黄淮海地区大豆光合特性及高光效种质筛选

本文旨在研究黄淮海大豆种质资源的光合气体交换特性,从中筛选高光效种质,为开展培育大豆高光效品种等研究奠定基础。在大田条件下,以150份来自黄淮海地区的大豆种质资源为试材,利用LI-6400便携式光合仪测定其盛花期的光合气体交换参数,包括叶片净光合速率、气孔导度、胞间CO2浓度、蒸腾速率、叶片饱和水汽压亏缺、蒸腾效率以及叶片瞬时水分利用效率。结果表明,150份大豆种质光合气体交换参数间存在较大差异。7个参数的变异系数范围为5.54%~29.56%,其中,蒸腾效率变异系数最高,胞间CO2浓度最低。净光合速率与气孔导度、叶片瞬时水分利用效率呈显著正相关,与叶片饱和水汽压亏缺呈显著负相关;气孔导度与胞间CO2浓度、蒸腾速率呈显著正相关,与叶片饱和水汽压亏缺、蒸腾效率、叶片瞬时水分利用效率呈显著负相关;胞间CO2浓度与叶片饱和水汽压亏缺、蒸腾效率呈显著负相关;蒸腾速率与叶片饱和水汽压亏缺呈显著正相关,与蒸腾效率、叶片瞬时水分利用效率呈显著负相关;蒸腾效率与叶片瞬时水分利用效率呈显著正相关。进一步利用主成分分析选出3个主成分（气孔因子、水分因子、光合因子）,方差累积贡献率达93.64%。聚类分析将150份大豆种质划分为12个类群,其中第Ⅱ类群包括23份大豆种质,表现高气孔导度、高水分利用率和高光合效率。因此第Ⅱ类群可作为适合育种需要的高光效大豆种质。     

灌溉对春小麦蒸腾速率的影响及其生理原因

为了揭示灌溉对小麦蒸腾作用的影响及其与其他因子的相互关系，我们采用英国PPS公司CIRAS-1型光合作用综合测定仪测定了春小麦孕穗期不同灌溉量的蒸腾速率、净光合速率、气孔阻力等因子的日变化，同时测定了小麦叶温、有效辐射、气温、湿度和田间微环境风速。研究结果表明，不同灌溉量与春小麦叶片蒸腾速率关系密切。在900m^3/hm^2以下，随灌水量的增加，春小科叶片蒸腾速率明显增大。在影响叶片蒸腾速率的诸要素中，光合有交辐射、叶温、水汽压差和气孔导度对叶片蒸腾速率都存在一定的相互联系和规律。叶片蒸腾速度与细胞内外水汽压差存在着相关关系，与气孔阻力呈显著负相关。本研究可为春小麦节水灌溉提供理论依据。     

玉米叶片气孔导度、蒸腾和光合特性研究

玉米叶片气孔导度、蒸腾速率是下表皮高于上表皮。叶片气孔导度的日变化以早上最高,午后下降,18:00时回升;蒸腾速率则在中午最高。果穗叶的蒸腾、光合、叶绿素含量和比叶重高于第9叶和倒2叶。单叶光合速率与可溶性糖、叶绿素含量呈显著正相关,气孔导度与蒸腾速率、全氮含量呈显著正相关,而与比叶重呈显著负相关。高产潜力大的掖单13号较产量潜力小的鲁玉5号,具有较高的光合速率、气孔导度、蒸腾速率、全氮含量、叶绿素含量和比叶重。     

Wx基因对灌浆期小麦不同叶位叶片光合特性的影响

为了解Wx基因对小麦光合作用的影响,对8个小麦Wx近等基因系的不同叶位叶片光合参数进行了测定和分析。结果表明,小麦叶片净光合速率、气孔导度、胞间CO2浓度和蒸腾速率在叶位和基因型间均有极显著差异,缺失单个Wx基因使叶片光合参数下降,且降幅表现为Wx-D1Wx-A1Wx-B1;胞间CO2浓度不影响光合作用,不同叶位叶片光合参数明显呈旗叶倒二叶倒三叶,但WxABD(糯小麦)光合参数在叶位间没有显著差异;Wild type和WxABD总体光合能力和产量相对较高。以上结果说明,Wx基因的缺失会引起叶片光合能力下降,不利于小麦产量形成。     

