早熟油菜氮素分配特征研究

通过15N标记方法研究氮素的吸收、分配、再分配与油菜早熟的内在关系。研究结果表明,早熟油菜品种中油116(ZY116)生育期比中晚熟油菜品种中双11号(ZS11)短9d,在营养生长期和生殖生长期分别短5d和4d。早熟品种ZY116在全生育期吸收的氮素比中晚熟品种ZS11更多的向籽粒中转移,而中晚熟品种ZS11则是花期吸收的氮素向角果皮中转移的更多,角果期氮素从角果皮转移到籽粒的更少,均达显著水平。早熟品种中油116在营养生长阶段吸收的氮素在后期的分配速度明显快于ZS11,如ZY116苗期吸收的氮素从花期生长到角果期时再分配速度为3.22mg/d,从角果期生长到收获期时再分配速度为3.71mg/d,而ZS11分别为2.48mg/d和3.10mg/d。     

不同熟期油菜碳氮代谢特征初步研究

为探索早熟油菜碳氮代谢机理,以早熟油菜中油116(ZY116)、中早熟油菜L01和中晚熟油菜品种浙双8号(ZS8)为材料,研究开花后蔗糖磷酸合成酶(SPS)、蔗糖合成酶(SS)、谷氨酸合成酶(GOGAT)和谷氨酰胺合成酶(GS)等碳氮代谢关键酶及各生育时期全氮和可溶性糖含量的变化特征。研究结果表明,早熟油菜初花期叶片的GS活性低于中晚熟品种,SPS活性高于中晚熟品种,在角果形成初期籽粒的GOGAT活性高于中晚熟品种,角果成熟后期SS活性低于中晚熟品种。油菜蕾薹期C/N达到最高值,然后逐渐下降。而不同油菜品种的开花前C/N最高值不同,早熟油菜C/N最高值低于中晚熟油菜。     

不同氮素吸收利用效率类型油菜的农艺性状、干物质及氮素积累特征

为合理调整不同氮素吸收利用效率油菜品种的氮肥用量,提高氮素利用效率,大田试验条件下,根据长江流域冬油菜主产区广泛种植的34个甘蓝型油菜品种的氮素吸收和利用效率的差异,以氮素吸收和利用效率的平均值为界线将供试品种分为4类,即A-高效吸收高效利用型、B-低效吸收高效利用型、C-高效吸收低效利用型和D-低效吸收低效利用型,研究4类油菜的生长性状、干物质及氮素积累和分配的特点。结果显示,A类品种在主序长、主序角果数、一次分枝数和一次分枝角果数等农艺性状上表现很强的生长优势,B、C两类居中,D类品种最低。氮素吸收效率高的品种,其干物质量、氮素积累量相对越多,不同类型油菜的地上部生物量及氮素积累量顺序为C、A>D、B;氮素利用效率高的品种,干物质量和氮素积累在籽粒中的分配相对较多,而在果壳中分配相对较少,籽粒产量以及籽粒氮素积累量顺序则为A>B、C>D。     

施氮提高直播冬油菜主序不同部位角果生产力

直播(密植)油菜主序籽粒对全田产量贡献率大。为充分发挥主序增产潜力,通过对大田直播油菜(甘蓝型油菜品种华油杂9号)进行施氮处理,将主序角果按形成时期(终花期、盛花期和始花期)分为上部、中部和下部角果,从产量构成因子、库源关系以及籽粒充实过程三个方面分析施氮对油菜主序不同部位的增产效果。结果表明,施氮可显著提升主序各部位的籽粒产量,与不施氮处理相比,施氮处理油菜主序上部、中部和下部角果籽粒的产量分别增加了73.3%、138.3%和108.6%。角果数的增多是增产的主要原因,主序各部位角果数分别增加了53.4%、37.9%和25.2%,同时氮肥施用提高了中部角果的千粒重和上部角果的每角粒数。氮肥的投入增大了上部和下部角果皮的干物质重和粒壳比,促进了角果皮干物质向籽粒的转移。与不施氮处理相比,籽粒干物质和氮素积累的持续时间和速率明显提高。籽粒干物质充实的持续时间是决定油菜角果数和每角粒数重要因素,而籽粒的千粒重则和干物质积累速率密切相关。因此可通过氮肥施用改善油菜后期各部位的源库关系,促进籽粒的充实进程,进而增加油菜的籽粒产量。     

