外源糖氮调控对春小麦花后旗叶光合特性和物质转运的影响

以筋性不同的春小麦品种龙麦33和克旱19为材料,研究了外源糖氮调控下小麦花后旗叶光合特性的变化和营养器官花前、花后贮藏干物质与子粒产量和品质形成的关系。结果表明,施入外源糖氮均提高了旗叶光合速率,但外源糖处理降低了叶绿素含量(SPAD值)。小麦营养器官花前贮藏干物质转运量(TAA)和转运率(TAR)在外源糖氮调控下降低,花后物质积累量(PAA)升高。子粒产量在外源糖氮调控下均增加,子粒蛋白质含量以外源糖处理最高。外源糖氮调控下小麦千粒重和子粒蛋白质含量的提高与花后较高的光合能力及干物质积累有关,且PAA和花后物质积累对子粒产量的贡献率(CPA)与子粒品质呈正相关。     

水稻根系形态生理及其与稻米品质关系的研究进展

水稻根系是吸收水分和养分的重要器官,也是合成和分泌植物激素、有机酸等物质的重要场所。根系形态和生理对水稻产量和品质形成有重要影响。本文综述了水稻根系主要形态生理指标及其与稻米品质的关系,并提出了未来加强水稻根系形态生理与稻米品质关系的研究方向,以期为水稻高产优质栽培根系调控提供理论依据。     

密穗型水稻的研究现状及展望

水稻密穗型品种通过“扩库”使产量水平有了较大提高,其育成和推广在近20年来浙江省晚粳稻品种改良及增产中起了重要作用。分析了密穗型品种的形态学特征及其生理生态特性,从群体小气候环境、物质的生产和分配、产量结构、稻曲病的发生及稻米品质和灌浆特性等方面进行了讨论。在此基础上,对密穗型水稻的研究作了展望,认为应继续加大形态类型创新和育种基础材料的创新,开展不同类型品种源库关系的研究,以及不同类型品种品质差异及其形成机理的研究。     

03-19-程旺大-密穗型水稻的研究现状及展望

水稻密穗型品种通过“扩库”使产量水平有了较大提高，其育成和推广在近20a来浙江省晚粳稻品种改良及增产中起了重要作用。分析了密穗型品种的形态学特征及其生理生态特性，从群体小气候环境、物质的生产和分配、产量结构、稻曲病的发生及稻米品质和灌浆特性等方面进行了讨论。在此基础上，对密穗型水稻的研究作了展望，认为应继续加大形态类型创新和育种基础材料的创新，开展不同类型品种源库关系的研究，以及不同类型品种品质差异及其形成机理的研究。     

水稻籽粒淀粉品质的影响因素及其机制研究进展

淀粉作为水稻籽粒的主要贮藏物质,其生物学特性直接决定着稻米的品质。淀粉形成的生理生化过程极为复杂,容易受到内源和外源因素的影响。为了充分了解水稻籽粒淀粉的发育机制,从发育、生理、遗传和分子生物学角度,归纳了水稻淀粉的生物学特性、淀粉形成的生理机制,并总结了关键酶、基因和激素之间的关系,分析了环境因素（如温度、光照、水分、氮素等）对水稻淀粉品质的影响,指出影响水稻淀粉品质的生物学机制研究中存在的不足。本研究为今后深入研究稻米淀粉的合成过程理清思路,并提出了提高稻米淀粉品质可行方法,为水稻避免不良环境因素提供相关知识,同时为作物遗传改良提供参考。     

化学调控对稻米品质的影响研究现状及展望

就稻米品质形成的生理生化基础及化学调控在水稻生产中的应用现状进行了综述,重点剖析了化学调控剂对碳氮代谢及其相关酶活性、光合作用、干物质运转、籽粒灌浆的调节作用,在分析了目前稻米品质化学调控研究中存在的问题同时,提出了应用系统的观点,从光合生产、籽粒灌浆及相关酶系统特性、物质运转等水稻生产的“源库流”三方面入手,开展化学调控剂对米质作用机理研究,将有可能从根本上揭示米质品质形成规律。同时指出在研究实践中,抓住品质主要制约因素,利用激素间的协同与拮抗作用,开展化学调控剂的复配,将有望改善稻米品质的多个性状指标。     

