高产水稻后期长相及提高光合作用的有效措施

水稻产量的90%以上来自抽穗后的光合作用产物,而这些光合产物主要来源于顶部4片叶光合作用产物,它们对产量的贡献率为:剑叶52%,倒2叶22.0%,倒3叶7.7%,倒4叶17.7%,穗、叶鞘0.6%。因此,在生产中应加强水稻后期叶片长势长相观察,采取技术措施,防止因叶片早衰导致过早丧失光合功能和同化作用,有效增强各功能叶片的活力。     

木薯叶片光合作用日变化的差异蛋白分析

以木薯(Manihot esculenta Crantz)栽培种ZM–QZ1为材料,采用蛋白质组学方法,研究一天中06:00、11:00、15:00、19:00和24:00共5个时间点叶片光合作用差异蛋白的变化。结果表明:叶片在15:00时的光合速率最高,在11:00的次之,在24:00的最低;以06:00的为对照,获得其余4个时间点平均差异表达量为对照±2.0倍以上的蛋白质点42个,这些差异蛋白群的功能涉及光合作用、碳代谢、能量代谢和分子伴侣等,其中参与光合作用、碳代谢和能量代谢的蛋白质约占54.8%。与光合作用相关的关键蛋白包括核酮糖–1,5–二磷酸羧化酶/加氧酶大亚基、核酮糖–1,5–二磷酸羧化/加氧酶酶亚基结合蛋白α亚基、Rubisco活化酶和D1蛋白。这些蛋白表达水平与净光合速率在5个时间点的变化趋势一致,表明这些蛋白质的表达水平与光合作用强度密切相关。     

不同叶位功能叶片对不同穗型水稻籽粒灌浆特性及稻米品质的影响

为明确不同穗型水稻不同叶位功能叶片与灌浆特性、产量和稻米品质的关系,以半直立大穗型水稻辽粳401和弯穗型优质稻辽粳371为试验材料,研究不同叶位功能叶片[剪剑叶（T1）、剪倒2叶（T2）、剪倒3叶（T3）和不剪叶（对照,CK）]对不同穗型水稻强、弱势粒灌浆特性和产量、品质的影响,并对籽粒灌浆参数与稻米品质指标进行相关性分析。结果表明,剑叶和倒2叶缺失均显著降低辽粳401强、弱势粒和辽粳371弱势粒的最大灌浆速率和平均灌浆速率;不同叶位功能叶片缺失均显著延长了辽粳401的活跃灌浆期,缩短了辽粳371的活跃灌浆期;不同叶位功能叶片缺失均提前了辽粳401的最大灌浆时间,推迟了辽粳371的最大灌浆时间;剑叶和倒2叶缺失均显著降低结实率、籽粒充实度和千粒质量,进而显著降低产量。对上述指标的影响均表现为剑叶>倒2叶>倒3叶。与CK相比,剪剑叶处理中辽粳401和辽粳371的千粒质量分别降低18.32%和6.44%,产量分别降低16.52%和8.05%。随着缺失叶位升高,稻米的加工品质、外观品质、崩解值和最终黏度逐渐下降,其中对垩白度和垩白粒率的影响较大。不同叶位功能叶片对水稻产量和品质的...     

小麦后期管理关键技术

正小麦生育后期,是指小麦从抽穗开花、灌浆到小麦成熟收获这一段时间,约40 d,时间虽短,但却是小麦产量形成的关键时期。一、小麦后期管理的主攻方向(一)保护叶片功能小麦抽穗后,主要是旗叶、倒二叶和穗下节间进行光合作用,生产碳水化合物供给籽粒灌浆。因此,保护好旗叶和倒二叶,延长它们的绿色功能期,增加光合作用强度,对提高粒质量有重要作用。(二)延缓根系衰老小麦拔节期后,次生根的增长率显著下降,根系生长一般持续至抽穗时为止,     

