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水分胁迫对果树的形态反应和生理生化反应的影响
胡华
【期刊名称】《科技信息》
【年(卷),期】2012(000)023
【摘要】从水分胁迫对果树叶、根的形态指标及显微结构,叶片气孔行为、光合作用、光抑制、活性氧代谢、脂氧合酶代谢、多胺代谢、脯氨酸、核酸代谢、内源激素变化等生理生化方面综述了近年来的研完成果,为全面研究果树抗旱机理及进一步制定抗旱措施奠定理论基础.
【总页数】2页(P17-18)
【作者】胡华
【作者单位】宁夏大学数学计算机学院宁夏银川 750021
【正文语种】中文
【相关文献】
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水分管理在果苗培育中的关键作用及优化措施果树苗木的培育是果树种植的重要环节之一，而水分管理在果苗培育中扮演着关键的作用。
合理的水分管理不仅可以促进果苗的生长和发育，还可以提高果树的产量和品质。
本文将探讨水分管理在果苗培育中的作用，并介绍一些优化措施。
一、水分管理的作用1. 促进营养吸收和物质运输：水分是植物体内各种养分的溶液载体，充足的水分能够提供充足的养分供果苗吸收，促进果苗的生长和发育。
同时，水分还可以在植物体内进行物质运输，维持细胞的正常代谢活动。
2. 维持细胞结构和功能：水分在植物体内起着维持细胞结构和功能的重要作用。
适当的水分可以使细胞处于正常的膨压状态，保持细胞的形态和功能，有利于果苗的生长和发育。
3. 调节植物体温和避免蒸腾过度：水分通过植物体内的蒸腾作用将植物体内的热量带走，起到降温的作用。
合理的水分管理可以调节植物体的温度，避免蒸腾过度，减少水分蒸发，保持植物体的水分平衡。
4. 提高耐旱性和抗病能力：水分管理对果苗的耐旱性和抗病能力有直接影响。
适当的水分管理可以提高果苗的耐旱性，使果树在干旱条件下仍能正常生长；同时，水分也是植物抵抗病虫害的重要条件之一，合理的水分管理可以提高果苗的抗病能力。
二、水分管理的优化措施1. 确定灌溉水量和频次：果树苗木对水分的需求量不同于成年果树，需根据果苗的生长发育阶段、气候条件和土壤特性等因素确定合理的灌溉水量和频次。
一般来说，果苗在生长初期需较多的水分，随着生长阶段的推进，适当减少水量，避免过度灌溉。
灌溉频次要根据土壤含水量和果苗的生长状态进行调整。
2. 控制灌溉时机：果苗的生长和发育具有一定的周期性，通过掌握果苗生长的生理特点，合理选择灌溉时机可以提高水分利用效率。
一般来说，果苗的早晨和傍晚是最佳的灌溉时机，这时土壤和气温相对较低，蒸腾量较小，水分利用效率较高。
3. 加强土壤保水能力：提高土壤的保水性能有助于减少水分的蒸发和流失，保持土壤湿度。
水分胁迫对苹果树生长和叶中矿质元素含量的影响（简报）程瑞平;束怀瑞
【期刊名称】《植物生理学通讯》
【年(卷),期】1992(028)001
【摘要】水分胁迫时,盆栽的苹果新梢生长受抑,枝条节间长度缩短,叶水势下降,叶面积减小。
植株萎蔫后翌日供水,大部分功能叶脱落,第3d供水,植株则不能成活。
水分胁迫及干旱后恢复供水时,叶中矿质元素的含量、变化不一样。
【总页数】3页(P32-34)
【作者】程瑞平;束怀瑞
【作者单位】不详;不详
【正文语种】中文
【中图分类】S661.101
【相关文献】
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干旱胁迫对苹果树耗水特征和光合特征的影响
肖蕊
【期刊名称】《农业科技与信息》
【年(卷),期】2024()5
【摘要】本研究分析了干旱胁迫、半根区灌溉和常规灌溉对长富2号苹果树生理活动的影响,旨在掌握干旱胁迫对苹果树耗水特征和光合特征的影响,为优化苹果树抗旱栽培管理策略提供科学依据。
结果表明:相对于常规灌溉,干旱胁迫条件下苹果树峰值茎流速率、平均茎流速率及平均茎流活跃时间均显著下降;短果枝、中长果枝、果台枝叶片的净光合速率、气孔导度和蒸腾速率均显著下降,但水分利用效率有所提高。
【总页数】4页(P8-11)
【作者】肖蕊
【作者单位】长治职业技术学院
