冬小麦叶绿素荧光参数与品种抗旱性的关系

为了明确不同生态型小麦品种的光合抗旱特征,选取生态型相异的小麦品种在不同供水条件下种植,测定其旗叶的叶绿素荧光动力学参数,对其在干旱胁迫下的光合特性进行比较研究。结果表明,干旱胁迫使小麦Fo增加,Fm、Fv、Fv/Fm和Fv/Fo值均降低,但变化幅度因生态型而异,高水肥品种的荧光参数对干旱胁迫更为敏感,而旱肥型品种则表现出较强的光合稳定特性。干旱胁迫下,叶绿素荧光参数变化与品种抗旱性密切相关。利用不同生态型小麦品种叶绿素荧光对干旱胁迫的反应差异鉴定品种抗旱性是可行的。     

垄作栽培对小麦旗叶光合及叶绿素荧光特性的响应

为进一步探索垄作栽培小麦的增产机理,以传统平作为对照,研究了垄作对小麦旗叶光合、SPAD值以及叶绿素荧光特性和产量的影响。结果表明,与传统平作相比,垄作小麦后期光合速率优势明显;开花后垄作小麦旗叶叶绿素含量始终高于传统平作,开花10d后差异达显著水平;垄作和平作小麦旗叶叶绿素荧光参数Fv/Fm、Fv/Fo、Fv、Fm在测定时期内均呈现下降趋势,且垄作高于平作;垄作小麦产量、穗粒数和千粒重较平作显著增加。说明小麦垄作栽培有利于优化小麦光合性能及产量构成,从而实现高产。     

土壤肥力对高产小麦品种烟农1212旗叶叶绿素荧光特性和产量的影响

为了解土壤肥力对小麦旗叶叶绿素荧光特性和籽粒产量的影响,以高产小麦品种烟农1212为材料,比较分析了常年小麦产量水平为12 000和9 000kg·hm-2的高低两种土壤肥力条件下麦田土壤贮水消耗量、小麦旗叶叶绿素含量、叶绿素荧光参数、叶面积指数和籽粒灌浆速率的差异。结果表明:(1)高肥力下小麦全生育期60～100cm土层土壤贮水消耗量显著高于低肥力。(2)相对于低土壤肥力,高土壤肥力显著增加了小麦旗叶开花后21～35d的叶绿素相对含量和实际光化学效率(ΦPSⅡ)、开花后28d和35d的最大潜在光化学效率(Fv/Fm)、光化学猝灭系数(qp)以及开花后14～35d相对电子传递速率(ETR)。高土壤肥力下小麦在孕穗期、开花期、开花后21～35d具有较高的叶面积指数。(3)高土壤肥力可显著提高灌浆中后期的籽粒灌浆速率,显著增加籽粒产量及其构成因素、水分利用效率和氮肥偏生产力。由此可见,高土壤肥力能够改善小麦光合能力,有利于产量形成,进而提高产量和促进水肥高效利用。     

种植密度对不同筋力型小麦品种荧光动力学参数及产量的影响

2003～2004年度在大田条件下,采用2种不同筋力型小麦品种,研究了不同种植密度对小麦生育后期荧光动力学参数及产量的影响。结果表明,种植密度对不同筋力型小麦品种叶绿素荧光动力学参数的影响存在差异,强筋型小麦品种豫麦34在每公顷基本苗225×104株条件下,其叶绿素含量、PS 潜在活性(Fv/Fo)、PS 的最大光化学效率(Fv/Fm)、非光化学猝灭系数(qN)等叶绿素荧光动力学参数较优,最终产量最高;而弱筋型小麦品种豫麦50在每公顷基本苗75×104株条件下,上述各性状最优,产量较高,随种植密度增大,Fv/Fo及Fv/Fm下降,qN增大,植株倒伏性亦增加。     

不同冬小麦品种(系)叶绿素荧光差异分析

为了了解不同冬小麦品种光合作用微观机理差异,为华北地区高光效冬小麦品种筛选提供理论依据,对7个冬小麦品种(系)的旗叶叶绿素a荧光参数和叶绿素含量差异用LI-6400便携式光合测定系统和分光光度计法分别进行了测定分析。结果表明,不同品种间叶绿素a荧光参数(Fo、Fm、Fv／Fm、Fs、qP、qN、ψPs。等)存在较大差异,导致叶片及作物群体光能利用率、光合作用速率、产量产生差异。试验结果进一步显示：(1)科农9204、高优503和石4185的光能利用率较高,而科农9204的产量最高,收获指数较大;(2)小麦产量和灌浆期旗叶的光能利用率有一定关系;(3)旗叶叶绿素含量在品种(系)间有一定差异,但其与产量之间没有相关关系。     

