植物耐旱性研究

干旱导致水势降低而引起原生质脱水，随着原生质脱水而发生一系列影响，细胞膜透性增加，电解质外渗，破坏了正常的代谢过程，特点是抑制合成代谢加强分解代谢。耐旱性较强的棉花材料在水分胁迫10天后，细胞膜透性增加幅度和硝酸还原酶活性与光合效率下降幅度小，逆境解除后，恢复能力强，说明了抗旱性较强的材料在水分胁迫下，自身调节力强，细胞脱水程度小，原生质结构相对稳定可使硝酸还原酶活性、光合速率在干旱下仍保持较高水平。

抗旱性较强的棉花材料在水分胁迫期间，细胞膜透性增加幅度和硝酸还原酶活性与光合效率下降幅度小，成为干旱、半干旱地区合理选用品种的理论依据，也正是旱作区培育和推广耐旱性品种的原因。

水分胁迫对植物生理过程影响是一个复杂的问题，各个生理过程和不同生育阶段对水分胁迫

的反应是不同的。因此，筛选耐旱品种应根据作物生长发育对水分胁迫的最第三时期，选择在水分临界期对水分不太第三或干旱时合成代谢改变较小的品种。

以中亚热带旱地典型的玉米、花生、大豆、红薯4种旱地作物为研究对象,分析作物体内游离脯氨酸含量与其耐旱性的关系。结果表明:耐旱性强的作物体内游离脯氨酸高,同一作物随生长发育的进程,游离脯氨酸含量逐渐降低,同日内最小值在早晨6:30左右。

――柳建国，柯建国，陈长青，作物体内游离脯氨酸含量与耐旱性，安徽农业科学，1998，297-298 摘要:试验采用ＰＥＧ模拟干旱测定了3种豆科牧草(5个品种)种子的相对发芽率和胚根/胚芽比值,并在温室条件下采用盆栽控水研究了这3种牧草在水分胁迫下叶片相对含水量和质膜透性的变化规律。结果显示:种子萌发期抗旱性强的牧草其分枝期抗旱性亦强,抗旱能力依次为游客>德福>百脉根>胡亚>瑞文德。试验证明,利用生理生化方法和种子萌发实验进行牧草品种间抗旱性鉴定是可

行的。

1.3种子萌发试验各牧草挑选优质种子100粒,用1%ＮａＣｌ消毒15ｍｉｎ,用清水洗净后放入铺有两层滤纸的培养皿内,以清水做对照,分别用浓度为5%、10%和15%的聚乙二醇溶液(ＰＥＧ6000)胁迫种子,测定种子的发芽率。每种牧草重复3次,发芽温度为23～25℃,连续观察11ｄ。试验期间,于发芽后第7ｄ随机选取10株,测定各品种胚根与胚芽长度[1]。

1.4盆栽胁迫干旱试验取12个大型花盆(上直径为32ｃｍ,下直径为23ｃｍ,高为25ｃｍ),每盆装晒干田土与腐熟鸡粪混合土15Ｋｇ(田土13Ｋｇ:鸡粪2Ｋｇ,ｐＨ6.8),于2002年3月2日将各品种接种处理后按其栽培技术进行播种,并浇足水分。每个品种分成对照和处理两组,3次重复。在大棚内培养,保持土壤水分含量在20%左右,出苗1个月后进行间苗,每桶留10株。于5月1日控制水分,处理组停止浇水,使其自然干旱,对照组正常浇水。

1.5生理指标测定在干旱胁迫0ｄ、5ｄ、10ｄ、15ｄ,分别取其具有特征性的功能叶片测定叶片相对含水量(烘干法)[2]、细胞膜透性(电导法)[3];每次每品种取2个样,每个样重复3次。

－－郭彦军,倪郁,吕俊，豆科牧草种子萌发特性与其抗旱性差异的研究，中国草地，25（3）：24-27

摘要：本文采用土培试验研究了水分胁迫下接种ＶＡ菌根真菌Ｇｌｏｍｕｓｍｏｓｓｅａｅ,Ｇ.ｓｐ.和Ｇ.ｃａｌｅｄｏｎｉｕｍ对绿豆生长及代谢活动的影响。结果表明,水分胁迫严重抑制了植株的生长,但对ＶＡ菌根真菌的侵染能力影响不大。接种ＶＡ菌根真菌不仅有利于植株对土壤中磷和氮的吸收,而且明显改善了植株的水分状况,降低了植株叶片的脯氨酸含量,提高了接种株叶片的光合效率,显著增加了植株干物质量,增强了绿豆的抗旱性或耐旱性。3种真菌中,以Ｇｌｏｍｕｓｍｏｓｓｅａｅ的接种效果最好。

1 1材料

1 1 1供试土壤取西北农业大学农一站大田 土,过2ｍｍ筛混匀后在105℃高温间歇灭菌,取出放置14ｄ后待用。土壤基本性质为有机质1 69%;碱解氮38 8μｇ/ｇ,速效磷1

2 1μｇ/ｇ。

1 1 2供试作物绿豆ＰｈａｓｅｏｌｕｓｖｕｌｇａｒｉｓＬ.选用大小一致的种子,播前用10%的Ｈ2Ｏ2灭菌10ｍｉｎ。

1 1 3ＶＡ菌根菌剂Ｇｌｏｍｕｓｍｏｓｓｅａｅ(由中国农业科学院土壤肥料所提供),Ｇ.ｃａｌｅｄｏｎｉｕｍ和Ｇ.ｓｐ(由中国科学院南京土壤所提供),分别经白三叶草扩大繁殖获得各自的接种剂(含孢子、菌丝和侵染根段)。试验容器为19ｃｍ314ｃｍ316ｃｍ的塑料盆,用前用ＫＭｎＯ4溶液消毒,装土3ｋｇ。接种处理每盆加接种剂30ｇ;不接种处理每盆加等量灭菌接种剂和20ｍｌ浸泡混合接种剂(30ｇ)的滤液,以保证除ＶＡ菌根真菌外其它微生物区系一致。每盆播7粒种子,出苗后定苗4株。1997年6月16日播种,7月20日收获。

1 2方法试验设3个土壤含水量,即12%、18%和24%,同一含水量设接种Ｇｌｏｍｕｓｍｏｓｓｅａｅ、Ｇ.ｃａｌｅｄｏｎｉｕｍ、Ｇ.ｓｐ.和不接种4个处理,重复4次。同时,每盆加0 1ｇＰ2Ｏ5/ｋｇ土,150ｍｇＮ/ｋｇ土和150ｍｇＫ/ｋｇ土的肥料。绿豆生长期间,每天用称重法保持土壤含水量恒定。ＶＡ菌根真菌侵染率按Ｐｈｉｌｌｉｐｓ和Ｈａｙｍａｎ[4]的方法测定;植株干重用称重法测定;叶片相对含水量、水分饱和亏、脯氨酸含量按西北农业大学植物生理组编《植物生理学实验指导》[5]的方法测定;植株氮和磷含量用凯氏定氮法和钒钼黄比色法测定,叶片光合参数用Ｌｉ6200便携式光合仪测定;土壤成分按常规方法测定。

2 1ＶＡ菌根侵染率及对植株生长的影响测定结果表明,没有接种的植株,土著ＶＡ菌根真菌侵染率不超过8%,而接种后明显提高了菌根真菌对绿豆的侵染率。侵染率受土壤含水量影响明显,以含水量为18%时最有利于菌根菌的侵染,随着土壤水分的增加,侵染率逐渐下降,在土壤含水量为24%时,Ｇ.ｍｏｓｓｅａｅ和Ｇ.ｓｐ.的侵染率分别降低了12 9%和4 1%,只有Ｇ.ｃａｌｅｄｏｎｉｕｍ的侵染率略有上升。土壤含水量为12%时,3种真菌的侵染率仍保持较高水平。说明水分胁迫对菌根菌的侵染能力影响不大(表1)。

无论那种水分处理,接种ＶＡ菌根真菌均能促进绿豆生长,提高其生长量,与对照株相比差异显著。例如,在含水量为12%、接种Ｇｌｏｍｕｓｍｏｓｓｅａｅ、Ｇ.ｓｐ.和Ｇ.ｃａｌｅｄｏｎｉｕｍ的植株干重分别为不接种株的1 99倍,1 95倍和1 80倍。而含水量为18%的处理接种ＶＡ菌根,分别为不接种植株的2 09倍、2 01倍和1 96倍,此时,菌根对植株生长的贡献最大,特别是对植株地上部干物重的增加有最佳效应。说明ＶＡ菌根不仅能促进绿豆生长,而且能增强绿豆的抗旱性。

3小结

1 水分胁迫抑制了绿豆植株的生长,但对ＶＡ菌根菌的侵染能力影响并不十分严重。土壤含水量过高造成土壤通气不良,好气性ＶＡ菌根菌的发育受到抑制,对植株的侵染率降低。

2 接种:ＶＡ菌根菌促进了绿豆植株对土壤矿质元素的吸收和利用,提高了植株各部分磷和氮含量;同时,接种ＶＡ菌根菌也促进了绿豆植株对土壤水分的吸收和利用,明显改善了植株的水分状况,使得与光合作用有关的生理指标优于对照株,显著提高了叶片的光合效率,绿豆生长量增加,抗旱能力增加。

3 接种:ＶＡ菌根菌的植株叶片脯氨酸含量低于对照株,表明接种株受水分胁迫的影响较小,也说明菌根化绿豆的耐旱性高于对照株。

4 豆科植物接种:ＶＡ菌根菌比其他植物接种ＶＡ菌根菌意义更大,它不仅提高了植株本身的含磷量,并且促进了根瘤菌的固氮。ＶＡ菌根对绿豆的接种效应及对抗旱性的影响因菌种而异,3种真菌中,以Ｇｌｏｍｕｓｍｏｓｓｅａｅ的接种效应最佳。

－－贺学礼赵丽莉李生秀，水分胁迫及ＶＡ菌根接种对绿豆生长的影响，核农学报1999,14(5):290～294

提要:本文采用间断干旱胁迫法对国内外赖草属牧草10份材料的幼苗进行耐旱性测定,结果表明:赖草属牧草间存在耐旱力的显著差异,其中我国特有并广范分布的羊草、赖草、毛穗赖草和阿尔泰赖草抗旱能力较强。而国外引进的巨型赖草抗旱能力最差。其余均中等。试验还表明:幼苗存活率、苗高、根冠比、叶绿素含量和过氧化物酶活性可以做为一组评价禾本科牧草抗旱性的生理指标。其中,幼苗存活率、根冠比和叶绿素含量最能反应植物抗旱能力的差异。

1.2.1播种及幼苗培养方法将土:沙子:锯末按6:3:1的比例配成混和土装钵,每钵500克,浇水100毫升,自然渗透后备用。此时土壤含水量为40%左右。取10种赖草属植物种子,每种设三次重复,每个重复播种100粒种子,播种后覆盖0.5厘米混合土,压实后盖上塑料布(防止水分蒸发)进行发芽。播种后每隔三天浇水一次,每钵10毫升,以补偿蒸发的水分,至15天后种子不再发芽为止。记录发芽数,计算出苗率(%)。

1.2.2间断干旱处理及耐旱性测定方法

实验采用不连续干旱胁迫处理,即每两周(14—15天)浇水一次,每钵10毫升,反复间断干旱处理3个月,使土壤含水量由40%下降到5%左右,进行幼苗存活率(%)、苗高(cm)、苗鲜重(g)、根冠比、茎叶干鲜数量比、叶绿素含量和过氧化物酶活性测定。

7过氧化物酶活性测定:称0.1克鲜叶,加PH6.5的磷酸缓冲液5毫升冰浴下研磨成匀浆,倒入试管,再加5毫升PH6.5的磷酸缓冲液定溶。试管放在温度为0—4℃环境中自然层析,24小时后反应混合液在470nm波长下比色,测定光密度值,计算过氧化物酶含量。(过氧化物酶含量=测定OD470值/测定时间(秒)*样品鲜重(克)

（POD）

――易津，谷安琳，贾光宏等，赖草属牧草幼苗耐旱性生理基础的研究，干旱区资源与环境，2001，15（增刊）：47-50

2植物耐旱性机理根据

植物耐旱性特征,植物的耐旱性机理主要表现在下述几个方面。

2.1保持水分的吸收一般土壤干旱时,表层含水量迅速下降,而下层土壤含水量相对比较稳定。因此增加根系的深度和密度可吸取更多的水分。为了保持从土壤中吸收水分,耐旱性强的植物具有根系生长迅速,扩展范围既深又广的特点,增加了与土壤的接触面和吸收面积。例如生长在沙漠中的骆驼刺(Ａｌｈａｇｉｐｓｅｕｄａｔｈａｇｉ),地上分布只有几厘米,而地下却深达1 5ｍ,扩展的范围可达6 23ｍ。

2.2减少水分的损失植物减少水分损失可通过3条途径来实现。一是增加气孔阻力(Ｒｓ)和角质层阻力(Ｒｃ)。Ｐａｒｋｅｒ(1965)认为耐旱作物比不耐旱作物气孔关闭更快。由于气孔关闭,大大降低了蒸腾,因而有利于植物保持水分平衡,但Ｒｓ的增加对光合产物的累积却不太有利。二是降低叶片对太阳辐射的吸收,这主要由叶片的反射特性及叶片运动决定。叶片的卷曲、萎蔫以及角度和方位的改变都会降低对光能的吸收。由于叶片温度下降,气孔内外蒸气压差下降,蒸腾失水减少,但同时光合作用也会下降。许多植物叶表面具有柔毛、蜡质和盐分结晶物等均能降低叶面对太阳辐射的吸收。三是减少蒸腾面积。蒸腾叶面积减少有两层含意,即由于干旱胁迫使细胞分裂和伸展受抑而使叶面积维持在低水平和由于干旱胁迫使衰老致死脱落而引起的叶面积的大幅度减少。叶面积的下降对植物在极端干旱环境下的适应有重要意义。