【正文语种】中文
【中图分类】S661.1
【相关文献】
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水分胁迫下作物光合作用的生理机制研究随着全球气候变暖、降水量不断下降，水分胁迫已成为世界上许多地区农业生产的一大难题。
水分胁迫会抑制植物的光合作用，导致作物产量下降、质量降低，给农业生产带来巨大的影响。
因此，开展水分胁迫下作物光合作用的生理机制研究具有重要的理论和实际意义。
在水分胁迫下，影响光合作用的因素有很多。
研究表明，水分胁迫引起的叶片失水是光合作用降低的主要原因之一。
水分胁迫会导致叶片蒸腾速率下降，导致叶片失水加剧，从而限制了水分的传输和养分的吸收。
同时，水分胁迫下，植物的叶绿素合成也受到影响，导致叶绿素含量和合成速率降低，从而影响了光合作用的正常进行。
研究表明，植物在水分胁迫下，可能会通过产生保护酶和抗氧化剂来保护光合作用。
保护酶包括一系列与细胞膜的生长和抗氧化能力有关的酶，其主要功能是调节叶子上各个细胞的膜结构性能，保护细胞不受胁迫的细胞凋亡。
抗氧化剂能够对抗叶片受到的伤害，减轻因水分胁迫引起的光合作用降低，从而提高作物的抗旱性，提高作物的适应性和生存能力。
同时，植物还可以通过改变其光合机构来适应水分胁迫条件。
研究表明，植物在水分胁迫下，光合机构往往会发生变化。
植物会增加光能利用的效率，然后利用更少的光合色素来捕获光合光子。
改变光合机构不仅可以降低水分蒸散，还可以减少光量子和氧气对PSⅡ体系的伤害和氧化作用，从而提高植物的光合作用效率。
另外，植物在水分胁迫下，也会通过调节光合作用的信号传递网络来适应环境。
研究表明，Stomatal closure是一种反应水分缺乏的植物生理现象，这种现象是由气孔收缩引起的，从而减少了蒸散作用。
同时，植物还可以通过调节激素水平来适应水分胁迫。
植物的激素水平会因环境因素发生变化，特别是在水分胁迫情况下，植物会增加ABA激素的含量，ABA在植物中起到调控干旱胁迫反应的重要作用。
总之，水分胁迫下作物光合作用的生理机制研究是一个复杂的过程，需要综合考虑光合作用过程中的各种因素和机构，并结合植物的易适应性和反应途径研究其生理机制和调节机制。
水分胁迫下苹果根系H_2O_2的产生及Ca^(2+)的作用
杨洪强;接玉玲;赵正燕;张大鹏
【期刊名称】《合肥学院学报：自然科学版》
【年(卷),期】1999(0)2
【摘要】本试验以苹果实生苗为试材,用30%的聚乙二醇(PEG)6000模拟水分胁迫,研究了根系 H_2O_2的产生规律及 Ca^(2+)效应,结果表明;分水胁迫8小时内,H_2O_2含量呈先短暂升高然后下降再缓慢升高的规律;Ca^(2+)能延缓
H_2O_2第二次升高,Ca^(2+)鳖务剂(EGTA)预处理后,H_2O_2含量中途不再下降。
过氧化氢酶(CAT)活性在胁迫中期达到高峰,Ca^(2+)使高峰期延长,峰值增大;EGTA 和钙调素抑制剂(CPZ 和 TFP)抑制了 CAT 活性的中期升高,提高了 H_2O_2含量。
【总页数】4页(P13-16)
【关键词】苹果;根系;水分胁迫;钙;钙调素
【作者】杨洪强;接玉玲;赵正燕;张大鹏
【作者单位】中国农业大学园艺系;山东农业大学园艺系
【正文语种】中文
【中图分类】S661.1
【相关文献】
1.半根和全根水分胁迫对苹果幼苗超氧阴离子产生量及其与光合作用关系的影响[J], 崔健;刘怀锋;李绍华
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水分管理对果苗生长和生理特性的影响研究水分是植物生长的重要因素之一，对果苗的生长和生理特性具有重要影响。
本文将探讨水分管理对果苗的影响，并分析其对果苗生长和生理特性的影响机制。
一、水分管理的重要性水分对果苗的生长和发育过程起着至关重要的作用。
适量的水分可以提供植物所需的养分和能量，维持细胞正常的代谢活动，促进果苗的生长。
同时，水分还参与植物体内的渗透调节，维持细胞内外水分平衡，保持正常的生理活性。
因此，科学合理的水分管理对果苗的生长和发育至关重要。