不同冬小麦品种旗叶叶绿素荧光特性及其对干旱胁迫的响应

为明确不同抗旱性冬小麦品种灌浆期旗叶的叶绿素荧光特性及其与籽粒产量的关系,在防雨棚控水条件下,测定和分析了干旱胁迫后强抗旱性品种晋麦47、弱抗旱性品种偃展4110和中等抗旱性品种矮抗58旗叶荧光参数、籽粒产量和水分利用效率的变化.结果表明,随着先量子密度(PFD)的增加,冬小麦旗叶实际荧光(F)、表观电子传递速率(ETR)和非光化学淬灭系数(NPQ)值逐渐升高,PFD超过189 μmol·m-2·s-2后,F值基本稳定,而光下最大荧光(Fm)值持续降低,导致其他叶绿素荧光参数改变,PFD在189～1 360μtmol·m-2·s-2时Fm变化幅度较大.干旱胁迫降低了小麦旗叶F、Fm、实际量子产量(Yie1d)、ETR、NPQ值.不同品种荧光参数值受干旱胁迫的影响程度不同,偃展4110受影响最大,晋麦47较为稳定.干旱胁迫条件下3个品种的产量差异显著,表现为晋麦47＞矮抗58＞偃展4110.灌浆中期旗叶主要叶绿素荧光参数与产量间具有显著的相关性,可以作为高产品种筛选的生理指标;而干旱处理与适水处理的F比值、Fm比值则与两种水分条件下的产量比值呈显著正相关,可以作为品种抗旱性鉴定的生理指标.     

小麦灌浆期抗旱性鉴定指标的综合评价

为了给在不同水分条件下有效地利用生理性状评价小麦抗旱性提供依据,在雨养和灌溉两种水分条件下,于灌浆期测定了76份小麦材料的叶绿素含量(Chl)、叶绿素荧光动力学参数(Fo、Fm、Fv、Fv/Fo、Ft,/Fm)、叶片相对含水量(RWC)、离体叶片失水速率(RWL)、渗透势(OP)和冠气温差(CTD),用主成分分析法将不同生理性状集成为几个相互独立的综合指标,根据综合指标对群体抗旱性(抗旱指数,DRI)和单株抗旱性(pDRI)的贡献,利用隶属函数分析法分别求出雨养(DS)和灌溉(WW)条件下的群体和单株抗旱性综合评价值(D植)DDRIDS、DpDRIDS、DpDRIWW.结果表明,雨养条件下单株DpDRIDS与pDRI显著相关(r=0.371,P＜0.005),依DpDIRDS对小麦材料抗旱性的分级结果与群体DRI和单株pDRI的分级结果吻合度均为55.3%;灌溉条件下单株DpDRIWW与DRI和pDRI也显著相关(r分别为0.246和0.303,P＜0.05),对材料抗旱性分级的吻合度分别为64.5%和67.1%.因此认为,与群体在雨养条件下DDRIDS和灌溉下DDRIWW相比,DpDRIDS和DpDRIWW更适合于不同水分条件下小麦的抗旱性评价,但只能作为抗旱性评价的参考,不能代替抗旱指数DRI.根据D值与单项指标间的最优回归方程,不同水分条件下生理指标对小麦抗旱性的贡献不同,其重要程度在雨养条件下依次为:Fo2＞OP＞CTD1＞Chl1＞RWC＞CTD2＞RWL＞Fv1;灌溉条件下为:Chl2＞Fo1＞CTD1＞CTD2＞RWL＞RWc＞Fv2(叶绿素含量、叶绿素荧光动力学参数右下脚的1和2分别指旗叶和倒二叶;冠气温差的1和2分别指灌浆早期和灌浆中期).因而,有选择地检测这些生理性状有助于提高小麦抗旱性的鉴定效率.     

花后渍水对小麦旗叶光合特性及产量的影响

为给小麦抗逆调优栽培提供依据,在池栽条件下,以豫麦34和扬麦9号为材料,研究了花后渍水对小麦旗叶光合特性及产量的影响.结果表明,花后渍水条件下,小麦旗叶光合速率和叶绿素含量均下降,且花后渍水对豫麦34的影响大于对扬麦9号的影响;叶绿素荧光动力学参数Fo上升,Fv/Fm、ΦPSⅡ和qP均呈下降趋势.由此说明渍水逆境下,小麦叶片光合机构受损,光合功能期缩短,从而加速植株衰老,导致小麦干物质积累量和产量显著下降.     