不同油菜品种角果光合特性及叶绿素荧光参数的差异

通过气体交换和荧光猝灭动力学等技术研究了4个不同熟期冬油菜品种的角果光合特性和叶绿素a荧光参数。结果表明：不同油菜品种角果皮叶绿素含量存在明显差异,早熟品种角果发育前期叶绿素含量随生育进程上升较快,但后期下降也快;叶绿素含量与籽粒产量、含油量之间无显著相关。油菜产量、含油量和角果发育期间的光能利用率存在一定相关性,其中华协102和同富油3号光能利用率较高,产量与含油量也较高。不同品种角果皮叶绿素a荧光参数—光合有效量子产量(EQY)、光合电子传递速率(ETR )、光化学淬灭(qP)和非光化学淬灭（NPQ)存在较大差异,华协102和同富油3号的角果皮天线色素对光能吸收及电子传递链效率优于其它品种,在光能转化利用中占有优势,其ETR、EQY、qP值较高,NPQ较低。可见,晚熟和杂交品种的产量高于早熟和常规品种与其后期角果皮光能利用率和电子传递链效率较高等生理因素有关。     

西藏春播半冬性甘蓝型油菜光温特性的因子分析

为西藏高寒春油菜生产区的育种和引种提供光温特性方面的理论参考,采用因子分析方法,分析了18个半冬性甘蓝型油菜品种的营养生长期、蕾花期和角果成熟期的光温因子,评价半冬性甘蓝型油菜在西藏春播条件下的光温特性。结果表明:3个公因子(营养生长期光温因子、蕾花期光温因子、角果期光温因子)对变异的方差累计贡献率达100%,能真实反映9个光温指标及其相互关系。全生育期中,营养生长期光温因子对半冬性甘蓝型油菜生长影响较大,其次是蕾花期。与西藏相邻地域品种表现光温钝感,反之表现光温敏感。t检验结果表明,光温敏感型油菜品种表现较强势的营养个体和较长的生育期,而产量性状差异不显著。说明在西藏春播区选择光温钝感型半冬性甘蓝型油菜品种能够兼顾早熟和高产的育种目标。     

早熟油菜材料生理生化特性研究

以中熟品种湘油15号为对照,2010～2011年在长沙对3个早熟油菜材料杂1613、005和G7的生理生化特性进行了研究。结果表明：早熟材料比中熟品种现蕾、初花和终花都早,具有苗期短、蕾薹期和角果发育期长的特点。各油菜品种可溶性蛋白含量随着生育期呈先升后降的趋势。早熟材料苗期越短,功能叶片中的GA3含量越高,ABA的含量越低。营养生长期,各个早熟材料功能叶片的叶绿素含量均比对照湘油15号低;生殖生长期,仅杂1613功能叶片的叶绿素含量比对照高。早熟材料的净光合速率在各生育期均低于对照湘油15号,净光合速率、气孔导度和胞间CO2浓度的变化趋势与湘油15号基本一致。     