二、水分管理对果苗生长的影响1. 影响根系发育：合理的水分管理可以促进果苗的根系发育。
充足的水分可以提供根系所需的水分和养分，促进根系的生长和分枝，增加根系表面积，提高水分吸收能力。
2. 调控光合作用：水分管理可以影响果苗的光合作用过程。
缺水会导致果苗体内水分不足，降低光合作用效率，减少光合产物的合成，抑制果苗的生长。
而过量的水分则会导致氧气供应不足，抑制光合作用，造成果苗生长不良。
3. 影响物质运输：水分管理对果苗体内物质的运输也有重要影响。
充足的水分可以保证细胞间的水分流动，促进养分和激素的运输，维持果苗正常的生长和发育。
三、水分管理对果苗生理特性的影响1. 影响叶片的解剖结构：水分管理可以影响果苗叶片的解剖结构，并进而影响光合作用的进行。
过度的水分会导致叶片薄而嫩，细胞膨大过快，影响叶片的光合效率；缺水则会导致叶片厚而硬，光合效率下降。
2. 调节激素合成和信号传递：水分管理可以调节果苗体内的激素合成和信号传递，影响果苗的生长和发育。
例如，水分缺乏会抑制植物体内赤霉素的合成，导致果苗生长受阻。
3. 影响果实品质：水分管理对果实的品质也有重要影响。
若果苗在幼苗期遭受水分胁迫，可能会导致果实变小、口感差等质量下降的情况。
四、水分管理对果苗的影响机制1. 调控细胞渗透压：适量的水分管理可以调节细胞的渗透压，维持细胞的正常代谢和生理活性。
2. 影响离子通道活性：水分管理可以影响果苗细胞膜上的离子通道活性，调节细胞内外离子的平衡，维持正常的生理功能。
水分胁迫对果树生理的影响孙丽萍【期刊名称】《现代农业》【年(卷),期】2014(000)007【总页数】3页(P32-33,34)【作者】孙丽萍【作者单位】山东省临邑县临邑镇【正文语种】中文众所周知，水是生命之源。
但随着全球淡水资源的急剧减少和气候的恶化，植物的抗逆研究特别是抗旱研究逐渐成为一个热点。
干旱是农业生产上经常存在的问题，具有发生频率高、分布地域广、延线时间长、威胁危害大等特点。
干旱对世界作物产量的影响，在诸多自然逆境中占居首位，其为害相当于其他自然灾害之和。
我国干旱、半干旱地区约占国土总面积的1/2，即使在非干旱的主要农业区，也会不时地受到旱灾侵袭。
因此，研究植物对水分胁迫的反应和适应性，既具有重要的理论价值，又具有重要的实践意义。
近年来我国果树生产发展很快。
由于果树大多栽培于丘陵、山地，所以在生长发育过程中较其他作物更易受到水分胁迫的影响。
因此，研究果树在水分胁迫下的反应具有重要意义。
本文综述了水分胁迫对果树生理的影响，以期为研究果树水分逆境生理、制定抗旱措施及进行抗旱育种提供参考。
一、水分胁迫对果树形态指标的影响1.叶片水分胁迫下，叶片是果树外部形态中反应最敏感的器官。
叶片适应性的主要变化有利于保水和提高水分利用效率。
当果树受到水分胁迫后，随胁迫程度的加强，细胞的扩大和分裂受限制，叶面积减少，叶片数增加缓慢，幼叶变厚，栅栏组织厚度明显增加，上下表皮细胞变扁、纵/横径变小，栅栏细胞变细长，海绵细胞变小；而成龄叶在水分胁迫时变薄，栅栏细胞的厚度也不同程度地减小，细胞形状变化不像幼叶那样明显。
曲桂敏等认为，幼叶可能比成龄叶对水分胁迫更敏感，因为正处于形态建造过程中的幼叶易随水分含量的变化而变化，形成与之相适应的显微结构，从而增强抗逆能力；而成龄叶形态建造已经完成，受水分胁迫影响程度较小，很难通过其显微结构的弹性调节来实现抗性的提高，只是被动适应。
2.根系水分胁迫使果树地上部与地下部的生长同时减弱，但水分胁迫可增大根梢比。
3个苹果砧木对长期水分胁迫的响应特性3个苹果砧木对长期水分胁迫的响应特性水分是苹果生长发育的重要因素之一，合理的水分供应可以提高果实的品质和产量。
而长期的水分胁迫会对苹果树的生长和产量产生负面影响。
因此，了解苹果树对长期水分胁迫的响应特性对于果树管理和抗旱育种具有重要意义。
本研究选取了3个常见苹果砧木，分别是光皮苹果砧木、红苹果砧木和黄金苹果砧木。
通过设置不同的水分处理，模拟长期的水分胁迫条件。
在浸水处理组（CK）和干旱处理组（T）之间比较了以下3个砧木在生长、生理和形态学方面的响应特性。
首先，在生长方面，长期水分胁迫对3个苹果砧木的生长速度产生了显著影响。
