干旱胁迫对糜子生理及产量的影响

开展北方干旱胁迫对糜子生理及产量的研究,将为北方干旱地区杂粮生产提供参考。通过盆栽试验进行干旱条件下糜子的光合指标、抗逆生理指标、形态指标和产量的变化研究,以探索干旱对糜子生理和产量的影响。结果表明,干旱胁迫使糜子在孕穗期光合速率(Pn)下降50.9%、气孔导度(Gs)降低60.9%,蒸腾速率(Tr)下降60.1%、水分利用率(WUE)升高22.5%。灌浆期,干旱对光合作用无显著影响,气孔导度、蒸腾速率下降,水分利用率升高;糜子受干旱胁迫时,叶片MDA(丙二醛)含量上升21.6%,POD(过氧化物酶)活性降低20.5%,可溶性糖含量升高87.4%;干旱使糜子的株高、穗长、茎粗、节数和穗质量分别下降23.1%,19.1%,21.1%,8.1%,50.8%,并使粒质量和地上部生物量降低55.8%和54.9%。糜子作为耐旱作物,对干旱有一定的适应与耐受能力,灌浆期净光合速率下降不显著,叶绿素a、叶绿素b和类胡萝卜素含量分别升高11.1%,11.0%和49.1%,这可能有利用于其光合能力的提高,但膜脂过氧化的破坏仍然会影响植株的生长发育和产量。     

一个新的黄瓜叶色黄化突变体的生理特性分析

叶色黄化突变体是开展光合系统的结构和功能、叶绿素生物合成及其调控机制研究的理想材料。以叶色黄化突变体(C528)及其野生型(CCMC)为材料,对其光合色素质量分数、光合作用指标和抗氧化酶活性进行研究,并初步调查突变体的农艺性状。结果表明,突变株C528从子叶期开始表现出叶片黄化,叶片的黄化性状不随发育而转变,其株高、茎粗等显著小于野生型;光合色素质量分数及净光合效率(Pn)显著低于野生型;通过对保护酶活性及丙二醛质量摩尔浓度等指标的测定,结果表明,SOD、POD和CAT活性及丙二醛(MDA)质量摩尔浓度均高于野生型。此研究结果可为阐明黄瓜叶色黄化突变机理及图位克隆突变基因提供基础资料。     

水分胁迫对糜子物质生产及光合特性的影响

【目的】研究水分胁迫对糜子物质生产及光合特性的影响,为糜子抗旱节水栽培和水分高效利用提供理论依据。【方法】以榆糜2号为材料,采用盆栽试验,以充足供水(占田间最大持水量的65%~70%)为对照,分别在糜子全生育期及拔节前、后进行中度(占田间最大持水量的35%~40%)、重度(占田间最大持水量的15%~20%)水分胁迫,分别于播种后不同时期采样测定干物质、顶三叶叶面积、旗叶光合参数,并在成熟期测定穗部性状和籽粒产量。【结果】(1)与对照相比,全生育期重度及拔节后中度和重度水分胁迫显著降低了糜子成熟期地上部干物质积累量。拔节前水分胁迫增加干物质向叶片和茎的分配,减少向根的分配,但拔节后水分胁迫却减少干物质向穗、叶的分配,增加向根的分配。(2)全生育期和拔节后重度水分胁迫显著降低了糜子穗粒质量,拔节前中度水分胁迫显著增加了穗粒数,其他处理对糜子穗粒质量、穗粒数和千粒质量无显著影响。(3)水分胁迫降低了糜子顶三叶叶面积及旗叶净光合速率,且随着胁迫程度的加剧,降低幅度增大,但恢复供水后,糜子顶三叶叶面积会受激发而继续增大,其净光合速率会逐渐恢复正常。【结论】全生育期和拔节后重度水分胁迫会降低糜子产量、叶面积、地上部干物质积累量和旗叶净光合速率,而拔节前水分亏缺对糜子干物质积累及产量的影响可以通过拔节后恢复水分供应得以补偿。     

不同糜子品种光合特性及农艺性状比较

对山西当地糜子品种品黍1号、品黍2号和晋黍9号的农艺性状、穗部性状、光合色素含量、光合特性、水分利用效率以及荧光动力学参数进行调查分析,旨在筛选性状优良的糜子品种。结果表明,除品黍1号穗长显著低于其他2个品种以及晋黍9号的千粒质量显著大于其他2个品种外,3个品种的主要农艺性状比较一致;对苗期、拔节期、抽穗期3个时期的叶绿素含量分析发现,3个品种的叶绿素含量在抽穗期均达到最大值,且叶绿素a和叶绿素b含量差异显著,其中,叶绿素a差异较大(晋黍9号<品黍1号<品黍2号);总体来看,品黍1号的净光合速率大于其他2个品种,且其水分利用效率较高;荧光动力学参数分析表明,晋黍9号和品黍2号的光合作用及光保护能力优于品黍1号。品黍1号穗型紧凑,籽粒数目多;品黍2号及晋黍9号的光合作用强,其可作为糜子改良材料进一步培育,以满足社会需求。     