直播冬油菜钙、镁、硫养分吸收规律

在直播密度为10万株/hm2的甘蓝型油菜华双5号田间定期取样,测定各器官钙、镁、硫的含量,同时计算养分积累量,研究大田直播冬油菜三元素吸收和分配的时空特征。结果表明,油菜活体的钙、镁含量在苗期最高,其后随植株的生长逐渐下降,活体硫含量先增加后降低,在蕾薹期达最大值。根、茎的钙含量随植株生长缓慢降低,镁含量在0~100d（苗期）大幅下降,100~150d（苗后期至蕾薹期）较稳定,150d（蕾薹期）后缓慢下降,硫含量先升高后降低,均在蕾薹期达最大值。绿叶、落叶的钙含量在出苗至花期较稳定,花期后迅速增加,镁含量在花期前缓慢下降,花期后快速增加,硫含量在苗期较稳定,蕾薹期后迅速增加。油菜三元素的总积累量均在角果期达到最大值,分别为247.0、35.8和138.8kg/hm2,而后均有不同程度的下降。根、茎、绿叶的各中量元素积累量均呈先升后降的变化,各养分在根、茎、绿叶中积累达最大值的时期分别为花期、角果期、蕾薹期,三元素规律一致。落叶钙、镁、硫的积累量在收获时达最大值,分别为107.4、9.7、28.0kg/hm2。每生产100kg籽粒钙、镁、硫的最大需求量分别为5.8、0.9、3.2kg。钙、镁、硫各元素苗期主要分配在绿叶中,成熟期则分别主要分配在落叶、籽粒、角壳中。     

油菜氮素吸收利用的遗传效应分析

本试验通过测定4个甘蓝型油菜亲本及其完全双列杂交组合的氮素吸收总量、氮素籽粒生产效率等性状,研究氮素吸收利用的遗传效应,结果表明：①氮素吸收总量、氮素籽粒生产效率两性状的杂种优势比较明显,均表现超高亲优势。②F1正反交T测验表明,氮素吸收总量、氮素籽粒生产效率可能存在细胞质遗传效应。③氮素吸收总量和氮素籽粒生产效率对籽粒产量的直接通经系数分别为0.8937和0.1864,氮素吸收总量对产量的直接影响力明显大于氮素籽粒生产效率。④籽粒产量、氮素吸收总量、经济系数、氮收获指数和角果数与氮素籽粒生产效率均达到显著相关水平,可以作为油菜氮素利用效率的筛选指标。     

不同吸镉能力油菜各器官累积镉的差异

对筛选出的高吸镉能力和低吸镉能力油菜品种进行全生育期土培盆栽实验,研究两个油菜品种各器官吸收累积镉特征及体内镉分配差异。试验结果表明,两个不同吸镉能力油菜品种全生育期地上部总吸镉量与苗期地上部吸镉量高低一致,地上部不同器官累积镉量两个品种存在显著差异。随土壤镉含量的增加,高吸镉能力油菜朱苍花籽地上部吸收的镉主要转运至叶中,而低吸镉能力油菜川油Ⅱ—93则主要转运至茎中。在土壤镉含量大于1 mg.kg-1时,高吸镉能力油菜籽粒中镉含量显著高于低吸镉能力油菜,当土壤镉含量小于1mg.kg-1时则相反。两个油菜品种地上部吸收的镉主要累积在茎和叶中,各器官中镉含量两品种均表现为叶>茎>角果壳>籽粒。     

氮钾对杂交水稻B优827籽粒淀粉含量及淀粉合成酶活性的影响

以优质杂交籼稻B优827为材料,通过施用不同水平的氮、钾肥,并在B优827灌浆时段测定籽粒的直链淀粉、总淀粉含量以及淀粉合成酶的活性,分析氮、钾对水稻灌浆过程中籽粒淀粉积累、淀粉合成关键酶活性的影响,以及直链淀粉的积累与淀粉合成关键酶活性间的相关性。B优827的直链淀粉含量在开花后20 d内呈线性增加,开花20 d后有所下降;可溶性淀粉合成酶活性变化呈单峰曲线,开花后12 d酶活性达到了最高值,以后随天数增加而迅速降低;淀粉粒结合型淀粉合成酶活性变化呈单峰曲线,开花后15 d酶活性达到最高值,开花后15 d籽粒直链淀粉含量也接近最高值;灌浆中后期可溶性淀粉合成酶（SSS)、淀粉粒结合型淀粉合成酶（GBSS)与直链淀粉含量呈现出显著的正相关关系。增施氮肥可以提高SSS和GBSS活性,施钾肥在生育前期提高SSS和GBSS活性,后期抑制两者的活性;氮肥和钾肥均有促进淀粉积累的作用,但氮肥施用量过高时会抑制淀粉的积累。适当控施氮肥、增施钾肥是提高B优827籽粒产量的有效途径。     