海岛棉新海21号光合生理特性的初步研究

利用 LI- 640 0 P光合测定系统测定了海岛棉新海 2 1号在花铃期的光合参数。结果显示 ,新海 2 1号的光合速率、蒸腾速率、气孔导度、胞间 CO2 浓度均高于对照新海 1 5号 ,但其水分利用率较低。光合响应曲线反映出其表观光量子效率、暗呼吸速率、光饱和点较高 ,而光补偿点较低。主茎不同节位的叶片光合速率以倒 4叶最高 ,其它参数以倒 1叶最高。叶绿素含量与光合速率在叶片上的分布呈两侧最高、上部大于下部的趋势     

冬小麦不同冠层叶片光合蒸腾和水分利用效率变化特征及对灌溉的响应

为了解冬小麦不同冠层叶片光合和蒸腾作用特征以及随水分条件的变化规律,通过田间试验,以冬小麦京冬22为试验材料,设置0 mm（T₀）、220 mm（T₁）、280 mm（T₂）3种水分处理,比较分析了冬小麦不同冠层叶片净光合速率、蒸腾速率及水分利用效率对光合有效辐射和灌溉响应的差异。结果表明,三种水分处理下,冬小麦不同冠层叶片的蒸腾速率和光合速率随光合有效辐射的增加而增加,随后趋于平缓。不同冠层叶片蒸腾速率、光合速率对光合有效辐射的响应表现为上层>中层>下层;不同冠层叶片WUE对光合有效辐射的响应表现为上中层>下层。光合有效辐射相同时,灌水处理（T₁和T₂）的叶片光合蒸腾速率均高于不灌水处理（T₀）。T₁、T₂处理下,叶片光合速率对光合有效辐射响应在整个生育期内表现为灌浆期>抽穗期>成熟期>拔节期,蒸腾速率对光合有效辐射响应在整个生育期内表现为抽穗期>灌浆期>拔节期>成熟期;T₀处理下,叶片光合速率对光合有效辐射响应在整个生育期内表现为灌浆期>拔节期>抽穗期>成熟期,蒸腾速率对光合有效辐射响应在冬小麦整个生育期内表现不显著。因此,在进行小麦叶片到单株光合蒸腾尺度拓展估算时,应考虑冠层位置和水分条件对拓展结果的影响。     

不同耕作措施玉米高产光合指标的研究

2002～2003年在云南农业大学农场采用滇丰4号玉米种,开展了不同耕作措施的玉米光合指标的研究。结果表明:B处理构建了高产玉米冠层的微环境特性和冠层结构,改善了叶片光合特性。生育期间各个坡度B、A、C处理的叶绿素a、b的含量始终大于D处理;光合速率的日变化在12:00时B处理要远远大于对照,增加比例为24.35%;穗位叶蒸腾速率B处理明显大于对照,2003年各坡度平均增加282.8%,2002年为350.4%。经相关分析可知,各个坡度总体上玉米叶片净光合速率、气孔导度都与蒸腾速率呈显著正相关。     

交替灌溉对绿洲灌区间作小麦光合日变化的影响

为探讨分根区交替灌溉对玉米-小麦间作条件下小麦光合特性的影响,以常规灌溉(CW)为对照,测定和比较了低、中、高三种不同交替灌溉水平(AW1、AW2和AW3)下间作小麦叶片净光合速率、蒸腾速率及气孔导度的日变化,并采用方差分析、相关分析、通径分析等方法分析了部分生态因子与净光合速率的关系。结果表明,4个处理的小麦净光合速率日变化呈双峰曲线,峰值出现在12:00和16:00,且前者高于后者,中午有光合下调现象;CW、AW3处理的蒸腾速率日变化与其光合日变化趋势基本一致,峰值也出现于12:00和16:00,AW1、AW2处理的蒸腾速率日变化均呈单峰曲线,相对滞后于其光合变化。光合有效辐射是影响不同处理间作小麦光合速率的主要环境因子,交替灌溉间作小麦净光合速率还受气孔导度和蒸腾速率的影响。此外,环境因子中,空气温度和大气相对湿度之间的互作对光合速率也有一定的影响。交替灌溉使间作小麦的光合速率并未发生明显下降,主要是通过调节小麦叶片的气孔导度来减少奢侈蒸腾,促进作物有效利用水分。     

