鹿药耐阴性研究

鹿药是百合科多年生草本,具有较高的观赏价值,且适宜在阴处生长,为优良的耐阴材料。笔者研究全光照、80%、55%、30%、5%光照处理对鹿药生长、光合及生理特性的影响。结果表明：鹿药光补偿点和光饱和点均较低;净光合速率日变化呈双峰曲线,有明显的光合“午休”现象;鹿药的株高、单片叶面积、比叶重及叶绿素含量随着透光率的降低均呈上升趋势,并在30%透光条件下达到最大;在30%透光条件下鹿药叶色浓绿,观赏效果最佳;而在全光照下,鹿药叶片的叶尖,叶缘出现灼伤、翻卷现象,长势较差。综合考虑,30%光照为鹿药生长的适宜光环境。     

小米空木耐阴性研究

为了研究小米空木的耐阴性问题,以小米空木为试验材料,采用人工遮阴的方法对2~3年生小米空木进行研究。通过人工遮阴,分别使其处于全光照的2.5%、5%、10%、20%、40%以及70%条件下生长,并设全光照对照,对其生长增量、叶绿素含量、脯氨酸含量以及POD活性等进行测量及测定分析。结果表明：20%~40%光照为小米空木的适宜光环境;在全光照条件下生长较好,但叶片易出现枯黄、褐斑及翻卷现象;小米空木最低可在5%光照条件下生长,叶片小而均匀。     

不同光照处理对山桐子容器苗生长和苗木质量的影响研究

为探讨不同光照处理对山桐子容器苗生长和苗木质量的影响,本文采用不同透光率的遮荫网对山桐子容器苗遮荫的方法进行研究,结果表明：100%（L0）、60%（L1）、40%（L2）光照处理山桐子容器苗苗高显著高于20%（L3）、5%（L4）光照处理;6月30日前,不同光照处理容器苗地径差异不显著,此后差异达显著水平;9月30日,100%和60%光照处理的地径和茎重显著高于其他处理;100%光照处理的总生物量和根重显著高于其他处理。各形态数值均以100%光照处理的效果最好,一年生苗苗高可达37.73 cm,地径为6.58 mm,总生物量最大（3.61 g）,根重为1.38 g,茎重为1.83 g。因此,山桐子容器苗6月30日前宜以60%光照条件下栽培,以减少耗水,此后置于全光照下栽培。     

不同光环境对黄栌光合生理特性及营养生长和叶色的影响

研究了不同光环境（相对光强分别为全光的100%、70%、40%、25%）对黄栌光合生理特性及营养生长和叶色的影响。结果表明：随着光照强度的降低,黄栌叶片的净光合速率、蒸腾速率和气孔导度均依次降低;黄栌的主枝长度和叶片数量减小;叶片面积呈现先增大后减小,70%全光下叶面积最大。在生长期,全光及高光处理下的黄栌叶片中的叶绿素含量低于中、低光照的处理,且具有显著性差异（P<0.05）,较高全光下叶色为黄绿色且叶片较薄,而较低光照下叶片深绿而厚。在变色期,全光及高光处理下的黄栌叶片中的叶绿素含量逐渐降低、花青素含量逐渐增加,叶片呈现变红过程,但全光下黄栌叶片出现一定的日灼现象,而中、低光照处理时黄栌叶片基本没有花青素的积累,叶片直接由绿色变为黄色。因此,我们认为黄栌属于喜阳不耐阴植物,但考虑到全光下叶片易出现日灼现象,稍遮阴（大于70%全光）是黄栌的最适光环境。     

涝峪苔草叶绿素含量与耐阴性研究

为了探索不同光照条件下的涝峪苔草叶绿素含量与耐阴性的关系,通过对涝峪苔草及对照草地早熟禾在全光照及郁闭度为0.5、0.7、0.9林下的叶绿素含量、生长指标(叶片长度、叶片中部宽度、分蘖株数)进行研究。表明:在遮阴条件下,涝峪苔草及对照草地早熟禾叶绿素a、b含量及总叶绿素含量都比全光照条件下为大,但叶绿素a、b、a/b及总叶绿素含量增加快于对照草地早熟禾。叶色方面,遮阴后涝峪苔草叶色深绿,对照草地早熟禾为绿色。生长方面,在遮阴条件下涝峪苔草比对照草地早熟禾生长健壮,没有死亡现象。涝峪苔草能够在郁闭度为0.7￣0.9的强遮阴条件下正常生长,是中国北方地区园林绿化中良好的野生耐阴植物之一。     

