限水灌溉对冬小麦灌浆期旗叶叶绿素荧光动力学参数及产量的影响

在池栽、遮雨条件下,利用植物效能分析仪研究了减少灌水次数对豫麦50灌浆期旗叶叶绿素荧光动力学参数及产量的影响.结果表明,不同灌水处理小麦旗叶叶绿素含量和Tm值开花后均较高,然后逐渐降低;Fv/Fo、Fv/Fm在灌浆中、前期差异不大,而在灌浆末期迅速降低.全生育期不灌水处理在灌浆期旗叶叶绿素含量、Tm、Fv/Fo和Fv/Fm较低,而拔节期灌1水处理则较高.减少灌水次数会降低籽粒产量和田间耗水量,而提高了水分利用效率.     

干旱对小麦灌浆期旗叶光合等生理特性的影响

对盆栽小麦开花灌浆期进行正常供水(CK)、中度干旱胁迫(MS)和严重干旱胁迫(SS)3种水分处理,测定旗叶各生理指标变化。结果表明:花后0～28d,中度干旱胁迫的旗叶中可溶性蛋白含量变化与对照接近,严重干旱胁迫下可溶性蛋白含量较低;开花8天以后,两种干旱处理旗叶中可溶性糖含量均高于对照,在开花第28天,分别高出对照2.8％和3.7％;两种干旱处理,开花16d以前,旗叶中脯氨酸(Pro)含量急增,尔后又降低;整个开花灌浆期间,中度干旱胁迫旗叶中叶绿素含量、光合速率、蒸腾速率、气孔导度和单叶WUE与对照接近,严重干旱胁迫处理下,则明显较低,但单叶WUE增加;随着干旱程度增加旗叶水势降低;花后23d时,严重干旱处理水势低于对照1.3MPa。     

干旱对春小麦旗叶叶绿素a荧光动力学特征及产量间关系的影响

利用OS1－FL调制式叶绿素荧光分析仪及SPAD－501型手持叶绿素计，对水分胁迫下不同春小麦品种生育后期旗叶叶绿素a荧光动力学参数和叶绿素含量的变化进行了研究，同时对水分胁迫下各小麦产量进行了测产。结果表明：水分胁迫下参试的8个小麦品种的旗叶叶绿素含量下降、光量子产额减少、可变荧光产量（Fv值）下降，小麦叶光系统Ⅱ（PSⅡ）原初光能转换效率（Fv/Fm值）和PSⅡ潜在活性（Fv/Fo值）均降低，但不同品种降幅大小不同；对水分胁迫下8个小麦品种旗叶叶绿素荧光动力学参数与产量间关系进行分析，发现二者相关性不显著。     

干旱对不同抗旱性小麦旗叶光响应特征和产量的影响

为了探讨干旱对不同抗旱性小麦品种的光响应差异及其对产量的影响,于2013—2014年和2014—2015年,在防雨棚池栽条件下以强抗旱性小麦品种晋麦47(JM47)和弱抗旱性小麦品种偃展4110(YZ4110)为材料,设置拔节后持续干旱(W1,50%±5%最大田间持水量(MFC))、开花后干旱(W2,拔节至孕穗期70%±5%MFC、开花后50%±5%MFC)和拔节后适墒(W3,75%±5%MFC)3个水分处理,研究不同处理对小麦旗叶净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、胞间CO_2浓度(Ci)、蒸腾速率(Tr)和瞬时水分利用效率(IWUE)光响应曲线和产量性状的影响。结果表明,灌浆前期和灌浆中期小麦旗叶Pn、Gs、Tr和IWUE的光响应曲线均呈减幅增加甚至出现拐点后略有降低的趋势,Ci呈相反趋势。不同处理间Pn、Gs和IWUE的差异表现为灌浆前期大于灌浆中期,Gs的差异大于Ci。与W3相比,两品种W1和YZ4110品种W2的Pn、Gs、Tr和IWUE光响应曲线降低,Ci光响应曲线提高;JM47品种W2的Pn、Gs和IWUE光响应曲线灌浆前期提高,灌浆中期降低;W1和W2的旗叶表观量子效率(α)、暗呼吸速率(Rd)和光补偿点(LCP)分别增加22.8%、40.5%、24.6%和12.0%、22.2%、12.4%,光饱和点(LSP)和最大光合速率(Pn_(max))分别降低38.1%、3.0%和13.9%、6.0%。与YZ4110相比,W1和W2下JM47旗叶Pn、Gs、Tr光响应曲线的上升幅度、Ci光响应曲线的下降幅度大,Pn_(max)和灌浆前期的α值、LSP分别高26.1%、3.3%、8.1%和31.6%、4.7%、11.0%。而灌浆中期的Rd分别低9.2%和6.6%。W3处理两品种的产量无显著差异,而W1和W2处理JM47的两年平均产量分别较YZ4110提高18.8%和10.9%。旗叶Pn_(max)可作为小麦抗旱性强弱的筛选指标,提高灌浆前期的旗叶Pn_(max)有利于优化产量构成因素,而提高灌浆中期的旗叶Pn_(max)对提高产量更有利。综上,强抗旱性品种可在拔节后持续干旱或花后干旱的条件下优化旗叶光响应特征,使籽粒产量提高8.9%～24.9%。     