水稻叶片保绿性的分子遗传研究进展

植物叶片的衰老是植物在长期进化过程中形成的适应机制,与收获器官的形成及营养转运密切相关,受植物内部因素调节,属于不可逆转的过程。作物叶片过早衰老将导致同化能力降低,影响作物的产量和品质。加强植物叶片功能研究将有助于改善我国农作物品质、增加产量。水稻作为我国的第一大粮食作物,延缓水稻叶片衰老,延长其光合功能期对提高产量有着重要的意义。本文将从水稻叶片保绿性的概念和分类、叶片保绿过程中叶绿素的功能及其降解等生理生化特点、叶片保绿性的表型遗传和基因效应等遗传特性以及叶片保绿性分子调控等几个方面的进行综述。理清水稻叶片保绿性的分子遗传机制,对具高保绿能力叶片的高产水稻品种选育及高产潜力水稻种质资源的挖掘都具有重要指导意义。     

养分和水分管理对稻米香味影响的研究进展

香味是稻米重要的商品品质和食味品质指标,2-乙酰-1-吡咯啉（2-AP）是构成稻米香味的主要物质。养分和水分管理除了对水稻产量有影响外,对稻米香味也有重要影响。本文综述了稻米香味物质2-AP的形成机理、相关研究方法及养分和水分等主要管理措施对稻米香味的影响,并从节水灌溉与养分管理互作对稻米香味的影响等方面提出了加强米香的研究方向,为水稻的优质栽培提供理论与实践依据。     

稻米蛋白质含量及其影响因素的研究进展

水稻是中国最主要的粮食作物,提高水稻产量和品质对保证中国粮食安全和社会稳定具有重要意义。蛋白质作为稻米中第二大类贮藏物质,其含量的高低及组成与稻米的营养价值、食味性和产量等都有着密切联系。综述了前人有关水稻蛋白质种类、氨基酸组成及其与产量和品质关系的研究,并分析了生态因子和栽培措施对稻米蛋白质的影响,以期为提高水稻产量,改善稻米品质的研究提供参考。     

花后高温对稻米品质及胚乳淀粉粒结构的影响

为阐明花后高温对稻米品质的影响机理,以耐热性不同的两个水稻品系为材料,在人工气候室高温和适温条件下,研究了花后高温胁迫对稻米外观品质、加工品质、蒸煮食味品质及胚乳淀粉粒结构的影响。结果表明,与对照相比,花后高温胁迫条件下,稻米长宽比增大,垩白粒率和垩白度显著增加, 精米率和整精米率显著降低,直链淀粉含量和胶稠度降低,蛋白质含量增加;高温下淀粉RVA谱特征值最终黏度、消减值和糊化温度升高,崩解值降低,峰值时间延长,Mg/ K比值降低。相同处理条件下,热敏感品系4628稻米品质受高温影响程度大些。花后高温条件下,稻米胚乳淀粉粒排列不紧密,淀粉粒间空隙大,多为单粒淀粉体,导致光线的多角度散射,胚乳透明度降低,垩白形成。花后高温条件下,稻米蛋白质含量的增加、Mg/K降低、稻米RVA谱特征值及胚乳淀粉粒结构的变化是导致稻米蒸煮食味品质和外观品质降低的主要原因。     

Photosynthesis and Dry Matter Production in T. monococcum and T. aestivum Wheat in Response to Ear Removal

The photosynthesis, shoot formation, leaf area development and dry matter production were examined in control and de-eared plants of T. monococcum var. G 1372and T. aestivum var. Sonalika. The removal of ears decreased the diurnal maintenance of photosynthesis and consequently, the dry matter production in Sonalika but not in G 1372. There was a considerable growth of alternative sinks such as shoots and roots when ear sinks were removed. This alternative sink capacity of de-eared plants seemed to have compensated for limited sink demand of ears in G 1372but could not entirely compensate for the more efficient grain sink in Sonalika. The diploid wheat produced more dry matter than the hexaploid wheat in the pre-ear emergence period and less in the post-ear emergence period. In the preear emergence period, the difference in dry matter appeared to be mostly because of the difference in duration to ear emergence. During the post-ear emergence period, the lower dry matter in G 1372seemed to be owing to a rapid decrease in photosynthesis rate after anthesis because of the lower sink capacity of its grains.     

Contribution of Different Organs to Grain Filling in Durum Wheat under Mediterranean Conditions I. Contribution of Post‐Anthesis Photosynthesis and Remobilization

Under Mediterranean conditions, drought affects cereals production principally through a limitation of grain filling. In this study, the respective role of post‐anthesis photosynthesis and carbon remobilization and the contribution of flag leaf, stem, chaff and awns to grain filling were evaluated under Mediterranean conditions in durum wheat (Triticum turgidum var. durum) cultivars. For the purpose, we examined the effects of shading and excision of different parts of the plant and compared carbon isotope discrimination (Δ) in dry matter of flag leaf, stem, chaff, awns and grain at maturity and in sap of stem, flag leaf, chaff and awns, this last measurement providing information on photosynthesis during a short period preceding sampling. Source–sink manipulations and isotopic imprints of different organs on final isotope composition of the grain confirmed the high contribution of both carbons assimilated by ears and remobilized from stems to grain filling, and the relatively low contribution of leaves to grain filling. Grain Δ was highly and significantly associated with grain yield across treatments, suggesting the utilization of this trait as an indicator of source–sink manipulations effects on grain yield. Chaff and awns Δ were better correlated with grain Δ than stem and leaf Δ, indicating that chaff were more involved in grain filling than other organs. Moreover, in chaff, sap Δ was highly significantly correlated with dry matter Δ. These results suggest the use of Δ for a rapid and non‐destructive estimation of the variation in the contribution of different organs to grain filling.     

夏玉米超高产群体光合特性的研究

对夏玉米中熟品种超高产群体光合特性的研究结果表明,超高产群体叶面积发展动态为花前块,花后稳,蜡熟期衰减缓;光合势总量适度,经济产量形成期的阶段光合势高;群体光合速度高而稳;群体呼吸占群体光合的比率较低;净同化率与群体叶面乘积高;总干物质各界量大,干物质生产率高,尤其生育后期干物质生产量大、生产率高是夏玉米超高产群体光合的重要特性之一。实现 玉米产量水平１３５００ｋｇ／ｈｍ＾２;适宜密度为７５００株     

甘薯库源关系及其遗传研究初报

该文选用几种不同类型的甘薯（Ｉｐｏｍｏｅａ ｂａｔａｔａｓ Ｌａｍ），品种相互嫁接。嫁接组合块根的鲜产，干产分别进行方差分析。结果表明，光合源和贮藏库的遗传生理特性对嫁接组合块垠的产量重要作用，库容量大小时甘薯地下部块根产量起重要的决定作用，同时，高库容丰木克服或改善低关类型品种的潜在光合源和潜在生理流，并提高后者的光效能和块根产量，甘薯地下部块根的干物率和薯肉色也是贮藏根固有的遗传生理特性，嫁接     

