小麦“午睡”原因韵研究——Ⅱ.生理因子与“午睡”的关系

从叶水势、气孔开度和叶可溶性醣量日变化动态方面研究了大田小麦“午睡”的原因。认为:叶水势下降及其所引起的气孔开度减小是形成午睡的重要原因。叶水势降至-14巴,光合作用迅速下降,气孔开度急速变小;气孔开度减到2μm 以下则影响光合速率。中午叶可溶性醣过量积累则抑制光合作用,此亦“午睡”原因之一。     

小麦午睡原因的研究Ⅰ.大田生态因子与午睡的关系

从光照、气温和大气 CO_2浓度等3个因子的日变化动态分析研究了大田群体条件下小麦表观光合作用午睡的原因。结果表明:在正午大田气温超过小麦光合适温(24℃)、大气 CO_2浓度下降是形成小麦午睡的重要因素;光照超过光饱和点不会引起午睡。讨论了挖掘午睡产量潜力的前景。     

基于不同腐植酸供应水平下小麦叶片理化参数及其光谱响应分析

为了给冬小麦精确施肥管理与调控提供依据,通过大田试验,采用单因素方差分析法研究了腐植酸肥料对冬小麦叶片生理生化元素含量的影响,并分析了小麦叶片的生理理化参数对小麦叶片光谱数据的响应。结果表明:小麦叶片的氮素、叶绿素、蒸腾作用、净光合作用、胞间CO_2浓度、可溶性蛋白及可溶性糖的差异性显著,其中腐植酸对小麦叶片的氮素、叶绿素、蒸腾作用、净光合作用、可溶性蛋白具有促进作用,腐植酸对小麦叶片的胞间CO_2、可溶性糖具有抑制作用;在325~400 nm,叶片光谱反射率对不同的理化参数响应不大。在可见光400~760 nm,小麦叶片光谱反射率对叶片氮素含量、叶片的蒸腾速率、净光合速率等理化参数响应较大。在近红外760~1 000 nm,小麦叶片光谱反射率对叶片叶绿素、可溶性蛋白的响应较强。小麦叶片原始光谱曲线的反射率对小麦叶片的胞间CO_2浓度及可溶性糖含量响应不高,不同含量之间的光谱曲线无较明显变化规律。     

小麦午睡原因的研究(Ⅳ)——小麦灌浆期营养器官糖分积累动态特点

在以往工作基础上进一步研究了小麦灌浆期叶片、鞘、茎糖分日变化和各生育期叶片糖分日变化动态.结果表明:在乳熟期小麦叶片中午糖分积累明显且主要是蔗糖积累.施防午睡剂后由于减少了叶糖分积累,从而午睡减轻、日光合产值提高和增加了籽粒产量.     

高温、加富CO_2耦合对温室黄瓜光合作用及叶片衰老的影响

为了研究高温条件下,加富不同浓度CO_2对光合作用及叶片衰老的影响。以温室嫁接黄瓜为试材,研究了高温、加富不同浓度CO_2条件下黄瓜叶片的生长量、净光合速率及SPAD值的变化及功能叶和老叶中淀粉、可溶性糖和丙二醛(MDA)含量的变化,结果表明:与对照相比高温与不同浓度CO_2耦合,在处理7~19 d均提高了黄瓜叶片的净光合速率及SPAD值,但高温+高浓度CO_2处理,在试验开始13 d达到最大值后下降;高温+中浓度CO_2处理的黄瓜叶片的净光合速率及SPAD值,在叶片生育期10~19 d均显著高于对照、高温+低浓度CO_2以及高温处理。高温+高浓度CO_2处理的老叶与功能叶相比,淀粉含量显著上升,可溶性糖含量显著下降;而高温+中低浓度CO_2处理的老叶与功能叶的淀粉及可溶性糖含量并未出现明显变化。高温+高浓度CO_2处理的老叶丙二醛含量较功能叶显著增加,且老叶中丙二醛含量显著高于对照、高温+中低浓度CO_2及高温+低浓度CO_2处理。说明高温条件,加富高浓度CO_2能够快速促进光合作用增加,但会加速叶片老化,加富中浓度CO_2和低浓度CO_2能够促进光合作用持续增加,延缓叶片老化。     

