干旱胁迫对移栽期烟草幼苗光合特性的影响
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4个烟草品种干旱胁迫下萌发和苗期生理特性及抗旱性评价烟草是重要经济作物,在我国有较大种植面积。
在干旱胁迫下烟叶会出现水分亏缺,导致烟草产量降低,同时严重影响烟叶品质。
贵州是典型的岩溶高原山区,山高坡陡,岩溶地貌发育强烈,降雨后易产生径流流失,致使水分缺乏,常成为制约烟草种植和品质形成的主要因素,而耕地大多不连片、不平整,目前要实现大面积机械或自动灌溉都是不现实的,且改进耕作栽培方式也不能从根本上解决问题;因此,选育推广抗旱烟草品种是解决干旱威胁的一项经济有效的主要措施。
在烟草抗旱生理指标以及机理研究中,鉴定品种的抗旱性是首要工作,对选育耐旱性品种以减轻干旱危害具有重要意义。
Michel等发现聚乙二醇分子不进入种子,Khajeh-Hoe-seini等发现聚乙二醇没有毒性,所以聚乙二醇可以用来模拟干旱胁迫。
本研究利用15%的聚乙二醇(PEG-6000)溶液模拟干旱胁迫,探讨干旱胁迫对不同品种烟草种子萌发及生理指标的影响,为抗旱品种的筛选提供理论依据。
1.材料与方法1.1材料选用贵州省毕节地区主栽烟草品种毕纳1号、云烟87、韭菜坪2号和黔西1号这4个品种的种子。
种子由贵州省毕节市烟草公司提供。
1.2方法1.2.1种子萌发试验采用培养皿纸上发芽法,参照《国际种子检验规程》进行萌发试验。
将种子均匀置于铺有2层滤纸的培养皿(直径9cm)中发芽,培养皿分为2组,试验组每个培养皿中加入2mL15%PEG-6000作为渗透介质模拟干旱胁迫环境,对照组每个培养皿中加2mL蒸馏水代替2.结果与分析2.1干旱胁迫TN同烟草种子发芽特性的变化2.1.1干旱胁迫下不同烟草种子发芽率的变化发芽率是反映种子活力的常用指标。
从表1可以看出,PEG干旱胁迫对4个品种烤烟种子的发芽具有抑制作用,但不同品种对干旱胁迫的响应程度不同。
云烟87干旱胁迫下发芽率最低,为87.0%,但是相对发芽率最高,为95.3%;毕纳1号的相对发芽率为94.6%,略低于云烟87;黔西1号次之,为93.7%;韭菜坪2号的相对发芽率最低,为90.3%。
引文格式:刘娇, 姜永雷, 蔺璟煜, 等. 外源硅对干旱胁迫下烟草生长及生理特性的影响[J]. 云南农业大学学报(自然科学),2023, 38(2): 306−313. DOI: 10.12101/j.issn.1004-390X(n).202209009外源硅对干旱胁迫下烟草生长及生理特性的影响*刘 娇1, 姜永雷2, 蔺璟煜1,黄晓霞1 **(1. 国家林业与草原局 西南风景园林工程技术研究中心,西南林业大学 园林园艺学院,云南 昆明 650224;2. 云南省烟草农业科学研究院,云南 昆明 650021)摘要: 【目的】探究外源硅对干旱胁迫下烟株生长及生理特性的影响。
【方法】以云烟 87盆栽幼苗为材料,对其进行良好水分处理(90%~95%田间持水量)与干旱胁迫处理(35%~40%田间持水量),并施用不同含量外源硅肥(K 2SiO 3,0、1.0、1.5、2.0 g/kg),待烟株长至旺长期(45 d)时测定不同处理下烟株的生长形态、生物量、叶片光合色素含量、渗透调节物质含量及抗氧化酶活性。
【结果】干旱胁迫下,烟株的株高、叶片数、单叶面积、生物量、叶片光合色素含量及抗氧化酶活性均较良好水分处理组下降,而比叶面积和渗透调节物质含量升高;施加1.0~2.0 g/kg 外源硅对干旱胁迫下烟草的生长有一定的促进作用,主要表现为株高、叶片数、单叶面积、比叶面积、总生物量和根冠比增加,光合色素和渗透调节物质含量增加,抗氧化酶活性增强,丙二醛含量显著降低(P <0.05);且以2.00 g/kg 硅处理效果最明显。
【结论】施用外源硅可缓解干旱胁迫对烟草的伤害,提高其抗旱性。
关键词: 外源硅;烟草;干旱胁迫;生理特性中图分类号: S572.01 文献标志码: A 文章编号: 1004–390X (2023) 02−0306−08Effects of Exogenous Silicon on Growth and PhysiologicalCharacteristics of Tobacco under Drought StressLIU Jiao 1,JIANG Yonglei 2,LIN Jingyu 1,HUANG Xiaoxia 1(1. Southwest Landscape Architecture Engineering Research Center of State Forestry and Grassland Administration,College of Landscape and Horticulture, Southwest Forestry University, Kunming 650224, China;2. Yunnan Academy of Tobacco Agricultural Sciences, Kunming 650021, China)Abstract: [Purpose ]To explore the effects of exogenous silicon on the growth and physiological characteristics of tobacco under drought stress. [Methods ]Yunyan87 potted seedlings were treated with well water (90%-95% field water holding capacity) and drought stress (35%-40% field water holding