长期遮光对冬小麦群体及单叶光合特性的影响(英文)

[目的]研究长期弱光对冬小麦(Triticum aestivumL.)群体光合速率(CAP)以及上3叶特别是旗叶光合特性的影响。[方法]以耐弱光性不同的冬小麦品种扬麦158和扬麦11为材料,设不遮光(S0)、从拔节至成熟期遮去小麦冠层自然光强的22%(S1)和33%(S2)3个处理,测定小麦CAP、上3叶的光合速率(Pn)、旗叶叶绿素含量以及籽粒产量。[结果]扬麦158和扬麦11CAP随遮光强度的增强而显著下降;长期弱光下,旗叶Pn显著下降,倒2叶Pn无明显变化,而倒3叶Pn则显著上升,从而部分地补偿了旗叶Pn的降低。该补偿效应因遮光强度和品种而异:S1处理的补偿效应大于S2处理,扬麦158的补偿效应大于扬麦11。在旗叶光合速率高值持续期内,长期遮光降低了扬麦158和扬麦11总叶绿素、叶绿素a和b的含量,以及叶绿素a/b值。[结论]弱光下,旗叶叶绿素a含量以及叶绿素a/b值下降引起其Pn显著降低,从而使得CAP明显降低,最终导致籽粒产量显著下降。该研究可为长江中下游地区的小麦生产提供重要的理论依据。     

小麦生育后期不同叶位光合色素含量比较

为了研究小麦生育后期不同叶位的叶片衰老情况,采用分光光度法,以郑麦7698、周麦18、矮抗58、京411小麦品种为材料,对抽穗期、灌浆中期和成熟期小麦不同叶位光合色素含量进行了测定比较。结果表明,抽穗期和灌浆中期,4个小麦品种不同叶位叶绿素a、叶绿素b、总叶绿素和类胡萝卜素含量均表现为旗叶>倒2叶>倒3叶,且品种间差异不大。抽穗期,4个品种旗叶、倒2叶和倒3叶平均叶绿素a含量分别为3.22、2.68、2.34mg/g,叶绿素b含量分别为1.02、0.89、0.82mg/g,类胡萝卜素含量分别为0.59、0.49、0.43mg/g;灌浆中期,旗叶、倒2叶和倒3叶4个品种平均叶绿素a含量分别为3.22、2.68、1.86mg/g,叶绿素b含量分别为1.29、1.15、0.81mg/g,类胡萝卜素分别为0.14、0.08、0.05mg/g。而成熟期不同叶位间光合色素变化无明显规律,且品种间差异较大。叶绿素a/b值在抽穗期和灌浆中期也基本呈现出随着叶位上升而升高的规律,而成熟期叶绿素a/b值明显降低,且倒3叶叶绿素a/b值高于旗叶,相同叶位品种间叶绿素a/b值变化不大。     

条锈菌侵染对小麦慢锈品种叶绿素含量的影响

在接种条件下 ,对 4个慢锈小麦品种和 2个快锈小麦品种不同发病时期叶片叶绿素含量进行了测定。结果表明 ,慢锈品种和快锈品种受条锈菌侵染后叶绿素 (a b)含量和叶绿素 a/b值均较未接种对照明显降低 ,但慢锈品种叶绿素含量下降幅度较小 ;两类品种间叶绿素 a/b值的高低与叶绿素含量的高低无关     

天然棕、绿彩色棉叶片光合色素分析

对彩色棉不同生育时期的单位重量叶片光合色素含量和单叶片光合色素含量进行了测定分析,同时对彩色棉的光合色素进行了UV光谱测定.结果表明,彩色棉叶片单位重量叶绿素a、b、(a b)含量的动态变化趋势与白色棉较为一致,其中棕色棉叶绿素a、b、(a b)含量与白色棉相接近,绿色棉叶绿素a、b、(a b)含量低,且差异显著.白色棉单叶片叶绿素总含量明显高于彩色棉,两彩色棉相接近.从幼苗期到盛花期叶绿素a/b都逐渐下降,其中绿色棉在初花期有一个小的高峰,从盛花期到吐絮期又逐渐升高,其中绿色棉上升最快,白色棉最低.两彩色棉光合色素的乙醇溶液UV光谱与白色棉一致,主要吸收峰在416 nm、462 nm和672 nm处.     

