎｔＧｒｏｗｔｈＰｅｒｉｏｄｓ
ＷＡＮＧＪｕａｎ，ＷＥＩＣｈａｎｇ—ｚｈｏｕ，ＺＨＵＪｉｎ—ｌｏｎｇ，ＷＡＮＧＪｉｎ—ｘｉｎ，ＺＨＵＬｉ —ｌｉ，ＬＩＣｈｅｎｇ ’
摘
要：【目的】研究不同干旱胁迫程度对新陆早４８号棉花叶片生理指标以及生物量的影响，为生产中棉花
干旱诊断及制定合理的灌溉制度提供理论依据。【方法】使用盆栽试验，设置土壤含水量分别达到田间持水
量的３５％一４０％，５５％～６０％，７５％一８０％，９０％～９５％四个水平，研究干旱胁迫对盆栽棉花（Ｇｏｓｓｙｐｉｕｍｓｐｐ）
４８）ｐｈｙｓｉｏｌｏｇｉｃａｌｃｈａｒａｃｔｅｉｒｓｔｉｃｓａｎｄｂｉｏｍａｓｓｉｎｂｕｇｓｔａｇｅａｎｄｌｆｏｗｅｒ —ｂｅｇｉｎｎｉｎｇｓｔａｇｅｕｎｄｅｒｄｉｆｅｒｅｎｔｌｅｖｅｌ
ห้องสมุดไป่ตู้
ｍｅｎｔｗａｓｐｏｔｃｕｌｔｕｒｅ．Ｃｏｔｔｏｎｌｅａｆｐｒｏｌｉｎｅ，ｓｏｌｕｂｌｅｐｒｏｔｅｉｎ，ＭＤＡｃｏｎｔｅｎｔａｎｄｃｏｔｔｏｎｂｉｏｍａｓｓｕｎｄｅｒｄｉｆｅｒｅｎｔ
ｉｎｂｕｇｓｔａｇｅａｎｄｌｏｆｗｅｒ—ｂｅｇｉｎｎｉｎｇｓｔａｇｅ．Ｃｏｔｔｏｎｌｅａｆｐｒｏｌｉｎｅａｎｄｓｏｌｕｂｌｅｐｒｏｔｅｉｎｃｏｎｔｅｎｔｉｎｄｉｃａｔｅｄｔｈｅｄｅｇｒｅｅｏｆｄｒｏｕｇｈｔｂｅｔｔｅｒ．Ｓｕｉｔａｂｌｅｓｏｉｌｍｏｉｓｔｕｒｅｉｓｃｏｎｄｕｃｉｖｅｔｏｔｈｅａｃｃｕｍｕｌａｔｉｏｎｏｆｄｒｙｍａｔｔｅｒａｎｄｙｉｅｌｄｆｏｒｍａｔｉｏｎ．
ｔｅｎｔｏｆｐｒｏｌｉｎｅ，ｓｏｌｕｂｌｅｐｒｏｔｅｉｎ，ＭＤＡｃｏｎｔｅｎｔｗｅｒｅｉｎｃｒｅａｓｅｄｗｉｔｈｔｈｅｉｎｃｒｅａｓｉｎｇｄｒｏｕｇｈｔｓｔｒｅｓｓｉｎｂｕｇａｎｄ
叶片脯氨酸、可溶性蛋白、丙二醛含量及生物量的影响。【结果】在蕾期及初花期棉花叶片脯氨酸可溶性蛋
白、丙二醛含量均随着干旱胁迫程度的增加而增加。以上三个指标在蕾期及初花期均与土壤相对含水量呈显
ｄｒｏｕｇｈｔｓｔｒｅｓｓｗｅｒｅｓｔｕｄｉｅｄａｎｄｔｈｅｉｒｒｅｌａｔｉｏｎｗｉｔｈｓｏｉｌａｎｄｐｌａｎｔｗａｔｅｒｃｏｎｔｅｎｔｗａｓａｎａｌｙｚｅｄ．【Ｒｅｓｕｌｔ】Ｔｈｅｃｏｎ —
形成。
关键词：棉花；干旱胁迫；脯氨酸；可溶性蛋白；丙二醛；生物量中图分类号：￥５６２文献标识码：Ａ文章编号：１００１— ４３３０（２０１４）０４— ０５９６— ０９
ＥｆｆｅｃｔｓｏｆＤｒｏｕｇｈｔＳｔｒｅｓｓｏｎＣｏｔｔｏｎＰｈｙｓｉｏｌｏｇｉｃａｌＩｎｄｉｃｅｓ
５９７
ｓｔａｇｅ．Ｗｈｅｎｔｈｅｓｏｉｌｗａｔｅｒｃｏｎｔｅｎｔｒｅａｃｈｅｄｔｈｅｃａｐａｃｉｔｙｏｆ７５％一８０％，ｃｏｔｔｏｎｄｒｙｍａｔｔｅｒａｃｃｕｍｕｌａｔｉｏｎａｎｄ
ｔｉｎｇｒｅａｓｏｎａｂｌｅｉｒｒｉｇａｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍ．【Ｍｅｔｈｏｄ】Ｆｏｕｒｗａｔｅｒｒｅｇｉｍｅｓｗｅｒｅｓｅｔｉｎｔｈｉｓｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ，ｓｏｉｌｗａｔｅｒｃｏｎｔｅｎｔ
不同生育期干旱胁迫对棉花叶片生理指标及生物量的影响
王娟，危常州，朱金龙，王金鑫，朱丽丽，李程
（１．石河子大学农学院农业资源与环境系，新疆石河子８３２０００；２．新疆农业科学院土壤肥料与农业节水研究所，乌鲁木齐８３００９１）
新疆农业科学２０１４，５１（４）：５９６— ６０４
ＸｉｎｊｉａｎｇＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅｓ
ｄｏｉ：１０．６０４８／ｊ．ｉｓｓｎ．１００１— ４３３０．２０１４．０４．００２