限水减氮对豫北冬小麦产量和植株不同层次器官干物质运转的影响

采用节水栽培并减少氮肥用量是实现豫北冬小麦生产的高产、高效和环境友好发展的必然选择,探明限水减氮对冬小麦产量和植株各层次器官干物质运转的影响,可为该地区冬小麦节水栽培和合理施用氮肥提供科学依据。2009—2010和2010—2011年连续2年在河南浚县钜桥进行小麦田间裂区试验,主区设置2个灌溉水平[拔节水(W1)和拔节水+开花水(W2)],副区设置5个氮肥水平[330 kg hm~(–2) (N4,豫北地区小麦生产中常规施氮量)、270 kg hm~(–2) (N3)、210 kg hm~(–2) (N2)、120 kg hm~(–2) (N1)、0 kg hm~(–2) (N0)],测定了籽粒产量和植株各层次器官干物质运转量、运转率和对籽粒贡献率。减量施氮与N4相比,各营养器官向籽粒运转的干物质量均有增加,其中,穗轴+颖壳的干物质运转量增加了323.2%,增幅远高于茎节的24.5%和叶片的4.6%,且穗轴+颖壳的干物质运转率和对籽粒贡献率增幅也远高于茎节和叶片。减量施氮处理的叶片干物质运转量的增加主要源于倒三叶和倒四叶,分别增加28.7%和201.1%,而茎节干物质运转量的增加主要源于除穗位节外的其他茎节,分别增加21.7%(倒二节)、71.8%(倒三节)、44.5%(倒四节)和31.1%(余节)。与W2相比, W1干物质运转量无显著差异,但干物质运转率略高(24.6%vs. 23.8%),对籽粒贡献率较高(35.1%vs. 30.0%),籽粒产量降低11.2%,水分供应量减少750 m3 hm~(–2)。可见,减量施氮促进了营养器官,尤其是穗轴+颖壳和下层器官(倒三叶、倒四叶、倒三节、倒四节和余节)的干物质向籽粒的运转,提高了对籽粒贡献率,有利于提高籽粒产量。     

Photosynthesis and Remobilization of Dry Matter in Wheat as Affected by Progressive Drought Stress at Stem Elongation Stage

With increasingly erratic rainfall patterns particularly in drought‐prone production systems, the capacity of plants to recover productively from drought spells becomes an important feature for yield stability in rainfed agriculture. Consequently, effects of water management at the stem elongation stage on partitioning and remobilization of dry matter, alteration in photosynthesis and water‐use efficiency (WUE), and yield components of wheat plants were studied in a glasshouse pot experiment. The plants were subjected to three soil moisture regimes: well watered during all phenological stages (WW), drought affected during stem elongation and post‐anthesis stages (DD) and drought affected during stem elongation and rewatered at post‐anthesis stage (DW). Total dry weight substantially decreased by both drought treatments. However, DD plants allocated relatively higher assimilates to roots whereas DW plants remobilized them to the grains. Drought applications resulted in a decrease of grain yield and thousand grain weight while reduction was more pronounced in DD treatment. Relative contribution of post‐anthesis photosynthesis to dry matter formation in grain was higher in WW treatment (72.6 %) than DD (68.5 %) and DW (68.2 %) treatments. Photosynthetic rate, gas exchange and transpiration decreased whereas leaf (photosynthetic) and plant level WUE increased with drought applications. However, all these parameters were rapidly and completely reversed by rewatering. Our findings showed that partitioning of dry weight to grain increases with rewatering of wheat plants subjected to drought during stem elongation phase, but the relative contributions of remobilization of stem reserves and post‐anthesis photosynthesis to grain did not change. Moreover, rewatering of plants at booting stage after a drought period lead to full recovery in photosynthesis and WUE, and a significant although partial recovery of yield components, such as grain yield, TGW and harvest index.     