宁夏南部山区农田优质糜子品种筛选

为了明确糜子主要农艺性状和产量构成要素之间的关系,在宁南山区对适合栽培的糜子品种进行品种筛选,以期为当地的糜子生产提供科学参考。为明确影响糜子产量的主要因素,对与糜子产量有关的生物学特性、农艺性状和水分利用效率等指标采用方差分析和相关性分析的方法进行比较分析。结果表明：①在10个糜子品种中,固糜21号、宁糜17号、内糜5号产量和水分利用效率较高;②经过相关性分析,糜子产量与主穗粒重、千粒重呈显著正相关,但是与株高、穗长、穗茎长和草重存在负相关关系。综上所述,主穗粒重和千粒重可作为评价糜子品种产量高低的首选性状,在宁南山区,固糜21号、宁糜17号、内糜5号的综合表现优异,可进行推广种植。     

连作对糜子抽穗后光合特性和干物质积累的影响

【目的】探究连作对糜子生长发育及籽粒产量形成的影响,明确导致糜子连作障碍的生理机制,为糜子高产高效栽培提供理论依据。【方法】以"内糜5号"为试验材料,设置糜子连作和芸豆与糜子轮作(对照)2个处理,分别于抽穗期、开花期、灌浆前期、灌浆后期、成熟期,测定连作、轮作下糜子旗叶光合特性、叶绿素含量、植株主茎绿叶面积和地上部干物质量,并于成熟期测定产量及其构成因素等指标。【结果】(1)连作显著降低了糜子旗叶净光合速率、叶绿素总含量、叶绿素b含量及植株主茎绿叶面积,在抽穗期和开花期影响尤为显著;(2)连作导致糜子抽穗后植株衰老进程加快,籽粒灌浆被迫提前终止,使植株干物质积累量减少、籽粒产量下降。【结论】连作糜子植株早衰和功能叶片光合性能下降是导致籽粒产量下降的主要原因,因此在栽培中应注重合理的轮作倒茬。     

黍子矮秆突变体‘87’表型及对赤霉素敏感性分析

为探究黍子突变体株高、节间和穗部等表型差异及对外源赤霉素的敏感性,以野生型‘260’及其EMS诱变获得的矮秆突变体‘87’为试验材料,对其农艺性状、茎秆细胞学、内源激素含量及喷施外源赤霉素后的表型进行分析。结果显示:与野生型‘260’相比,矮秆突变体‘87’成熟期株高、穗长和千粒重分别下降53.3%、31.8%和1.7%;茎粗和分蘖数分别增加14.1%和113.3%。突变体株高的下降与节间数无关,主要由中下部节间长度缩短造成。经细胞学观察,矮秆突变体茎秆缩短主要是由主茎茎节纵向细胞尺寸减小所致,茎粗增加是由横向细胞数目增加造成的。喷施外源GA₃后,植株高度变化与喷施清水基本一致,成熟期矮杆突变体‘87’内源GA₁+GA₃含量显著高于野生型‘260’,可见矮秆突变体‘87’为GA不敏感性突变体,导致植株矮化并增强了抗倒伏性能,可作为黍子矮化育种的新种质。     