基于label-free技术的青杨3个叶位叶片比较蛋白质组学分析

为了研究青杨不同叶位叶片蛋白质组的表达变化规律和青杨叶片衰老的蛋白质组学机制,采用非标记蛋白质组学(label-free)方法对杂交青杨子代3个叶位叶片蛋白质组变化进行了分析。结果表明:3个不同叶位叶片共检测到111个差异表达蛋白质,其中55%的差异蛋白质仅在25叶位与5叶位的比较中差异显著;差异表达蛋白质功能分析表明,青杨叶片成熟到衰老过程中与光合作用、生长发育相关蛋白在10和25叶位多呈现下调表达,逆境反应、营养分解转运相关蛋白在10和25叶位多上调表达,而一些转录翻译与修饰调控相关蛋白质则主要呈现波动趋势;青杨3个叶位中,10叶位光合作用和物质合成比5叶位活跃,25叶位叶片由于衰老营养物质分解转运加强,物质合成减弱。蛋白质是细胞功能执行者,可见,青杨叶片成熟到衰老是受蛋白质表达变化有序调控的过程。     

水稻糖代谢相关酶和糖类转运蛋白编码基因的鉴定和表达分析

水稻(Oryza sativa L.)子粒淀粉的积累是产量形成的基础,灌浆期叶片通过光合作用合成蔗糖,并运输到子粒为淀粉合成提供原料,该过程中所涉及的代谢相关酶和运输相关蛋白已有研究报道。对卡尔文循环、蔗糖合成与降解、淀粉合成与降解等糖代谢相关的酶以及糖类转运蛋白编码基因进行了系统分析,共发现糖代谢相关蛋白编码基因148个和糖类转运蛋白编码基因102个,其中有228个基因已有文献报道,新鉴定基因22个。表达谱分析发现其中的部分基因表达具有组织特异性,与其功能有密切的关系。同时还发现许多基因受逆境胁迫影响表达发生变化,表明这些基因可能在水稻抗逆境胁迫中具有重要的作用。     

苗期水稻叶片发育进程的差异蛋白质组学分析

【目的】从蛋白质组学角度对杂交水稻汕优63苗期的叶片蛋白质组变化进行研究,以揭示水稻苗期叶片蛋白质组的表达差异。【方法】蛋白质点经双向电泳得到分离,并采用Imagemaster 2D Elite 5.0软件对所得到的双向电泳图谱进行分析比较。【结果】经图谱分析共得到差异蛋白质点41个,其中三叶期后新增蛋白质点17个,包括9个仅在三叶期出现特异的特异蛋白质点,13个蛋白质点表达丰度先逐渐增强随后减弱或在消失,其它11个蛋白质点中,自二叶期开始表达丰度呈现下降的蛋白质点有3个,保持上升的有6个,不规律出现的有2个;其中的15个蛋白质点经质谱分析得到鉴定。【结论】蛋白质是细胞功能执行者,受细胞功能或细胞环境变化的影响,因此,上述蛋白质发生变化的原因可能与水稻苗期分蘖发生有关系。     

胡杨异形叶蛋白质表达的电泳分析

[目的]研究胡杨异形叶发育的细胞与分子调控机制,揭示胡杨的生态适应性。[方法]利用SDS-PAGE及2-DE技术提取及分离同一株胡杨成年树异形叶片的蛋白质,建立适合胡杨叶片蛋白质分离的电泳技术。[结果]发现异形叶蛋白质的表达存在明显差异。由SDS-PAGE图谱可以看出,分子量为57.2,13.2,30.2,23.9,35.9及33.3 kD处的蛋白谱带差异明显。双向电泳图谱表明,胡杨叶蛋白多为分布在pH值5.0~6.5,20~40 kD之间的酸性低分子量蛋白质;共发现73个差异点,其中在锯齿卵圆形叶片中表达丰度上调的为51个点,下调的为22个点。[结论]推测在长期的进化过程中,胡杨叶片基因的调控表达发生改变而长出不同形状的叶片,以更好地适应环境。     

水稻卷叶基因研究进展

水稻是禾本科单子叶C3植物,是我国主要的粮食作物之一.叶片是水稻进行光合作用、呼吸、蒸腾等活动的重要场所,是决定稻米产量的重要的工艺性质,而卷叶是水稻的一种特殊性质.研究显示,水稻叶片的适度卷曲对叶片挺直有利,改善了披捶状态,增加了光合作用,提高了水稻的产量.该文综述了水稻叶片卷曲的原因,阐述了水稻叶片卷曲的细胞学形成机制及相关基因的分子机制,以期为水稻叶片性状的研究与应用提供参考.     