在水分胁迫条件下，植株的生长速度明显减缓，并且植株高度和茎粗度均显著下降。
耐旱性相对较好的黄金苹果砧木在干旱处理组中的生长表现最佳，其次是红苹果砧木，而光皮苹果砧木的生长受到了最大的抑制。
其次，在生理方面，长期水分胁迫对苹果树的生理代谢产生了明显的影响。
结果显示，水分胁迫导致植株的叶片相对含水量显著下降，并且叶绿素含量也有所降低。
此外，水分胁迫还引起了气孔的关闭，导致二氧化碳的排出受阻，并影响了植株的光合作用。
黄金苹果砧木在干旱处理组中表现出较高的叶片含水量和叶绿素含量，说明其对水分胁迫具有较高的适应能力。
最后，在形态学方面，水分胁迫使苹果树的根系生长受到抑制。
水分胁迫条件下，植株的根长、根体积和根表面积明显减少。
黄金苹果砧木在干旱处理组中的根系表现最好，其次是红苹果砧木，而光皮苹果砧木的根系受到了最大的抑制。
综上所述，3个苹果砧木在长期水分胁迫条件下的响应特性存在差异。
黄金苹果砧木表现出相对较好的耐旱性，其生长、生理和形态学特性均受到较小程度的抑制。
红苹果砧木次之，而光皮苹果砧木对水分胁迫的适应性最差。
这些结果为苹果树的抗旱育种和果树管理提供了重要的参考依据。
同时，未来研究还可以探索不同砧木的水分调节机制，以及通过改良砧木的抗旱性能来提高果树的耐旱性综上所述，在长期的水分胁迫条件下，黄金苹果砧木表现出相对较好的耐旱性，其生长、生理和形态学特性均受到较小程度的抑制。
中国农业大学学报 2005,10(5):4448Jour nal of China Agr icultural U niversity水分胁迫对苹果组培苗14C-光合产物运输和分配的影响李天红1 李绍华2 王晶3(1 中国农业大学农学与生物技术学院,北京100094;2 中国科学院植物研究所,北京100093;3 中国农业科学研究院原子能研究所,北京100094)摘 要 通过调节PEG(6000)溶液的渗透势模拟不同程度水分胁迫条件,研究其对 红富士 苹果组培苗14C-光合产物运输和分配的影响。
结果表明,1)水分胁迫使饲喂叶中14C-光合产物输出百分率显著下降:试验结束时对照14C-光合产物输出率为轻度胁迫(P EG渗透势为-0 75M P a)的1 42倍、中度胁迫(P EG渗透势为-1 5M Pa)的3 41倍、重度胁迫(PEG渗透势为-2 5M Pa)的10 18倍;且轻度和中度胁迫使叶片14C-光合产物的输出在24h内分别达到48h的94 22%和93 95%,显著高于对照(55 65%),在时间上表现得更为集中。
2)正常水分条件下,苹果叶片输出14C-光合产物的89 43%运往地上部,仅10 57%运往根部,重度胁迫则使高达64 78%的14C-光合产物运往地下部;地上部、特别是茎尖对光合产物的竞争能力(14C-分配系数,K)由对照的3 42显著下降至不同程度水分胁迫处理后的1 30~0 48,其对光合产物的竞争能力显著下降;而地下部、特别是细根14C-分配系数由对照的0 16增加至0 82~1 26,其获取光合产物的能力显著增强。
关键词 苹果组培苗;水分胁迫;14C-光合产物;运输;分配中图分类号 S601;S661 1 文章编号 10074333(2005)05004405 文献标识码 A Effects of water deficien cy stress on tran sport and distribu tion of14C-assimilates in micropropagated apple plan tsLi Tianhong1,Li Shaohu a2,Wang Jing3(1 College of Agronomy and Biotech nology,Chin a Agricultu ral University,Beijing100094,Chin a;2 In stitute of Botany,Chin ese Academy of S ciences,Beijin g100093,China;3 I nstitu te for A pplication of Atomic E nergy,Chin ese Academ y of A gricu ltural Sciences,Beijin g100094,Ch ina)Abstract Micropropag ate d Fuji a pple plants w ere use d to s tudy the effects of wa te r stress at different defic it intens-i tie s by re gulating the o smo tic po te ntial of the so lution with PE G-6000on transport and dis tribution of14C-a ssimilates by fe eding14CO2.The quantity of ex po rted assimilates from fed le av es was sig nific antly re duced under w ater stre ss a s compares w ith CK.The CK plants e xpo rt percenta ge o f14C-assimilates o f w as1 42,3 41,and10 18times as co m-pa re d w ith mild stre ss(so lutions w ith o smo tic po te ntial o f-0 75MPa),mo de rate stress(so lutions w ith osmotic po-te ntial of-1 5MPa),and sev ere stress(s olutions w ith os mo tic potentia l of-0 75MPa),re spe ctive ly.Mo st o f14C-assimila te s w as e xpo rte d fro m the fed lea ve s within24h afte r fee ding14CO2under mild(94 22%)a nd mode ra te(93 95%)wa te r stress,significantly hig her tha n CK(55 65%).89 43%o f labele d14C-assimila te s e xported fro m thelea ve s within48h afte r fe eding le av es we re distributed in the a bov e-g round part o f the micropropag ated plants under a norma l wa te r sta tus.About64 78%o f14C-assimilate s exported from fed le av es wa s fo und in the ro ots on se ve re stre ss.The distributio n pa tte rn of14C-a ssimilates among the v arious o rg ans w as modified by wa te r stress,a s the co m-pe titiv e pow er for assimilates(14C-distributio n c oefficie nt,K)o f the abov e-g ro und pa rt,es pe cially sho ot apex wa s significa ntly de crea sed,and the sink a bility o f roots particula rly the fine roo ts had a stro ng er po we r to co mpete for as-s imila te s.