干旱胁迫对不同小麦品种花后旗叶生理特性的影响

在防雨旱棚池栽条件下研究了干旱胁迫对不同小麦品种旗叶某些生理特性的影响。结果表明,干旱胁迫条件下,小麦开花后旗叶的相对含水量、可溶性蛋白质含量和保护酶系统SOD、CAT和POD活性均降低,膜脂过氧化产物MDA含量升高,产量也随之下降。与水浇地品种相比,旱地品种青麦6号和鲁麦21旗叶的相对含水量、可溶性蛋白质含量相对较高且下降缓慢,SOD、CAT和POD活性降低的幅度比较缓和,随着干旱胁迫MDA含量继续积累的速度缓慢,产量及产量构成因素降低的幅度小。青麦6号与鲁麦21相比,旗叶的相对含水量、可溶性蛋白质含量和SOD、CAT、POD活性较高,MDA含量较低并且最终产量较高,说明青麦6号在干旱胁迫条件下能保持一个相对较优的生理状态,其代谢功能和抗旱能力较强。     

干旱对关中地区不同年代小麦品种旗叶光合特性的影响

以陕西关中地区70年间大面积推广的冬小麦品种为材料,研究了干旱胁迫对冬小麦花后旗叶光合特性和产量的影响。结果表明,随着小麦品种的更替,抗旱性逐步增强,干旱胁迫下20世纪50年代以前品种五指麦、碧蚂1号比适宜水分条件下分别减产18.2%、38.3%,而90年代后品种小偃22仅减产2.3%。不同品种小麦收获前期旗叶净光合速率、蒸腾速率、水分利用效率、气孔导度受干旱影响均有所下降,但旗叶胞间CO2浓度则表现为增加趋势,碧蚂1号、小偃22号花后各阶段旗叶气孔导度平均降低了5%、18%,旗叶胞间CO2浓度则提高了9%、8%,说明干旱胁迫下花后旗叶净光合速率的降低并非是由气孔导度降低引起的。     

秸秆覆盖下旱地小麦收获指数降低的原因解析

结合田间试验与文献资料,分析了旱地秸秆覆盖条件下小麦收获指数降低的原因。结果表明,虽然大多数资料显示秸秆覆盖能够增加小麦产量,但是覆盖较常规耕作小麦收获指数下降最高达20%,这个现象不容忽视。其原因可能是：(1）小麦生育前期旺长消耗大量土壤水分,造成小麦后期严重的水分胁迫,影响籽粒灌浆。(2）小麦后期水分 胁迫可能引起冠层温度升高,导致热胁迫对籽粒灌浆不利;(3）旱地小麦氮肥播前一次施用方式有可能引起小麦后期氮营养不足,加速叶片衰老,影响花后光合产物形成,也不利于籽粒灌浆。     

金诺丰叶面肥对旱地冬小麦陕农981旗叶光合和灌浆特性及产量的影响

以冬小麦陕农981为材料,采用单因素随机区组设计,研究了不同时期喷施叶面肥金诺丰对陕农981灌浆期旗叶光合特性、籽粒灌浆特性和产量的影响.结果表明:金诺丰能够提高小麦灌浆期旗叶的光合速率和籽粒灌浆速率,分别较对照提高14.5%和10.7%;增加籽粒干物质的积累量,较对照增加2.6%;产量构成三要素都有不同程度提高,成穗数、穗粒数、千粒重分别平均提高8.0%、7.5%和2.6%.不同时期喷施对产量的影响大小依次是拔节期＞开花期＞灌浆期＞分蘖期＞返青期.     