2.3保持膨压当植物组织含水量下降时,植物仍能保持一定的膨压对维持生长以及其它生理功能都是致关重要的。植物这种保持一定的膨压就成为一种重要的耐旱机理。在低水势下植物保持膨压主要由两个途径来实现,一是渗透调节,可通过细胞内水分减少、细胞体积变小和细胞内溶质增加等3条途径来实现。渗透调节的主要作用是在水分胁迫下保持细胞的膨压、维持细胞的伸展、推迟萎蔫和气孔关闭、维持一定的光合作用,从而避免或减少光合器官受到光抑制作用。但是渗透调节仍有一定的局限性,即非普遍性(并非所有的植物都具有渗透调节作用)、暂时性(如果在缺水土壤中充分灌水,植物本来具有的渗透调节能力在随即而来的下一次干旱中消失)和有限性(植物的渗透调节能力是有一定限度的,并受水分胁迫程度、发展速度和其它环境条件的影响,通常水分亏缺发展迅速或严重时,渗透调节能力变小或消失)。二是增加细胞弹性,现在普遍认为,随着组织含水量和水势的下降,高弹性的组织比低弹性的组织具有更大保持膨压的能力(Ｊｏｎｅｓ,1981)。由于组织细胞弹性可以决定相应压力势(Ψｐ)的变化,因而在植物耐旱性评价中占有重要的地位。

2.4原生质忍耐脱水植物忍受和适应极度干旱胁迫的能力主要决定于原生质体忍耐脱水的能力。在Ｋｒａｍｅｒ(1983)的著作中指出,扁桃叶子能干燥到饱和亏缺的70%而不受伤害,油橄榄

为60%,无花果为25%。可见树种间的差异是很大的。关于原生质忍耐脱水的能力称之为耐干性(ｄｅｓｉｃｃａｔｉｏｎｔｏｌｅｒａｎｃｅ)。Ｈｓｉａｏ(1973)曾建议把植物含水量失去50%和50%以上称为干化。这就为评价植物原生质忍耐脱水的能力提供了一般性标准。细胞脱水导致伤害的机理,目前还缺乏足够和确凿的证据。许多研究者都提出不同的假说,归纳起来有4种,即机械伤害假说、蛋白质聚合假说、自由基假说和超微结构的破坏和修复假说。

3. 植物耐旱性的鉴定

关于植物耐旱性的鉴定,一航按照植物生长所处的环境的不同,其鉴定方法可分为:田间鉴定法、干旱相同法和人工气候室法。田间鉴定法主要采用ＰＶ技术,但在野外实际条件下进行ＰＶ田间测定,技术难度较大,且对一个树种或植物,一般需要一个生长季的ＰＶ田间才能得到结果,张建国等(2000年)在京西山区人工林研究中提出,在北方测定新叶和嫩枝生长时期树木耐旱能力的大小能够代表树木整体耐旱能力的大小,这一结论为快速准确的鉴定树种间耐旱能力的差异提供了依据,因为树木这一时期为耐旱能力最弱时期,这为ＰＶ技术在野外条件下树木耐旱鉴定方面提出新的偿试。干旱相同法和人工气候室法多采用盆栽试验,对盆栽苗木进行土壤干旱处理是一种快速鉴定树木耐旱特性及其机理的好方法,实施条件易于控制,为一个常用方法,但盆栽试验也有一些难以克服的缺点,如苗木根系的生长受到抑制,盆栽土壤湿度不均等。为了克服这些缺点,在实验的设置过程中,对苗木的大小和盆子的选择都应当给予高度重视,并且野外条件下树木根系的研究也是十分必要的。

5耐旱性评价指标根据植物耐旱机理,耐旱性评价是进行干旱地区树种选择的关键。胡新生(1998年)在分析了柏木的抗旱机制和耐旱性的基础上,提出耐旱性指标的筛选如下

――章应峰，费世民，王鹏等，干旱地区树木耐旱性研究现状评述，四川林业科技，2001，22（4）：24-31

摘要:对驼绒藜属7份材料的种子及幼苗进行水分生理和耐旱性研究。结果表明,种子萌发时的吸水能力很强,需水量高,达到种子重量的4～7倍;种子吸水能力在种间和生态型间存在差异;种子萌发时的吸水量与其原产地的降水量呈负相关,而与种子苞片的重量呈正相关,其中生长在恶劣生境条件下的材料,苞片毛较重而密,种子吸水量较高;种子萌发吸胀吸水期的吸水速率与其活力呈负相关。供试材料的耐旱性很强,但是幼苗的耐旱性很差,主要表现在种子萌发时的需水量较高,幼苗生物量低,与其属于低营养短寿命类型的遗传特性有关;幼苗生长的最低需水量与种子的活力呈正相关,而与成熟植株的耐旱性无关。驼绒藜属牧草种子萌发和幼苗生长的水分条件是制约目前生产开基的技术关键。

――易津,王学敏,谷安琳等，驼绒藜属牧草种子水分生理及幼苗耐旱性研究，草地学报，2003，11（2）：03-07

摘要概述了国内外评定作物抗旱性的一些常用方法和鉴定指标。常用方法包括田间直接鉴定法、旱棚或人工气候室法、盆栽鉴定法、间接鉴定法。鉴定指标包括形态指标、生理指标、生化指标、产量指标。

1.3盆栽鉴定法：包括沙培、水培、土培。根据需要先用盆栽培养不同苗龄的苗,然后将正常生长的苗转移到高渗溶液中(聚乙二醇、甘露醇、蔗糖、生理盐水等)进行脱水处理,研究农作物的恢复能力,并结合测定一些生理指标和形态指标来评价农作物的抗旱性。该法简单易行,适宜于苗期大

批量品种(系)的抗旱性鉴定。但作物后期的抗旱性鉴定用此法不便。用高渗溶液进行种子处理,根据种子的萌发百分数评价苗期的抗旱性。但是,由于掌握的标准不统一,一部分人认为种子在高渗溶液下的发芽率不能代表苗期的抗旱性;另一部分人认为高渗溶液下种子芽的伸长与出苗期的抗旱性有关[2]。

1.4间接鉴定法不论是直接鉴定法、旱棚或人工气候室法,还是盆栽鉴定法,都存在周期长、易受环境因素影响等缺点,因此,人们都在积极探索间接鉴定法,即在实验室用生理生化指标评价作物的抗旱性。例如:植株或叶片的水势、脯氨酸和脱落酸的含量等都与作物的抗旱性有一定联系。但是用任何单一的生理生化指标来评价一个品种(系)的抗旱性都不能完全反映出作物的抗旱能力,而且这些指标因生育期、环境而异,因此目前还需要进一步研究它们的规律。

2抗旱性鉴定指标

根系发达的根系必然使作物吸水效率提高,而使旱情减缓。主要包括根数、根长、根重、根/冠比等。

叶片控制气孔开闭是植物调节水分散失的主要手段之一。Ｋａｒｅｍｉ等人(1978)发现,小麦基因型间的气孔数目有差异,较少的气孔数抗旱性较好。

生理指标

水分生理指标作物的抗旱性与植株的水分状况有关,许多科学工作者对作物的水分生理很感兴趣。Ｓｉｎｃｌａｉｒ等(1985)指出,叶片相对含水量是一个很好的水分状况指标。Ｓｃｈｏｎｆｅｌｄ(1988)研究结果表明,叶片相对含水量[ＲＷＣ=(鲜重-干重)/(饱和重-干重)3100]高的小麦品种抗旱性强。Ｒｅｇａｎ等(1993)用碘化钾作脱水剂,于子粒发育到1/3时喷洒小麦茎叶,结果表明粒重和产量的损失率与品种抗旱性高度相关,抗旱性强者损失率低[12]。

渗透调节渗透调节系作物抵御干旱的一种重要方式。不同作物品种(系)之间,可溶性糖含量、氨基酸含量及其他物质含量上存在差异。Ｌａｄｕｍａｎ(1983)研究了栽培和野生大麦体内甜菜碱积累的基因型差异及其与抗旱性相关,干旱胁迫使甜菜碱含量增加。但是,目前仍有很大分歧,有待进一步研究。

质膜透性变化膜伤害的程度可通过电导率值反映,其值的大小与品种的抗旱性有关。Ｂｌｕｍｅ(1981)用40%ＰＥＧ作为脱水剂,对31个品种的电导率值作了测定,结果它们的质膜伤害率为25.3%～80.6%。这个指标已在玉米、小麦、水稻、豆类、高粱、谷子等作物粗选中得到应用。

生化指标

光合速率Ｂｏｙｌｅ等(1970)的试验结果表明,当叶水势下降到-8巴时,玉米的光合作用开始受到抑制;在-18～-28巴时,其光合作用完全停止。高粱幼苗的光合作用在叶水势为-10巴时,开始受到抑制;在-14巴时,其光合作用降低50%;到-20巴时,其光合作用完全停止。所以认为,光合速率的抑制可以作为抗旱性指标。Ｂｌｕｍ(1979)试验表明,高粱叶片叶段或离体叶绿体的光合速率与植物耐旱性有关,在干旱胁迫下,抗旱性较强的品种能维持较高的光合速率[6]。

脯氨酸含量Ｓｉｎｇｈ(1972,1973)用大麦研究,得出在相同叶水势下,存在着脯氨酸积累的品种间差异,并与田间的抗旱性为正相关,脯氨酸含量高抗旱性强。

酶活性芮仁廉等人(1990)[6]选用58个甘薯品种在强光、高温、干旱逆境下进行处理,测定其光抑制反应。结果表明,ＳＯＤ活性原有水平与诱导增加的水平不同,光抑制反应也有很大差异。ＳＯＤ活性水平高及其诱导增加大的品种,光抑制程度小,品种抗逆性强,反之结果也相反。因此,ＳＯＤ活性可以作为甘薯种质资源抗逆性筛选的参数之一。小麦的抗旱性与水分胁迫条件下体内ＳＯＤ酶、过氧化氢酶(ＣＡＴ)、谷胱甘肽还原酶的活性呈显著正相关。

――路贵和，安海润，作物抗旱性鉴定方法与指标研究进展。山西农业科学，1999,27(4):39～

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摘要:根据近年有关文献资料,从叶水势、渗透调节、光合作用、干旱诱导蛋白、激素调节、膜抗氧化酶等方面,对小麦抗旱性研究在生理生化方面所取得的进展作一综述。目前认为,作物抗旱

性研究的前沿是从分子水平阐明作物由干旱胁迫引起生理生化变化的本质原因,并通过基因工程的手段进行抗旱基因的重组,从而创造新的抗旱品种,将是一个前景诱人的目标。

2小麦抗旱性的生化基础

干旱诱导蛋白

植物对干旱的适应能力不仅与环境干旱强度、速度有关,而且植物的抗旱能力也受自身基因的调控。在一定干旱胁迫下,有些植物能进行有关抗旱基因的表达,随之产生一系列形态、生理生化及生物物理等方面的变化而表现抗旱性。目前研究较多的是LEA蛋白。Dure(1993)和Bray(1993)分别报告了LEA蛋白的氨基酸序列及部分性质。Xu等(1996)已将大麦LEA蛋白基因(HUAI)导入了水稻悬浮细胞中,并获得耐水分胁迫和盐胁迫的转基因水稻植株。除LEA蛋白外,液泡膜上的水孔蛋白(aquaporins)也是研究较多的一种蛋白,Shigehiro等发现在干旱和盐胁迫下,可使烟草水孔蛋白mRNA 表达水平明显提高。但有关干旱胁迫下小麦水孔蛋白的研究较少。干旱确实可诱导产生新的蛋白,但这些蛋白的结构和功能以及与抗旱性的关系还值得进一步深入研究。

酶活性变化

2.3.1膜脂过氧化与抗氧化酶

植物在干旱胁迫下的脂膜损伤和膜透性的增加是干旱伤害的本质之一。Vieira等研究发现,原生质膜对干旱最敏感[23]。质膜是细胞的最外一层薄膜,它率先感受着外界环境条件的变化[24]。一些学者认为,干旱引起膜伤害是由于生物自由基引起膜中不饱和脂肪酸过氧化和保护酶系统(SOD,CA T,POD)活性下降造成的[25,26]。Zhang和Kirkham(1994)指出,水分胁迫改变了小麦自由基生成和酶保护反应之间的平衡,六倍体小麦的抗氧化剂不如二倍体和四倍体的有效。水分胁迫使叶细胞的区隔发生破坏,释放出原来处于潜在状态下的酸性水解酶类,以及氧化酶类和脂化酶类,这些酶活性的增强除了引起水解作用加强外,也引起膜稳定性和相应的许多代谢反应发生变化[27]。蒋明义的研究认为,水分胁迫确实能导致植物体内产生破坏性极大的2OH,并进一步证实由于水分胁迫影响植物体内过渡金属(主要是铜、铁)含量,驱动Fenton型Haber-Weiss反应而产生2OH[28]。膜脂过氧化会引起膜的流动性和表面电荷密度降低,进一步引起膜蛋白构象和功能发生改变,从而引起细胞一系列生理生化过程的变化,质膜脂质物理状态的改变可能是植物感受渗透胁迫的原初响应[29]。

除了上述的酶促抗氧化清除系统外,植物体内存在着非酶促活性氧清除系统,主要有维生素C、维生素E、谷胱苷肽还原酶( GR)、类胡萝卜素( CAR)及一些含巯基的低分子化合物(如谷胱苷肽,半胱氨酸等)。赵会贤等研究发现,小麦幼苗在水分胁迫下,细胞内谷胱苷肽( GDH)浓度高,能阻止酶-SH的氧化,维生素C有清除2OH-的效应。

2.3.2硝酸还原酶(NR)硝酸还原酶(NR)参与植物体内硝态氮的还原过程,直接影响体内的氮代谢,是作物氮素代谢的关键酶,在干旱胁迫下NR的活性和作物生长发育有密切关系。汪沛洪(1991)实验表明,不论在叶中还是根中,NR对水分胁迫极为敏感,抗旱品种NR活性降低速率低于敏感品种,并指出水分胁迫主要在翻译水平上阻碍小麦幼苗NR的合成。Y adav等研究认为,小麦在PEG轻度胁迫下,NR的活性有所提高,但在严重胁迫下,NR的活性开始下降[31]。Neeru报道小麦在PEG渗透胁迫下,叶片的NR活性很快下降,并得出结论,在渗透胁迫初期,NR活性的下降主要是由于其功能的失活,并非合成量的减少[32]。Sinha等(1981)对三个大麦品种研究指出,干旱抑制光合和呼吸,导致NADH水平降低,从而NR活性也降低。在小麦上是否也具有同样的机理,还有待进一步研究。