棉花抗旱研究进展

杂种优势利用。Ｅ－ｍａｉｌ：ｔｅｎｇｙｕｌｉ１８＠１６３．ｃｏｍ。通信作者：孙晨栋，博士，讲师，研究方向为表观遗传与植物激素调
控。Ｅ－ｍａｉｌ：１００５５０５９１９＠ｑｑ．ｃｏｍ。
植株造成不可逆的危害甚至导致其死亡［１２－１３］。根据棉花的生长发育规律及生物学特性，可将棉花自萌
发期后的整个生长发育时期划分为苗期、蕾期、花铃期、吐絮成熟期等阶段，而在干旱胁迫下与后期产量密切相关的阶段主要是萌发期、苗期和花铃期［１４］。因此，研究棉花这３个时期在干旱胁迫下的生长发育特征，对于棉花质量和产量的增加、栽培管理技术和大田管理措施的提高有重要的指导意义。１．１干旱胁迫对棉花萌发期生长发育的影响
李平等对棉花幼苗期进行干旱胁迫后发现，土壤相对湿度指数（Ｒｓｍ）为５５％（±５％）时即轻度干旱胁迫对于该时期叶片的光合能力并没有显著的影响，但中度（Ｒｓｍ＜５０％）以上的持续干旱胁迫会致使叶片光合能力下降、光抑制程度加重［２５－２６］。说明在实际的生产应用中轻度干旱对棉花幼苗的生长并无实质性影响，但随着干旱程度的加剧，棉花幼苗的生长发育状况受到进一步抑制，水分利用率不变，叶片含水量、叶片水势、净光合速率逐渐降低。棉花苗芽期的干旱程度会
１干旱胁迫下棉花不同时期的生长发育特征
在干旱胁迫下，棉花生长受到的抑制作用是水分胁迫诱导下一系列综合生理效应的反映［１１］，长期干旱胁迫会对棉花
收稿日期：２０１８－０６－２５基金项目：国家重点研发计划（编号：２０１６ＹＦＤ０１０１４１７）。作者简介：李腾宇（１９９５—），男，山东济宁人，硕士，研究方向为棉花
种子萌发期是棉花生长发育过程中的关键阶段，也是鉴定棉花抗旱性强弱的重要时期，直接关系到棉种出苗的整齐度及全苗问题，所以研究干旱胁迫下棉花萌发期生长发育状况显得极其重要。对于大多数作物来说，在种子萌发阶段水分条件是最为敏感的一个影响因素［１５］。作物在萌发期均以胚的生长为基础，而胚的生长则是作物种子内部所有生理生化系统协同作用的结果［１６］，干旱缺水会对胚的发育产生巨大的影响，可导致种子出苗不全或出苗晚。［１７－２３］