转录组与代谢组联合分析揭示遮阴胁迫下甘薯的代谢响应途径

甘薯是喜光作物,但其在套种栽培模式中一般处于低位被遮阴,大田生长中后期也时常面临阴雨寡照天气而影响块根干物质积累,因此,解析甘薯在遮阴胁迫下的代谢响应途径可为其耐荫性品种改良提供理论依据。本研究对甘薯品种郑红23号进行透光率50%的遮阴胁迫15 d后发现,遮阴胁迫下郑红23号的叶绿素b以及总叶绿素含量较自然光照下均显著提高;叶绿素光系统PSII最大光化学效率(F_v/F_m)、PSII潜在活性(F_v/F_o)和光合性能综合指数(PIABS)在遮阴胁迫下均显著下降;净光合速率和水分利用率显著降低,SOD酶和POD酶活性则显著提高;此外,遮阴胁迫显著提高了郑红23号的蔓长和比叶面积,根鲜重则显著降低。对遮阴胁迫和自然光照条件下的叶片组织进行转录组和代谢组联合分析发现,差异基因和差异代谢物主要共同富集于苯丙素合成途径、糖代谢相关途径、鞘脂代谢途径和精氨酸合成途径。苯丙素合成途径富集到的上调差异表达基因多数为POD酶家族基因,说明遮阴胁迫触发了甘薯的ROS活性氧清除系统。同时,遮阴胁迫降低了甘薯植株的糖代谢水平,...     

不同光照处理对野扇花光合日变化的影响

为了解野扇花叶片在不同光照处理下光合作用特征及生长的适宜生态条件,采用Li-6400型便携式全自动光合作用测定系统对不同光照处理的野扇花叶片净光合速率及相关因子进行测定。结果表明：（1）随着遮光程度的增加,净光合速率、蒸腾速率和气孔导度逐渐降低,胞间CO2浓度逐渐升高。（2）野扇花净光合速率控制因子为气孔限制和非气孔限制共同作用。（3）60%和30%遮光处理下净光合速率与环境光合有效辐射的日变化趋势相符合,85%遮光和全光照处理下净光合速率未随环境光合有效辐射的变化而明显变化。（4）不同光照处理下影响净光合速率的主要环境因子不同。建议适度遮光,避免光抑制,同时应注意适宜的株行距,以促进通风,提高胞间CO2浓度,有利于光合作用进行和野扇花的正常生长。     

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。     

花后遮阴对小麦旗叶光合特性及籽粒产量和品质的影响

为阐明麦田遮阴对小麦旗叶光合特性与产量品质的影响,2008—2009年在大田生产条件下,于小麦开花后设置不同程度的遮阴处理,分析了对旗叶光合参数及籽粒产量和主要品质性状的影响。结果表明,遮阴使不育小穗增加,穗粒重和千粒重降低,导致明显减产,遮阴20%、50%和80%处理分别比对照产量降低27.6%、49.0%和60.2%。遮阴后小麦旗叶的叶绿素a和叶绿素b的含量均增加,但叶绿素a/b的比值降低;遮阴使旗叶净光合速率、气孔导度和蒸腾速率显著降低,但胞间CO2浓度有所增加。净光合速率受影响程度的时间排序为灌浆初期灌浆中期灌浆后期。遮阴使小麦籽粒蛋白质含量、湿面筋含量、谷蛋白和醇溶蛋白含量以及谷蛋白/醇溶蛋白的比值都显著提高(P0.05),其中谷蛋白/醇溶蛋白比值增加说明小麦开花后遮阴对谷蛋白的影响强度大于对醇溶蛋白的影响。遮阴虽然导致产量明显降低,但提高了面团延展性、形成时间、稳定时间和面团吸水率等面团流变学特性,由此可见小麦籽粒形成期光照强弱的巨大差异,导致在淀粉与蛋白合成过程中量比关系发生紊乱,进而引起不同光照下产量与品质的显著不同。     