不同强度或类型的水分胁迫很可能导致不同程度或方式的适应性反应。可以认为,植物对干旱的反应过程可能包括胁迫感受,激素反应,信号转导,基因表达调控,酶活性变化,渗透调节,气孔运动,形态或生长速率改变等多个或其中几个环节的协同作用,其中有些环节在特定条件下起主导或关键作用。从植物对干旱响应的顺序上而言,可能存在一个适应、伤害、修复、补偿的自我调节过程。系统研究一系列适应性反应显然是必要的,但由于生命本身的高度复杂性以及研究者的知识储备、技术力量、实验仪器设备诸多因素的限制,实际工作中只能涉及一个或少数几个环节,故对小麦抗旱性的研究宜采用几个关系密切的生理生化指标对其不同途径的抗旱方式进行深入研究,明确引起这些生理生化

变化的基因调控机制,把微观机制与宏观表现、不同器官对干旱胁迫的反应与作物整体对干旱的响应相结合来揭示小麦抗旱机理,培育高产、高效、抗逆的优良旱地品种。目前,随着生物技术的广泛应用,从分子水平上阐明作物抗旱性的物质基础及其生理生化功能,从而通过基因工程手段进行抗旱基因重组以创造抗旱新类型,应当是我们追求的一个重要目标,也是当前研究的一个热点。

――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，2000，18（3）：87-92 1材料与方法

实验材料为宁夏各时期推广品种宁春4号、宁春16号、宁春20号、阿勃、红芒及引进品种旱麦8015和京3387共7个小麦品种,均由宁夏农业生物技术重点实验室抗性生理及分子育种室提供。种子经(0.1%升汞)消毒、浸种吸胀24ｈ后分别置于20%、30%、40%聚乙二醇(ＰＥＧ-6000)及17.6%蔗糖溶液中发芽,以蒸馏水为对照,发芽均在28℃的条件下进行,逐日统计发芽数,以芽长相当于种子一半长或根长达种子长度作为发芽标准[2]。4天后测定发芽势,8天后计算发芽率及干旱伤害率,并测量芽和根长。

干旱伤害率(%)=（正常发芽数-高渗发芽数正常发芽数）3100

幼苗期高渗溶液胁迫对生长影响的试验用材料同上,将生长一致8ｄ龄的幼苗培养于不同浓度ＰＥＧ-6000及17.6%蔗糖的Ｈｏａｇｌａｎｄ培养液中,每12ｈ更换培养液一次,以减少浓度误差,4ｄ后分别测定地上部及根部的鲜重与干重,计算其鲜重/干重和根/冠值,同时用澳大利亚产ＳＰＡＤ-501型叶绿素计测定叶片叶绿素含量。

高渗溶液胁迫下小麦幼苗的根/冠值都比对照大,各处理的增大程度依次为30%ＰＥＧ〉20%ＰＥＧ〉17.6%蔗糖处理,各品种之间的根/冠值增大幅度也有所差异,三处理均为宁春20号根/冠值增幅最大,红芒增幅最小。据研究认为,水分胁迫下根/冠值增大有利于吸收和水分利用效率提高,是作物对干旱的一种适应[3],可见宁春20号在幼苗期适应干旱能力较强,而红芒相对较弱。

――惠红霞，李树华，许兴，高渗溶液鉴定小麦抗旱性的方法研究，宁夏农学院学报，21（3）：

28-33

摘要大豆抗旱性在水分不足的干旱和半干旱地区的大豆生产中起着重要的作用,是高产稳产的限制因素之一,品种的抗旱性好,产量就高。本文从抗旱资源的鉴定和筛选、干旱对大豆生长发育的影响、抗旱性的生理基础、抗旱指标与分级方法等方面概述了大豆抗旱性研究的进展。

具抗旱性的作物往往根系发达、根冠比较大、叶片的气孔多、输导组织发达、茸毛多、角质化程度高或蜡质层厚,这样的构造对水分的贮藏与供应都很有利。在生理上,抗旱性强的品种在干旱情况下,不削弱酶的合成活性,能够保持较强的同化能力,蛋白质与淀粉等主要干物质的合成仍然维持较高的水平,能够积累一定的干物质;在干旱时,原生质的粘性较大,束缚水含量较高,自由水含量较少,能够维持体内水分的协调平衡。

实验室鉴定

在实验室内,通常用高渗溶液如聚乙二醇(ＰＥＧ)[11-15]、蔗糖、葡萄糖[16]或甘露醇溶液[17]等进行干旱模拟来研究其对种子萌发和幼苗生长发育的影响,从而鉴定大豆品种的抗旱性。Ｂｏｕｓｌａｍａ等[14]用-0.6ＭＰａ的ＰＥＧ溶液对20份大豆品种进行种子发芽试验,结果,ＦｏｒｒｅｓｔＥｓｓｅｘ发芽较好,表现出较强的抗性。使用溶液培养幼苗的鉴定结果与自然鉴定的结果有极显著的正相关。因此他们认为,用高渗溶液培养的方法来鉴定大豆的抗旱性是较可靠和具有应用价值的大豆抗旱性鉴定方法。高渗溶液法简单易行,周期短,只要种子质量有保证,可以做为大批量的筛选方法。

叶片电导率的测定：

大豆叶片在干旱逆境条件下,细胞膜会受到破坏,细胞内含物向外渗漏,叶片电导率增加,通过测定叶片的电导率,计算出细胞膜的伤害率,再根据伤害率的大小来鉴定大豆品种的抗旱性[18-19]。伤害率=处理电导率值煮沸后电导率值3100%凡伤害率小的,表明该品种在干旱逆境条件下,细胞膜的破坏程度较轻,品种的抗旱性较强;随着伤害率的增加,其抗旱性随之下降。在选择鉴定方法时,应本着

可靠实用、简便易行的原则。

田间鉴定

最直接,能够真实反映出大豆的种性,但是,难以控制环境的水分状况。

4.1产量性状指标

根据产量表现来判定大豆的抗旱性,这是抗旱鉴定的经典方法,它适用在田间或干旱棚等的鉴定。在使用产量指标时,通常用抗旱系数进行分级。

抗旱系数=干旱胁迫产量/ 非胁迫产量。抗旱系数在0-1之间,抗旱系数越大,抗旱性越强。

4.2种子萌发指标:种子在高渗溶液或在有不同渗透势的土壤中萌发,根据其发芽势和发芽率来评价抗旱性。萌发胁迫指数=干旱胁迫下种子萌发指数(ＰＩＳ)对照种子萌发指数(ＰＩＣ)其中,种子萌发指数(ＰＩ)=(1.00)ｎｄ2+(0.75)ｎｄ4+(0.50)ｎｄ6+(0.25)ｎｄ8;ｎｄ2,ｎｄ4,ｎｄ6,ｎｄ8分别为第2,4,6,8ｄ的种子萌发率。

－－孙祖东，陈怀珠，杨守臻等，大豆抗旱性研究进展，大豆科学，20（3）：21-26

8个小麦材料种子经精选后,用0.2%HgCl2消毒8min,冲洗干净后于水中浸泡吸胀8h,均匀摆放在直径10cm底部覆有滤纸的培养皿内,于人工气候箱内萌发24h,挑选长势一致的种子移至覆有纱网的塑料盆内于生长室内用1/2Hoagland营养液进行液体通气培养,培养条件为用生物灯进行照光,有效光量子密度为110μmol2m-22s-1,光暗周期为12h/12h,昼夜温度为25℃/20℃,相对湿度为65%±5%,用加氧泵向塑料盆内通气,以保证根系生长良好。待幼苗长至二叶一心时,分别配置渗透势为-0.5MPa的含PEG(T1)和NaCl(T2)的Hoagland营养液,并用完全的Hoagland营养液作为对照,对不同的小麦进化材料进行胁迫处理。

――许兴,郑国琦,邓西平等，不同基因型小麦幼苗抗旱抗盐性比较研究，西北植物学报2002,22(5):1122—1135

摘要（部分）几种保护酶活性在干旱处理期间均表现为双峰曲线，-0.5Mpa 胁迫下酶替代性变化幅度较小。不同地理种种群头羊草酶活性最高值及上升到最高值的处理时间均存在着一定差异。嘎松山种群的SOD和CAT活性上升很快，但后期活性较低，3种酶活性的最高值均大于其它两个种群，阿巴嘎种群活性最高值出现时间晚，后期维持较高的酶活性。胁迫条件下，SOD和CAT 活性与MDA含量成正相关。POD活性与MDA含量无显著相关性。渗透胁迫下的阿巴嘎种群叶片含水量下降少，脯氨酸积累量大，胁迫前期保护酶活性上升快，后期酶活性较低，膜脂过氧化作用较强。不同种群羊草的耐旱机制可能存在差异，而保护酶系统的调节是其对生态环境适应的重要生理反应。

干旱胁迫与植物膜脂过氧化及保护酶系统关系的研究已受到普遍重视。在水分胁迫与活性氧代谢关系的研究中，Bewley首先提出了关于植物旱害的自由基假说：在干旱胁迫下，一方面植物细

胞内产生大量的自由基，自由基代谢的平衡被破坏，过剩自由基的毒害之一是引发或加剧膜脂过氧化，使细胞膜系统受损伤. 严重时导致植物细胞死亡；另一方面耐旱性植物可动员酶性的和非酶性的防御系统保护细胞免遭氧化伤害。前者包括超氧化物歧化酶SOD、过氧化物酶POD、过氧化氢酶CA T、抗坏血酸过氧化物酶ASP等；后者则有还原型谷胱甘肽GSH、生育VE、类胡萝卜素CAR、生物碱ALK 及甘露醇等。它们的协调作用能有效清除自由基，防御膜脂过氧化，从而使细胞膜免受其害。目前已有众多研究证明保护酶活性与植物的抗旱性有一定的关系。

选用叶龄及长势基本一致的幼苗，用1/2H培养液在1L培养缸中水培，缓苗一周后实施水分胁迫。每个种群羊草分为3组：对照(500ml蒸馏水+1/2H) 、处理1(500ml25%PEG+500蒸馏水，12.5%的PEG6000溶液，渗透势为0.5MPa)、处理2（500ml50%PEG+500蒸馏水，25%的PEG6000溶液，渗透势为1Mpa），每天补加营养液以维持一定的渗透势和营养液。持一定量的培养液和一定的渗透势。每个处理重复3次，每盆3株，每隔1d取一次样，取样时间为上午9:00-10:00。自心叶起第2叶用于测定叶片含水量,及游离脯氨酸含量，第3叶测定SOD、POD和CA T活性及MDA含量。实验共进行15d。

POD是植物抗性生理中研究较多的一种酶，它能分解植物体内过多的过氧化物。POD活性在3个种群羊草叶片中均随渗透胁迫强度的增加而增加。无论是轻度胁迫还是重度胁迫，处理前期（0-8d）各种群羊草POD活性变化不大。胁迫第10d 3个种群羊草叶片的POD活性均达到峰值，且重度胁迫峰值大于轻度胁迫，随后均表现为迅速下降并接近对照的数值，重度胁迫下嘎松山种群POD活性峰值最大，而轻度胁迫下阿巴嘎种群峰值最大，阿巴嘎种群在重度胁迫6d后叶片的POD活性开始迅速增加，对渗透胁迫的反应比其他两个种群迅速。

本实验的结果表明，渗透胁迫初期，随着胁迫强度的增加和胁迫时间的延长，保护酶系统具有积极的防御反应，消除自由基及活性氧能力增强，SOD、POD、CA T活性均呈上升趋势，MDA增加缓慢，但当胁迫达到一定程度时，保护酶系统的保护能力下降，导致活性氧代谢失调，膜脂过氧化作用加剧，同时膜的损伤进一步加剧，MDA含量的变化与SOD、POD、CA T活性增加有关。SOD 活性的升高与SOD、POD、CA T活性增加成正相关。说明酶清除自由基速率小于自由基积累速率，植物体内仍产生一部分过剩的自由基，从而引发了膜脂过氧化作用，致使膜脂过氧化的最终产物MDA积累，而POD活性的升高与MDA含量的增加相关不显著，表明渗透胁迫下羊草维持SOD、POD、CA T较高活性是其抗旱的生理基础之一。

――刘惠芬，高玉葆，史铭均，不同种群羊草幼苗保护酶系统对干旱的反应及其生理生态适应，农业环境科学学报，2003，22（6）：641-646

摘要:为了探讨臭柏Ｓａｂｉｎａｖｕｌｇａｒｉｓ的耐旱机理,运用切枝蒸腾法,室内实验和野外调查相结合,测定了干旱胁迫条件下臭柏的气孔蒸腾和角质层蒸腾。室内实验是将臭柏插穗带往日本冈山大学扦插,生根扦插苗移植于砾耕栽培装置中,设置对照区、弱干旱胁迫区和强干旱胁迫区(培养液渗透势分别为0ＭＰａ、-0 1ＭＰａ和-0 3ＭＰａ)3种处理进行长期的干旱胁迫室内模拟实验。野外调查是在中国毛乌素沙地土壤水分条件不同的沙丘上部和沙丘下部选择供试样品进行测定。结果表明,气孔蒸腾是臭柏水分消耗的主要形式。在干旱胁迫条件下,臭柏的气孔更加敏感,迅速地关闭,降低蒸腾速率,以减少水分的散失。

多数的旱生植物以敏感的气孔开闭及时调节气孔蒸腾及以低的角质层蒸腾,防止体内水分的消耗[1,2]。气孔蒸腾与角质层蒸腾是同时发生的,在野外条件下直接测定是较困难的,一般人们多研究其总蒸腾速率[3,4]。吉川贤等[5]根据切枝蒸腾法间接地推断树木的气孔蒸腾与角质层蒸腾,取得了良好的结果。臭柏Ｓａｂｉｎａｖｕｌｇａｒｉｓ是我国干旱半干旱地区分布的优良树种,因它在极端环境条件下表现出强的适应能力和较好的生态社会效益,受到国内外的重视[6]。本研究试图运用切枝蒸腾法在臭柏天然分布区内的不同立地条件下及长期的干旱胁迫模拟实验条件下,讨论臭柏的气孔蒸腾及角质层蒸腾,探讨其环境适应机理。