旱后复水对不同玉米品种蒸腾效率的影响

试验设3个控水水平、2个时段进行水分控制,研究旱后复水对两个玉米品种气孔阻力、蒸腾速率、光合速率、蒸腾效率的影响。结果表明,干旱后复水玉米表现很强的水分和光合生理活性,干旱后复水玉米气孔阻力大幅下降、蒸腾速率大幅上升、光合速率迅速提高,有些处理优于一直正常供水的处理;玉米旱后复水对气孔阻力、蒸腾速率的影响表现出品种间差异,酒单2号比豫玉22在气孔阻力、蒸腾速率上更容易恢复至旱前水平,光合速率提高的幅度很大;玉米蒸腾效率表现出品种间与处理方式间的差异,旱后复水豫玉22的蒸腾效率得到提高,酒单2号没有显著提高,旱后对水分增加敏感的品种有更高的生理活性,以较快的干物质增长速率和较高的水分利用效率补偿前期干旱的损失。因此,选择对水分增加敏感的玉米品种可以提高旱地水分利用效率,增加玉米产量。     

4个椰子品种光合、蒸腾作用日变化特征及影响因素

以结果盛期的黄矮椰子﹑香水椰子﹑本地高种椰子﹑文椰78F1 4个椰子品种为研究对象,对椰子叶片的光合作用﹑蒸腾作用的日变化规律及温度﹑湿度﹑光合有效辐射和CO2浓度等环境因子之间的互作进行研究。结果表明,不同椰子品种的光合速率和蒸腾速率日进程表现为明显的双峰型日变化,本地高种椰子的光合速率和蒸腾速率都比较高,香水椰子和文椰78F1居中,黄矮椰子最低。光合有效辐射、叶片温度对椰子光合速率有重要影响,空气湿度和叶片温度是影响蒸腾速率的重要环境因子。     

对便携式光合作用测定仪在小麦灌浆期测定数据的矫正分析

为了提高用便携式光合作用测定仪测定的净光合速率数据的准确性,用4个不同类型的小麦品种为材料,探索了在三个灌浆时段用协方差分析方法对净光合速率矫正的可能性.结果表明,用光合有效辐射和蒸腾速率对净光合速率矫正的效果最好,其次为CO2增量和叶室内温度.但用不同单变量矫正后的平均数之间的符合程度不理想.分别用2个变量和4个变量的多元协方差对净光合速率进行了矫正,其平均数的吻合程度比较好.净光合速率矫正前后差异较大,矫正后的平均数消除了测量过程中环境参数的变化造成的影响,可获得品种的真实净光合速率.     

稻田水分管理方式对水稻光合速率和水分利用效率的影响

以超级杂交稻两优培九和中优6号为材料, 设3个不同水分管理措施,在穗分化期、开花期和花后20 d分别测定叶片光合速率和水分利用率。结果表明:不同水分管理方式影响水稻地上部干物重、叶面积指数、光合速率、蒸腾速率和水分利用效率。水分好气灌溉管理地上部干物重和水分利用效率明显增加;水分低水位管理蒸腾速率、地上部干物重和叶片水分利用效率下降。淹水灌溉地上部干物重、叶面积指数、叶片光合速率和水分利用率较低。因此,水稻好气灌溉有利于光合物质积累,显著增产和提高水分利用效率。试验还表明这3种水分管理对稻米蛋白质含量的影响不显著。     

磷素对不同品质类型大豆光合生理的影响

以6个不同品质类型(普通型、高油型和高蛋白型各2个)的亚有限结荚习性大豆品种为材料,采用裂区试验设计,研究了3个磷素水平(0、82.5、165.0 kg.hm-2P2O5)对不同品质类型大豆叶片光合生理的影响。结果表明:施磷对不同品质类型大豆开花期至鼓粒期的光合速率、气孔导度、蒸腾速率、叶面积指数和水分利用效率有较大影响,且施磷有利于提高各品质类型大豆的光合速率、气孔导度等光合生理指标。此外,施磷使生育后期大豆的光合速率、气孔导度等下降速度减缓,其中对高蛋白品种的影响最为明显。高蛋白品种在高磷(165.0 kg.hm-2P2O5)处理下的光合速率、气孔导度等的下降速度均最为缓慢。     

影响水稻叶片光合日变化因素的分析

 选择典型的干热天气,测定了盆栽水稻二九丰孕穗期的光合日变化及其影响因子,利用相关性分析和通径分析,考查了光强、叶温、胞间CO₂浓度、气孔导度、蒸腾速率和相对湿度对光合速率的影响。早晨8:30以前,光合速率的上升主要是光强造成的;光合速率在8:30达最大值,此后逐渐下降,其间光合速率的降低,尤其是“午睡”期间的下降,气孔因素是主要限制因子;下午14:30～18:00,光合速率与胞间CO₂浓度呈一定负相关,但未达显著水平,与光强、气孔导度、叶温和相对湿度有一定关系,相关系数达显著水平。     