弱光胁迫下鄞红葡萄生理生化特性及相关基因的研究

弱光胁迫下葡萄的生理特性及该环境下相关基因的表达一直缺乏研究,植物细胞会因弱光胁迫造成细胞膜系统和代谢过程的损伤,选择不同遮阴处理对葡萄进行弱光响应的相关研究,旨在为生产上该品种的抗弱光性能提供理论依据。以1年生鄞红葡萄进行盆栽试验,采用不同光照强度(0,25%,40%,70%,85%)遮阴处理,验证不同胁迫环境下该葡萄品种的生长特性、细胞保护酶活性、渗透调节物质含量变化,并且对抗逆基因MYC2、TRX进行Q-PCR表达量分析。遮阴结束后,T1处理下各项生长及酶活指标良好,但随着弱光胁迫程度的增强植株生长受阻,SOD、POD、CAT、可溶性蛋白活性先升高后逐渐降低;而MDA和PRO活性与遮阴程度呈正相关; MYC2与TRX基因表达量在胁迫环境下先上调后下降。重度胁迫下(85%)葡萄的各项生理指标均下降显著,证明适度遮阴较利于鄞红生长,但重度胁迫会对植株造成不可逆损害,自身已无法通过调节细胞保护酶及合成相关基因以适应弱光胁迫。根据以上试验结论对葡萄耐弱光品种的选育进行了讨论,并认为今后需验证更多与弱光应答相关的基因,确认其是否受到弱光诱导。     

干旱胁迫下4种人参属植物抗性生理指标的比较

从生理机制上了解人参属植物抗旱性的重要内容,为其区域化种植和栽培管理提供科学的参考依据。以人参属4种植物三七（Panax notoginseng）、屏边三七（Panax stipuleanatus）、珠子参（Panax japonicus var.major）和越南人参（Panax vietnamensis）为试验材料,采用盆栽试验和自然耗水的方法,获得4个土壤水分梯度,测定叶绿素含量、超氧化物歧化酶（SOD）和过氧化物酶（POD）活性以及丙二醛（MDA）含量,对4种人参属植物的抗旱适应性进行初步评价。结果表明,干旱胁迫后,4种人参属植物叶片叶绿素含量均升高,且明显高于对照,干旱对这4种人参属植物叶片叶绿素的合成并未产生抑制作用;4种人参属植物的SOD活性均明显高于对照,其中珠子参和越南人参的SOD活性增加幅度较大;在重度干旱（RWC 45%~55%）时,与对照相比珠子参的POD活性升高,增加幅度为21.16%,其余3个品种均降低,其中越南人参的POD活性降低幅度最小;与对照相比,珠子参和越南人参的MDA含量均降低,变化幅度较小。综合以上分析,供试的4种人参属植物中珠子参和越南人参的抗旱能力较强。珠子参和越南人参在干旱胁迫下的SOD和POD活性升高或降幅较小,MDA的含量相对稳定,这些指标对其抗旱性贡献较大,可将其作为抗旱指标。     

栽培密度对亳州桔梗生长生理特性的影响

为探讨密度对桔梗生长生理特性的影响,设计5个密度栽培试验,测定了不同密度处理桔梗植株茎高、根长、根粗,叶片的光合色素含量和光合特性,桔梗植株对氮磷钾的吸收和体内分布情况以及根中桔梗总皂苷含量。结果表明,密度处理显著影响单株桔梗茎高、根长、根粗、单株干重、光合色素含量、净光合速率、水分蒸腾速率、气孔导度和胞间CO_2浓度以及总皂苷含量。高密度条件下,单株发育较差,生长生理指标显著下降;低密度条件下,单株发育良好,生长生理指标及总皂苷含量较高,但单位面积生物产量较低。植株对氮、磷的吸收趋势一致,生育前、中期吸收逐渐增加,中期达到吸收高峰,后期逐渐降低,前期主要分布在叶片、茎中,中期分布在花果比例较大,后期转移至根部,密度与单株氮、磷吸收量成反比。相比氮、磷吸收,桔梗对于钾的吸收量较小,前后生育期在体内分布趋势相似,中期分布均衡,密度对钾的吸收、分布无显著性影响。综合生物产量和药用部位产量及药效成分含量考虑,闽北、中部地区南桔梗的种植密度在M3左右(约49.5万~45.0万株/hm~2)为宜。     