1 3干旱胁迫模拟实验

干旱胁迫模拟实验在日本冈山大学农学部实验室内进行。测定时的平均气温31℃,平均相对湿

度43%。测定材料选自冈山大学农学部砾耕栽培装置中(图2),干旱胁迫连续处理2ａ的臭柏扦插苗[7,8]。该苗木是从内蒙古林学院校园内生长的10年生臭柏上采插穗,带往日本冈山大学扦插,生根扦插苗移植于砾耕栽培装置中。干旱胁迫处理是在Ｈｏａｇｌａｎｄ培养液中加入ＰＥＧ(分子量6000)[9～14],参考毛乌素沙地的水分条件,调节ＰＥＧ的质量浓度,设置对照区、弱干旱胁迫区和强干旱胁迫区(溶液中分别加入ＰＥＧ0ｇ2Ｌ-1,50ｇ2Ｌ-1和100ｇ2Ｌ-1),其溶液渗透势分别为0ＭＰａ,-0 1ＭＰａ,-0 3ＭＰａ[8,15]。为了减少由于蒸发和植物营养的吸收所引起的培养液浓度及养分构成的变化的影响。每6周更换1次培养液。

――温国胜1,张国盛2,张明如等，干旱胁迫条件下臭柏的气孔蒸腾与角质层蒸腾，浙江林学院学报，2003,20(3):268～272

摘要:对水分胁迫下甘薯离体叶片失水速率和叶片渗透调节物质与品种抗旱性关系的研究表明,水分胁迫下不同甘薯品种离体叶片失水速率比对照均明显减慢;叶片中可溶性糖含量和游离氨基酸总量比对照均明显增加,Ｋ+含量明显下降,游离脯氨酸含量有不同程度的增加。叶片中可溶性糖、总游离氨基酸和Ｋ+的相对值(占对照%)与品种抗旱性均呈极显著正相关(ｒ分别为0.9374、0.9229和0.8359,Ｐ<0.01);离体叶片失水速率的相对值与品种抗旱性呈显著负相关(ｒ=-0.5450,Ｐ<0.05);而游离脯氨酸的相对值与品种抗旱性间的相关性不显著(ｒ=0.2583,Ｐ=0.3526)。因此,除游离脯氨酸外,其余指标均可用于甘薯品种抗旱性的评定。

i

1.2.1品种抗旱性

用重量法测定,以收获时旱池与对照池的薯块平均产量(ｇＦＷ2株-1)之比值作为品种的抗旱系数[2,3]。

1.2.2离体叶片失水速率用重量法测定,取鲜叶片称重，置空气中9ｈ后再称重,计算单位重

量叶片在单位时间内的失水量。

1.2.3叶片可溶性糖含量按蒽酮比色法测定。

1.2.4叶片游离氨基酸总量按茚三酮比色法[10]测定。

1.2.5叶片Ｋ+含量用美国ＭｏｄｅｌＳＡ720钾离子电极测定,样品前处理采用湿法灰化。

取叶片鲜样在80℃下烘干,称取0.5ｇ干样研细,置于凯氏烧瓶(Ｋｊｅｌｄａｈｌｆｌ

ａｓｋ)中,加入20ｍｌ混合酸(高氯酸∶硝酸=1∶5)加热分解,至剩余1～2ｍｌ为止,然

后用去离子水稀释至20ｍｌ供测定。

1.2.6叶片游离脯氨酸含量按磺基水杨酸法测定。

渗透调节是植物在逆境条件下通过代谢活动增加细胞内溶质浓度,降低其渗透势,进而降低水势以保持一定的膨压,维持正常代谢的过程,故渗透调节是植物适应水分胁迫的重要机制。植物细胞中具有多种渗透调节物质,其中可溶性糖、总游离氨基酸、Ｋ+和游离脯氨酸等对渗透调节的贡献较大。细胞内可溶性糖含量增加,除能降低其渗透势之外,还与植物体内可溶性蛋白的热稳定性有关[16]。一般认为,水分胁迫下细胞内总游离氨基酸含量的增加,是细胞内膜系统主动代谢的结果,由于细胞质膜和液泡膜的选择透性,使游离氨基酸主要以细胞质渗透调节物质发挥作用;Ｋ+在提高作物抗旱性方面独特的优点,在于Ｋ+作为渗透调节物质主要以离子状态存在于液泡中,直接参与渗透调节,并且因其离子半径小,水合作用大,故而降低渗透势的作用大;脯氨酸是无毒的中性溶质,具有较强的水合能力,在植物受旱时它的增加有利于细胞或组织的持水。据张正斌等[20]报道,水分亏缺条件下,叶片和根系渗透调节的生理效应主要有两个方面:一是增加吸水,保持膨压,缓和脱水胁迫,改善细胞水分状况;二是改善水分胁迫植物的生理功能,维持一定的生长和光合能力,增强植物在低水势下的生存能力。

――张明生,彭忠华,谢波等，甘薯离体叶片失水速率及渗透调节物质与品种抗旱性的关系，中国农业科学，2004,37(1):152-156

旱棚内盆栽种植,盆高35cm,内径35cm,每盆装试验地0cm～30cm表土25kg。试验为裂区设计,干旱处理为主区,基因型为副区,3次重复。称重法控制土壤含水量,干旱胁迫从播后50d控水,土壤相对含水量保持在40%～50%,直到收获。对照保持土壤相对含水量75%～80%。分别在干旱处理之前和干旱处理25d后取样进行生理生化测定,收获后测定产量。

1.3.1用美国产LI-6200型便携式光合仪测定不同试验材料主茎倒数第3个叶片的光合速率和蒸腾速率,重复6次。选择晴天上午9时～11时自然光照下测定。ii

1.3.2生理生化指标测定取0.5g鲜叶剪碎,用5ml、50mM、pH值为7.0的磷酸缓冲液冰浴研磨,100003g冷冻离心10min,取上清液测定。MDA含量测定参考林植芳的方法[5],CA T活性用Chance法[6],可溶性蛋白质含量用考马斯亮兰法测定。根系活力用TTC法测定。

――薛慧勤1,孙兰珍2,甘信民，花生品种抗旱性综合评价及其抗旱机理的数量分析，干旱地区农业研究，1999，17（1）：83-87

摘要:水分胁迫引起苹果属植物中抗旱性较弱的平邑甜茶和抗旱性较强的新疆野苹果幼苗叶片相对含水量(ＲＷＣ)、ＤＮＡ、ＲＮＡ含量下降,Ｏ-22、Ｈ2Ｏ2含量增高,ＤＮａｓｅ、ＲＮａｓｅ活性上升;其中ＤＮＡ含量下降的幅度小于ＲＮＡ,ＤＮａｓｅ活性上升的幅度小于ＲＮａｓｅ。抗旱性较强的新疆野苹果在水分胁迫下幼苗叶片的ＲＷＣ、ＤＮＡ、ＲＮＡ含量下降的幅度以及Ｏ-22、Ｈ2Ｏ2含量增高、ＤＮａｓｅ、ＲＮａｓｅ活性上升的幅度均小于抗旱性较弱的平邑甜茶。水分胁迫下平邑甜茶和新疆野苹果幼苗叶片的ＤＮＡ、ＲＮＡ含量与ＲＷＣ、Ｏ-22、Ｈ2Ｏ2含量和ＤＮａｓｅ、ＲＮａｓｅ活性间均呈显著相关。

抗旱性较弱的平邑甜茶(ＭａｌｕｓｈｕｐｅｈｅｎｓｉｓｐａｍｐＲｅｌｄ.)与抗旱性较强的新疆野苹果〔Ｍ.ｓｉｅｖｅｒｓｉｉ(Ｌｅｄｅｂ)Ｒｏｅｍ.〕〔8～10〕种子经4℃层积处理发芽后播入蛭石中,温室内培养。待幼苗长到4片真叶移至1/2Ｈｏａｇｌａｎｄ营养液培养1周,然后以Ｈｏａｇｌａｎｄ营养液培养,营养液初始ｐＨ用ＫＯＨ调至6.0。每周更换1次营养液,每天定时通气,日光灯恒定光源,光照14ｈ,光照强度400μｍｏｌ2ｍ-22ｓ-1,温度为白天22～28℃,夜间17～21℃。选取生长一致的10周龄幼苗移入含有20%ＰＥＧ6000的营养液中进行水分胁迫处理,对照为正常营养液水培,重复6次。从胁迫处理第1天开始,每2ｄ取样1次(早晨8时取样),叶片取自幼苗顶端第3～5片叶。

叶片相对含水量ＲＷＣ测定按文献〔11〕的方法。Ｏ-22含量的测定按王爱国等〔12〕的方法:称取2ｇ叶片,加入65ｍｍｏｌ2Ｌ-1ＰＢＳ(ｐＨ7.8),冰浴研磨成匀浆,4层纱布过滤,50003ｇ(4℃)离心10ｍｉｎ。取1ｍＬ上清液加入0.9ｍＬ上述缓冲液和0.1ｍＬ10ｍｍｏｌ2Ｌ-1盐酸羟胺,25℃温育20ｍｉｎ,取0.5ｍＬ温育液加入0.5ｍＬ17ｍｍｏｌ2Ｌ-1对氨基苯磺酸,再加入0.5ｍＬα-萘胺,于25℃下反应20ｍｉｎ,最后加入同体积乙醚充分摇动,15003ｇ离心5ｍｉｎ,取粉红色水相测530ｎｍ的ＯＤ值。同时做ＮＯ2-标准曲线,将〔ＮＯ2-〕乘以2得〔Ｏ-22〕,结果以Ｏ-22ｎｍｏｌ2ｍｉｎ-12ｍｇ-1ｐｒｏｔｅｉｎ表示。样品提取液的蛋白含量按Ｂｒａｄｆｏｒｄ〔13〕的方法测定,用牛血清蛋白(ＢＡＳ)作标准曲线。Ｈ2Ｏ2含量的测定按林植芳等〔14〕的方法:称2ｇ叶片加入预冷的丙酮研磨提取后,取1ｍＬ提取液加入0.1ｍＬ含20%ＴｉＣｌ4的浓盐酸溶液,再加入0.2ｍＬ浓氨水,30003ｇ离心10ｍｉｎ,用丙酮洗过氧化物—Ｔｉ复合物5次,以减少色素干扰。沉淀溶于3ｍＬ1ｍｏｌ2Ｌ-1的Ｈ2ＳＯ4中,测定410ｎｍ处的ＯＤ值。同时做Ｈ2Ｏ2标准曲线,结果以Ｈ2Ｏ2μｍｏｌ2ｇ-1ＤＭ表示。核酸水解酶活性的测定:称取0.5ｇ叶片在液氮中研磨成粉末,加入0.1ｍｏｌ2Ｌ-1醋酸—醋酸钠缓冲液(ｐＨ5.5)及少量ＰＶＰ匀浆,270003ｇ离心(4℃)20ｍｉｎ,取100μＬ上清液加入20μＬ酵母ＲＮＡ溶液(10ｍｇ2ｍＬ-1,用前透析除去小分子量核苷及寡核苷酸)用于ＲＮａｓｅ测定;或小牛胸腺ＤＮＡ溶液(1ｍｇ2ｍＬ-1,使用前100℃加热10ｍｉｎ后迅速冷却至室温进行变性处理)做ＤＮａｓｅ测定。混匀后水浴(37℃)1ｈ,加入95%乙醇800μＬ,混匀后立即置于-20℃冰箱终止反应,12ｈ后200003ｇ(4℃)离心,沉淀未酶解的ＲＮＡ和ＤＮＡ。上清液稀释20倍分别在260ｎｍ下比色。根据与对照样品间ＯＤ260差值计算酶活力,以每毫克蛋白

每小时变化1.0ＯＤ260(37℃)定义为1个酶活力单位。样品提取液的蛋白含量按Ｂｒａｄｆｏｒｄ〔13〕的方法测定。用紫外分光光度法(λ=260ｎｍ)测定核酸总量,作ＤＮＡ标准曲线,对样品液再进行二苯胺反应,测定595ｎｍ处的ＯＤ值,从标准曲线上查出相应的ＤＮＡ浓度,计算ＤＮＡ的含量〔15〕。依据ＲＮＡ=核酸总量-ＤＮＡ,计算ＲＮＡ含量。

许多研究表明,干旱胁迫下植物细胞膜系统受到破坏而引起膜透性增加,愈是抗旱性弱的品种增加的幅度愈大,即膜系统受到的破坏愈大,膜系统的破坏引起某些物质从细胞区隔中释放出来,可能是激活ＤＮａｓｅ、ＲＮａｓｅ活性的直接或间接原因之一〔17〕。水分胁迫下增加的活性氧导致膜脂过氧化,甚至直接损伤核ＤＮＡ,剪切破坏ＤＮＡ双螺旋结构,导致ＤＮＡ的降解,对ＤＮＡ分子发生剪切、降解和修饰,从而使ＤＮＡ分子发生断裂、损伤和破坏〔18,19〕。本试验结果表明,水分胁迫下抗旱性较弱的平邑甜茶及抗旱性较强的新疆野苹果叶片的Ｏ-22和Ｈ2Ｏ2含量增加,其中平邑甜茶Ｏ-22、Ｈ2Ｏ2含量的增加幅度明显高于新疆野苹果。且不论是抗旱性较弱的平邑甜茶还是抗旱性较强的新疆野苹果其叶片内的Ｏ-22、Ｈ2Ｏ2含量与其叶片内的ＤＮＡ、ＲＮＡ含量间均呈高度负相关。由此看来,水分胁迫下活性氧自由基累积,使膜结构遭到破坏,引起植物组织衰老的启动。衰老启动后核酸水解酶活性迅速上升,ＤＮＡ、ＲＮＡ各组分有序降解,核酸含量下降。不同抗旱性的苹果属植物对水分胁迫敏感程度的不同,表现于其ＤＮＡ、ＲＮＡ含量的不同变化幅度和包括其他测定指标出现显著变化的胁迫时间的差别。抗旱性较强的新疆野苹果的ＲＷＣ下降、ＤＮａｓｅ、ＲＮａｓｅ活性的增高均滞后于抗旱性较弱的平邑甜茶。因此,水分胁迫下ＤＮａｓｅ、ＲＮａｓｅ活性的变化与ＤＮＡ、ＲＮＡ含量的变化可作为衡量苹果属植物对水分胁迫敏感程度强弱的生理生化指标,也可作为反映苹果属植物抗旱性的参考指标。

－－曹慧，韩振海，许雪峰，抗旱性不同的苹果属植物水分胁迫下核酸代谢及自由基变化，园艺学报，2002,29(6):505～509

水分是农作物赖以生存和发展所必需的自然资源;作物根系是土壤水分的直接吸收利用者,当土壤水分胁迫时,作物根系首先感到并迅速发出信号,使整个植株对水分胁迫作出反应,同时根系形态结构、化学成分的数量和作物质量也发生相应变化,并影响地上部“叶光系统”的建成和产量。