超高压诱变小麦突变株系的光合特性及农艺性状

【目的】研究小麦超高压诱变突变体光合特性及农艺性状的变化,为小麦超高压诱变育种的可行性研究提供理论依据。【方法】以超高压诱变处理(120MPa,8h)获得的偃展4110突变株系高压2、高压3、高压5、高压9和高压11为试验材料,以未经高压处理的偃展4110纯系为对照,从抽穗期至成熟期测定其叶绿素相对含量(SPAD值)、净光合速率、气孔导度、蒸腾速率等光合生理及农艺性状指标,探讨超高压诱变小麦突变株系光合特性和农艺性状的变化规律。【结果】突变株系中,高压3、高压9和高压11在不同时期的叶绿素相对含量(SPAD值)均高于对照,且降幅小于对照。高压3和高压9的净光合速率从抽穗期到开花期增幅分别为29.7%和37.4%,而对照增幅仅为20.1%。从抽穗期至成熟期,高压3和高压5的气孔导度(Gs)均高于对照。从开花期到灌浆期,高压2和高压3的蒸腾速率(Tr)分别增加19.1%和16.0%,显著高于对照的增幅(11.3%)。从开花期到成熟期,高压2的胞间CO2浓度下降了0.6%,对照下降了4.7%,差异显著(P<0.05)。5个突变株系的气孔限制值(Ls)在抽穗期最大。高压2和高压3的叶片水分利用效率随抽穗期、开花期、灌浆期和成熟期的发育进程呈下降趋势。突变株系高压2和高压3的株高、穗粒数、有效穗数、千粒质量及产量均明显优于对照。【结论】超高压诱变小麦突变株系的光合特性及其农艺性状发生了变化,高压2和高压3的叶绿素含量、净光合速率、水分利用效率和产量均显著高于对照,是比较优异的突变株系,说明利用超高压诱变选育优质小麦品种是可行的。     

不同微生物菌剂对糜子生长及土壤酶活性的影响

为了验证微生物菌剂在糜子生产上的应用效果，采用大田试验的方法，以齐黍3号为试验材料，在5叶期根部灌施枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、哈茨木霉菌、解淀粉芽孢杆菌、复合微生物菌剂和光合细菌6种微生物菌剂，以不施菌剂为对照(CK),分析不同处理对糜子农艺性状、产量性状、光合特性及土壤酶活性等指标的影响。结果表明，与CK相比，施入微生物菌剂后，土壤脲酶、蔗糖酶、中性磷酸酶活性显著增强；6种微生物菌剂均能显著改善齐黍3号的穗长、有效分蘖数、株高、茎粗等农艺性状和穗重、穗粒重、产量及净光合速率、蒸腾速率、胞间CO₂浓度，但对千粒重影响不显著；综合试验结果，复合微生物菌剂和光合细菌处理对提高土壤酶活性、改善糜子各生长指标效果最好，籽粒产量最高，分别比CK增产14.90%和13.45%,可应用于黑龙江省糜子大田高产栽培。     

甘蓝型油菜黄化突变体的叶绿体超微结构、 气孔特征参数及光合特性

【目的】揭示甘蓝型油菜自发黄化突变体NY的叶绿体超微结构、气孔特征参数与光合色素含量及光合特性之间的关系,为探讨突变材料的黄化机理和在育种实践上的应用提供理论依据。【方法】以突变体NY及其野生型NG,及组配的F1（NY×NG）、rF1（NG×NY）为研究材料,进行五叶期心叶和平展叶的叶绿体超微结构观察、气孔特征参数调查、光合色素含量测定、光合特性测定及农艺性状考察。【结果】突变体NY黄化心叶和黄绿平展叶的叶绿体发育程度均差于野生型NG及F1、rF1;NY黄化心叶下表皮气孔保卫细胞叶绿体数较NG少40%左右,黄绿平展叶中数目与NG等相近;NY的Chla、Chlb、Chl(a+b)、Car含量及组成,净光合速率均显著低于同时期NG及F1、rF1;NY生育期推迟,经济性状变差,单株籽粒产量下降,但组配F1和rF1的农艺性状和光合特性均能恢复至正常水平。【结论】黄化突变体NY是叶绿体结构发育缺陷所导致的缺总叶绿素型突变体,其叶绿体结构发育异常,基粒和基粒片层数的减少致使叶绿素含量过低,是其光合速率较低和农艺性状较差的主要原因。     

不同生育阶段灌水处理对糜子农艺性状及产量的影响

在年降雨量不足40 mm的甘肃省敦煌市,以陇糜10号为指示品种,研究了不同生育阶段灌水处理对糜子主要农艺性状及产量的影响,应用灰色关联度法分析了主要农艺性状与产量的相关性。结果表明：水分亏缺延迟糜子成熟,延长了拔节至抽穗阶段的生长发育天数;生育期内任何阶段水分亏缺都降低了糜子株高、千粒重和产量,主穗长缩短,主茎粗变细,抽穗灌浆期水分亏缺极显著地影响单株穗重、单株粒重及单位面积穗数。不同土壤水分条件下,糜子单株粒重、单株穗重、千粒重、株高、主茎粗、主穗长、单位面积穗数都与糜子产量相关性较大。     