盐胁迫对不同耐性玉米光合作用的影响

为探讨盐胁迫对玉米光合作用、光合色素的影响,以地方品种玉米杂交种"润农35"和"万单杂交种"为实验材料,对盐(0.1mol/L的NaCl溶液)胁迫条件下玉米的光合作用、光合色素指标进行测定分析,结果表明:盐胁迫下,润农35的净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)、叶绿素a、叶绿素b和叶绿素a+b含量与CK相比显著下降,而胞间CO2浓度(Ci)显著高于CK;万单杂交种的净光合速率(Pn)、胞间CO2浓度(Ci)、气孔导度(Gs)及蒸腾速率(Tr)、叶绿素b和叶绿素a+b含量与CK相比均显著下降。     

盐胁迫对不同耐性玉米光合作用的影响

为探讨盐胁迫对玉米光合作用、光合色素的影响,以地方品种玉米杂交种"润农35"和"万单杂交种"为实验材料,对盐(0.1mol/L的NaCl溶液)胁迫条件下玉米的光合作用、光合色素指标进行测定分析,结果表明:盐胁迫下,润农35的净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)、叶绿素a、叶绿素b和叶绿素a+b含量与CK相比显著下降,而胞间CO2浓度(Ci)显著高于CK;万单杂交种的净光合速率(Pn)、胞间CO2浓度(Ci)、气孔导度(Gs)及蒸腾速率(Tr)、叶绿素b和叶绿素a+b含量与CK相比均显著下降。     

不同比例红蓝光对NaCl胁迫下葡萄幼苗光合特性和钠钾离子的影响

【目的】研究不同比例红蓝光对盐胁迫下葡萄幼苗光合色素、光合特性、叶绿素荧光特性及钾钠离子含量的影响，为葡萄抗逆研究提供参考依据。【方法】以赤霞珠和LN33盆栽葡萄幼苗为试验材料，在200 mmol/L NaCl处理下进行不同比例红蓝光3R∶7B、5R∶5B、7R∶3B照射，5 d后测定幼苗光合色素含量、光合参数和叶绿素荧光参数、钠钾离子含量。【结果】与对照(CK)相比，盐胁迫下2个品种叶绿素a(Chla)、叶绿素b(Chlb)、叶绿素总量(Chla+b)和叶绿素a/b(Chla/b)显著降低；叶绿素初始荧光(F₀)和热耗散量子比率(Phi＿Do)显著升高，光化学反应效率(Phi＿Eo)和单位反应中心电子传递能(ETo/RC)显著下降；净光合速率(P_n)、蒸腾速率(T_r)、气孔导度(G_s)、胞间CO₂浓度(C_i)显著降低；钠离子和钾离子含量分别显著升高和降低。与盐胁迫相比，3个红蓝光处理显著提高了2个品种Chla、Chlb、Chla+b、Chla/b，降低了...     

大麦种质资源光合色素和光合特性聚类分析

测定了20个大麦种质资源在灌浆阶段的光合色素和光合特性,结果表明:所测的9个性状中,光合速率、胞间二氧化碳浓度、气孔导度、蒸腾强度、叶绿素b含量及叶绿素a/b这6个性状上差异达到极显著水平,伴随灌浆过程,各光合指标呈明显的下降趋势并且各期间差异显著,其中胞间二氧化碳浓度和蒸腾强度呈现先增后降过程,Chl(a/b)在各阶段差异不显著。采用系统聚类分析方法,以光合速率、叶绿素总量和叶绿素a/b为指标,将20个品种分为3大类,即Ⅰ类高光合高叶绿素高光合活性、Ⅱ类中光合中叶绿素中光合活性、Ⅲ类低光合低叶绿素低光合活性。     

3个油茶新品种的光合特性

采用LI-6400便携式光合测定系统,对3个油茶Camellia oleifera新品种‘华硕’‘华金’‘华鑫’的光合生理指标及叶绿素质量分数进行测定.结果表明:①3个油茶品种叶片的净光合速率(P(I))日变化均呈宽大的单峰型,不存在光合午休现象,9:00时达到最大值.②‘华硕’‘华金’‘华鑫’的光补偿点分别是43.81,58.49和54.24μmol·m-2·s-1,光饱和点分别是693.2,638.8和684.85 μmol·m-·s-1,对光强的适应范围大小为‘华硕’＞‘华鑫’＞‘华金’.③‘华硕’‘华金’‘华鑫’的总叶绿素质量分数分别为1.35,0.97和0.90 mg·g-1.净光合速率与叶绿素a呈极显著负相关关系(P＜0.01),相关系数为-0.947;与叶绿素b,总叶绿素质量分数和叶绿素a/叶绿素b之间相关性不显著.综合净光合速率(P(0)),表观量子效率(AQY)和叶绿素质量分数等可知“华硕”和“华鑫”的光合性能较强.     