冬小麦高产栽培后期管理技术

<正>一、管理目标1、保护叶片功能小麦抽穗以后,主要是旗叶、倒二叶和穗下节间进行光合作用,生产碳水化合物供给籽粒灌浆。因此,保护好旗叶和倒二叶,延长它们的绿色功能期,增加光合作用强度,对提高粒重有重要作用。2、延缓根系衰老小麦拔节期后,次生根的增加率显著下降,根系生长一般持续至抽穗时为止,根系功能可延续到成熟期。花后,根系的活力就开始衰退,对     

水稻叶极性发育分子机制研究进展

水稻叶由叶片和叶鞘组成,连接叶片和叶鞘的叶枕上着生有叶舌、叶耳等结构。叶片是水稻光合作用的主要器官,叶片的大小、形状和叶夹角是构成水稻株型的关键因素,对水稻叶片发育机制的阐释将有助于水稻株型改良和产量提高,而叶极性建立又与水稻叶片生长发育和形态建成密切相关。基于此,本文对水稻叶极性建立相关基因及其分子机制的研究进展加以综述,以期为今后水稻株型改良提供一些参考。     

不同生育时期施氮对冬小麦旗叶衰老和粒重的影响

研究了高产条件下,冬小麦春季二棱期、雌雄蕊原基形成期、四分体形成期和开花期施氮78.75kg/hm#+2对旗叶衰老及产量因素和籽粒蛋白质含量的影响。结果表明,四分体形成期和雌雄蕊原基形成期施氮提高了旗叶衰老初期可溶性蛋白质含量和衰老后期的光合作用速率,降低了叶片衰老期间细胞膜质过氧化水平及叶片衰老后期脱落酸积累量,延长了籽粒线性增重阶段持续时间,显著提高了粒重和籽粒产量。     

高产杂交水稻两优培九衰老进程中剑叶差异蛋白质组学分析

以杂交水稻两优培九孕穗期和乳熟期的剑叶为试验材料进行蛋白质组学分析。结果显示:2个时期存在78个差异蛋白质点,其中53个被成功鉴定,涉及7个功能类别,即:光合作用、能量代谢、蛋白质代谢、脂质代谢、碳水化合物及氨基酸代谢、信号转导和胁迫响应。细胞代谢网络表现出合成代谢下降,物质转运活跃的趋势,而乳熟期叶片线粒体氧化磷酸化受阻则表明分解代谢可能也有所下降。光合作用是差异蛋白质网络的核心,乳熟期剑叶光系统II放氧中心复合物(Oxygen-evolving complex,OEC)、烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸氧化还原酶(Nicotinamide adenine dinucleotide phosphate oxidoreductase)、ATP合酶(ATP synthase)的表达量都显著降低,同时伴随着类囊体膜脂合成相关的甘油-3-磷酸乙酰转移酶(GPAT3)的表达下调。碳同化阶段的核酮糖-1,5-二磷酸羧化酶/加氧酶(Ru Bis CO)及其前体、活化酶(RCA)的表达也受到抑制。推测Harpin蛋白质结合蛋白1(Harpin binding protein 1,HrBP1)表达量的减少与叶绿体内部抗氧化系统能效的降低有关,防御蛋白下降造成的细胞内氧化失衡是水稻生长发育后期叶片衰老的重要诱因。     