水稻白条纹叶突变体wsl1的生理特性分析及基因定位

水稻叶绿素缺失突变是一种常见的突变类型,对叶绿素缺失突变体基因进行定位克隆和功能分析,可进一步丰富叶绿素代谢的分子机理研究。在辽粳371的60Co-γ射线辐射诱变后代中筛选到1个白条纹叶突变体wsl1,经多代自交,其白条纹性状能稳定遗传。利用图位克隆方法定位该基因,同时在孕穗期进行光合色素含量测定和光合参数测定,成熟期考察其穗部农艺性状。该突变体从4叶期开始表现白条纹性状,在茎部、叶鞘、叶缘等不同部位均表现白条纹性状且该性状一直持续到成熟期。与野生型相比,突变体结实率极显著下降,仅为野生型的75.33%;千粒重极显著的增加,比野生型增加7.97%;粒长极显著下降,是野生型的90.15%,粒宽和粒厚极显著增加,分别增加11.51%和7.58%。在孕穗期,突变体wsl1的叶绿素b含量比野生型下降23.20%,差异达到极显著水平。突变体的叶绿素a和类胡萝卜素含量与野生型的无明显差异。与野生型相比,突变体的净光合速率、气孔导度、胞间二氧化碳浓度都显著下降,分别为野生型的85%、72%和95%。而突变体的光能转化效率极显著高于野生型,比野生型高11.88%。透射电镜观察发现,突变体植株叶肉细胞类囊体片层减少,结构模糊。遗传分析表明,水稻白条纹叶突变体wsl1突变表型受1对隐性核基因控制,该基因被定位到第1染色体短臂末端,是一个控制水稻叶色的新基因。该基因的发现有助于深入了解水稻叶色形成和调控的机制,同时丰富了水稻特异种质资源。     

不同灌溉方式对秋葵生长生理及水分利用的影响

[目的]探究不同灌溉方式对秋葵生长生理与水分利用的影响,为制定西南高原季节性旱区秋葵丰产节水栽培技术提供理论依据.[方法]采用5种灌水处理,其中,3种定量灌溉方式,分别为T1(5 mm)、T2(15 mm)和T3(25 mm);2种交替灌溉方式,分别为T4(5 mm与15 mm交替)和T5(5 mm与25 mm交替).分别在秋葵的苗期、花期和成熟期测定其株高、茎粗、叶面积及叶片数;使用Li-6400光合测定仪于上午9:00—12:00测定其光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)和气孔导度(Gs);果实成熟期测定叶绿素含量;试验结束后测定其植株的干重、鲜重及根系活力.[结果]与T2处理相比,T5处理秋葵叶绿素a、叶绿素b、叶绿素(a+b)含量分别显著增加39.3%、25.0%和35.9%(P<0.05,下同),其根系活力显著增加26.5%,根冠比显著提高13.8%,平均茎粗显著增加18.8%,而在花期时株高减少7.4%,差异不显著(P>0.05);T5处理在叶片光合速率下降不明显的情况下,花期的叶片蒸腾速率较T3处理显著减少33.5%.与T5处理相比,T3处理水分利用率显著降低48.8%,平均茎粗增加7.8%;与T5处理相比,T4处理产量显著减少46.8%,水分利用率显著降低12.2%.从各处理下的秋葵农艺指标结果来看,T1处理的株高、茎粗、叶面积等各项指标均为最小值,发育明显迟缓.从叶面积来看,除T1处理外其余各处理叶面积间差异较小,但交替灌溉下的平均叶面积比定量灌溉(T2和T3处理)小,差异不明显.[结论]适宜水量交替灌溉有利于提高秋葵的农艺性状、生理指标及水分利用率,尤其在水量为5和25 mm干湿交替灌溉下各项指标均达最佳状态,可在西南高原地区节水栽培秋葵中推广应用.     

播量和施肥对糜子产量、农艺性状及生长的影响

为研究糜子高产的最佳播量和施氮磷钾肥的最佳组合,以赤黍2号为材料,用正交试验设计方法研究播量和施氮磷钾肥对糜子产量、农艺性状、单位面积出苗数和生育期的影响,得到了播量、追尿素施量、普钙施量、氯化钾施量与产量、株高、穗长、单穗粒重、地上生物量、千粒重、茎粗之间的回归方程,并求得了产量、株高、穗长、单穗粒重、地上生物量、千粒重、茎粗最大值时的密度、追尿素施量、普钙施量、氯化钾施量值。结果表明:产量和地上生物量随密度的增加而增加;千粒重与播量之间成反比,千粒重随播量的增加而减少;增施磷肥有利于秸秆的长粗和增加穗长。在9个组合下,糜子的抽穗期、花期、成熟期变化不大,抽穗期在7月25日左右,花期在8月3日左右,成熟期在9月7日左右。各生育期的前后最多相差4d。     