施肥对红豆树叶绿素含量影响的研究

采用正交试验法研究NPK复合肥不同施肥方案对红豆树叶绿素含量的影响.结果表明:施肥处理2(N500P200K250)能明显提高红豆树的叶绿素a、b及叶绿素a+b水平,而使叶绿素a/b明显下降;从光合速率和植物抗旱性的提高来说,处理2是本次试验的最佳施肥方案.     

两种不同穗型小麦品种光合生理特性研究

比较了大穗型和多穗型小麦品种的光合生理特性。结果表明 ,与多穗型品种豫麦 4 9相比 ,大穗型品种鲁麦 91 - 3具有较好的光合源和光合能力 ,在整个灌浆期旗叶具有较高的净光合速率和蒸腾速率 ,灌浆中后期旗叶叶绿素含量较高 ,叶面积系数 (L AI)衰减迟缓 ,叶片功能期较长。进一步提高大穗品种产量潜力的途径是 ,在保持或适当提高生物学产量的同时 ,较大幅度提高收获指数     

冬小麦品种更替过程中旗叶结构与光合作用的关系研究

为研究冬小麦品种更替过程中旗叶结构与光合作用的关系,以60a来广泛种植的10个冬小麦品种为材料,对株高,收获指数,旗叶的厚度、面积、叶肉细胞形态、叶绿体数目、光合速率、叶绿素含量等进行观察和测定比较。结果显示,随着品种更替,从BM1到LX998株高降低了37.25%,旗叶厚度、面积和收获指数均呈上升趋势;4环叶肉细胞面积由2 546.12μm2减小到2 285.92μm2,6环以上叶肉细胞的比例逐渐增大。灌浆期4环叶肉细胞中叶绿体个数增加了48.68%,叶绿素含量逐渐增大,光合速率高值持续期延长。上述结果说明,旗叶结构在小麦品种更替过程中有明显改变,可为小麦品种改良提供微观结构方面的依据。     

持续干旱对大田小麦光合作用及千粒重的影响

[目的]研究9个小麦组合在持续高温干旱条件下的光合等生理特性的变化及对千粒重的影响。[方法]在大田持续干旱条件下,测定小麦农艺性状、叶绿素含量和光合作用（Pn）,用相关、灰色关联度分析各因素在干旱胁迫下的相互影响关系。[结果]从叶绿素的变化趋势来看,在干旱的前阶段,叶绿素下降很快,而到中后期,下降很慢,说明小麦对干旱有一个适应机制。Pn在干旱胁迫前期中期均呈下降趋势,在后期部分品系还出现一定幅度地升高。在影响Pn的光合参数中,Pn与叶肉导度强烈相关,其次是蒸腾速率和水分有效利用效率。在对两年的千粒重影响因素分析中,干旱中后期的叶绿素含量、有效光合叶面积及干旱中期的光合作用对千粒重起重要作用。[结论]大田小麦对持续干旱具有一定的适应调节机制。     

种植密度和施肥量对南麦618农艺性状、叶绿素含量及产量的影响

[目的]探讨小麦品种南麦618在四川东北部丘陵地区的最佳种植密度和施肥量,为科学制定其高产高效栽培技术提供参考依据.[方法]采用2因素3水平完全随机区组设计,种植密度3个水平分别为2.18×106株/ha(A1)、2.48×106株/ha(A2)和2.78×106株/ha(A3),施肥量3个水平分别为N 33.0 kg/ha+P 25.7 kg/ha(B1)、N 66.0 kg/ha+P 51.3 kg/ha(B2)和N 99.0 kg/ha+P 77.0 kg/ha(B3).生育期内分别测定南麦618的相关农艺性状、旗叶叶绿素含量和单茎绿叶面积,成熟时各小区单独收获计算产量.[结果]随着种植密度加大,南麦618的单位面积有效穗数增加,成穗率下降,穗粒数和千粒重呈不同程度的下降趋势,穗长变短,产量、收获指数呈上升趋势,旗叶叶绿素含量降低,单茎绿叶面积减小.随着施肥量的增加,南麦618的单位面积有效穗数增加,成穗率下降,穗粒数和千粒重呈不同程度的上升趋势,穗长变长,产量、收获指数呈上升趋势,旗叶叶绿素含量升高,单茎绿叶面积增大.种植密度和施肥量的交互作用对穗粒数和产量有极显著影响(P<0.01),有效穗数与产量显著相关(P<0.05).综合分析,A2B3处理的农艺性状最优,光合性能最佳,产量最高(5.49×103 kg/ha).[结论]在川东北丘陵区种植南麦618时,种植密度以2.48×106株/ha、施肥量以N 99.0 kg/ha+P 77.0 kg/ha为宜.     