覆盖条件下旱地施肥对小麦旗叶生理特性及籽粒产量的影响

在陕西半湿润偏旱地区秸秆覆盖保墒条件下研究氮素施用方式对小麦后期旗叶衰老及产量的影响。结果表明,秸秆覆盖配合施肥可以提高灌浆期旗叶的叶绿素含量,延缓叶衰老,延长叶片功能期,有利于提高粒重和产量;施肥可以抑制叶绿素降解,而分次施N对抑制叶绿素的降解作用更强;施N肥延缓了旗叶蛋白质的降解,分次施N处理旗叶可溶性蛋白质含量相对较高,而且随时间降低较慢,后期追施N肥可延长叶片功能期;施N肥加速了旗叶丙二醛降解,分次施N处理丙二醛含量相对较低,丙二醛(MDA)含量随时间增高速度较慢,三次施N的丙二醛含量比两次施氮低。     

不同年代主栽冬小麦品种蜡质含量与生理指标的关系

为明确不同水分处理下不同年代主栽冬小麦品种在生育后期蜡质含量与主要生理指标的关系,选择建国以来河南中北部麦区不同年代主栽的6个冬小麦品种为试验材料,设置三个水分处理：W0,返青后不灌水;W1,拔节期灌水;W2,拔节和灌浆期分别灌水,研究了不同灌水下灌浆期冬小麦旗叶蜡质含量、气体交换参数以及籽粒产量和水分利用效率等指标变化。结果表明：旗叶表面蜡质含量与光合速率、蒸腾速率、叶水势和籽粒产量极显著负相关,与叶片温度呈极显著正相关,与叶片WUE和产量水平WUE相关不显著。在品种更替过程中,冬小麦旗叶蜡质含量先增加后降低,20世纪70—80年代品种蜡质含量最高,比其它年代品种高14.4%～86.9%,而籽粒产量比90年代后品种降低6.6%～23.0%,叶片WUE比其它年代品种降低11.8%～17.9%,产量水平WUE比90年代后品种降低6.8%～22.0%。水分胁迫增加了旗叶表面蜡质含量,使得旗叶光合速率降低,CO₂同化作用减弱,同化产物输出减少,最终引起籽粒产量降低。     

冠菌素对盐胁迫下棉花幼苗中渗透调节物质和激素水平的调控

以转基因抗虫棉 Gossypium hirsutum L.中棉所41、中棉所45和新棉99B为试材,通过水培试验研究了冠菌素对盐胁迫条件下棉花幼苗中渗透调节物质和激素水平的影响。结果表明:在盐胁迫条件下,冠菌素可提高棉花中脯氨酸含量(冠菌素处理后脯氨酸的含量是用盐处理的 2.1倍),0.01、0.1和1 μmol/L的冠菌素处理分别使棉花真叶中脱落酸(ABA)含量提高27%、119%和239%,0.1和1 μmol/L的冠菌素处理使棉花根系中的ABA含量分别提高222% 和130%;冠菌素也可提高棉花中茉莉酸类物质(JAs)和真叶中吲哚-3-乙酸(IAA)的含量,诱导与盐胁迫相关蛋白的表达,保护细胞膜的稳定性,增强盐胁迫下棉花体内的渗透调节能力。     