干旱胁迫下棉花植株根系形态和生理适应特性分析

干旱胁迫下棉花植株根系形态和生理适应特性分析随着全球变暖和气候异常的出现，干旱已成为世界范围内最危险的自然灾害之一。

干旱的发生不仅会影响人们的生活和食品安全，还会对农业生产和生态环境造成很大的影响。

棉花作为我国的重要经济作物之一，也不可避免地受到干旱的威胁。

本文将对干旱胁迫下棉花植株根系形态和生理适应特性进行分析。

一、棉花植株根系形态适应干旱胁迫棉花植株的根系是吸收水分和养分的重要器官。

干旱胁迫下，棉花植株的根系会出现一些适应干旱的形态特征。

第一，根系的深度增加。

当土壤表层干燥时，植物会增加根系的深度，以寻找更深层次的水源。

研究表明，干旱胁迫下棉花植株的根系深度增加了20%-30%左右，有效提高了水分利用效率。

第二，根系的体积减少。

在干旱条件下，植物生长减缓，因此根系的生长速度也会下降。

同时，植物会选择性地排除一些不太重要的根系，以节省水分和营养。

第三，根系变得更加细长。

在干旱条件下，植物根系会变得更加纤细，有利于在土壤中更好的扩散和吸收水分和养分。

这些变化都是植物通过改变根系形态适应干旱的策略。

二、棉花植株生理适应特性分析干旱胁迫下，棉花植株还会出现一些生理适应特性，以保证植株的生长和发育。

第一，棉花植株会产生一定的耐旱物质。

例如，棉花植株会增加细胞壁中的纤维素和木质素的含量，以加强细胞的稳定性和抵抗性。

同时，植物还会合成一些特殊的蛋白质和酶类，以提高水分利用效率。

第二，棉花植株会减缓光合作用的速度。

在干旱的条件下，光合作用的速度会降低，这样不仅可以减少植株消耗的水分，还可以让植物更好地适应干旱环境。

第三，棉花植株可以通过调节根系吸收水分的速度和保持水分的含量来适应干旱环境。

这些生理适应特性的出现，也为棉花植株在干旱环境下生存提供了保障。

三、对棉花干旱适应的进一步研究虽然我们已经对棉花植株在干旱环境下的根系形态和生理适应特性进行了分析，但是还有很多待解决的问题。

例如，我们还需要进一步研究哪些转录因子在棉花干旱适应过程中发挥了关键作用，以及这些转录因子与哪些信号通路和代谢途径有关联；我们还需要研究棉花根系在干旱环境下的分子机制和基因调控程序。