水稻剑叶净光合速率与叶绿素含量的研究初报

对59个水稻品种剑叶净光合速率及其叶绿素含量进行测定和相关分析后发现，叶绿素各组分及叶绿素a/b比值均存在显的品种间差异。叶绿素a含量决定总叶绿素含量水平，叶绿素b的含量主导叶绿素a/b比值的变化。总叶绿素含量、叶绿素a含量与剑叶净光合速率显正相关，叶绿素b含量与剑叶净光合速率的正相关关系接近显水平。叶绿素a/b与剑叶净光合速率无直接相关关系，但在品种间叶绿素含量由少增多的过程中，叶绿素含理状况对光合作用的促进作用由总量的增加转向叶绿素a/b比值的降低，同时发现，在高光强、低叶绿素含量范围内，仍然存在光合作用的最适叶绿素含量值。     

山东小麦品种更替过程中光合特性的演变

【目的】探讨山东小麦品种更替过程中光合性能的演变规律,为今后小麦育种提供指导。【方法】选用山东省建国以来8次品种更替过程中的8个主要推广品种,在大田试验条件下测定了生育后期旗叶的叶绿素含量、光合参数和叶绿素荧光参数,成熟时生物学产量、籽粒产量和收获指数（Harvest index,HI）。【结果】山东小麦品种更替过程中,籽粒产量和HI呈正相关性,但生物学产量并没有显著增加。旗叶叶绿素含量、净光合速率（net photosynthetic rate,Pn）、气孔导度（stomatal conductance,Gs）、羧化效率（carboxylation efficiency,CE）、光系统Ⅱ（photosystemⅡ,PSⅡ）实际光化学效率（photochemical efficiency,ΦPSⅡ）和呼吸速率（respiratory rate,R）在开花期到花后10 d达到最大值,然后开始下降,1980年以后选育的品种下降的速率低于1980年以前的品种;生育后期小麦旗叶Pn的下降是由非气孔因素引起的,Pn的初期下降并不是由叶绿素含量的变化直接引起,在此过程中,光合暗反应的羧化酶起了重要作用;灌浆中后期Pn的进一步降低与叶绿素含量、ΦPSⅡ、非光化学淬灭（non-photochemical quenching,NPQ）等密切相关。品种更替过程中,叶绿素含量、Pn、Gs、CE、ΦPSⅡ等指标呈升高的趋势,叶片功能期延长,光合性能得到明显改善,这可能是籽粒产量提高的重要生理基础。但品种更替中呼吸速率呈升高的趋势,影响了同化产物的积累,不利于籽粒产量的提高。【结论】山东小麦品种更替过程中,叶片的光合能力提高,高光合持续期延长,HI和光能利用效率增加,综合性能的改善是品种更替过程中产量不断提高的生理基础。山东小麦品种HI仍有进一步改良的空间,但不能完全依赖株高的降低,必须综合考虑光能利用的各个环节,小麦高光效育种才有可能取得较大的突破。     

基于气象资料的中国冬小麦收获指数模型

【目的】建立基于气象资料的中国冬小麦收获指数统计模型,为构建作物产量模型提供支持。【方法】获取河南、河北、山东合计30个农业气象观测站近20年冬小麦农业气象观测数据,利用时间序列分析方法提取趋势收获指数,收获指数观测值与趋势收获指数差值即为由气象要素决定的气象收获指数。采用逐步回归分析方法建立基于气象要素的冬小麦收获指数统计模型,模型模拟并反映气象要素变化对冬小麦气象收获指数的影响。【结果】冬小麦关键生育期气象要素与气象收获指数相关关系显著,但单站尺度和区域尺度的显著性水平存在差异。利用209组独立数据,分别在单站和区域尺度对建立的冬小麦收获指数模型进行了验证,单站尺度上模型模拟值与实测值的线性相关系数和斜率分别是0.65和0.4(2n=209,P0.001),均方根误差12.2%,平均偏差-2.4%,拟合指数75.8%,模拟效率42.3%;区域尺度上模型模拟值与实测值的线性相关系数和斜率分别是0.56和0.33(n=209,P0.001),均方根误差13.3%,平均偏差-1.3%,拟合指数为69.0%,模拟效率为31.7%。【结论】基于气象资料构建的冬小麦收获指数模型可以较好地模拟不同气象条件下冬小麦收获指数的动态,该模型可与作物NPP模拟模型相耦合,用于区域尺度上冬小麦产量的模拟研究。     