1作物根系构型特征与水分的关系

Gerwits和Page(1974)提出了作物根量随土壤深度分布的关系式:Pz=100(1-e-fz)。根量随土壤深度的增加而呈指数递减,形成“根土容积锥体”。锥体大小受环境因素影响而动态变化。在土壤水分轻度胁迫下,诱导根系下扎,下层根量、根长、根密度等所占比例明显增加,锥体随深度衰减缓慢;在土壤水分严重胁迫下,根量、根密度、根数都显著降低,根系所达深度浅,锥体容积小。王晨阳等(1992)采用池栽试验,研究了不同水分条件下小麦根系垂直构型特征,结果表明在土壤相对含水量为60%～80%,50%～60%和40%～50%时,腊熟期小麦深层根量(60～100cm)占100cm土层总根量的比例分别为21.9%,23.9%和29.0%,即在轻度干旱时中深层根量所占比例增大。而且,在严重水分胁迫时(土壤相对含水量为30%±5%),拔节期小麦总根量比正常水分条件下(75%±5%)降低35.0%,次生根量减少42.6%,单株根体积减少69.2%。

在渍水条件下,根生长受阻,根扎浅,锥体容积粗而短。马元喜等(1990)试验证明,冀麦5418品种小麦苗期淹水15d时根量减少40.7%,在扬花期渍水9d时根量减少17.5%。而且发现,在渍水条件下根分枝及根毛明显减少,根不往下扎,老根呈暗褐色。可见,只有在适宜的土壤水分条件下,根系才能生长良好,具有合理构型。

2根系分生特征与水分胁迫的关系

在水分胁迫下,诱导根系产生更多数量的二级侧根与三级侧根,根表面积增加,根直径变小,侧根发生率与死亡率都很高。这种分生特征能更有效地吸收土壤中分布不均的水分。因为小直径的根系穿透力增,可吸收深层水分,另外新生侧根能更有效地把吸收的干土层的有效水分输送给主根。这种水分胁迫下,诱导根系分生对根系基因的改进提供了良好机遇。但目前对诱导根系分生机理还不明

确。

根冠比加大有利于作物抗旱,但过分庞大的根系会影响地上部的产量。因此,干旱条件下,建立合理的根冠比对水分利用和产量提高是很重要的。苗果园等(1989)指出,我国北方干旱冬麦区,土壤深层有夏季储存的雨水,适期播种,冬前建立庞大根系,以及在小麦越冬期间经过干旱锻炼迫使根系向纵深发展,可提高小麦后期抗旱能力。

3作物根系抗旱的生理机制

近年来,对植物根系抗旱生理的研究较为广泛,已涉及到植物生理生化的所有领域。尤其在根系渗透调节作用、保护酶系统、胁迫蛋白、膜结构与功能及根系合成生物活性物质等有关方面研究较多。马元喜等(1994)研究表明,在干旱胁迫及土壤渍水下,小麦根系膜脂过氧化加剧,质膜透性加大,这与根系保护酶(POD,SOD)的代谢有关。有报道,干旱胁迫下,根系中ABA含量增加,激动素减少,离子交换梯度增强。在植物对水分利用中确实存在一种物质(ABA),它从根系中经过茎维管束移往地上部分,调节植物对有效水分的合理利用。抗旱品种作物根中ABA比地上部分出现早,不抗旱的品种根系中ABA与地上部同时出现。但目前关于根系抗旱生理方面的研究,只限于从某一方面来解释抗旱的机制。今后抗旱生理基础应在分子水平上进行探索,要在膜结构与酶系统上进行研究。

在根系抗旱生态机理方面,根据水分生态利用效应,把旱区水土系统分解为“单循环水土系统”与“复循环水土系统”。复循环水土系统是指位于耕层以下至主要根系层约2m土层。它是旱地作物根系稳定吸收土壤水分的优势生境条件。优化根系构形,开发利用深层复循环水是旱作高产的生态生物学原理。

7关于根系研究的方法传统的根系研究方法有挖掘法、玻璃壁法、根室研究法、土钻法、叠箱法、池栽法、盆栽法、土柱法、断根法、示踪法等,每种方法各有其优势及局限性。近年来国外利用现代科技,研制了不少根系的自动观察仪器,在不离体、不离土的条件下可获得根系生长动态的资料,并自动输入微机系统,如RootTraok-er观察系统。一般采用多种方法配合研究。

――张爱良，苗果园，王建平，作物根系与水分的关系，作物研究，1997（2）：4-6

摘要:由于长期在恶劣生境中生长,沙冬青逐步形成了与环境相适应的典型的超旱生结构。研究其抗旱机理表明:其根、茎、叶都通过其特有的结构实现抗旱、脱水,提高水的利用率;其水分生理指标表明沙冬青具有很强的抗旱性;其体内的可溶性糖、脯氨酸、保护酶系统在抗旱方面发挥一定的作用。沙冬青所具有的典型的超旱生结构也是其抵抗冬季严寒的主要方式之一;其根、茎、叶中存在着抗冻蛋白,对抵御冬季冷冻具有重要的作用;其体内的脯氨酸在抗寒方面也有一定作用。

蒙古沙冬青(Ａ.ｍｏｎｇｏｌｉｃｕｓ)是干旱沙地上唯一的一种常绿灌木,多见于腾格里沙漠、乌兰布和沙漠中。植株内含有强生物碱,可作药,具有祛风湿、活血散瘀、主治1°～2°冻伤的功效,也可用作杀虫剂;全株可提取冬青油,其制剂可用来医治高血压病[5]。研究表明,沙冬青能够忍耐大气干旱与沙层中仅有的2%～3%的含水量[6],是优良的防风固沙植物;此外,沙冬青还可以作为花卉进行种植。因此,作为第三纪残遗种,沙冬青不仅具有重大的科学意义,而且具有重要的经济价值。

1.1形态及解剖学特征沙冬青分布在春季干燥、多大风,夏季炎热、冬季寒冷的沙漠地区。在巨大昼夜温差、季节温差及干燥多风的沙漠环境中形成了典型的超旱生构造[7]。沙冬青属于多浆旱生植物[8],其根、茎、叶都通过特有的结构实现抗旱、脱水,提高水的利用率。

1.1.1叶沙冬青的叶为典型的等面叶,叶上、下表皮皆具浓密的表皮毛,气孔下陷极深,形成气孔窝,角质层很厚达15μｍ,由不透水的脂类物质组成,具有抑制蒸腾失水的作用,也可以增加反射使叶肉细胞免于灼伤。叶肉细胞紧密排列全部栅栏化,海绵组织退化,细胞壁较厚,细胞间自由空间度很小,细胞质浓厚,内含物丰富,叶肉细胞的这种结构特征对适应环境中水分胁迫和温差胁迫十分有利[9]。

1.1.2茎沙冬青的茎表皮具平伏短柔毛,角质层较厚达8～12μｍ,对茎具有较好的保护作用,也可以减少水分散失[10]。解剖学观察[11],沙冬青导管迭生,内壁具有明显的螺纹加厚,导管口径小,并程度不同地含有侵填体或胶状物质,纤维细而短,密度大,这种结构特征有助于降低输水速度,以减少蒸腾作用;胶状物质和侵填体能够吸附和贮存大量水分,以提高沙漠环境中极其有限的水分的利用率。

1.1.3根沙冬青的根系以垂直方向为主,主根发达,侧根多,水平分布广。人工灌溉与不灌溉对照研究,灌溉后根系特征未变,仍以垂直方向为主,但经过灌溉的植株地上部较不灌溉的小,植株根系较深、较密,且根幅较大,根瘤较多[6]。说明灌溉对沙冬青根系的生长有一定的作用。作为生长在沙地

上的豆科植物———沙冬青,其根具有根瘤,且根瘤很多,能固氮使沙土肥沃,这对改良贫瘠的沙地颇为有利。根系的主要功能是吸收水分并将水分运送到地上部分。已有研究表明[11],沙冬青根部的射线中含有大量的粘液细胞,其粘液物质常为多糖类物质,能吸附大量水分,使根在吸收和运输水分的同时,还能通过贮存一些水分进一步提高水分的利用率。

沙冬青的叶、茎和根具有典型的旱生结构,能够提高水分的利用率。对沙冬青的水分生理指标进行测定,沙冬青的水势较低,吸水能力较强;束缚水/自由水比值高;蒸腾强度低;抗热性强,表明沙冬青具有很强的抗旱性。

1.2.2物质调节

干旱对植物体内的物质代谢产生一定的影响,一些代谢中的敏感物质可作为抗旱的生理指标。可溶性糖在干旱胁迫时可作为渗透调节物质维持细胞的膨压,被认为是对干旱忍耐的适应物质[13]。与中生植物相比,沙冬青中可溶性糖含量很高。对干旱沙冬青和对照沙冬青的可溶性糖含量进行测定,结果发现,同一季节里,干旱沙冬青的可溶性糖含量均高于对照沙冬青[14]。可溶性糖含量的增加,对于温带沙漠植物特别是当处于生长季末的夜晚低温和持续干旱胁迫下,无疑具有重要意义[15]。

干旱对植物氮代谢的影响是另一重要方面。水分胁迫可以诱导蛋白质的水解和氨基酸的积累,刺激谷氨酸(Ｇｌｕ)合成脯氨酸(Ｐｒｏ)及其化合物,同时抑制其氧化和蛋白质的合成[16]。大量的研究认为,植物甚至在轻微干旱时就可以表现出脯氨酸的积累。脯氨酸是水溶性最大的氨基酸,亲水性强,具有较强的水合能力,是良好的渗透调节物质[17]。在干旱环境下,沙冬青中脯氨酸的含量较高,尤其在生长季末,含量更高,表明脯氨酸的积累不仅受干旱的影响,而且与个体的生长发育阶段有关。脯氨酸的积累的增加,可以调节细胞的渗透势,还可以作为无毒害的氮的储藏形式[18]。由于脯氨酸以游离状态广泛存在于植物体中,在植物体内的变化比较敏感,且变化幅度大,因此有学者提出将脯氨酸作为植物的抗旱指标之一。

1.2.3保护酶系统

已有证据表明,抗旱性不同的植物品种或类型受到水分胁迫时其体内的保护酶系统如超氧化物歧化酶(ＳＯＤ)、过氧化物酶(ＰＯＤ)和过氧化氢酶(ＣＡＴ)活性的变化也不同[19～21]。细胞中的保护酶系统的存在和活力的增强,是细胞免于伤害或抗性加强的重要原因之一,也可作为一项有用的生理指标检验植物的抗旱性[21]。实验研究发现[22],沙冬青在无灌溉和灌溉两种条件下,前者ＰＯＤ和ＣＡＴ活性均高于后者,说明植物体内的ＰＯＤ和ＣＡＴ活性的升高与适应较高的水分胁迫的环境有关。与中生植物相比,沙冬青的ＰＯＤ和ＣＡＴ活性远远高于中生植物,但不同生态条件环境中的沙冬青的ＰＯＤ和ＣＡＴ活性及同工酶谱变化不大,说明沙冬青对环境适应较强且范围较广。

4沙冬青的抗寒机理

作为常绿灌木,沙冬青不仅能在干旱的环境下生存,而且能在冬季-20～-30℃甚至更低的环境下生存。人们在研究沙冬青抗旱机理的同时,也探讨其抗寒机理。但与抗旱机理研究相比,目前有关沙冬青的抗寒机理的研究工作还不多。人们在研究中已经注意到,沙冬青对严酷生境的适应性,主要是其明显的旱生结构所致,明显的旱生结构不仅使沙冬青能战胜夏季的炎热,又能使其适应冬季的严寒,因为冷冻甚至比干旱更强烈地引起旱生结构的产生[7]。因此可以说,沙冬青所具有的典型的超旱生结构也是抵抗冬季严寒的主要形式之一。高温会导致酶的变性,使植物体内的代谢活动不能进行;低温条件下,酶的活性受到抑制,使植物体内的代谢活动降低或停止。而对于植物体内的水分来说,低温可导致细胞内形成冰晶,破坏细胞的结构。20世纪60年代,人们首先在动物体内发现了抗冻蛋白(ａｎｔｉｆｒｅｅｚｅｐｒｏｔｅｉｎｓ,ＡＦＰｓ),后来又从植物体中分离出抗冻蛋白,并对抗冻蛋白的结构、功能和作用机理进行了探讨[23]。ＡＦＰｓ是一种相当复杂而高效的生物活性物质,能够降低溶液的冰点,降低冰晶的形成速率[24],使结冰伤害降低到最小程度,保护细胞结构。研究者发现,

校园植物种类调查实验报告

校园植物种类调查实验报告 一、目的要求 1．通过本实验使学生熟悉观察、研究区域植物及其分类的基本方法。 2．认识校园内外的常见植物。 二、材料用品 照相机、铅笔、笔记本、检索表等。 三、调查方法 实地调查、实物标本、查阅资料、访谈、小组讨论。 1、实地调查：小组成员分工参观并初步认识校园内植物，拍照，做好记录，将不认识的植物重点记录、做记号。 2、采集标本：采集植物的叶片、枝条或花朵等特征部分，压制做成植物标本。 3、采访讨教：带着植物照片及植物标本向教师或学校花工师傅请教，弄清植物的名称、特性。 4、查阅资料：到图书馆或利用网络查阅相关植物的资料，获取各种植物的详细信息。 5、整理资料：集中、收集所有成员的资料，对资料进行全面整理、筛选、分类。 6、实验报告：将资料、图片打印，汇集成实验报告。 7、制作PPT：用演示文稿形式，记录和呈现我们的探究过程，分享我们的研究心得。 三、调查内容 (一) 校园和公园植物形态特征的观察