capacity), and applied with different contents of exogenous silicon fertilizer (K 2SiO 3, 0, 1.0,1.5, 2.0 g/kg). The growth morphology, biomass, photosynthetic pigment content, osmotic regulatory substance content and antioxidant enzyme activity of tobacco plants under different treatments were measured when the tobacco plants grew to the flourishing period (45 days). [Results ]Underdrought stress, plant height, leaf number, single leaf area, biomass, photosynthetic pigment content云南农业大学学报(自然科学),2023,38(2):306−313Journal of Yunnan Agricultural University (Natural Science)E-mail: ********************收稿日期:2022-09-14 修回日期:2023-04-17 网络首发日期:2023-05-08*基金项目:云南省高层次人才青年拔尖人才项目(YNWR-QNBJ-2020-222);云南省科学技术厅基础研究专项(202001AU070006)。
干旱胁迫下外源ALA对烤烟幼苗光合特性和抗氧化能力的影响作者:王发展金伊楠李子玮陈彪熊亚南郝浩浩许自成来源:《中国烟草科学》2020年第01期摘要:為进一步探究外源5-氨基乙酰丙酸(ALA)对干旱胁迫下烟草幼苗抗旱能力的作用机理,以烤烟品种豫烟10号幼苗为试验材料,采用营养液培养的方法,研究叶面喷施不同浓度的(0~80 mg/L)外源ALA对干旱胁迫下烤烟幼苗烤烟光合特性和抗氧化能力的影响。
结果表明干旱胁迫下烤烟叶片细胞活性氧和硫代巴比妥酸(TBARS)含量增加,叶绿体遭到破坏,光合速率降低,植物生长受到抑制。
干旱胁迫下外源ALA能够显著降低烤烟叶片活性氧水平,提高抗氧化酶活性,以喷施20 mg/L ALA效果最为显著。
其中与PEG处理相比,净光合速率(P n)、蒸腾速率(T r)、气孔导度(G s)分别提高96.19%、96.79%和132.43%,抗氧化物酶(SOD、POD、CAT、APX)活性分别提高49.05%,61.97%,64.17%和70.08%。
喷施适宜浓度的外源ALA可有效提高烤烟叶片光合特性和抗氧化能力,缓解活性氧伤害,从而增强烤烟幼苗对干旱胁迫的适应能力。
关键词:5-氨基乙酰丙酸;烤烟幼苗;干旱胁迫;光合特性;抗氧化能力Effects of Exogenous ALA (5-aminolevulinic acid) on Photosynthesysand Antioxidant System of Flue-cured Tobacco Seedlings under Drought StressWANG Fazhan1, JIN Yi'nan1, LI Ziwei1,CHEN Biao1,2,XIONGYa'nan1, HAO Haohao3, XU Zicheng1*(1.College of Tobacco Science, Henan Agricultural University, Zhengzhou 450002, China;2. Xuchang Cigarette Factory, China Tobacco Henan Industrial Co., Ltd., Xuchang, Henan 461000, China;3.Zhumadian Branch of Henan Provincial Tobacco Company, Zhumadian,Henan 463000, China)Abstract:To furtherinvestigate the function of exogenous ALA in strengthening the ability of tobacco seedlings to resist drought,the effects of different concentrations (0-80 mg/L) of exogenous ALA on photosynthetic characteristicsand antioxidant activities of flue-cured tobacco (Nicotiana tabacum L.) seedlings of Yuyan 10 were studied using the method of hydroponic nutrient solution withpolyethylene glycol (PEG-6000) simulatingdrought stress artificially. The results showed that chlorophyll contentsand photosynthetic characteristics of flue-cured tobacco seedlings were significantlyinhibited under drought stress. Exogenous ALA could increase chlorophyll contents, photosynthetic