不同季节生态型水稻植株干物质积累及产量的比较

为阐明不同季节生态型水稻对植株干物质积累和产量的影响,为水稻高产提供基础理论依据,研究早稻、中稻、晚稻和再生稻的分蘖动态、株高等农艺性状指标、干物质积累和分配、产量的差异。结果表明,不同季节种植水稻分蘖数表现为中稻>再生稻头季>早稻>晚稻,株高以中稻最高,再生稻再生季最低。不同季节种植水稻的产量以中稻和再生稻头季高于其他季节种植水稻,水稻的结实率、每穗粒数与水稻产量呈极显著或显著相关关系,各个生育时期干物质总积累量均表现为中稻>再生稻头季>晚稻,水稻茎鞘、叶片干物质积累从分蘖期到成熟期均呈现先增加后降低的趋势,穗干物质质量从抽穗期到成熟期明显增加。成熟期总的干物质积累量与水稻产量极显著相关。中稻和再生稻头季种植提高了水稻的农艺性状指标,合理协调了各器官干物质的积累、分配和产量构成因素,提高了水稻产量。     

遮光对不同株型玉米品种农艺性状和果穗发育的影响

以不同株型玉米品种为材料,在大田采用人工遮光处理,研究了弱光胁迫对不同株型玉米品种的农艺性状、穗部性状和产量的影响。结果表明,拔节至吐丝期遮光处理导致玉米生长发育迟缓,吐丝期株高、茎粗、叶面积等农艺性状和雌穗长、雌穗粗、雌穗鲜重等穗部性状均下降,可见花丝数减少;成熟期,穗部性状除千粒重增加,其余均降低。紧凑型品种浚单20对遮光的敏感性显著低于平展型品种豫玉22。     

甘蓝型油菜叶色黄化突变体Bn.el1研究

对一个单倍体×二倍体来源的甘蓝型油菜叶色黄化突变体Bn.el1的光合色素质量浓度、农艺性状、叶色遗传和无机营养元素对叶色的影响进行了鉴定.结果表明:该叶色黄化突变体从苗期到蕾苔期表现新叶黄化,为总叶绿素缺乏型黄化突变体,其经济性状较野生型对照变差,叶色黄化性状受1对隐性核基因控制,叶色黄化性状的产生很可能与铁元素的吸收、转运或利用效率降低有关.     

施肥对旱薄地谷子农艺性状及产量的影响

采用随机区组试验设计,探讨施肥对旱薄地谷子农艺性状及产量的影响。结果表明,相同磷钾水平下,施氮量与株高、穗粗、穗长、单株粒质量、穗粒质量、千粒质量、产量等性状均呈极显著或显著相关;相同氮磷水平下,施钾量与茎粗呈显著相关;随着施钾量的增加,穗长和产量呈增加趋势,穗粒质量呈降低趋势,但均不显著;相同氮钾水平下,施磷量与穗粒质量和产量呈显著相关;随着施磷量的增加,穗长、穗粗呈增加趋势。较高水平的氮、磷、钾配施能有效地改善旱薄地谷子农艺性状,提高产量。     

覆膜对糜子农艺性状及光合特性的影响

在黑龙江西部半干旱区,以榆糜 2 号为试验材料,研究了覆膜栽培条件下对糜子农艺性状及光合特性的影响。 结果表明,覆膜后糜子株高、穗长、茎粗、单穗粒重均显著增加,千粒重和分蘖数与对照相比无明显差异;覆膜后糜子根、茎、叶、穗鲜重和干重均较对照显著增加,根含水量比对照提高 5.7% ;覆膜使糜子生育期提前 9 d,可增产 638.1 kg/hm~2,增产率为 12.3%;覆膜后的糜子叶片SPAD 值、净光合速率、蒸腾速率在各生育时期内均显著高于对照。 覆膜种植较露地种植有利于改善糜子光合特性,从而达到增产的目的,该研究可为半干旱地区糜子地膜覆盖种植提供理论依据。     

水稻叶色突变体的理化性质及农艺性状研究

[目的]通过对叶色突变材料的理化和农艺性状调查,为其作为育种材料提供科学依据。[方法]在抽穗前对突变体K7231叶绿素和可溶性糖含量进行测定及成熟后考种分析。[结果]表明突变体K7231叶绿素和可溶性糖含量在抽穗前呈规律性变化;农艺性状分析表明,突变株与其野生型株型一致,但产量较对照降低。[结论]该研究为开发利用该叶色突变体材料提供依据。