冠菌素对玉米抗倒伏能力及产量的影响

在田间条件下，以玉米品种先玉335和郑单958为材料，在八展叶时于叶面喷施不同浓度 (0、0.01、0.1、1和10 μmol/L) 冠菌素 (COR)，研究了COR对玉米抗倒伏能力及产量的影响。结果表明:经10 μmol/L COR处理后，先玉335的株高和穗位高分别比对照降低了7.0%和19.9%，郑单958分别降低了20.8%和18.2%，单株叶面积、节间抗折断力、穗下第8~14节间长度和节间最大直径与对照间亦差异显著。且随着COR浓度的增加，先玉335和郑单958的株高、穗位高、单株叶面积和穗下第8~14 节间长度均逐渐降低；第8~14节间最大直径和节间抗折断力逐渐增大。经1 μmol/L COR处理后，2个供试玉米品种的产量、穗数、穗粒数和千粒重较对照均有所增加，其中先玉335的产量较对照增加了9.9%，郑单958增加了4.3%。综上所述，COR可以提高玉米的抗倒伏能力，不同品种玉米对COR的敏感性不同，其中先玉335抗倒伏的最适COR浓度为10 μmol/L，郑单958抗倒伏的最适COR浓度为1 μmol/L。     

冠菌素对玉米苗期植株形态建成的调控效应

以玉米品种金海5号为材料,采用不同浓度植物生长调节剂冠菌素(COR)拌种和三叶期(V3)叶面喷施的方法,研究了COR对玉米苗期植株地上部和根系形态建成的影响,分析了其对叶面积、叶绿素含量和可溶性蛋白的调控效应。结果表明:不同浓度冠菌素对玉米幼苗形态建成的调控呈单峰曲线,即低浓度下促进幼苗生长,高浓度下抑制生长。用0.1 mg/L的COR拌种或叶面喷施处理,可促进玉米苗期植株株高和茎粗生长,增加单株叶面积,提高叶片叶绿素和可溶性蛋白含量,促进植株干物质积累。同时,COR可促进玉米苗期根系生长,增加根长和根表面积,进而可有效增加根系吸收能力。研究结果表明,适宜浓度的COR处理可以提高玉米幼苗光合性能,增强根系吸收能力,促进植株地上部和地下部的生长,有利于培育壮苗。     

盐胁迫对大果沙枣膜脂过氧化和保护酶活性的影响

用50,100,200,300 mmol／L NaCl处理大果沙枣,NaCl胁迫10,20,30d后取叶样测定结果显示：处理10d的大果沙枣叶片细胞膜透性保持稳定,随盐浓度的增加及胁迫时间的延长,叶片细胞膜透性逐渐增加。NaCl胁迫30d时,300mmol／L NaCl胁迫的叶片膜透性达到68.8％。整个处理过程中,丙二醛含量逐渐增加,但增加幅度不大,表明脂质过氧化反应水平较低。各处理浓度的SOD和POD活性整体上呈增加趋势,其中NaCl胁迫10d和30d,胁迫浓度50mmol／L时其活性达到最大值。另外,SOD和POD活性随着时间的延长有所降低,CAT活性则一直增加。     

冠菌素诱导水稻幼苗抗旱性的生理效应

以水稻日本晴为材料,在正常生长条件和用质量分数为17.5%的聚乙二醇(PEG)模拟干旱条件下,分析了0.1 μmoL/L冠菌素(coronatine,COR)处理对水稻幼苗生物量的积累、叶片中抗氧化酶[超氧化物岐化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)及过氧化物酶(POD) ]活性以及渗透调节物质(脯氨酸和可溶性糖)、可溶性蛋白、内源激素[脱落酸(ABA)、吲哚-3-乙酸(IAA)、茉莉酸甲酯(Me-JA)、玉米素核苷(ZR)和赤霉素(GA4)]含量的影响。结果表明:在正常条件下,COR处理对幼苗生物量的积累、抗氧化酶、渗透调节物质和可溶性蛋白的含量均无显著影响,但可增加其体内ZR和GA4 2种激素的含量;在模拟干旱胁迫条件下,COR处理可促进幼苗生物量的积累,维持较高的抗氧化酶活性,促进叶片中脯氨酸、可溶性糖和可溶性蛋白的积累,调节植物体内渗透势,维持[JP2]细胞膨压,同时促进ABA和ZR含量大量累积。研究结果表明,COR通过增强水稻叶片中抗氧化酶活性、调节体内渗透调节物质以及内源激素的含量,可改善水稻幼苗在干旱胁迫条件下的耐旱能力。     