characteristics, the activities of antioxidant enzymes,decrease the level of active oxygen metabolism and growthinhibition of flue-cured tobacco seedlings. And 20 mg/L ALA was considered to be the optimal concentration, with 33.09%, 45.04%,31.27% higher net photosynthetic rate (P n), transpiration rate (T r), stomatal conductance (G s), and 49.05%, 61.97%, 64.17%,70.08% higher activities of SOD, POD, CAT and APX. In conclusion,sprayingexogenous ALA with appropriate concentration could effectively enhance the antioxidant capacity andphotosynthetic pigment,relieve oxidative damage, thus enhance the flue-cured tobacco seedling's ability to adapt to drought stress.Keywords:5-aminolevulinic acid; flue-cured tobacco seedlings; drought stress; photosynthetic characteristics; antioxidant capacities煙草(Nicotiana tabacum L.)是我国重要的叶用经济作物之一,烟叶生产是烟区农民增收的主要来源,在国家和地区经济发展中发挥了重要作用[1-2]。
胁迫环境对植物光合作用的影响作者:林琨张鼎华来源:《安徽农业科学》2014年第31期摘要植物的光合作用是植物生理生态上最为重要的一个机制。
本文简述了植物光合作用的概念,并且通过不同胁迫条件下测定光合作用中的各项数据,来验证胁迫环境对植物光合作用的影响。
不同研究证明,胁迫环境确实对植物的光合作用有着不同的影响,主要为气孔因素或细胞内部调控机制受损。
关键词植物;胁迫环境;光合作用中图分类号 S184 文献标识码 A 文章编号 0517-6611(2014)31-10839-02Influence of Environmental Stress on PhotosynthesisLIN Kun, ZHANG Dinghua(Fujian Normal University, Fuzhou, Fujian 350108)Abstract Photosynthesis of plants is one of the most important mechanisms of plant physiology and ecology. The concept of plant photosynthesis was introduced, and data in photosynthesis under different stress conditions were measured, so as to verify the impact of environmental stress on plant photosynthesis. Different experiments show that environmental stress really has different impacts on plant photosynthesis, mainly are stomata factors or cell internal control mechanism damaged.Key words Plant; Environmental stress; Photosynthesis光合作用(Photosynthesis)是绿色自养植物合成有机物、维持其生命的重要途径。
干旱胁迫对烤烟生理特征和产质量的影响作者:李建平陈振国谭本奎上官力孙敬国孙光伟冯吉来源:《安徽农业科学》2021年第21期摘要為了探索干旱胁迫对烤烟的影响,在利川开展烤烟不同生育期不同干旱程度对烤烟某些理化特性及产质量影响的研究。
结果表明,在烟叶干旱过程中,随着干旱程度的加深,烟叶的光合指标和部分生理指标均受到较大影响,各项光合指标和生理指标都呈降低趋势。
烟叶的农艺性状也受到影响,随着干旱程度的加重,烟叶生长受阻,植株矮化,烟叶不能正常成熟,烘烤后烟叶的质量很差,对经济性状造成很大影响。
因此,在烟叶生产中应加强应对高温干旱的应对措施,避免旱灾损失。