近二十年中国冬小麦收获指数时空格局

【目的】揭示近20年中国冬小麦收获指数的总体状况、时空格局和主要影响因子。【方法】利用冬小麦农业气象观测站观测资料,采用统计分析方法,计算中国冬小麦收获指数和相关统计参数;分析冬小麦主产省中时间序列完整(1982—2005年)站点收获指数的年际变化趋势,以及收获指数与产量构成因子、秸秆产量的相关关系。【结果】近20年来,中国冬小麦收获指数总体平均值为0.409(±0.069,n=1522);20世纪80年代为0.378(±0.061,n=428),90年代为0.408(±0.070,n=657),当前为0.440(±0.062,n=437);冬小麦主产省河南、河北和山东的收获指数平均值分别为0.408、0.417和0.410。1982—2005年间,上述冬小麦主产省收获指数在时间序列上显著增加,其中以河南(0.066/10a)最高,山东(0.044/10a)次之,河北(0.032/10a)最小。偏相关分析表明,收获指数与有效穗数、穗粒数和千粒重均呈极显著正相关,收获指数与秸秆产量的偏相关系数最大,与千粒重的相关系数最小,与有效穗数和穗粒数的相关系数介于两者中间,但具有区域差异。【结论】中国冬小麦收获指数表现出明显的时空变化特征。中国冬小麦收获指数增加的主要原因在于秸秆绝对产量的下降,千粒重增加对收获指数的贡献最小,有效穗数和穗粒数对收获指数的贡献介于前两者之间,其贡献率大小有区域差异性。     

大气CO2与温度升高对北方冬小麦旗叶光合特性、碳氮代谢及产量的影响

【目的】探讨大气CO₂浓度升高与增温影响下北方冬小麦叶片光合特征、碳氮代谢物、生物量和产量形成的调节适应规律,为未来气候变化下小麦生产提供理论依据。【方法】以冬小麦品种“中科2011”为材料,利用封闭式人工气候室,设置对照CK（CO₂浓度和气温与大田一致）、EC（CO₂浓度为大田浓度+200 μmol·mol^-1,气温与大田相同）、ET（CO₂浓度与大田一致,气温为大田温度+2℃）、ECT（CO₂浓度为大田浓度+200 μmol·mol^-1,气温为大田温度+2℃）共4个处理。测定CO₂浓度升高200 μmol·mol^-1和气温升高2℃变化条件下冬小麦生长发育、叶片的光合特性、碳氮代谢、生物量和产量指标。【结果】气温升高2℃会缩短小麦全生育期及开花到成熟时间,使孕穗期净光合速率显著增加24.7%,而对拔节期与灌浆期净光合速率无显著影响,同时,使灌浆期叶片纤维素含量、可溶性蛋白含量和硝酸还原酶活性下降,穗粒数和千粒重下降,进而使产量与生物量分别显著降低23.0%和19.7%;CO₂浓度升高200 μmol·mol^-1使拔节期与孕穗期小麦净光合速率分别提高32.8%和40.7%,增加灌浆期叶片碳水化合物含量,虽然生长后期出现光适应,但仍可通过增加单位面积穗数使小麦产量增加26.1%。在增温条件下,CO₂浓度升高可通过使开花到成熟的时间延长2 d、叶片净光合速率提高约25.54%、增加可溶性总糖、纤维素与淀粉含量等弥补升温对小麦生物量和产量的负效应。【结论】CO₂浓度升高可通过延长开花到成熟时间、提高小麦净光合速率、增加光合代谢物等弥补升温对小麦生物量和产量的负效应。     

衣藻和固氮鱼腥藻对盐胁迫下小麦幼苗生长的影响

以小麦为试验材料,研究了向土壤中添加衣藻(Chlamydomonas debaryana Gor.)、固氮鱼腥藻(Anabaena azotica Ley.)或其混合藻液对盐胁迫下小麦幼苗生长的影响。结果表明:50 mmol·L^-1 NaCl可以促进小麦茎长和根长的生长,但在100、200 mmol·L^-1 NaCl处理下,小麦生长受到抑制,茎长、根长、鲜质量、叶绿素含量和光系统Ⅱ最大光化学效率(F_v/F_m)值下降。添加微藻藻液可以缓解盐胁迫对小麦生长的抑制作用,提高盐胁迫下小麦的茎长、根长、鲜质量、叶绿素含量和光合作用效率,增强其抗氧化酶——超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)和过氧化物酶(POD)的活性来清除活性氧,从而提高小麦的耐盐性。