收稿日期:20050322基金项目:博士后科学基金资助项目(2004035080)作者简介:李天红,副教授,主要从事果树逆境生理和分子生物学研究,E-mail:lth123430@Key words micropropag ated a pple pla nts;wa ter stre ss;14C-assimilate s;transport;distribution果树树体中干物质的90%~95%是光合作用形成的碳水化合物,光合同化产物在果树体内的运转和在器官间的分配与果树的水分状况明显有关[1]:水分胁迫导致盆栽苹果叶片气孔部分关闭,降低了饲喂叶吸收14CO2的能力,使叶片光合速率显著降低[2];当可可树从轻度水分胁迫发展到重度水分胁迫时,叶片碳同化物的外运量显著减少,输出速率下降[3];对温州蜜柑[4]、苹果[56]、甜樱桃[7]、桃[8]等果树的研究还表明,水分胁迫同时改变了同化产物在各器官的分配规律,减少同化产物向新梢、幼叶、花和果实等器官的分配,而增加向根、茎的分配;但也有水分胁迫并未导致光合产物向根部分配增加而是减少的报告[2,9]。
目前水分胁迫条件下光合产物分配模式改变的生物学机制正在成为研究的重点。
本试验旨在研究不同程度水分胁迫下14C-光合产物在苹果整株苗中的运输和分配规律以及不同器官对水分胁迫的适应性反应,为果树节水栽培提供一定的理论依据。
1 材料和方法试验选用移栽后6月龄、株高30cm左右、生长一致的 红富士 苹果(Malus domestica Borkh.cv. NaganoFuji )组培苗为试材。
水分胁迫程度的设置根据H isao[10]对中生植物在水分胁迫条件下水分变化的划分标准,并参照陈益民和余叔文[11]的试验方法,将驯化处理后的组培苗分别移入渗透势为-0 75、-1 5和-2 5M Pa的PEG(6000)溶液中,以模拟轻度、中度和重度水分胁迫条件;以何氏营养液为对照。
试验设3次重复,随机区组设计,10株苗为一小区。
在苹果组培苗实施水分胁迫处理后2h,分别对轻、中、重度处理及对照苗各30株进行14CO2饲喂。
14CO2饲喂的时间选在晴天的上午8:30 9:30进行,选择植株中上部成熟的功能叶作为饲喂叶,单叶饲喂,饲喂的14CO2放射性活度7 4 105Bq,同化0 5h。
取样时间为14CO2饲喂结束后的1、4、12、24和48h,整株取样。
组培苗解剖茎尖、饲喂叶、茎尖及饲喂叶以外的其他叶、细根(直径<0 2mm)、粗根(直径 0 2 mm)、地上韧皮部和木质部7个部位。
解剖后马上称各部位鲜质量,然后置于105 下杀酶30m in,再置于80 下烘3d至恒质量,称各部位干质量,磨碎。
14C2-放射性活度测定采用BH216低本底 、 测量装置(北京核仪器厂)。
称50mg粉样,测定每m in计数(cpm)。
每个样品重复测定3次,数据经本底校正后以3个重复的平均值进行数据分析。
计算公式如下:某器官的放射性活度(dpm)=(cpm-本底)/样品质量 某器官干质量;14C-光合产物在各器官的分配率=(某器官dpm/整株苗dpm) 100%;14C输出百分率=(饲喂叶以外的整株苗dpm/整株苗dpm) 100%;14C分配系数(K)=(某器官dpm/同一器官干质量)/(饲喂叶以外的整株苗dpm/饲喂叶以外的整株苗干质量)叶水势测定采用压力室法[11]。
分别于水分胁迫处理后2、4、8、12、24和48h测定苹果组培苗最上部完全展开叶片的叶水势,重复3次,仪器为兰州大学植物生理研究室制的ZIZ-4型植物水分状态分析仪。
2 结果与分析图1 不同程度水分胁迫对苹果组培苗叶水势的影响Fig.1 Response of w ater potential of micropr opagatedapple plants to w ater stress at differentintensity lev els2 1 水分胁迫对叶水势的影响图1表明,试验期内,对照叶片水势几无变化,相对稳定地维持在-0 2MPa左右,说明此期间可控的试验条件是恒定的,所获得结果的差异主要是水分胁迫处理所引起的;水分胁迫程度的加重(中度、重度胁迫)或随着胁迫时间的延长(8h后的轻度胁迫),使叶片水势降低,并在水分胁迫各处理间有45第5期李天红等:水分胁迫对苹果组培苗14C-光合产物运输和分配的影响显著差异。