氮肥处理对新稻18号水稻产量及叶片形态特征的影响

以新稻18号为试验材料,在大田条件下研究了0、232.5 kg/hm2、255.0 kg/hm2、277.5 kg/hm2、300.0kg/hm2、322.5 kg/hm2和345.0 kg/hm2纯氮水平下水稻产量、叶片形态特征的差异及其之间的关系。结果表明,随着施氮量的增加,水稻产量呈先增加后降低的趋势,至255 kg/hm2纯氮水平下水稻产量达最大,此氮肥水平下水稻上三叶的受光姿态较其他处理综合表现较好。从不同氮肥处理对水稻上三叶的形态特征影响来看,倒二叶长受氮肥影响较大,倒一叶长受氮肥影响较小;倒一叶叶宽受氮肥影响较大,倒三叶叶宽受氮肥影响较小,说明氮肥处理对水稻叶片的影响主要表现在倒二叶叶长和倒一叶叶宽两个特性上。以水稻产量为因变量,叶片各形态特征为自变量进行逐步回归分析表明,倒二叶叶长、倒一叶叶宽和叶面指数(LAI)与产量建立的逐步回归方程达到了极显著水平(r=0.996 2**),说明倒二叶叶长、倒一叶叶宽和叶面指数对产量的作用较大。     

不同年代水稻品种齐穗后叶片保护酶活性及膜脂过氧化作用比较分析

以辽宁省20世纪70年代以来有代表性的4个水稻主栽品种和新育成的水稻超高产品种为试材，比较分析齐穗后叶片中保护酶活性的变化，结果表明：随品种更替叶片超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)活性增加，膜脂过氧化产物MDA含量减少，这种趋势在倒3叶上尤为突出。表明超高产品种清除活性氧的能力增强，尤其是下位功能叶片，且在籽粒灌浆的中后期更为显。     

水稻地方品种月亮谷与LTH叶片蛋白质的双向电泳分析

 为了研究水稻地方抗病品种月亮谷与感病品种丽江新团黑谷（LTH）在未接种稻瘟菌前蛋白质间的差异,利用双向电泳技术对月亮谷与LTH叶片的蛋白质组分进行研究。试验选用pH 4～7,17cm的IPG胶条,利用双向电泳技术分离上述两个水稻品种的稻苗叶片的蛋白质,分析其蛋白质点表达量的差异,同时选取差异显著的蛋白质点进行质谱分析。利用Gene ontology软件对这些蛋白质进行了功能分类。月亮谷与LTH叶片蛋白的双向电泳图谱得到34个差异蛋白点,对其中20个蛋白点进行质谱测定,鉴定到13个差异蛋白,包括1,5-二磷酸核酮糖羧化酶/加氧酶大亚基,3-磷酸甘油醛脱氢酶,ATP合酶,UDP-葡萄糖焦磷酸化酶,铁氧蛋白-NADP-还原酶,叶绿素a/b结合蛋白等。因此认为月亮谷与LTH叶片中主要是参与生长代谢和防御相关的蛋白质存在差异。这些蛋白在水稻与稻瘟病菌互作中的表达模式和对抗病性的贡献值得下一步深入研究。     