铁春1号"小麦耐白粉病机制研究

 铁春1号小麦耐小麦白粉病的机制是:①光合补偿作用:"铁春1号"小麦旗叶的表现光合速率下降较小,而真正光合速率比健康植株高,表明侵染点间的绿色组织具有光合补偿作用,一定程度上弥补病原菌的破坏与消耗。②超氧化物歧化酶活性增强,能及时清除因病害胁迫产生的超氧自由基(O₂·),避免了O₂对细胞膜的伤害。"铁春1号"膜磷脂种类在染病后没有变化,而感病品种膜磷脂在染病后增加了2个组份。③贮存物质运转的补偿作用:"铁春1号"在病害胁迫下,叶、茎、叶鞘中的干物质,以及氮、磷等养分的运出率增大,通过充分利用贮存物质部分的补偿光合产物低之不足。最终使籽粒中氮、磷及碳水化合物不减少。     

外源亚精胺对干旱胁迫下玉米幼苗叶片生理及根系特征参数的影响

采用营养液水培法,以两种不同耐旱类型玉米品种先玉335(抗旱性强)和丰禾1号(抗旱性弱)为试验材料,研究了利用20%聚乙二醇(PEG-6000)模拟的干旱胁迫下根施外源亚精胺(Spd,0.1 mmol/L)对玉米幼苗干(鲜)重、根系特征(根长、根表面积、根体积)、叶片相对含水量、叶绿素含量及细胞膜透性的影响。结果表明:正常条件下,外源Spd处理可显著提高两个玉米品种的干(鲜)重、株高、根长及根表面积,但对根体积、根平均直径、叶片相对含水量、叶绿素含量及细胞膜透性的影响较小。干旱胁迫下,外源Spd处理可显著提高玉米幼苗干(鲜)重、叶片相对含水量和叶绿素含量;增加根系数量,且随0~1.0 mm径级比例根系数量的增加,其根系长度增加幅度相应加大,随0.5~1.5 mm径级比例根系数量的增加,其根系表面积增加幅度相应加大;使玉米幼苗叶片细胞膜透性显著降低;对抗旱性弱的丰禾1号影响更为明显。因此,适宜浓度的外源Spd可以减轻干旱胁迫对玉米幼苗的伤害,并能更好地缓解干旱胁迫对抗旱性弱的玉米品种生长的抑制作用。     

植物生长调节剂对甜椒的抗寒性诱导效应研究

以5个品种的甜椒为试材,研究了由冠菌素(COR)、脱落酸(ABA)和矿源黄腐酸(MFA)3种调节剂复配而成的植物生长调节剂MIXⅡ对提高甜椒抗寒性的诱导效应。幼苗移植7 d后,用三元复配剂MIXⅡ进行灌根处理(10 mL/株),在10~15 ℃下生长60 d后,在低温(5 ℃,48 h)胁迫下,分析各品种甜椒幼苗生长、细胞质膜透性、渗透调节物质、植株体内过氧化氢及其抗氧化酶活性与各自对照之间的差异。结果表明:MIXⅡ在低温逆境下对不同品种甜椒幼苗生长具有不同的保护效应;在代谢水平上可提高不同甜椒品种的相关抗氧化酶活性,减轻活性氧对细胞质膜的伤害,降低相对电导率;同时可提高低温环境下叶片脯氨酸、K+等渗透调节物质的含量,保持细胞的渗透势,维持细胞正常的代谢功能,从而提高不同品种甜椒的抗寒性。     

水分与氮素营养对辽春10号小麦旗叶光合作用的影响

在盆栽条件下,研究不同水分条件下氮素营养对辽春10号春小麦籽粒灌浆期旗叶光合特性的影响.结果表明,随着土壤水分状况的改善,春小麦的光合作用不断增强.土壤相对合水量低于45%时,施氮处理春小麦旗叶气孔导度、蒸腾速率和WUEleaf降低,胞间二氧化碳浓度升高,光合速率受非气孔因素制约而降低.当土壤相对含水量在45%～75%时,随着氮肥施用量的增加和土壤相对含水量的提高,春小麦旗叶的光合效率、气孔导度、蒸腾速率和WUEleaf不断增加,胞间二氧化碳浓度逐渐减小,气孔因素制约了光合效率的提高.当土壤相对含水量高于75%时,氮素营养对春小麦旗叶光合的促进作用减弱.