植物种类的识别、鉴定必须在严谨、细致的观察研究后进行。在对植物进行观察研究时，首先要观察清楚每一种植物的生长环境，然后再观察植物具体的形态结构特征。植物形态特征的观察应起始于根(或茎基部)，结束于花、果实或种子。先用眼睛进行整体观察，细微、重要部分再借助放大镜观察。特别是对花的观察、研究要极为细致、全面，从花柄开始，通过花萼、花冠、雄蕊，最后到雌蕊。必要时要对花进行解剖，分别作横切和纵切，观察花各部分的排列情况、子房的位置、组成雌蕊的心皮数目、子房室数及胎座类型等。只有这样，才能全面、系统地掌握植物的详细特征，才能正确、快速地识别和区分植物。 (二)植物种类的识别和鉴定 在对植物观察清楚的基础上，识别、鉴定植物就会变得很容易。对校园内外特征明显、自己又很熟悉的植物，确认无疑后可直接写下名称；生疏种类须借助于植物检索表等工具书进行检索、识别。 在把区域内的所有植物鉴定、统计后，写出名录并把各植物归属到科。 (三)植物的归纳分类 在对校园内外的植物进行识别、统计后，为了全面了解、掌握园内的植物资源情况，还须对它们进行归纳分类。分类的方式可根据自己的研究兴趣和植物具体情况进行选择。对植物进行归纳分类时要学会充分利用有关的参考文献。下面是几种常见的植物归纳分类方式。 1．按植物形态特征分类木本植物、乔木、灌木、木质藤本、草本植、一年生草本、二年生草本、多年生草本 2．按植物系统分类：苔藓植物、蕨类植物、裸子植物、被子植物、双子叶植物、单子叶植物

提升植物抗旱性

提高植物抗旱性的有效途径 【摘要】：干旱、盐碱和低温(冷害)是强烈限制作物产量的3大非生物因素,其中干旱造成的损失最大,其损失量超过其他逆境造成损失的总和。干旱对植物生长和繁殖、农业生产和社会生活有着极其重要的影响,其对世界作物产量的影响,在诸多自然逆境中占首位,其危害程度相当于其他自然灾害之和。因此,干旱是制约植物生长发育的主要逆境因素,研究植物的抗旱性对农业生产实践及稳定荒漠生态具有极其重要的作用。另外,抗干旱植物对抵御风沙等自然灾害、稳定干旱区环境,亦起着不容忽视的作用。 【关键词】：植物水分抗旱性干旱诱导蛋白渗透调节物质干旱胁迫水分胁迫 【引言】：作为生态系统的一分子，植物无时尤刻小在同环境进行着物质、信息和能量的交流。环境中与植物相关的因子多种多样，且处于动态变化之中，植物对每一个因子都有一定的耐受限度，一旦环境因子的变化超越r这一耐受限度，就形成了逆境。因此，植 物的生长过程中，逆境足不可避免的。植物在长期的进化过程中，形成了相应的保护机制：从感受环境条件的变化到调整体内代谢，直至发生有遗传性的改变，将抗性传递给后代。研究逆境对植物造成的伤害以及植物对此的反应，是认识植物与环境关系的一条重要途径，也为人类控制植物的生艮条件提供了可能性。 【正文】： 在植物生理学发展史上,植物水分与抗旱性当属最早开展的研究领域之一,一直备受关注。特别是近年来由于世界范围的干旱缺水日趋严重,加之分子生物学思想和方法的不断渗入,致使该领域的研究工作进入一个充满活力的新时期,但从旱区农业发展和改善环境的需求看,植物水分与抗旱的研究前路仍然很广阔。

一．逆境对植物的影响 1.逆境引起的膜伤害 1．1影响膜透性及结构 细胞膜作为联系植物细胞与外界的介质，它的组成、性质与细胞所处的环境息息相关，而外界环境对植物的胁迫危害，首先在膜系中有所表现。干旱、低温、冻害等几种胁迫，无论是直接危害或是间接危害，都首先引起膜透性的改变。至于膜上酶蛋白的变化以及脂类的组成也可随着胁迫的深化而有所改变，目前，这方面研究最深入的是低温引起膜脂相变的假说。1970年，Lyoll8和Raison提出，低温敏感植物的膜脂相变可能由于膜脂肪酸的不饱和程度较低，或饱和膜脂较多，低温下，膜脂以液晶相向凝胶相转变，造成细胞膜膜相分离，从而引起细胞生理活动的紊乱。在此之后，大最试验证明，膜脂的组分和结构与抗冷力密切相关。 1.2 发生膜脂过氧化作用 逆境对膜的伤害，还表现在膜脂过氧化上。20世纪60年代末，Fridovic提 出生物自由基伤害假说，植物在逆境条件下，细胞内产生过量自由基，这些自由基能引发膜脂过氧化作用，造成膜系统的伤害。主要反应是，活性氧促使膜脂中不饱和脂肪酸过氧化产生MDA。后者能与酶蛋自发生链式反应聚合，使膜系统变性晗。有多位研究者报道，当植物受到低温或高温等逆境的胁迫时，其细胞内自由基清除剂含量下降，而MDA含量上升；另一方面，热锻炼、冷锻练或外源激素处理提高植物的抗逆性也表现在彤汀的活性提高，膜稳定性增强。 1.3 影响离子载体功能的实现 在细胞膜上存在着一些离子载体或通道，当外界刺激作用于细胞时，除了膜结构变化影响内部代谢紊乱外，膜上的离子载体首先接受了环境变化的信号，并通过刺激一信

三年级下册综合实践第二单元身边的植物

2、提出下一阶段活动目标和要求。 3、活动温馨提示。 全体反馈，完成评价 八、课堂小结 同学们，这节课你们自主发现并确定了研究的主题，老师真为你们感到高兴，希望你们在研究过程中积极参与，善于发现，勇于探索，最后取得成功。 九、作业： 想想你最想研究的植物是什么？填在表格里。 十、板书 第一课时认识花草树木 感兴趣的 熟悉 有研究价值 2.《认识粮食作物》 一、教学目标 （一）认知目标： 1.明确活动方案的基本要素与基本格式。 2.学会围绕“粮食作物”主题活动设计各子课题活动方案。 （二）能力目标： 1.能从植物的特点等方面去认识粮食作物。 2。从植物的用途去认识粮食作物 （三）情感目标： 通过活动，提高学生的节约意识。并培养学生的创新能力和想象能力。 二、活动过程： （一） 1.回顾导入，明晰重点。 2.板书主题。 （二）学习新知，小组讨论 1．你知道的粮食作物有哪些？ 2.学生反馈，师板书 3．它们有什么特点？ 4.我们怎么食用它们？ 5.学生反馈。 （三）汇报。 1. 教师提汇报要求。

交流建议： （1）交流方案时，各小组派一个同学做小组汇报发言。 （2）其他小组在汇报方案时，所有的同学都要做个文明的小听众。如果你有不同意见或同一组的成员要补充的话，请等这位同学汇报完再发言。 （3）如果你们组的方案和前面小组的方案相同或类似，那么你就不必再重复。 2. 各小组汇报，其他小组可提出建议、评价。教师相机指导。 （四）拓展延伸，谈体会： 1.学生说说自己的想法。 2.活动总结。 （五）作业：读《悯农》谈体会 3. 药用植物 教学目标：引导学生关注药用植物、认识药用植物。 教学重点：培养学生利用工具书查阅资料的能力。 教学难点：培养学生的观察能力和动手操作能力。 教学过程： 一、谈话导入 师：郁郁葱葱的树木，争奇斗艳的鲜花，这些植物在给校园带来生命力的同时，更带给大家美的享受，另外还有一些植物具有药用价值。 二、提出活动主题 1、师：校园植物种类繁多，走在校园的道路上，随处可见生机勃勃的植物。关于校园植物，我们能提出哪些问题呢？ （1）我们的生活中都有哪些药用植物？你能说出几种药用植物的名称来吗？ （2）这些植物有什么作用？该如何分辨呢？ 2、收集同学们的问题，对问题进行梳理，评选出大家最想研究的问题。 3、组成你们的活动小组，明确活动小组的主题。 三、活动准备 1、观察记录药用植物。 （1）与同学交流观察药用植物的方法，请他们对你的观察方法进行评价。 （2）生活中中你最了解哪种药用植物，请把它画出来（或者为你喜欢的植物拍张照片，还可以采集一片叶子，制作成植物标本）。 2、查找药用植物资料。

全国植物检疫信息化管理系统

全国植物检疫信息化管理系统 企业－快速指南 （咨询QQ群:536832450，仅限企业加入） 【第1章】系统环境 1.企业申报平台地址 https://www.wendangku.net/doc/a010902998.html, 1.用什么浏览器使用效果最好？ 360安全浏览器，极速模式 2.屏幕分辨率要求是？ 推荐1280*720以上 3.手机端可以办理业务吗？ 要看手机是否兼容。可以用手机浏览器打开系统地址，试试。

【第2章】企业 1.企业办理业务的流程 2.哪些业务可以在企业平台自助办理？ 申报产地检疫、申报调运检疫、申报国外引种，这三项申报内容，企业都可以通过植物检疫的企业平台在线申报。 3.企业如何在线申报？ 首先，企业要再平台上注册为检疫企业，并等待所在辖区的检疫机构审批通过后(约1~2天内审核完信息)。 然后，使用注册账号登录系统https://www.wendangku.net/doc/a010902998.html,（网址由：企业，农业植物检疫的首字母组成，注意结尾是.cn）. 最后，在平台中找到对应的菜单，填写申报单并提交。 可以通过【查询】菜单，查看审批进度。流程结束可领取审批单。

4.申报植物检疫事项，必须要在线注册吗？ 是的。植物检疫企业申报业务前，需要先在系统中进行注册。企业申报平台地址：https://www.wendangku.net/doc/a010902998.html, 5.如何注册为检疫企业 打开企业端登录页面-【免费注册】--选择“企业注册”或“个人注册”--填写注册信息，带*号为必填项-【提交注册申请】即可，注册申请将推送到注册联系地的检疫单位，由检疫单位审批，审批通 过之后才能正常登录。查看企业注册电子邮箱，收到企业注册审批 结果。

6.填写注册信息 (1)选择“企业注册”或“个人注册” (2)填写注册信息，带*号为必填项 (3)点击【提交注册申请】（注册申请将推送到注册联系地的检疫单 位，由检疫单位审批，审批通过之后才能正常登录。） (4)查看企业注册电子邮箱，收到企业注册审批结果。 7.提交注册并等待审查结果 企业注册信息提交成功后，等待检疫机构对企业信息的审查。审查结果会发送到企业注册时所填写的电子邮箱中。如对审批结果有疑问，可以电话联系注册信息对应的检疫机构。

校园园林植物调查报告

校园园林植物调查报告 园林植物适用于园林绿化的植物材料。包括木本和草本的观花、观叶或观果植物，以及适用于园林、绿地和风景名胜区的防护植物与经济植物。大家不妨来看看小编推送的校园园林植物调查报告，希望给大家带来帮助！ 一、课题的提出 我们的校园是市级规范化校园，她犹如一座绿色公园，校内绿化达到了“黄土不见天，三季有花，四季常青”的设计特色。每当我们漫步于树荫下或站在楼上极目远眺整座校园，就会感到特别的幸福！但经我们初步调查，大多同学对校园植物了解甚少，对如此丰富的、方便的课程资源，我们应该利用起来，让学生自己去了解一下校园植物及其分类。同时，作为北中学子，我们应该更多关注给大家身心带来宁静致远的校园。为此，我们七年级生物兴趣小组决定对学校各种花木进行一次研究性学习，主要对植物种类、用途、分布、习性等进行一次较详细的调查和研究，使大家更快更易的熟悉校园植物，并初步锻炼学生自主学习的能力。 二、调查范围学校校园内所种植的各类植物。（野生类不列为本次研究范围） 三、调查方法实地调查、实物标本、查阅资料、访谈、小组讨论。 四、研究时间 xx年5月到xx年7月 五、研究成员生物兴趣小组 六、指导老师 xx 七、研究过程 1、实地调查：由指导老师分次带领各班学生参观并初步认识校园内树木，熟悉树木分布，并做好记录，画出植物分布草图，将不认识的树木重点记录、做记号。 2、采集标本：利用课外活动时间，指导学生将不认识的和暂时不能确定的树木的叶片采集下来，压制做成植物标本。 3、采访讨教：带领学生将所做植物标本拿去请教学校花工师傅，弄清树木的名称和特性。另外，还请花工师傅到实地介绍各类树木的种植方法和管理植物的经验。

《1身边 的植物》教案

《身边的植物》教案 教学目的： 1、在观察活动中，能够调动各种感官识别常见植物，描述常见植物的特征，会依据不同标准对不同植物进行简单的分类和比较。 2、能做一份植物的观察记录。 3、在具体的实践活动中运用多种感官多角度观察植物，激发学生参与科学学习的兴趣和热情。 4、知道植物的特征，包括颜色、气味、外形等内容。 教学重点： 识别常见植物，描述常见植物的特征。 教学难点： 会依据不同标准对不同植物进行简单的分类和比较。 教学准备： 观察记录表、放大镜、植物卡片、各种奇异植物的资料。 教学过程： 第一课时 教学导入： 提问：同学们，你们知道地球上有多少种植物？那你知道咱们校园里有多少种植物吗？ 教学新课： 一、认识周围的植物： 1、谁能说说我们周围有哪些植物？向同学们介绍它的名字及其特征。 2、看教材活动图例，让学生了解可以通过手摸、鼻闻、眼看来掌握植物特征，认识植物。 3、提出课外观察的任务及注意事项，并填写好观察记录表。 4、分小组进行课外观察活动，教师巡视。 5、学生汇报，检查观察记录表的记载情况。 二、教师小结。 三、拓展延伸：继续了解认识本地的一些植物。

第二课时 教学导入： 1、介绍我国明代医学家和药学家李时珍。 2、李时珍认识了上千种植物，在《本草纲目》里还给植物进行了分类。 教学新课： 一、给身边的植物分类： 1、请同学们按照不同的标准，试着给下面这些植物分类，将同一类植物做上相同的记号。 2、与同学们交流自己的分类标准。 3、把自己上节课观察到的植物按照自己的分类标准进行分类。 4、学生汇报，教师记录。 5、教师小结。 二、有趣的植物： 1、学生了解书中介绍的四种有趣的植物。 2、学生展示搜集的有趣植物的资料并相互交流。 3、教师补充、小结。 三、拓展延伸：课后继续搜集了解植物的有关资料。