不同生育时期遮阴对大豆形态性状和产量的影响

间套作是提高土地利用率,促进农作物高产的重要技术,而遮阴限制间套作大豆产量,且间作和套作大豆被遮阴的生育时期不同。为明确不同生育时期遮阴对大豆形态性状和产量的影响,2010-2012年用透光率50%的遮阳网对桂夏2号、南豆12、南冬抗22、E61和C103遮阴处理,结果表明,不同生育时期遮阴对各形态指标影响程度不同,前期遮阴(VER1和VER2)对主茎长、主茎长/茎粗等主茎形态性状有(极)显著影响,主茎长、主茎长/茎粗比值平均比对照分别高45.75%,93.64%;后期遮阴(R1R8和R2R8)对分枝数和底荚高度等形态性状有(极)显著影响,分枝数平均比对照低29.97%,底荚高度平均比对照高28.59%;各品种产量受前后期遮阴影响程度不同,R/V比值低于1.4的品种产量受前期遮阴影响更大,R/V比值大于等于1.5的品种产量受后期遮阴影响更大;相关分析和通径分析结果表明,主茎长、第一节间长、分枝高、主茎长/茎粗比值和主茎长/分枝数比值与单株产量呈极显著负相关,分枝数与单株产量呈极显著正相关,主茎长/茎粗比值和主茎长/分枝数比值是间接反映大豆产量高低的重要指标。     

遮阴处理对多花黄精光合蒸腾特性的影响

以多花黄精盆栽苗为研究对象,设置全光照(CK)、透光率83%±5%(T1)、透光率为61%±5%(T2)、透光率为38%±5%(T3)4个遮阴处理,测定多花黄精的光合蒸腾指标及主要环境因子,研究不同遮阴处理下多花黄精叶片的光合蒸腾特性差异及其与环境因子间的关系。试验表明：（1）4种遮阴处理下多花黄精的净光合速率日变化均呈单峰曲线变化,均未出现“光合午休”现象,且不同处理间全天基本表现为T1>T2>T3>CK。（2）CK、T1和T2处理下多花黄精蒸腾速率日变化为双峰曲线,而T3处理下多花黄精蒸腾速率日变化为单峰曲线。（3）4个处理10:00—14:00多花黄精净光合速率下降都是由气孔因素引起的,而14:00—16:00多花黄精净光合速率下降均是由非气孔因素引起的。（4）遮阴强度的增加,改变了蒸腾速率与环境因子的相关关系,且遮阴强度越大,蒸腾速率与光合有效辐射(PAR)的相关性越强。研究表明,增加黑色遮阳网数量在一定范围内可以提高多花黄精的光合与蒸腾能力,改善多花黄精的生长状况,且以1层黑色遮阳网和2层黑色遮阳网效果相对好。本研究为多花黄精的人工栽培提供了一定的理论依据。     

遮光对谷子光合性能及快速叶绿素荧光动力学特征的影响

为探讨弱光胁迫下谷子光合生理响应,以衡谷13号为材料,在幼苗期设置7种不同遮光处理（遮光0、10%、20%、30%、40%、50%、70%）,在拔节期和灌浆期测定叶绿素含量、叶面积、净光合速率、产量和快速叶绿素荧光动力学参数的变化。结果表明,谷子叶绿素含量、叶面积、净光合速率、产量在遮光率高于20%时开始下降。荧光参数暗适应后初始荧光（F_o）、最大荧光（F_m）和可变荧光（F_v）在遮光后增大,PSⅡ反应中心最大光能转换率（F_v/F_m）、PSⅡ反应中心潜在活性（F_v/F_o）、光合性能指数（Pi_Abs）先随着遮光率的增大逐渐上升,遮光率为30%时达到最高,之后下降,遮光率为70%时低于对照。非光化学淬灭系数（NPQ_Lss）随着遮光程度的增大逐渐降低。     

甘蓝型油菜氮素高效吸收的植株形态与生理特性研究

为阐明甘蓝型油菜氮素高效吸收的形态和生理机制,利用6个氮素效率差异显著的甘蓝型油菜为供试材料,分析低氮条件下甘蓝型油菜抽薹期地上部和根系形态、叶片和根系生理特性的基因型差异及这些指标与高效氮素吸收的关系。结果表明,3个氮高效基因型在表型性状（株高、叶片数、最大叶长×宽、地上部干重、茎基粗、根长、根表面积、根体积、根平均直径和根干重）、生理（叶片可溶性糖含量、游离氨基酸总量、根系吸收总面积、活跃吸收面积、游离氨基酸总量和根系活力）和光合方面（净光合速率、气孔导度、胞间CO₂浓度、蒸腾速率和氮素光合效率）均高于3个氮低效基因型。甘蓝型油菜抽薹期根平均直径、最大叶长×宽、蒸腾速率和根系硝酸还原酶共同决定了氮素吸收效率的92.10%。     