干旱对不同铃重棉花不同区位果枝叶可溶性蛋白及脯氨酸含量的影响

日＿∞＿０Ｊｄ
８６４２０
１０２０３０４０
１０２０３０４０铁谂｜矗
Ｂｏｌｌａｇｅ
ｌＯ２０３０４０
图１不同处理下部果枝叶中可溶性蛋白含量变化动态
Ｆｉｇ．１Ｐｒｏｔｅｉｎｃｏｎｔｅｎｔｉｎｌｏｗｅｒｂｒａｎｃｈｌｅａｖｅｓ
ｆｏｒｄｉｆｆｅｒｅｎｔｔｒｅａｔｍｅｎｔｓ
１材料和方法
１．１试验设计本试验于２００４—２００５年在河北农业大学教学
实验站进行，采用裂区设计，品种为主处理，干旱与对照（正常浇水）为副处理，小区面积４９ｍ２，等行距播种，行距７５ｃｍ，株距２５Ｃｒｆｌ，密度为５３３００株／ｈｍ２，重复３次。播前施入鸡粪２２５０ｋｇ／ｈｍ２，氯化钾２２５ｋｇ／ｈｍ２，磷酸二铵３７５ｋｇ／ｈｍ２，尿素３７５ｋｇ／ｈｍ２，４月２２日开沟点播，播后地膜覆盖，待苗齐后揭膜。在盛花期追施尿素１５０ｋｇ／ｈｍ２。干旱处理在旱棚中进行，根据土壤水分测定结果确定灌溉时间，使棉花一生中的绝大部分时间２０～８０ｅｍ土壤平均相对含水量在６０％以下。对照处理按高产田进行水分管理。为防止土壤水分横向交换，播种前在水分胁迫与对照处理的小区之间及ｆ旱处理的各小区四周下埋６０ｅｍ防渗薄膜。１．２试验材料
万方数据
ｎＣＴ●
ｎＢＲＩＣＵＬＴＵＲｌｉｅＢＯＲＥＡＬＩ一￥１１ｆｌＣｌｌ
１６６
华北农学报
２３卷
干旱胁迫影响棉花生理生化特性的研究也取得了较大进展∞。８』。作为干旱反应的重要生理指标，有关棉花不同区位果枝叶片中可溶性蛋白质与游离脯氨酸含量变化的比较研究尚不多见。而棉株下部、中部和上部果枝叶分别代表了伏前桃、伏桃和秋桃光合产物的主体源，对于产量、品质的形成具有重要的生理作用。为此，本试验采用人工遮雨的方法，创造大田环境下的干旱胁迫条件，研究干旱胁迫条件下不同铃莺基因型棉花不同区位果枝叶可溶性蛋白质和脯氨酸含量的变化规律，为棉花抗旱性品种的筛选和节水栽培调控提供理论依据。

干旱胁迫对植物生理生化指标的影响

干旱胁迫对植物生理生化指标的影响摘要：水是生命之源，地球上任何生物的生存都离不开水。

并且，很多生物在出现缺水时都表现出一系列相应的症状，特别是植物最明显。

植物常常遭受的有害影响因素之一就是缺水，当植物消耗的水分无法从外界得到补充时，就会使植物体内的一些生理生化指标发生变化，如脯氨酸(Pro)、丙二醛(MDA)、过氧化氢(H2O2)、多酚氧化酶(PPO)、过氧化物酶(POD)、谷胱甘肽(GSH)等的含量。

实验通过分光光度计分别在不同的波长中测出吸光率，间接计算出其含量，我们通过测定这些指标含量的变化就可以知道干旱对植物的损伤有多严重。

植物经常遭受干旱胁迫的危害，全世界干旱、半干旱地区的面积占总面积的43%，而中国更为严重，约占51.9%，因而研究植物的抗旱性尤为重要。

由实验数据可知，当小麦受到干旱胁迫时，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)、谷胱甘肽(GSH)的含量均升高。

关键词：干旱、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)、谷胱甘肽(GSH)1.引言1.1干旱及干旱对植物的影响干旱化已成为世界性的问题，中国干旱半干旱地区面积为256．6×104km2，占国土面积的26.73％。

在我国各干旱省份中，云南又属于干旱的省份之一。

对植物影响的诸多自然因素中，干旱占首位。

因此研究干旱对植物的影响就尤为重要，以利于应用于农作物上。

在农业上可以采取植物的各种抗旱机制来抵抗干旱对农作物的损伤，才不致使庄稼减产，利于丰收。

那么，究竟什么算干旱呢？就让我们来看看它的定义吧！当植物耗水大于吸水时，就会使组织内水分亏损，简而言之，过度水分亏缺的现象，称为干旱。

干旱可分为大气干旱和土壤干旱。

土壤干旱时，植物生长困难或完全停止，受害情况比大气严重。

我国农业每年受旱灾面积达2500多万km2。

下载提示

1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。

不同生育期干旱胁迫对棉花叶片生理指标及生物量的影响

合集下载

棉花抗旱研究进展

干旱胁迫下棉花植株根系形态和生理适应特性分析

干旱对不同铃重棉花不同区位果枝叶可溶性蛋白及脯氨酸含量的影响

干旱胁迫对植物生理生化指标的影响

文档推荐

最新文档