不同类型冬小麦品种灌浆期抗高温的光合机理分析

为揭示灌浆期小麦抗高温的光合机理,以高产多抗型小麦品种济麦22和高产优质型小麦品种济麦20为材料,于2012-2014年冬小麦生长季进行田间试验,测定和分析了两个品种间分蘖数、穗数、成穗率、产量以及灌浆期内田间30~36℃条件下旗叶净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、胞间CO2浓度(Ci)、蒸腾速率(Tr)、光化学荧光淬灭系数(qP)、原初光能转换效率(Fv/Fm)、PSII的实际光化学效率(ΦPSII)、荧光非光化学淬灭(NPQ)和超微结构的差异。结果表明,在灌浆期高温条件下,与济麦20相比,济麦22的基粒片层紧实,外膜结构完整;旗叶Pn、Tr和Gs分别增加了14.0%、22.5%和57.8%,ΦPSII和qP分别提高了7.9%和6.1%,Fv/Fm变化不大,NPQ降低了18.9%,产量提高了1.4%,说明灌浆期内,济麦22在高温条件下,叶绿体结构完整,以热耗散形式损失的光能少,光能利用率高,光合同化和适应高温胁迫的能力强,产量高。     

晋麦47背景回交导入系的遗传选择与性状分析

为深入研究小麦抗旱相关性状的遗传基础,以旱地品种晋麦47为轮回亲本、水地品种鲁麦14为供体亲本构建的导入系(ILs)为材料,在雨养和灌溉两种条件下考察穗下节和穗部农艺性状,利用56对在双亲间表现多态性的SSR标记引物对BC3F4导入系群体的150个株系进行遗传选择,分析筛选后的148个导入系遗传背景及性状相关性.结果表明,ILs群体中有两个株系分别在2个、13个标记住点的基因型不同于双亲,ILs群体的晋麦47基因型回复率达94.38%.在两种水分条件下ILs群体多数性状表现超双亲.性状变异系数在2.34%～127.11%之间,性状均值偏向轮回亲本晋麦47;ILs群体灌溉条件下的每穗总小穗数(TNS)极显著大于雨养条件下的,与鲁麦14相似.除穗顶部不育小穗敷(SST)外,其余性状在两种水分条件下均呈极显著正相关(r=0.221～0.555).ILs群体穗下节长(FIL)和旗叶叶枕至德基部长(LPSB)的遗传力均较高,大于0.5975;穗顶部不育小穗数(SST)、穗基部不育小穗数(SSB)的遗传力均较低,小于0.4638,说明小穗结实卒易受环境水分条件影响.     

不同水分条件下小麦ILs群体花后不同器官蔗糖积累与转运的遗传特性

为了探索干旱调控小麦花后不同器官蔗糖积累和转运的遗传特性,以抗旱性有显著差异的西峰20和鲁麦14杂交创建的小麦回交导入系(introgression lines,ILs)群体为供试材料,对正常灌溉(WW)和干旱胁迫(DS)条件下该群体花后不同器官蔗糖积累和转运的相关性状进行数量遗传分析,评价该群体目标性状的遗传变异特点和相互关系。结果表明,小麦ILs群体及其双亲的被测性状指标均表现为SCg(灌浆期蔗糖含量)显著高于SCf(开花期蔗糖含量)和SCm(成熟期蔗糖含量),主茎穗下节和倒二节的蔗糖含量高于旗叶,花前高于花后,干旱胁迫显著高于正常灌溉。在两种水分条件下,小麦ILs群体各被测性状平均表型值均介于双亲之间,且偏向于轮回亲本鲁麦14;群体内表型变异广泛,且存在超亲分离,变异系数为14.29%~57.98%(DS)和20.87%~63.75%(WW),多样性指数为0.63~0.89(DS)和0.57~0.79(WW)。各目标性状表型受水分和发育阶段/器官的影响达显著水平,遗传力较低,为0.27~0.51(DS)和0.30~0.62(WW)。各器官的SCf、SCg和SCm间均有不同程度的正相关(r=0.17~0.56**)关系,SCf与花前蔗糖转运率和花后蔗糖贡献率(r=0.32**~0.94**)、SCg与花前蔗糖转运率和花后蔗糖贡献率(r=0.29*~0.72**)、主穗粒重与花前蔗糖转运率和CRSpr(r=0.13~0.43**)具有较高正相关性,且各目标性状间DS条件下相关系数普遍高于WW。说明小麦花后不同器官蔗糖积累和转运相关性状属于典型的数量性状,其表型变异具有显著的时空特异性。     