《保护森林》研究性学习设计方案

《保护森林》研究性学习设计方案 研究课题名称：保护森林 设计者姓名Xxx 所在学校Xx小学 所教年级三年级研究学科语文 联系电话135………电子邮件xxxx@https://www.wendangku.net/doc/a010902998.html, 一、课题背景、意义及介绍 1、背景说明（怎么会想到本课题的）： 森林是覆盖地球表面上的一种植被，属于植物木本植物群落中最为高大的植物群落类型，也是地球生物圈中巨大的生态系统。它在整个自然界的物质循环、能量交换以及保护环境、维护自然生态平衡过程中起着不可替代的作用。由于大量砍伐和焚烧森林，森林资源锐减，导致全球生态环境恶化和气候变化，已成为威胁人类社会持续发展的重大问题，并对我国的国民生计产生极其巨大的不良影响。 今宝村今宝小学地处长安镇偏西的山区，这里三面环山，山里树木大部分为松树，长得郁郁葱葱。但是在开学第一周的学生周记中，我发现一个问题：学生都写一个内容—上山砍柴。第二周，刚好上课文《一个小村庄的故事》，课前我就周记的事情提问了学生，得知是失火烧山造成的山林毁坏。然后通过《一个小村庄的故事》让学生认识到森林的重要性，也懂得要保护森林，从我做起。 2、课题的意义（为什么要进行本课题的研究）： 通过《保护森林》的研究学习，让学生更加深刻的感受研究性学习的意义，也培养学生从小就养成一个保护山林，保护环境的人文自然的思想。也通过学生的研究性调查，加深当地村民对保护森林的自我意识，以达到这次研究性学习的最终目的。3、课题介绍 每年的气温都变幻莫测，很大部分原因是与森林的破坏有关联。因此面对森林资源严重不足，保护森林益发重要。对落后山区而言，保护森林就要先改变“靠山吃山”的思想。改变滥砍乱伐的行为，提倡边砍边植，从而达到保护森林资源，还我们一个空气清新，环境优美的山区小镇。以上的这些都是我们这次研究学习的目的。 二、研究性学习的教学目的和方法（可按新课程标准的三维目标（或布鲁姆目标分类法）进行研究性学习的教学目和方法的阐述）

校园植物调查研究报告

校園植物調查研究報告 研究性学习阶段小结 ○一、校园植物的作用 校园是一个人群集中的地方，“绿色”校园是每一位师生生活的重要组成部分，是学生的第二家园，它对于营造良好的学习氛围起着重要作用。安静、优美的校园环境可以为师生提供课外休息活动的场所，置身于清新和谐的绿色校园内，不仅可以让师生观赏到各种植物景观，呼吸新鲜空气，消除大脑疲劳，而且更让学生感受到美的熏陶，对学生的身心健康发展、优秀品质的塑造起着潜移默化的作用。同时，绿色植物，维系着生态平衡，使万物充满生机，它的作用是多方面的。 1，美化环境运用树木花草不同的形状、颜色、用途和风格，配置出一年四季色彩丰富，乔木、灌木、花卉、草皮层层叠叠的绿地，镶嵌在城建筑群中。它不仅使学校披上绿装，而且其瑰丽的色彩伴以芬芳的花香，点缀在绿树成荫、蓊郁葱茏中，更能起到画龙点睛、锦上添花的作用，为师生的工作、学习、生活创造优美、清新、舒适的环境。 2，净化空气绿色植物对净化空气有独特的作用，它能吸滞烟灰和粉尘，能吸收有害气体，吸收二氧化碳并放出氧气。据测定：1公顷阔叶林在生长季节每天产生750公斤氧气，吸收1000公斤的二氧化碳。如果以成年人每日呼吸需要0.75公斤氧气，排出0.9公斤二氧化碳计算，则每人有10平方米的树林面积，就可以消耗掉每人因呼吸排出的二氧化碳，供给所需要的氧气。据上海地区对一些常见的绿化植物进行了吸硫测定，发现臭椿和夹竹桃不仅抗二氧化硫能力强，并且吸收二氧化硫的能力也很强。臭椿在二氧化硫污染情况下，叶中含硫量可达正常含硫量的29.8倍，夹竹桃可达8倍。其它如珊瑚树、紫薇、石榴、广玉兰、棕榈、银杏、桧柏、粗榧等也有较强的对二氧化硫的抵抗能力，刺槐、女贞、泡桐、梧桐、大叶黄杨等树木抗氟的能力比较强。另外，木槿、合欢、杨树、紫荆、紫藤等对氯气、氯化氢气体有很强的抗性；紫薇可吸收汞；大多数植物都能吸收臭氧，其中银杏、柳杉、樟树、海桐、青冈栎、女贞、夹竹桃、刺槐、悬铃木、连翘等净化臭氧的作用较大。树木还能吸收氨、铅及其它有害气体等等。故有"有害气体净化场"的美称。 3，调节气候树木能提高空气的相对湿度, 为师生的生活创造凉爽、舒适的气候环境。树木也能调节气温，这是由于树木可以减少阳光对地面的直射，能消耗许多热量用以蒸腾从根部吸收来的水分和制造养分，为人们创造了防暑降温的良好环境。据测定，夏季绿地的气温要比城市中的路面、广场等建筑区的温度低10℃左右。七、八月份柏油路面的温度高达30℃—40℃，而草地的温度只有22℃—24℃，林地中的温度更低，一般情况下，公园中的空气湿度，要比城市其他地方高27%。 4，减弱噪声茂密的树木能吸收和隔挡噪声。据测定，40米宽的林带，可以降低噪声10－15分贝；公园中成片的树林可以降低噪声26－43分贝；绿化的街道比不绿化的街道可降低噪声8－10分贝。在森林中声音传播距离小，是由于树木对声波有散射的作用，声波通过时，枝叶摆动，使声波减弱而逐渐消失。同时，树叶表面的气孔和粗糙的毛，就象电影院里的多孔纤维吸音板一样，能把噪声吸收掉。

跨学科活动设计方案《 校园内植物的探究》

跨学科活动设计方案: 校园内植物的探究方案设计人:吉林市龙潭区教师进修学校附属小学李颖 一、学习主题 校园内植物的探究 二、学习目标 （一）总目标 知识与技能 （1）通过观察校园周边的植物，并利用互联网多媒体进行探究，丰富对植物的认知。 （2）通过探究自己要研究的植物，了解和这种植物相关的知识。（3）学会用上网收集，影集制作，查询图书，询问他人等方法探究问题。 2.过程与方法 （1）学会用用各种方法探究问题，解决问题。 （2）在探究问题解决问题的过程中，积累多方面的知识和能力。（3）学会用互联网、多媒体工具，制作、展示自己找到的资料。 3.情感、态度、价值观 （1）培养学生综合运用知识的能力。 （2）培养学生的探究精神和实践能力。 （3）培养独立学习的习惯和求知的兴趣。 （4）培养学生对大自然的热爱。 （二）具体学科目标

1. 语文学科 （1）在真实的场景下写作。 （2）尝试运用自己观察到的结果和积累的语言材料运用到写作之中。 （3）能客观反思并诉说自己的学习过程和方法。 2. 科学学科 （1）坚持写观察记录 （2）发现问题后，能用科学的方法、手段进一步探究问题，找寻问题的答案。 （3）产生对大自然的探究热情和热爱。 3. 美术学科 （1）根据美术课学到的知识，学会画所研究植物的简笔画，并进行植物手工编织。 （2）训练造型设计能力。 （3）掌握基本的拍摄技巧。 4. 音乐学科 （1）与校园植物有关的歌曲并进行欣赏。 （2）培养审美情趣。 5. 综合实践活动学科 （1）学会留心观察周围的生活，学会观察身边常见的事物。（2）学会在生活中收集资料，利用互联网工具和多种方法收集信息，认识到收集、整理资料的重要性。

植物抗旱性处理方式

植物抗旱性干早处理方法 干旱是世界范围内普遍存在的问题，全球约三分之一的土地面积处于干早和半干旱地区，因此，国内外学者在植物对干早胁迫响应方面进行了大量的研究。根据试验内容和对试验进度控制的需求，干旱处理方法大致分为以下几种：(l)‘盆栽法通过人为控制盆栽植物的土壤含水量，以达到模拟植物所处的干旱环境。草坪护栏根据控制水分的方式的不同，又分为控水法和缓慢干旱法。①控水法，即控制土壤含水量，使植物处于几种水分胁迫梯度下，以监测、对比不同水分胁迫梯度植物的生长和生理活动情况，从而分析植物对不同水分梯度的响应情况；②缓慢干旱法，根据植物的生长发育阶段，人为控制土壤含水量每日的脱水量和速率，经一定时间达到干旱程度，从而根据时段进行观测植物对干旱环境的响应。目前盆栽方法的优点是试验进程较容易控制，结果可靠，但由于室内外环境差异，势必与田间植物生长存在差异.东莞护栏。 (2)大气干早处理法研究外界干旱气候环境对植物产生的影响中，空气湿度是造成干早环境的主要因子，此方法主要通过使植物生长在能控制空气湿度的干旱室中，或给作物叶面喷施化学干燥剂等方法模拟干早环境，经过设置不同时间的处理，形成不同程度的干旱环境，从而分析植物对外界空气湿度变化的响应情况。此方法的优点是制造干旱环境较为精确，但需要的资金也相对较多，难以大面积、大批量进行试验，同时依旧存在与田间自然环境条件存在差异的问题.(3)高渗溶液处理法使用不同浓度的高渗溶液如聚乙二醇、甘露醇、蔗糖、生理盐水等，对植株进行处理，形成植物生理干早，从而进行测定相应的生理指标。目前此方法存在争议较大。 (4)田间试验鉴定法此方法是指在田间进行栽植和测定指标试验，根据控水方式的不同分为两类，一类是将供试种在不同地区的试验地上栽种，以自然降水造成干旱胁迫，直接按照植物产量或生长状况来评价植物种的抗旱性；另一类是将供试种直接种于一个地区的田间试验地，以人工灌水来控制土壤含水量，形成有差异的水分环境，使植物生长受到影响，以此来评价植物种的抗旱性。这种方法主要以产量指标来评价植物的抗旱性。 此方法较简便易行，即能反映出植物在真实地田间干旱环境下的生长情况，又有产量指标，结果较有说服力，但受环境的影响较大，尤其是降水，年际间变幅较大，使每年鉴定的结果难以重复。 (5)分子生物学方法分子生物学法是近年来主要研究的方法，结果精确，其主要特点是不需要经过干早胁迫，直接找出标记指示植物抗旱的基因，或与抗旱性状相近的基因，用基因追踪技术(如限制性片段长度多态性盯LP)，对抗旱基因进行定位和标记，通过基因鉴别来反映植物抗旱性。但此方法目前尚处于研究阶段，成本较高

研究性学习校园常见植物调查研究

校园常见植物 调查研究 【摘要】：我们通过学习植物学、在校园中进行调查研究（包括相片的拍摄与标本的采集）以及以各种途径采集资料着手研究校园常见植物（以我们学校衢州二中为例），历时7个月，初有成果。我校校园内共有170余种植物（种子植物），植物资源丰富，尤是古树资源，群落结构良好，各种植物的生长状态令人满意。另外，我们小组还在调查研究时发现了严重的生物入侵现象，了解到校方利用植物治理污染，认识到植物在文化中的地位、作用，探访了校园内的古树，并因此学习植物学，对生态系统中各成分的作用有了深刻的认识。 【前言】： 研究背景：在校园中常常会见到各种各样见了许多次却始终不知道是什么的植物，也不知道它们特点与习性，因而想要以此为切入点，进行一次较为全面的对校园常见 植物的研究 【研究经过】： 一、研究方向与目的 1、研究方向：校园中一些常见且普通的、却不知道名字与习性的植物 2、研究目的：探究、了解各种植物（种子为主），培养自己对植物学等自然科学的兴趣， 提高动手能力与科学探究能力，培养创新精神 二、活动安排 第一阶段：在已有知识的基础上学习植物学，对植物有初步了解 第二阶段：考察校园，对各种植物有大致的印象，并拍摄一些照片 第三阶段：采集并制作植物标本

第四阶段：系统地记录下校园中常见的植物并通过调查研究找到它们的名称与习性,将其分类 第五阶段：整理汇总，写成调查报告 三、人员分工 朱紫璇、余颢凡：采集、制作标本 何琛、方婷：摄影、联系指导老师并提供相关资料 陈若煦：查找资料、写论文并带领全组成员学习植物学 四、获取资料的方式： 1、上网查找资料，利用百科、知道、爱问等； 2、翻阅《植物学系统分类》，通过比对植物的相关信息从而得出结论； 3、与专业人士交流，我们有一位指导老师是园林方面的工程师，他为我们提供了许多帮助【研究内容】： 一、我们拍摄的一些照片与查找的部分资料

校园植物的识别与分类

校园植物的识别与分类 一、目的与要求 1、通过对校园植物的调查研究，使学生熟悉观察、研究区域植物及其分类的基本方法。 2、了解校园植物种和科的识别特征。 3、编制校园植物检索表，并对植物进行归纳。 二、材料与器具 放大镜、镊子、铅笔、笔记本、检索表及相关工具书 三、常见庭院植物的物种识别与分类 现在的大学校园绿化比较好，栽培及自然生长的植物种类很多。在积累了被子植物的系统分类的基础理论知识后，可以充分利用校园的绿化优势，通过调查研究校园内植物的种类，熟悉观察、研究区域植物及其分类的基本方法，为其后的野外实习做准备。为保证实验的质量和效果，实验前指导教师可以根据学校的实际情况把学校分成不同的区域，学生可分成多个小组对不同校园区域的植物（包括栽培及自然生长的植物）进行调查研究。 （一）基础性实验——校园植物形态特征的观察与科学描述 对植物的形态特征进行科学的描述是进行物种识别与分类的基础，学生在野外实习之前一定要学会植物形态特征的科学描述方法。 植物种类的识别、鉴定必须在严谨、细致的观察研究后进行。在对植物进行观察研究时，首先要观察清楚每一种植物的生长环境，然后再观察植物具体的形态结构特征。植物形态特征的观察应起始于根（或茎的基部），结束于花、果实或种子。先用眼睛进行整体观察，细微、重要部分须借助放大镜观察，并能按以下特征进行观察和科学描述。 1、植物的性状——乔木；灌木亚灌木；草木（包括一、二年生或多年生），茎的形状、颜色、被毛或滑；直立；平卧，匍伏；攀援；缠绕或其他。 2、叶——单叶或复叶；叶形，有无叶柄？对生或互生，或轮生。叶面及叶背颜色如何？被毛或其它，网状脉或平行脉有托叶或无托叶？ 3、花序——总状类花序（如穗状、总状、园锥、伞形等花序）或聚伞类花序（如轮伞、聚伞花序）或花单生等。 4、花的各部分：观察、研究要极为细致、全面，从花柄开始，通过花萼、花冠、雄蕊，最后到雌蕊。必要时要对花进行解剖，分别作横切和纵切，观察花各部分的排列情况、子房位置、组成雌蕊的心皮数目、子房室数及胎座类型等。 （1）苞片——形状、颜色、数目、被毛或其他。 （2）花萼——萼片形状、颜色、数目、离生或合生、被毛或无毛。 （3）花冠——花瓣形态、颜色、数目、离生或合生、被毛或无毛。 （4）雄蕊——数目、花丝离生或合生，雄蕊与花瓣，萼片对生或互生。花药的着生情况和开裂方式。 （5）雌蕊——花柱数目、柱头分裂数或不裂或浅裂。 ①子房上位、下位或半下位； ②子房室的数目； ③胎座式（如中轴胎座、特立中央胎座、侧膜胎座等）； ④胚珠数目——少数或多数或定数。 （6）果实——属于何种果实？开裂或不开裂，果实的形状大小和颜色。