水分胁迫下葡萄糖对小麦幼苗光合作用和相关生理特性的影响

以15%聚乙二醇(PEG-6000)模拟水分胁迫,以不同浓度外源葡萄糖(Glc)处理小麦幼苗,探讨外源Glc对水分胁迫下小麦幼苗生长发育和光合特性的影响。结果表明,水分胁迫显著降低了小麦叶片水势和光合作用,抑制植株的生长,而水分胁迫下外源Glc处理能明显增加叶片水势和光合色素含量,并使水分胁迫和水分胁迫后复水处理条件下,小麦幼苗叶片的净光合速率(P_n)、气孔导度(G_s)胞间CO₂浓度(C_i)和叶片水分利用效率(WUE)显著升高,而使蒸腾速率(T_r)下降。同时,外源Glc处理显著提高了水分胁迫下叶片中可溶性糖和脯氨酸的积累,促进不定根和侧根的生长,植株干重比单一干旱处理提高14.32%~40.39%。由此表明,水分胁迫下外源Glc通过促进小麦根系生长和提高叶组织的渗透调节能力,改善叶片的水分状况,提高了叶片的光合功能,促进小麦幼苗的生长,降低了水分胁迫对小麦幼苗生长的抑制作用。     

土壤干旱对小麦叶片渗透调节和光合作用的影响

本文研究了土壤干旱对小麦叶片渗透调节和光合作用的影响.小麦叶片水势、相对含水量、饱和渗透势、光合速率、蒸腾速率和气孔导度随土壤干旱程度加剧呈现出先缓降后陡降的趋势,其变化的土壤相对含水量阈值相同.小麦旗叶的渗透调节能力约为0.5MPa,不同叶位叶片渗透调节能力不同,其强弱顺序为旗叶>倒二叶>倒三叶.干旱使叶片膨压丧失时的渗透势从正常水分处理的-1.61MPa降到-2.33MPa,弹性模量从5.74MPa增加到6.35MPa.干旱条件下的光合速率、气孔导度、气孔限制值和叶片光合放氧能力都下降,而细胞间隙CO_2含量增加,说明光合速率的降低是非气孔因素即叶肉细胞光合活性限制的结果.     

水分胁迫对不同小麦品种幼苗生理特性的影响

本文以4个抗旱性不同的小麦品种豫麦34、郑州9023、洛旱2号、洛旱6号为试验材料,在20%的PEG6000（w/v）渗透胁迫下,研究了不同小麦品种幼苗期的细胞膜相对透性、相对含水量、可溶性糖及可溶性蛋白含量的变化。结果表明：在20%的PEG6000（w/v）渗透胁迫下,四个小麦品种幼苗叶片相对含水量均下降;细胞膜相对透性、可溶性糖含量均上升,且与抗旱性表现一致;而可溶性蛋白含量的变化趋势同抗旱性表现不一致。由此说明,细胞膜相对透性、相对含水量及可溶性糖含量的变化可作为小麦苗期可靠的抗旱性鉴定指标,而可溶性蛋白在小麦苗期抗旱性中的作用还需要进一步研究。     

烯效唑对小麦苗期生长的调控效应(Ⅱ)

通过研究烯效唑拌种浓度对小麦苗期生长的影响。结果表明：不同浓度烯效唑拌种对小麦有明显的壮苗作用。以20mg/kg为佳，3叶期前麦苗叶片叶绿素a、叶绿素b和叶绿素总量均明显增加；可溶性蛋白质含量增加，可溶性糖和全氮较对照相比下降缓慢，糖氮比明显高于对照。     

小麦叶片水分利用效率及相关生理性状的关系研究

利用19个抗旱性不同的小麦品种,对干旱状态下叶片水分利用效率和光合速率、蒸腾速率等12个指标之间的关系进行了研究。结果表明,叶片水分利用效率与叶片光合速率、蒸腾速率、气孔导度、胞间二氧化碳浓度、水势和叶片离体失水速率之间的关系密切,说明这些生理性状是瞬间和短时期叶片水分利用效率的直接影响因素;而与叶片抗氧化酶活性、蜡质含量、叶片湿度和相对含水量相关性不大。因此认为,应该有针对性地研究与水分利用效率关系密切的生理性状,为小麦抗旱节水遗传育种研究提供理论依据。     

不同衰老类型小麦品种在衰老过程中光合特性的变化

以衰老类型不同的两个小麦品种鲁麦L14和935031为材料,研究了不同衰老类型小麦品种在衰老的过程中光合特性的变化。结果表明:自开花至成熟期,鲁麦L14小麦叶片光合速率、叶绿素含量、可溶性蛋白含量及光能转化效率的下降速度均明显快于小麦品种935031,但是各相关参数降低的起始时间不同,自开花后30 d鲁麦L14的叶片已经开始干枯,而935031小麦品种到成熟时大部分叶片还保持绿色,说明小麦叶片早衰与光合能力的下降有密切关系。     