干旱胁迫对苎麻叶绿素荧光特性的影响

以杂交苎麻品种川苎11号为材料,采用盆栽控水试验,设置正常供水（对照）、轻度干旱、中度干旱和重度干旱,研究了苎麻旺长期干旱胁迫持续18天对苎麻叶绿素荧光特性的影响。结果表明,干旱胁迫条件下苎麻光系统II （ PSII）最大光化学量子效率（ Fv/Fm）、 PSII有效光化学量子效率（ F’ v/F’ m）、 PSII光化学量子产量（φPSI ）、电子传递速率（ ETR）、光化学猝灭系数（ qP）降低,非光化学猝灭系数（ NPQ）提高;干旱条件下苎麻叶绿素荧光特性的变化与干旱胁迫程度密切相关,轻度干旱胁迫对苎麻叶绿素荧光特性影响小,中度、重度胁迫显著影响苎麻叶绿素荧光特性;苎麻能忍耐一定程度的水分胁迫,在苎麻生产中,旱情达到中度干旱时应及时采取抗旱措施,确保苎麻正常生长和发育。     

低温与光照对茶树叶片叶绿素荧光参数的影响

为了揭示低温与光照对茶树叶片发生光抑制的影响,本文采用人工控制温度及光照的方法,以茶苗适宜生长温度(25℃)为对照,研究了茶苗在低温(0、5、10、15℃)、光照(3、4、6、10、15.5klx)条件下叶绿素荧光参数的变化,结果表明:在25℃和光照3～15.5klx条件下,茶苗叶片的叶绿素荧光参数值均保持稳定水平,无...     

玉米自交系不同生育期的抗旱性鉴定及生理响应机制研究

以17份黄淮海常用骨干系及自选系为材料,不同生育期进行干旱胁迫,筛选抗旱性强的玉米种植资源,并探讨其抗旱的生理机制。方差分析表明,与正常水分相比,胁迫后的抽雄至散粉间隔未达显著水平,但ASI间隔达显著水平;不同生育期自交系的叶绿素含量、Fv/Fm和Fv/Fo均下降,SOD和POD活性均提高,但不同自交系下降或上升的幅度不同,且不同自交系间、胁迫与对照间指标差异及两因素交互作用均达极显著水平。灰色关联度表明,POD活性无论是拔节期还是抽雄期都与ASI关联度很高,可作为筛选抗旱型材料的一个重要指标。模糊隶属函数法鉴定出超4F、郑36、CIMBL12、郑63、HCL645、郑6611和PH6WC在两个生育期均属于抗旱型自交系,其中,超4F、郑36和郑63拔节期和抽雄期干旱胁迫后,ASI增大幅度较小,叶绿素含量、叶绿素荧光参数Fv/Fm和Fv/Fo抗旱指数均较高,说明这3个自交系遭受干旱胁迫时主要通过调节光合系统这种机制来提高抗旱性。     

氮素对小麦不同叶位叶片叶绿素荧光参数的调控效应

为了解氮素对小麦不同叶位叶片光合能量利用的影响,测定和分析了旱地和水地小麦品种在3个氮素水平下不同叶位叶片的叶绿素荧光参数.结果表明,随氮素水平的提高,小麦幼苗叶片最大荧光(Fm)、可变荧光(Fv)、PSⅡ最大光化学效率(Fv/Fm)、PSⅡ潜在活性(Fv/Fo)和非光化学猝灭系数(qN)都呈上升趋势,而光化学猝灭系数(qP)则呈下降趋势;但旱地品种叶片荧光参数对氮素更敏感,旱地品种小麦幼苗叶片的Fm、Fv、 Fv/Fm、Fv/Fo和qN均高于水地品种,qP低于水地品种.旱地和水地品种在不同氮素处理下各叶位叶绿素荧光参数表现不同,光合能量利用随叶位的降低逐渐升高.     

冬季喷施多效唑对荔枝叶片叶绿素荧光特征的影响

为弄清多效唑(PP333)对荔枝叶片光合能力的影响,于2011年12月对‘妃子笑,荔枝整株喷施PP333(500 mg/L),研究其对叶片叶绿素指数和叶绿素荧光动力学参数的影响.结果表明:喷施PP333可显著增加荔枝叶片的SPAD值,且使Fv/Fm、Fv/F0、Fv′/Fm′、ΦPSⅡ、ETR、PCR等叶绿素荧光参数有所增加,而NPQ则降低;从光响应曲线可以看出,Fv′/Fm′、ΦPSⅡ和qP随光化光强度的增加呈下降趋势,而NPQ、PCR和ETR随光化光强度增加而增加;从PSⅡ反应中心能量分配比率上看,PP333处理后P、E增加,D减小,更有利于能量进入PSⅡ反应中心,促进光化学效率提高;PP333处理可以增加PSⅡ反应中心的开放比例,推动光合电子传递,提高荔枝叶片的光合性能.     