关键词烤烟;干旱胁迫;理化特性;产质量中图分类号 S 572 文献标识码 A 文章编号 0517-6611(2021)21-0039-03doi:10.3969/j.issn.0517-6611.2021.21.010开放科学(资源服务)标识码(OSID):Effects of Drought Stress on Physicochemical Properties, Yield and Quality of Flue-cured TobaccoLI Jian-ping CHEN Zhen-guo TAN Ben-kui2 et al(1.Tobacco Research Institute of Hubei Province,Wuhan, Hubei 430030;2.Zigui Marketing Department, Yichang Tobacco Company of Hubei Province,Zigui, Hubei 443600)Abstract In order to research the effects of drought stress on flue-cured tobacco, the experiments of different drought degrees at different growing stages of flue-cured tobacco on physicochemical properties, yield and quality were carried out in Lichuan. The results showed that the photosynthetic indexes and some physiological indexes of tobacco leaves were greatly affected with the deepening of drought stress, and all the photosynthetic indexes and physiological indexes showed a decreasing trend. With the increase of drought degree, the agronomic traits of tobacco leaves were also affected. The growth of tobacco leaves were hindered, the plants were dwarfed,the tobacco leaves could not mature normally, and the quality of tobacco leaves after baking was poor, which had a great impact on economic traits. Therefore, the measures to deal with high temperature and drought should be strengthened in tobacco production to avoid drought loss.Key words Flue-cured tobacco;Drought stress;Physicochemical properties;Yield and quality基金项目中国烟草总公司湖北省公司重点项目“烤烟大田生长前期根系发育障碍及应对技术研究与应用”(027Y2020-004)。
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 plantsAbstract : 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.Keywords : plant drought stress inflengce引言:干旱可以分为土壤干旱和大气干旱,而大气干旱往往伴随着较高的温度,这两种干旱有时单独出现,但是,在一般情况下同时出现的,这两种干旱方式对植物的影响是相似的。
干旱胁迫抑制作物光合作用机理研究进展作者:汪本福,黄金鹏,杨晓龙,等来源:《湖北农业科学》 2014年第23期汪本福1,黄金鹏1,杨晓龙2,程建平1,赵锋1,陈少愚1(1.农业部华中地区作物栽培科学观测实验站/粮食作物种质与遗传改良湖北省重点实验室,武汉430064;2.华中农业大学植物科技学院,武汉430070)摘要:从叶绿体色素、叶绿素荧光动力学、光合酶、活性氧代谢等方面阐述了干旱胁迫降低作物光合作用的气孔限制和非气孔限制原因。
现有的研究表明,在作物遭受轻度和中度干旱胁迫时,光合作用下降的主要原因是气孔限制,即气孔导度下降,导致胞间CO2浓度下降,进而降低光合速率;在重度胁迫时,光合作用下降的主要原因是非气孔限制,即光合器官的光合活性下降,非气孔限制影响因素较复杂。
要深入了解干旱胁迫降低光合作用的机理,除了加强形态、生理水平的研究外,还要从分子生物技术水平研究干旱胁迫对光合作用的影响及各相关生理过程,利用基因工程手段,选育新的耐旱高光效品种。
关键词:干旱胁迫;光合作用;气孔限制;非气孔限制中图分类号:S311;Q945.11文献标识码:A文章编号:0439-8114(2014)23-5628-05DOI:10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2014.23.003干旱是农业生产中普遍存在的问题,中国每年因干旱造成作物减产达700亿~800亿kg,超过了其他逆境因素减产的总和[1]。
干旱胁迫导致作物减产主要是通过影响作物叶片的光合功能,使光合作用受到抑制,进而使作物减产。
干旱对光合作用的抑制机制前人已做了深入研究,但由于干旱胁迫的作物和胁迫环境的不同,目前的结论还存在一些争议,吕金印等[2]、严平等[3]通过研究干旱胁迫条件下小麦光合作用下降的机理,认为主要是由于气孔导度下降所致。
但Boyer等[4]报道认为光合作用受抑制是来自光合器官光合活性的下降。
随着对干旱胁迫研究的不断深入,有学者发现,在轻度胁迫时,光合速率降低的根本原因在于气孔导度的下降,导致胞间CO2浓度下降(Ci),光合作用随之下降,即光合作用的气孔限制;而在严重胁迫下,光合速率降低的根本原因在于光合器官的叶绿素解体[5]、光系统Ⅱ活性下降[6]、RuBP羧化酶活性受到抑制[7]等非气孔因素,即光合作用的非气孔限制[8-10],这一观点得到很多研究结果的支持[11,12]。