鼓粒期芸豆净光合速率日变化研究

运用CB-1102型光合蒸腾作用测定系统,研究了芸豆鼓粒期的净光合速率（Pn）日变化。结果表明：芸豆叶片净光合速率（Pn）日变化呈单峰型曲线,无光合午睡现象。上午10：00光合速率最大;11：00蒸腾速率最快;气孔导度的变化趋势与光合速率一致,10：00出现最大值;胞间CO2浓度呈现“早晚高,中间低”的变化规律。     

土壤水分胁迫对槟榔幼苗光合特性的影响

以海南长蒂槟榔种为材料,采用盆栽试验,通过控制土壤含水量,研究不同水分胁迫对槟榔幼苗光合特性的影响。结果表明：随着土壤水分胁迫的加剧,槟榔幼苗的净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gond)下降,胞间CO2浓度(Ci)升高,干旱降低槟榔的净光合作用,限制气体交换。槟榔幼苗的水分利用效率和土壤水分含量成负相关,即水分胁迫程度越深,叶片的水分利用效率越高。     

苦碟子光合作用日变化及其与环境因子关系的研究

本文对苦碟子叶片净光合速率日变化及其与环境因子的相互关系进行了研究,为苦碟子栽培提供参考。结果表明：苦碟子净光合速率日变化呈明显的双峰曲线,峰值出现在上午10时和下午14时,分别为16．82,14．33μmol／m2／s,有轻微的光合“午休”现象。经相关性分析,净光合速率与光合有效辐射、蒸腾速率、气孔导度之间呈正相关,与胞间CO2浓度呈负相关,与空气相对湿度的相关性不显著。     

干旱条件下冷型小麦叶片气体交换特性研究

通过两年试验，对干旱条件下不同温型小麦开花至成熟期间群体冠层温度，光合作用，叶片气体交换等生理特性进行了较为系统的分析。结果表明，不同温型小麦在籽粒灌浆期间的冠层温度，净光合速率，蒸腾速率，气孔导度均有明显差异，冷型小麦具有明显的优势，特别在籽粒灌浆后期，抗旱小麦具有冷型小麦一致的特点。因此，在旱地小麦栽培和育种工作中，重视冷型材料的选择和运用，对提高旱地小麦的产量和品质具有重要意义。     

不同施肥条件下玉米光合特性和产量的研究

通过对辽宁中部和北部地区棕壤玉米产区,不同施肥条件下玉米穗位叶的净光合速率（Pn）、气孔导度（Cond）、胞间CO2浓度（Ci）、蒸腾速率（Tr）四个光合指标和产量的研究,均得出当氮磷钾用量分别为240、97.5、105（kg/hm2）时,采用一次深施控释尿素、磷钾肥作底肥的施肥方法,可以使玉米的光合指标和产量达到最大。过量施肥和其他施肥措施都不利于玉米光合作用的增强和产量的提高。     

干旱胁迫对不同类型红花品种（系） 苗期生理生化特性的影响

为筛选抗旱品种提供依据,本试验从14份红花品种中筛选出2个抗旱品种（PI401470和PI401477 ）和2个干旱敏感型品种（系）（PI560169和川红1号）,并以此4份品种（系）为材料,研究干旱胁迫对红花幼苗光合、渗透调节物质和抗氧化物保护酶等生理生化特性的影响。结果表明,干旱胁迫下,4个红花品种（系）叶片净光合速率（Pn）、气孔导度（Gs）、胞间CO2浓度（Ci）和蒸腾速率（Tr）均呈不同程度的下降趋势,且品种间差异显著（P﹤0.05）;抗旱红花品（系）的各光合特性指标降幅均低于敏感型红花品种（系）。干旱胁迫条件下,渗透调节物质可溶性糖、可溶性蛋白质、脯氨酸含量均上升,保护性酶SOD、POD和CAT活性也均呈升高趋势,且抗旱型红花品种（系）的增长率高于敏感型品种（系）;抗旱型品种（系）MDA含量增长率低于敏感型品种。对11项指标进行主成分分析,提取了2个主成分,以净光合速率、气孔导度、胞间CO2 浓度、蒸腾速率、SOD活性和CAT活性为第一主成分,以可溶性蛋白质和脯氨酸为第二主成分的抗旱性鉴定指标,累计贡献率达89.50％。