新小黑麦1号光合速率及叶绿素荧光特性的研究

通过对新小黑麦1号光合速率及叶绿素荧光特性的研究,结果表明,光合速率（Pn）、基础荧光（Fo）随光强的变化呈相同的变化趋势;而光化学效率（Fv/Fm）、最大荧光（Fm）则相反,而在抽穗期与扬花期各参数的值基本相同,在蜡熟期下降较明显。随着生育期的延长,Pn、Fo、Fv/Fm和Fm均有所下降,但在蜡熟期仍有一定的光合作用,显示了小黑麦较好的抗逆性及丰产性。     

导入谷子基因组DNA对小麦光合生理特性的影响

为促进小麦高光效育种研究,以小麦品种普冰201、长武134及分别以普冰201和长武134为受体通过花粉管通道法导入谷子品种冀谷18基因组DNA的后代株系为材料,在拔节期、抽穗期和灌浆期分别测定其最上部叶片或旗叶的净光合速率、蒸腾速率、气孔导度、相对叶绿素含量(SPAD值)等光合生理指标,成熟期收获后调查单株穗数、穗粒数、千粒重等农艺性状,并进行比较分析.结果表明,谷子基因组DNA导入系的光合特性及农艺性状与亲本相比发生了变化.在拔节期,以长武134为受体的导入系01-2-20-10的净光合速率、蒸腾速率和气孔导度分别较亲本高出5.5％、12.5％和6.5％.在抽穗期,以普冰201为受体的导入系01-2-12-5的蒸腾速率和气孔导度分别高出亲本11.1％和12.5％,导入系01-2-8-4和01-2-14-2的SPAD值较亲本高出9.7％和3.2％.在灌浆期,以普冰201为受体的导入系01-2-11-3的净光合速率较亲本高出10.0％,导入系01-2-12-2的气孔导度较亲本高出11.1％.对单株穗数而言,普冰201后代导入系01-2-12-2较亲本高出3.3％,长武134后代导入系01-2-17-4较亲本高出4.6％.对穗粒数而言,普冰201后代导入系01-2-12-2较亲本多出3.8％,长武134后代导入系01-2-17-4较亲本高出24.9％.普冰201所有后代导入系的株高和千粒重均高于亲本,长武134后代导入系01-2-17-4、01-2-18-5和01-2-18-12的千粒重均高于亲本.     

干旱及复水对油菜苗期光合及叶绿素荧光特性的影响

以西藏当地推广的油菜代表品种芥菜型油菜(Brassica juncea L.)年河1号、白菜型油菜（Brasscia rapa L.）青油17号和甘蓝型油菜（Brasscia napus L.)藏油5号为材料,设置持续干旱1周和2周的2个干旱处理及干旱后复水1周、2周、3周的3个时期,研究苗期干旱及复水对油菜光合及荧光特性的影响。结果表明：（1）干旱胁迫造成油菜实际光化学效率（ФPSⅡ）、表观光合电子传递速率（ETR）、光化学淬灭系数（qP）、净光合速率（Pn）、气孔导度（Gs）、胞间CO2浓度（Ci）、蒸腾速率（Tr）均下降,且随干旱时间延长而降低。PSⅡ反应中心完全关闭时荧光产量(Fm）、最小荧光（Fo）随干旱时间延长而升高。PSⅡ原初光能转化效率（Fv/Fm）、PSⅡ的潜在活性（Fv/Fo）相对变化小,下降不显著。（2）干旱后复水1～2周时,油菜气体交换参数较前期干旱处理均有升高,复水2周后升高幅度大于1周,尤其是干旱2周处理后复水时参数值大幅度升高;复水3周时,油菜气体交换参数呈下降趋势,净光合速率明显下降。（3）干旱后复水1～2周时,油菜PSⅡ、ETR、qP值较对照均有升高,复水1周后较2周后的升高幅度大,尤其是干旱2周处理后复水时,它们的升高幅度大于干旱1周处理后复水的情形;Fm、Fo较对照仍有升高,复水3周各荧光参数值下降。复水后Fv/Fm、Fv/Fo值变化相对较小。