遮光对杂交水稻组合生育后期光合特性和产量的影响

对6个光敏感性不同的杂交稻组合在遮光处理条件下的光合特性及其对逆境的适应机理进行了研究。结果表明,在田间通过抽穗期遮光处理(80%遮光率) 15 d,及恢复自然光照15 d后,水稻的产量显著降低;水稻剑叶叶绿素含量增加,恢复生长15 d后,并未恢复到正常水平;弱光降低功能叶片的净光合速率,减少光合产物向籽粒的运输,增加MDA含量和叶面积指数,而SOD活性变化不一。杂交水稻适应弱光环境的能力是由自身因素决定的,组合之间存在很大差异。弱光胁迫下剑叶能保持较高的净光合速率、量子效率、叶绿素含量以及较低的MDA含量、SOD活性,是耐弱光水稻品种的生理基础。     

不同行距配比对玉米光合生理指标及茎秆特性的影响

以‘大丰30’为试验材料,在同一密度下（75000株/hm²）设置5种不同行距配比,研究不同行距配比对玉米光合生理指标及茎秆力学特性的影响。结果表明：行距配比为40 cm×80 cm时,棒三叶的叶绿素含量(SPAD)在灌浆期达到峰值;行距配比为30 cm×90 cm时,棒三叶净光合速率在灌浆期最高。大口期开始,行距配比为40 cm×80 cm时,叶面积指数(LAI)最高。单株干物质积累量以40 cm×80 cm最高。各行距配比的茎秆硬皮穿刺强度与茎秆弯曲性能随着节位的下降均呈逐渐增强的趋势,从大到小为 40 cm×80 cm>50 cm×70 cm>30 cm×90 cm>60 cm×60 cm>20 cm×100 cm。穗长、穗粗、千粒重和穗粒数各处理间均有不同变化,行距配比为40 cm×80 cm时产量最高,比等行距60 cm×60 cm增产7.96%。由此可见,行距配比为40 cm×80 cm,有利于大穗型品种‘大丰30’的光合性能和茎秆强度的提高,从而达到抗倒伏增产的目的。     

光照强度对大豆叶片光合特性及同化物的影响

间套作荫蔽环境下, 光强是影响作物生长和产量的直接因素。本试验通过设定不同光照强度, 分析不同大豆品种的光合特性、光合同化物和叶片中叶绿体超微结构的昼夜变化, 明确光强对大豆叶片结构和同化物积累的影响, 了解品种间差异, 以期为提高大豆产量、改善大豆品质提供理论依据。以耐阴品种南豆12和敏感品种桂夏3号为试验材料, 分别设置CK (正常光照, 遮光度0)、A1 (一层黑色遮阳网, 遮光度10%)、A2 (两层黑色遮阳网, 遮光度36%) 3个不同光照强度。结果表明, 随着遮阴程度的增加, 2个大豆品种净光合速率、气孔导度、蒸腾速率和生物量均呈逐渐降低趋势, 但胞间二氧化碳浓度、叶绿素b含量逐渐上升。同一大豆品种在相同处理下叶片蔗糖和淀粉含量昼夜变化差异显著。正常光照和A1处理下的大豆叶片蔗糖含量昼夜变化呈双峰曲线, 波峰分别出现在16:00和次日6:00, A2处理下南豆12蔗糖含量昼夜变化呈单峰趋势, 峰值出现在16:00, 为32.80 μg g ^-1。淀粉含量昼夜变化呈单峰曲线, 最高值均出现在21:00, 且耐阴品种大豆在A2处理下蔗糖和淀粉含量日变化幅度大于敏感品种大豆。大豆叶片超微结果表明, 弱光处理下大豆叶片叶绿体结构完整, 无破碎现象, 相同品种在同一处理下淀粉粒与叶绿体截面积比值昼夜变化显著, 均呈先增加后降低的变化趋势, 耐阴品种变化幅度大于敏感品种, 最大值均出现在21:00。因此, 随着遮阴程度增加, 大豆叶片生物量积累减少, 光合作用降低, 但耐阴品种在适度遮阴下通过调节光合器官结构的昼夜变化而保持良好的光合作用, 以更好地适应荫蔽环境。