不同品种小麦灌浆期旗叶光合特性及光合基因表达对臭氧浓度升高的响应

利用开放式臭氧(O₃)浓度升高平台,以不同小麦品种(烟农19和扬麦16)为供试作物,研究了O₃浓度升高条件下不同品种灌浆期叶片光合特性和光合基因表达的差异。结果表明,与对照处理相比,O₃浓度升高处理达75d导致小麦灌浆期叶片光合响应参数表观量子效率、最大净光合速率和叶绿素a、叶绿素b和类胡萝卜素含量下降,使得小麦灌浆期叶片总可溶性糖、蔗糖、果糖、葡萄糖含量增加。通过荧光定量PCR测定发现, O₃浓度升高还引起小麦叶片叶绿体编码基因psaA、psbA和rbcL基因表达下调。不同小麦品种光合生理指标和叶绿体基因表达水平的变化幅度不同,烟农19的响应幅度均大于扬麦16。该研究结果可为O₃污染环境下不同小麦品种光合响应差异机制和小麦耐性品种的选育提供理论依据。     

在水分胁迫下根际促生菌A2对小麦萌芽期和苗期的促生效应

为了明确根际促生细菌A2 对植物生长的促生效应,通过室内发芽试验,以PEG6000 4 个浓度处理条件,对A2 菌株3 种发酵产物浸种处理的小麦,采用“胚芽鞘长度法”测定种子发芽势、发芽率、胚芽鞘抗旱指数,同时测定其幼苗叶片脯氨酸含量和可溶性糖含量的变化。结果表明PEG6000 浓度为4%时不同浸种处理的小麦胚芽鞘长度、发芽率、叶片脯氨酸含量、可溶性糖含量等各项指标均无显著差异,PEG6000 浓度为12%时,A2 菌株发酵液浸种的小麦发芽率比无菌水对照组高14.93%,其幼苗叶片脯氨酸含量和可溶性糖含量分别比对照高66.55%,66.92%。说明随着PEG6000 浓度的增加不同浸种处理间的各项指标差异显著或极显著,A2 菌株促进植物生长的同时诱导植物产生抗性物质从而适应不利环境。     

定位水氮组合对冀5265小麦叶片硝酸还原酶、可溶性蛋白及产量的影响

为生产中水氮高效利用提供依据,在3年定位水氮处理的基础上,于2008-2009年在大田条件下研究水氮组合对小麦叶片硝酸还原酶活性(NRA)、叶片可溶性蛋白含量及产量的影响。结果表明,在同一施氮水平上,开花期灌水显著提高NRA、可溶性蛋白含量和产量。灌1水条件下,随施氮量的增加叶片NRA、可溶性蛋白含量呈线性增长,在水分较适宜的2水灌溉条件下,叶片NR活性、可溶性蛋白含量均呈抛物线趋势,NRA在全年施氮240 kg/hm2时最高、可溶性蛋白含量在施氮480 kg/hm2最高,增加施氮量呈下降趋势。在灌2水全年施氮480 kg/hm2时产量最高,说明增加灌水有利于氮素增产效应的发挥。     

不同干旱胁迫方式对小麦水分关系和光合作用的影响

离体气干使小麦叶片很快遭受水分胁迫,叶片不产生渗透调节作用,水势和膨压降低较快,从而使叶片净光合率(Pn)、气孔导度(Gs)和叶肉CO_2导度(G’m)迅速降低;土壤干旱下,叶片水势降低较缓慢,并产生不同程度的渗透调节作用,使膨压得到部分维持,Pn、Gs和Gm’降低幅度减小.两种方式干旱胁迫下,陕合六号叶片持水力和渗透调节大于郑引一号,Pn、Gs和G’m都明显高于郑引一号.因此,陕合六号小麦有较强的耐旱性.     

两种形态硼对小麦幼苗叶绿素荧光参数及保护酶活性的影响

采用不同浓度的山梨醇-硼酸络合物(SB)和硼酸(BA)处理,以不加硼为对照,研究其对小麦幼苗各器官硼含量、SOD、POD及PPO活性、可溶性蛋白含量以及叶绿素荧光参数的影响。结果表明:随培养液中硼浓度的升高,小麦幼苗根、叶鞘、叶片中硼含量显著升高。SB较BA更能提高小麦幼苗根及叶片中硼浓度。缺硼能引起SOD、POD和PPO活性的升高,加两种硼都能显著降低其活性,而SB在较低浓度(0.1,1.0μmol/L)时就表现出较好效果。小于20μmol/L时,ΦPSII、qP和ETR值随硼浓度上升而增大,SB处理增幅更显著,20μmol/L时又有所下降,可能是由于硼过量引起的。推测SB相对于BA更有利于小麦幼苗的吸收利用,在体内移动性更强。     

田间小麦叶片光合作用“午睡”现象的研究——Ⅱ、喷雾对小麦光合作用与籽粒产量的影响

本文报告了在小麦籽粒灌浆期间用水喷雾提高叶片光合速率以及单位面积产量的结果。光合速率的提高与叶片气孔阻力降低有关。单位面积产量的增加是籽粒饱满程度提高的结果。本研究进一步证实了前文的结论,并且表明用少量水可以改善田间小气候和作物水分状况,减轻光合作用“午睡”现象,提高光合速率,进而增加作物产量。     