氮素对灌浆期夏玉米叶片蛋白质表达的调控

【目的】在大田生产条件下研究氮素对灌浆期玉米叶片蛋白质表达的调控。【方法】在大田生产条件下,以紧凑耐密型玉米杂交种登海618为试验材料,研究施氮对玉米穗位叶花后净光合速率、硝酸还原酶（NR）活性、超氧化物歧化酶（SOD）活性、过氧化物酶（POD）活性、丙二醛（MDA）含量和可溶性蛋白含量的影响。采用TCA-丙酮沉淀法提取灌浆期（花后20 d）两个施氮处理下玉米穗位叶总蛋白质,并用双向凝胶电泳技术（2-DE）分离获得蛋白质图谱。采用ImageMaster-2D Elite 7.0图像分析软件对蛋白质图谱进行比较,确定玉米叶片应答灌浆期施氮处理的差异蛋白点。通过MALDI-TOF/TOF MS质谱分析及NCBInr数据库搜索,对差异表达蛋白质进行鉴定并分析其涉及的生物学功能。【结果】开花后,随生育进程的推进,玉米穗位叶净光合速率、叶绿素含量、NR、SOD和POD活性及可溶性蛋白含量均呈下降趋势,而MDA含量则呈上升趋势。相对于不施氮处理,施氮处理下叶片叶绿素含量、NR、SOD和POD活性及可溶性蛋白含量均显著提高,而MDA含量则显著下降。对灌浆期玉米叶片进行双向电泳及图谱分析,分别在施氮和不施氮条件下检测出1 086和1 170个蛋白点。通过图像分析软件进行成对匹配分析,共得到29个显著差异蛋白点。经质谱鉴定分析,29个显著差异蛋白点中有25个被成功鉴定,鉴定成功的蛋白中除未知蛋白（蛋白点55）和30s核糖体蛋白（蛋白点1089）外,其余蛋白表达量均在施氮条件下上调。通过搜索NCBInr数据库,差异表达的蛋白主要分为8类,包括13个能量相关蛋白,2个防御相关蛋白,2个蛋白合成相关蛋白,2个蛋白目的和储存相关蛋白,1个细胞生长相关蛋白,1个次级代谢相关蛋白,1个转运相关蛋白和3个未知蛋白。【结论】施氮对灌浆期玉米叶片光合能力、碳代谢能力、防御能力、蛋白合成能力、蛋白目的和储存能力、以及次级代谢能力等均有显著提升作用。     

剪穗处理下小麦叶片逆向衰老的生理表现

研究剪3/4穗处理下,小麦功能叶片叶绿素和可溶性糖含量、过氧化氢酶（CAT）活性和丙二醛（MDA）质量摩尔浓度变化,揭示小麦叶片逆向衰老的生理表现。结果表明,小麦品种随剪穗处理时间的延长,旗叶叶绿素含量和CAT活性均低于倒二叶,而MDA质量摩尔浓度变化高于倒二叶,与各自对照相比,倒二叶与倒三叶的叶绿素含量及CAT活性在灌浆后期都保持较高水平,旗叶则降速较快。另外,剪穗处理导致小麦功能叶片可溶性糖大量积累。出现旗叶衰老早于倒二叶的现象。说明剪穗处理下,叶片同化物的过度积累可能是导致小麦叶片逆向衰老的主要原因。     

水稻灌浆期剑叶碳酸酐酶活性与基因表达分析

为探讨水稻碳酸酐酶(carbonic anhydrase,CA,EC 4.2.1.1)对光合作用的影响,选取不同光合特性的4个水稻品种,测定灌浆期不同时段(开花后5、15和25d)剑叶OsCA基因的相对表达量、CA的活性和叶片净光合速率,分析CA活性及相关基因转录与光合作用之间的关系。结果表明:水稻剑叶的OsCA基因表达量、CA活性与叶片净光合速率显著相关,其相关程度在不同类型品种间存在差异,高光合特性品种R49在测定期各指标均处于最高水平。各品种的CA活性随着灌浆进程的推进呈现先升后降的动态趋势,并于灌浆中期(开花后15d)达到最大值;剑叶净光合速率在灌浆期呈现逐渐下降的趋势,而下降幅度存在品种差异性。基于以上结果,认为OsCA基因表达和CA酶活性水平及其变化可作为评估水稻叶片光合功能稳定性和品种间生理差异的重要指标。     

不同生育时期时期施氮对冬小麦旗叶衰老和粒重的影响

研究了高产条件下，冬小麦春季二梭期、雌雄蕊原基形成期、四分体形成期和开花期施氮７８．７５ｋｇ／ｈｍ＾２对旗叶衰老及产量因素和籽粒蛋白质含量的影响。结果表明，四分体形成期和雌雄蕊原基形成期施氮提高了旗叶衰老初期可溶性蛋白质含量和衰老后期的光合作用速率，降低了叶片衰老期间细胞膜质过氧化水平及叶片衰老后期脱落酸积累量，延长了籽粒线性增重阶段持续时间，显著提高了粒重和籽粒产量。