灌溉对弱筋小麦豫麦50籽粒淀粉积累及其相关酶活性的影响

为了探明灌溉对淀粉积累及其相关酶活性的影响规律,在大田条件下,以弱筋小麦豫麦50为材料,研究了三种灌溉方式(W1:拔节期灌水一次;W2:拔节期和孕穗期各灌水一次;W3:拔节期、孕穗期和灌浆期各灌水一次.每次灌水定额750 m3/ha)下弱筋小麦淀粉及其相关酶活性的变化规律.结果表明,弱筋小麦灌浆中后期和成熟期籽粒直链淀粉、支链淀粉、总淀粉积累速率均表现为W3>W2>W1.成孰期籽粒淀粉支/直比例表现为W3＞W2＞W1.成熟期籽粒淀粉支/直比例表现为W3＜W2＜W1.孕穗期和灌浆期增加灌水提高了灌浆中后期旗叶和籽粒中蔗糖含量、蔗糖合成酶(SS)活性、蔗糖磷酸合成酶（SPS）活性,提高了灌泺中后期籽粒中可溶性淀粉合成酶(SSS)活性和束缚态淀粉合成酶(GBSS)活性.说明增加灌水使弱筋小麦旗叶蔗糖合成能力强,促进源器官蔗糖向库中运输,保证籽粒库中糖源的充分供应,有利于籽粒淀粉的合成和积累.     

早晚熟夏大豆品种花荚形成的比较

通过对１７个有限、亚有限型夏大豆品种的研究结果,鼓粒前的花荚期长短是选择夏大豆品种生育期长短的重要因素。不同熟期类型品种间生殖器官发育规律存在差异,早熟品种较晚熟品种花、荚形成发育快、时间短、脱落也快。当早熟品种生育重心进入鼓粒前的中、大荚形成发育过程中（相当于Ｒ４阶段）时,晚熟品种的相对时期还处在花和幼小英     

Transformation of Sucrose to Starch and Protein in Rice Leaves and Grains under Two Establishment Methods

Six rice varieties, PR120, PR116, Feng Ai Zan, PR115, PAU201 and Punjab Mehak 1 were raised under aerobic and transplanting conditions to assess the effects of planting conditions on sucrose metabolising enzymes in relation to the transformation of free sugars to starch and protein in flag leaves and grains. Activities of sucrose synthase, sucrose phosphate synthase and acid invertase increased till flowering stage in leaves and mid-milky stage(14 d after flowering) in grains and thereafter declined in concomitant with the contents of reducing sugar. Under aerobic conditions, the activities of acid invertase and sucrose synthase(cleavage) significantly decreased in conjunction with the decrease in non-reducing sugars and starch content in all the varieties. Disruption of starch biosynthesis under the influence of aerobic conditions in both leaves and grains and the higher build up of sugars possibly resulted in their favoured utilization in nitrogen metabolism. Feng Ai Zan, PR115 and PR120 maintained higher levels of sucrose synthase enzymes in grains and leaves and contents of metabolites(amino acid, protein and non-reducing sugar) under aerobic conditions, while PR116, Punjab Mehak 1 and PAU201 performed better under transplanting conditions, thus showing their adaptation to environmental stress. Yield gap between aerobic and transplanting rice is attributed primarily to the difference in sink activity and strength. Overall, it appear that up-regulation of sucrose synthase(synthesis) and sucrose phosphate synthase under aerobic conditions might be responsible in enhancing growth and productivity of rice varieties.     