覆膜直播与常规手栽种植方式对水稻光合物质生产特征的影响

为了探讨水稻在覆膜直播和常规手栽2种不同种植方式下干物质以及光合生产特征,以早熟型杂交籼稻安优136、香早优2017,迟熟型杂交籼稻金优785、Ⅱ优838这2种类型4个水稻品种为试验材料,对覆膜直播湿润栽培和常规手栽水作栽培2种种植模式下水稻的干物质积累、转运、分配及叶面积、群体生长率、光合势、净同化率等方面进行了比较试验。结果显示:在2种不同种植方式下主要生育期(孕穗期、抽穗期、蜡熟期、成熟期)单株茎干物质量、群体干物质量,以及各主要生育阶段群体干物质积累量,单株叶、茎、鞘干物质的表观输出量、输出率、转化率均表现为覆膜直播高于常规手栽。迟熟型品种的干物质量和群体干物质积累量占成熟期总干物质积累量的比例都略高于早熟型品种。叶、鞘干物质比例在孕穗期达到最大值,成熟期降为最低;茎干物质比例在抽穗期达到最高,蜡熟期降为最低,之后又会出现一个短暂的回升,所以茎干物质表观输出量、输出率以及转化率都表现为负值。2种不同种植方式下,在光合生产上,叶面积指数、光合势、净同化率都表现为覆膜直播比常规手栽高,由于覆膜直播后期灌浆速度较快,造成衰减率也同样表现为覆膜直播略高于常规手栽。说明不同种植方式下水稻干物质和光合生产均有各自的特征。     

蔗糖载体调控作物“源、库”分配的研究进展

蔗糖是植物光合作用及物质转运的主要形式,植物体内重要的信号物质,并且为植物生长代谢提供碳源与能量。而在蔗糖转运过程中,蔗糖载体（SUT）发挥着不可替代的作用。首先介绍了植物中“源、库、流”理论和蔗糖载体基因分离,阐述了蔗糖载体在蔗糖由“源”到“库”转运过程中发挥的作用,及与农艺性状的关系,并阐明蔗糖在植物体生长发育过程中的作用。归纳总结了蔗糖载体介导的蔗糖跨膜转运过程,进而探讨了蔗糖跨膜转运存在的问题。     

不同类型小麦品种(系)农艺性状、生理指标与产量关系的多元统计分析

本文对不同类型小麦品种（系）的11个与产量密切相关的农艺性状,生理指标进行了主成分分析。11个原始指标综合成为三个独立的新指标,分别表示“光合同化因子”、“库与碳氮代谢因子”、“库与氮素营养因子”。主成分值与产量相关分析表明,小麦产量与第一、第二主成分值有极显著正相关关系。通过回归分析,建立了小麦产量与主成分值之间的回归方程。它能较好地反映不同类型品种的产量水平。     

影响常规籼稻品种氮素籽粒生产效率的主要源库指标

在群体水培条件下，以国内外不同年代育成的籼稻代表品种（2001年为88个、2002年为122个）为材料，测定叶面积系数、库容量、干物重以及氮素含量等，采用组内最小平方和的动态聚类方法将供试品种的氮素籽粒生产效率从低到高依次分为A、B、C、D、E、F等6种类型，研究各类型籼稻品种有关源库指标的差异以及影响氮素籽粒生产效率的主要源库指标。结果表明，A、B、C、D、E、F类籼稻品种的平均氮素籽粒生产效率2001年分别为20.51、31.04、35.64、39.46、43.55和50.92 g g^-1，2002年分别为24.33、31.61、35.83、39.06、43.51和50.00 g g^-1；高氮素籽粒生产效率类型籼稻品种源、库的基本特点为抽穗期的叶面积系数较小、灌浆结实期叶面积下降速度慢、净同化率高、库容量大，抽穗期的单位叶面积、单位干物重和单位氮素所承担（形成）的库容量大。多元逐步回归分析表明，单位氮素库容量、单位干物质库容量、单位库容量形成的产量、抽穗期叶面积系数以及抽穗期至成熟期叶面积系数减少量对氮素籽粒生产效率有显著影响（R²=0.749～0.805）。通径分析表明，抽穗期的单位氮素库容量和单位干物质库容量以及单位库容量形成的产量对籼稻品种氮素籽粒生产效率的影响力明显大于抽穗期叶面积系数和抽穗期至成熟期叶面积系数减少量。