草本植物抗旱性研究

草本植物抗旱性研究 导师：董智教授 姓名：彭志芳 学号：20137101 专业班级：13级水保2班 E-mail：pzhf520@https://www.wendangku.net/doc/a010902998.html,

草本植物抗旱性研究 彭志芳 （山东农业大学林学院，山东泰安 271001） 1文献检索概述 基于研究课题“草本植物抗旱性研究”，特分别以“草本植物”和“抗旱性研究“为关键词，通过集中国知网、维普数据库、道客巴巴等于一体的百度学术进行了检索，检索结果如图1.1所示，显示“草本植物”从1958年开始出现相关研究，2008年达到最热，至今共有5939篇相关论文。“草本植物”研究进程中，夏汉平、赵学勇、张洪江、徐海量、曹广民、李英年、刘国彬等前辈贡献了诸多优秀研究成果，他们推动并引领着草本植物学科的发展与进步。其中中国农业科学院蔬菜花卉研究所、中国科学院植物研究所、中国科学院西北高原生物研究所、中国科学院沈阳应用生态研究所、中国科学院新疆生态与地理研究所、武汉市蔬菜科学研究所、青海大学地质工程系、中国科学院研究生院、娄底职业技术学院南校区10所研究机构在“草本植物”领域成果斐然，共有275篇相关论文。 图1.1“草本植物”研究走势图 （资料来源：百度学术，https://www.wendangku.net/doc/a010902998.html,）

图1.2 “抗旱性研究”研究走势 （资料来源：百度学术，https://www.wendangku.net/doc/a010902998.html,） 如图1.2所示“抗旱性研究”从1981年开始出现相关研究，2010年达到最热，至今共有567篇相关论文。随着研究的不断深入，出现了越来越多与“抗旱性 研究”相关的研究点，形成了庞大的研究网络，以下图1.3是高相关的研究点 及其研究走势。然相关文献浩如烟海，今研究即筛选其中极具代表的经典文献 进行概述展开本文的研究。 图1.3 “抗旱性研究”关联研究 （资料来源：百度学术，https://www.wendangku.net/doc/a010902998.html,）

小学科学教案之认识植物

小学科学教案之认识植物 学习目标： 1、灵活运用观察方法观察身边的植物; 2、培养合作交流、动手实践的能力; 3、用多种方法记录植物的主要形态特征，培养记录意识。 4、激发学生学习科学的兴趣; 5、体会到植物是一个个活生生的生命体，应爱护植物，保护环境。 学习重点：识别常见植物，描述常见植物的特征 学习难点：会依据不同标准对不同植物进行简单的分类和比较 学习准备：学生活动手册 学习过程： 一、导入 1.可爱的花草树木装扮了我们的环境，装扮了我们的生活，小朋友们，你们认识它们，了解他们，想呵护他们吗? 2.检查学生们采集的植物标本，并用一句话介绍你采集的植物。如:这是我最喜欢的菊花!这是我们家园子里的橙子树叶!这是我们校园里春天开放的海棠花!这是我们家地里种 的大蒜! 二、新课讲解 1、观察植物 (1)原来，我们的身边有这么多的植物，它们是人类的好朋友!现在让我们来观察一下它们，看看我们的好朋友有什么秘密呢?每一位小朋友选你感兴趣的1-2种植物进行观察。(板书:观察) (2)师:如何观察?从哪些方面观察? 师:以前没发现的，现在发现了。包括它花的特点;叶的特点;茎的特点;果的特点以及生长的环境和季节特点;还可以是你通过查资料了解到 的它的特殊秘密等都可以。 2、观察狗尾草 （1）(出示狗尾草)请同学们仔细观察狗尾草，同桌讨论，它有什么特点? 教师巡视，学生汇报交流。 (叶又长又尖，茎又细又软，果实毛茸茸的，很想狗尾巴，是一年生杂草)

（2）同学们说得真好，接下来，请你们再观察它，把它的样子用简单的几笔画下来，拿出你们的课堂笔记。(教师巡视，将画得好的收上来几本) 3、大家基本上完成了，下面请各位同学当当小老师，评一评，这几位同学画得怎么样? 4、你们觉得像吗?(像、简单) 3、观察柳树 （1）从远处观察整棵树，我们怎样记录?(树冠形状、树的高度等) （2）从近处有序观察树的各个部分，我们会有哪些新的发现? 生:这棵树真大!看看我捡到的树叶和果实。这是树的果实。这是我的树皮拓片。 (拓印树皮图案的方法:把白纸紧压在树干上，先用手指在纸上反复按压，再平捏蜡笔在纸上涂擦，使凸起的部分染上颜色。) （3）让我们一起来把观察到的内容记录下来吧。要写出观察的时间、地点、小组成员。要按观察的顺序来记录。最好能贴上收集到的实物标本。 4、观察比较大树和小草找出大树和小草的相同和不同。我们请柳树哥哥代表大树，狗尾草弟弟代表小草。 （1）同学们，刚刚我们说狗尾草的茎又细又软，现在请拿出你们的树枝，捏捏，看看，柳树的茎是怎样的?(又硬又粗) （2）我们把像柳树这样的植物称为木本植物。请你们举个例子。 把像狗尾草这样的植物称为草本植物。请你们举例说说哪些是草本植物。 （3）好，接下来，小组讨论，比较柳树和狗尾草的相同之处。 教师巡视，指导。 （4）哪组先来? (相同点:都具有根、茎、叶，都长在泥土里，都需要阳光、水、空气，都是植物) （5）继续讨论柳树和狗尾草的不同之处。 (不同点:大树:很高大、寿命长、茎又硬又粗，木本植物;小草:很矮小、寿命短、茎又细又软，草本植物。) 5、给植物分类按照不同的生活环境，给植物分类。 三、拓展延伸你还有其他的分类标准吗?与同学们交流。 四、课堂小结植物的相同点是什么?你有哪些办法给植物分类? 板书设计观察身边的植物植物具有根、茎、叶，都长在泥土里，都需要阳光、水、空气，植物分类:生活环境、(草本植物、木本植物)

研究性学习报告,外来入侵植物的研究进展课题研究主要内容

篇一：研究性学习开题报告 作业一：确定研究性学习课题 继教号： 1、学生发现问题、提出问题（不少于两个问题） 2、请列举1-2个您指导学生将问题转化为课题的实例 （注意：1、本课题需要符合研究性学习的要求。2、您需要自始至终关注这个课题） 3、在指导学生发现问题、提出问题并将问题转化为课题阶段中，谈谈您做了哪些具体工作。 4、开题报告（注意：本开题报告需要和以后的结题报告保持同一课题） 1) 课题选择背景： 2) 研究内容： 3) 研究的目的和意义：4) 研究方法：5) 所需资源： 6) 人员分工 7) 进度安排 8) 预期研究成果和表达方式 9) 参考文献 填表人：王志清填表时间：2013.5 5、指导老师意见篇二：研究性学习结题报告 作业三、结题报告 继教号： 1、正文(研究过程，内容，成果，如何研究的) 2、研究结论 【摘要】：我们通过学习植物学、在校园中进行调查研究（包括相片的拍摄与标本的采集）以及以各种途径采集资料着手研究校园常见植物（以我们学校衢州二中为例），历时7个月，初有成果。我校校园内共有170余种植物（种子植物），植物资源丰富，尤是古树资源，群落结构良好，各种植物的生长状态令人满意。另外，我们小组还在调查研究时发现了严重的生物入侵现象，了解到校方利用植物治理污染，认识到植物在文化中的地位、作用，探访了校园内的古树，并因此学习植物学，对生态系统中各成分的作用有了深刻的认识。 【前言】： 研究背景：在校园中常常会见到各种各样见了许多次却始终不知道是什么的植物，也不知 道它们特点与习性，因而想要以此为切入点，进行一次较为全面的对校园常见 植物的研究 【研究经过】： 一、研究方向与目的 1、研究方向：校园中一些常见且普通的、却不知道名字与习性的植物 2、研究目的：探究、了解各种植物（种子为主），培养自己对植物学等自然科学的兴趣， 提高动手能力与科学探究能力，培养创新精神 二、活动安排 第一阶段：在已有知识的基础上学习植物学，对植物有初步了解 第二阶段：考察校园，对各种植物有大致的印象，并拍摄一些照片 第三阶段：采集并制作植物标本 第四阶段：系统地记录下校园中常见的植物并通过调查研究找到它们的名称与习性,将其分类 第五阶段：整理汇总，写成调查报告 三、人员分工 朱紫璇、余颢凡：采集、制作标本

校园植物调查研究报告

校园植物调查研究报告 一、课题的提出 我们的校园是位于钟祥镇国道213线旁，她犹如一座小型的绿色公园，校内绿化面积大，四季有花，四季常青。每当我们漫步于树荫下或站在楼上极目远眺整座校园，就会感到特别的幸福！但经我们初步调查，大多同学对校园植物了解甚少，对如此丰富的、方便的课程资源，我们应该利用起来，让学生自己去了解一下校园植物及其分类。同时，作为钟祥镇中的学子，我们应该更多关注给大家身心带来宁静致远的校园。为此，我们七年级生物兴趣小组决定对学校各种花木进行一次研究性学习，主要对植物种类、用途、分布、习性等进行一次较详细的调查和研究，使大家更快更易的熟悉校园植物，并初步锻炼学生自主学习的能力。 二、调查范围学校校园内所种植的各类植物。 三、调查方法实地调查、实物标本、查阅资料、访谈、小组讨论。 四、研究时间2016年3月到2017年2月 五、研究成员生物兴趣小组 六、指导老师曹绍清 七、研究过程 1、实地调查：由指导老师分次带领各班学生参观并初步认识校园内树木，熟悉树木分布，并做好记录，画出植物分布草图，将不认识的树木重点记录、做记号。 2、采集标本：利用课外活动时间，指导学生将不认识的和暂时不能确定的树木的叶片采集下来，压制做成植物标本。 3、采访讨教：带领学生将所做植物标本拿去请教学校花工师傅，弄清树木的名称和特性。另外，还请花工师傅到实地介绍各类树木的种植方法和管理植物的经验。 4、查阅资料：与微机老师联系或者利用手机，利用学生的信息课时间让学生上网查阅资料，获取各类树木的相关资料（树名、科名、习性与特点等）。另外，小组分工回家查阅有关资料。 5、核准资料：经过以上各项活动，学生对校园树木的感性认识和理性认识有了一定的基础。为了使自己的认识更科学、更准确，我们在老师的帮助下，小组分工核准，使我们的资料更全面、更完整、更准确。 6、整理资料：集中、收集所有学生的资料，对资料进行全面整理、筛选、分类。 7、制作标牌：将资料打印，制成小卡片。每张卡片上正面标明树名、学名、科名、英文名、习性与特点等。反面标明责任班级，将标牌固定在标本上。 8、展示陈列：按班级分成小组，将各小组所制标本置于实验室内，参观交流。 八、研究成果 1、七年级学生对校园植物的种类、科属、习性与特点、分布等有了一定的了解。 2、为今后植物学教学准备了材料，激发了学生的学习兴趣。 3、学生自主学习能力、收集、调查和处理资料的能力得到了提高。 4、学生之间相互合作、协调的意识有所增强。 5、为学校绿化建设提供可借鉴的科学依据。 6、校园植物名录表附后。

植物信息管理系统

河北农业大学 本科毕业论文(设计) 题目：植物信息管理系统——管理模块 学院：信息科学与技术学院 专业班级：计算机1002班 学号：2010234010523 学生姓名：赵晓洁 指导教师姓名：王克俭 指导教师职称：副教授 二零一四年六月一日

摘要 摘要：塞罕坝生物资源极其丰富，地区景观独特，高原山地兼备，森林草原并存，开展本地区植物及其多样性研究，对于合理的开发利用和保护植物资源，开展森林--草原交错带生态系统的科学研究，因地制宜地制定林业生产和旅游业发展规划，都具有重要意义。因此，将植物信息整合，开发一个收录塞罕坝所有植物物种信息的系统尤为必要。 本系统的名称是塞罕坝植物信息管理系统。该系统对塞罕坝植物的科名、属名、种名、生态环境、地理分布、用途等作了介绍 ,利用文字输入到计算机中 ,以 SQL Server 建立后台数据库 ,并通过 ASP制作查询、管理网页 ,初步建立了塞罕坝植物信息系统。该系统能够实现用户通过浏览器访问来进行检索，包括按植物名称检索和按植物特征检索两种功能，以及管理员对植物信息的管理和对用户信息的管理。该平台可以使用户更多的了解塞罕坝植物为实现生物多样性的有效保护、合理利用和可持续发展战略奠定基础。 关键字：植物，检索，信息管理系统

Abstract SAIHANBA extremely rich in biological resources, unique regional landscape, both plateaus, forest and grassland coexistence,diversity of plants and their conduct in the region, for the rational exploitation and protection of plant resources to carry out forest-steppe ecotone ecosystems scientific research,according to local conditions to develop forestry and tourism development plan,are of great significance.Therefore, the plant information integration,developing a collection of all plant species SAIHANBA information system is particularly necessary. The name of the system is SAIHANBA plant information management system.The system of Family SAIHANBA plant genus name,introduced species name, ecology,geographical distribution,use, etc., the use of text entered into the computer,in order to establish a SQL Server back-end database,and produced by ASP query, management Web,initially established SAIHANBA plant information systems.The system enables the user to retrieve the browser visits, including by the plant by plant name search and retrieval features two functions,as well as administrators to manage plant information and management of user information.The platform allows users to learn more about SAIHANBA plants for effective biodiversity conservation, rational use and sustainable development foundation. Keywords:Plants,retrieval, information management system