氮素对高大气CO2浓度下小麦叶片光合功能的影响

为探讨高大气CO₂浓度下植物光合作用适应现象的光合能量转化和分配的氮素响应及其对C₃植物光合功能的影响,本试验对盆栽小麦进行2个大气CO₂浓度和2个氮水平的组合处理,通过测定小麦光合气体交换参数、叶绿素荧光参数和叶绿素含量等指标,研究施氮对高大气CO₂浓度下小麦叶片光合功能的影响。结果表明,大气CO₂浓度升高后,低氮处理小麦叶片光合速率发生明显的适应性下调,光合速率(P_n)、气孔导度(G_s)、蒸腾速率(T_r)下降;但高氮叶片则无明显的光合作用适应现象发生。高大气CO₂浓度下低氮叶片光化学速率、PSII线性电子传递速率(J_F)、光合电子流的光化学传递速率(J_C)、Rubisco羧化速率(V_C)和TPU下降,并随生育时期推进其下降趋势更为明显,但高氮叶片的上述参数无显著变化;小麦叶片J_C/J_F、V_C/J_C和V₀ /V_C随氮素水平和大气CO₂浓度的变化无显著变化,表明施氮能提高光合机构对光合能量的传递速率,但对光合能量的分配方向无明显影响。施氮提高小麦叶片氮素和叶绿素含量,并且使高大气CO₂浓度下光合氮素利用效率(NUE)明显增加。大气CO₂浓度升高后,施氮增强光合机构的光合能量运转速率,同化力提高,无明显的光合作用适应现象;由于氮素水平与大气CO₂浓度对小麦叶片的光合能量利用存在明显的交互作用,而且高大气CO₂浓度下施氮使得小麦叶片NUE增加、正常大气CO₂浓度下降低,证明高大气CO₂浓度下施氮对光合作用具有直接的影响。     

施磷对黄土旱塬小麦水分利用效率、水势及产量的影响

为了研究黄土旱塬农业肥料的施用效果,选取3个磷肥施加水平（P₀,P₉₀和P₁₈₀）,研究了施磷对黄土旱垣农业生态区小麦气体交换指标、瞬时水分利用效率、叶片水势及产量的影响,并对它们之间的关系做了分析。结果表明：随着施磷量的增加小麦叶片光合性能随之升高,且各处理之间差异显著;施磷提高了小麦的瞬时水分利用效率(WUEi);随着磷肥的施加,叶片水势随之升高;最终产量以P₁₈₀处理最高,为4550 kg/hm²。各指标相关分析结果表明,气体交换指标与叶片瞬时水分利用效率(WUEi)、叶片水势及产量之间达到显著或极显著相关;且各光合性能参数与水势和产量之间的相关性大于与WUEi的相关性。WUEi与水势和产量之间也存在着显著的相关关系。     

CPPU对干旱胁迫下小麦幼苗叶片的蛋白响应及生育期差异的影响

采用叶面喷施调吡脲(N-(2-chloro-4-pyridyl)-N’-phenylurea,CPPU)处理,分析干旱胁迫下CPPU对小麦幼苗叶片蛋白质及各种生理生化指标的影响,以探讨CPPU提高小麦抗旱性的分子机制。以小麦品种河农822为材料,用聚丙烯酰胺凝胶电泳法(SDS-PAGE)研究喷施CPPU后幼苗叶片中蛋白质组变化情况;用常规方法检测过氧化物酶(POD)活性、可溶性蛋白、可溶性糖、脯氨酸和丙二醛(MDA)含量的变化。结果表明,经SDS-PAGE电泳技术发现,与对照相比,干旱胁迫下喷施CPPU后出现分子量为125,80,55,40,35,33,25 kDa等7条特异性条带,消失了30 kDa的电泳条带。与干旱对照相比,喷施CPPU后叶片中蛋白条带中多了40 kDa特异性条带,消失了30 kDa的电泳条带;并且在干旱胁迫下,喷施100 mg CPPU后使幼苗体内的POD活性提高37.06%,可溶性蛋白含量增加63.50%,可溶性糖含量增加87.51%,脯氨酸含量增加109.57%,MDA含量降低46.06%。与干旱对照相比,喷施CPPU的幼苗叶片中出现了一条特异性条带,消失了一条特异性条带,且在70 kDa和大约20 kDa处的蛋白含量明显高于2个对照,在32kDa和大约25 kDa处的蛋白含量下降。100 mg CPPU可促进干旱胁迫下幼苗体内的可溶性糖、可溶性蛋白和脯氨酸含量显著增加,POD活性显著提高,MDA含量降低。说明叶面喷施CPPU能够增强幼苗对干旱胁迫的适应性。