Effect of High Temperature on Sucrose Content and Sucrose Cleaving Enzyme Activity in Rice Grain During the Filling Stage

Global warming is due to continuous increase in greenhouse effect caused by human productive activities. Much attention has been paid to the influence brought by the increase of temperature on crop growth. Many researches in China and other countries are …     

Storage and Remobilization of Soluble Carbohydrates after Heading in Different Plant Parts of a Winter Wheat Cultivar

Abstract

Several types of water soluble carbohydrates (WSG) were traced into plant parts of a winter wheat (Triticum aestivum L.) cultivar from heading to physiological maturity. Field grown plants were harvested at intervals of a few days and divided into grain, chaff, leaf blades, leaf sheaths, rachis + peduncle and culm internodes. Leaf blades and sheath showed the peak of WSC contents at about anthesis. Culm internodes accumulated fructan and sucrose during the early grain-filling phase, from a week after anthesis until the milk-ripe stage, then remobilized them during late and final grain filling phases, from the milk-ripe stage until maturity. The amount of sucrose known as short-term storage WSC was higher than fructan known as long-term storage WSC in each internode throughout the grain-filling phase. Chaff showed a large amount of fructan and fructose before anthesis, although it did very little sucrose. A pattern of sucrose accumulation in chaff was very different from that of fructan, unlike the other parts. These patterns of changes in WSC contents in plant organs roughly corresponded with four grain-filling phases, the initial, early, late and final phases.     

遮荫对胡椒主花期叶片碳代谢及成花量的影响

为探明胡椒主花期适宜光照强度,以确定胡椒主花期与搭配作物适宜间作密度,研究分析4种荫蔽度条件下,胡椒主花期完全展开叶的光合作用、可溶性糖、蔗糖、淀粉等的积累,相关代谢酶活性及成花量,探究光照和碳水化合物积累对开花量的影响。研究结果表明：30％荫蔽度处理下胡椒主花期开花量没有被显著抑制,而且在树体恢复期和主花期前期可溶性糖积累明显增加,相关性分析显示,花枝上叶片糖积累对随后的成花有极显著正效应,而糖积累与蔗糖磷酸合成酶活性呈显著负相关。研究认为,在树体恢复期和主花期前期,搭配作物对胡椒遮荫的荫蔽度为30％左右时,可以促进糖积累,为花芽发育提供充足的物质基础,以保证胡椒与搭配作物间作时主花期花量。     

南方晚粳杂交稻与常规稻籽粒灌浆及后期叶片光合特性的差异

以南方杂交晚粳秀优5号和常规晚粳秀水110为材料,应用Richards方程对两个品种的籽粒灌浆过程进行拟合,研究了两个水稻品种的灌浆特性,并测定分析了两类品种的后期叶片光合特性。 秀优5号的起始灌浆势、最大灌浆速率和平均灌浆速率均略低于秀水110,但活跃灌浆时间明显长于秀水110,说明杂交晚粳灌浆更为平缓、灌浆期长,有利于获得较高粒重,也有利于缓解其穗型较大引起的籽粒间物质的激烈竞争。齐穗后10 d,秀优5号的光合和叶绿素荧光参数与秀水110无显著差异,但齐穗后25 d,秀优5号除初始荧光值的增加幅度未达显著水平外,其他参数均显著高于秀水110。研究结果表明,南方杂交粳稻在灌浆后期仍保持较高的物质生产能力,是它具有较长籽粒灌浆持续期,大穗与较高粒重相协调,最终实现高产的重要生理基础。     

灌浆结实期高温对水稻籽粒蔗糖及降解酶活性的影响

选用水稻品种越光和笹锦为材料,在开花后设置自然温度和高温两种处理,研究了不同温度处理下籽粒蔗糖、果糖和葡萄糖含量的动态变化以及蔗糖合酶、液泡型转化酶和细胞壁结合型转化酶活性的差异。高温处理下,蔗糖合酶活性值大于转化酶活性值,且与淀粉积累速率呈显著正相关,表明蔗糖合酶在蔗糖的分解和淀粉的合成过程中起着重要作用;高温下两品种籽粒的蔗糖含量明显增加,但分解的葡萄糖和果糖含量并未相应增加,表明高温有利于籽粒中蔗糖的积累,而不利于籽粒中蔗糖的分解。高温下蔗糖合酶、液泡型转化酶和细胞壁结合型转化酶活性明显下降,表明蔗糖分解速率的下降与蔗糖合酶和转化酶活性下降有关。