甘蓝型油菜光合性状的杂种优势研究

【目的】研究不同生育时期甘蓝型油菜光合性状杂种优势的真实表现,为油菜的高光效育种提供理论依据。【方法】以4套在生产中大面积应用的甘蓝型油菜细胞质雄性不育杂种F1(杂油59、秦优7号、秦杂油3号、秦杂油1号)及其亲本为材料,在不同生育时期比较了其光合面积、主要气体交换参数、群体生长量、群体生长速率、叶绿素含量等光合性状的杂种优势及其亲子相关性。【结果】①在整个生育期内,甘蓝型油菜杂种F1在光合面积、群体生长量方面都有明显的正向杂种优势,主要气体交换参数在一定时期内有明显正向优势,叶绿素含量无明显的杂种优势,群体生长速率则在大多时期表现为明显的负向杂种优势。②甘蓝型油菜各个光合性状之间的杂种优势表现为:光合面积(平均中亲优势(MP)57.02%,平均超亲优势(HP)39.46%)>群体生长量(MP 41.77%,HP32.39%)>主要气体交换参数(MP 2.70%,HP-3.72%)>叶绿素含量(MP 1.75%,HP-0.52%)>群体生长速率(MP-4.14%,HP-17.47%)。③不同生育时期间的杂种优势表现:光合面积为蕾臺期>角果期>花期>苗期;主要气体交换参数中的净光合速率(Pn)、胞间CO2浓度(Ci)、蒸腾速率(Tr)和气孔导度(Gs)为:蕾薹期>花前-花中>苗期>角果期>花后期,气孔限制值(Ls)和水分利用效率(WUE)为:角果期>花后期>花前-花中>蕾臺期>苗期;群体生长量为角果期>花期>蕾臺期>苗期;群体生长速率为:花期>角果期>苗期>臺期>越冬期;叶绿素含量为:臺期>花期>苗期>角果期>终花期。④双亲尤其是母本、双亲中值和高亲的光合性状与F1的光合性状极显著相关。【结论】通过选育高光效亲本,结合杂种优势利用进行油菜的高光效育种具有一定的意义和可行性。     

黑龙江生态条件下马铃薯不同叶位叶片光合特性

为黑龙江生态环境下马铃薯高光效育种研究提供光合生理参数,利用GFS-3000和MINI-PAMA-Ⅱ对马铃薯新品种克新23号不同生育时期不同叶位叶片的光合特性分布规律进行了研究。结果表明,克新23号单株叶片鲜质量、干质量和叶面积随生育进程逐渐增加,块茎膨大期达到最大值。块茎膨大期克新23号上部叶位叶片的SPAD值最大,中部和下部叶位叶片的SPAD值较上部叶位叶片降低3.52%和9.50%。现蕾期和开花期P_n、T_r和G_s的最大值均出现在上部叶位叶片上,块茎膨大期P_n、T_r和G_s的最大值出现在植株中部叶位叶片,说明叶片P_n的高低也受非气孔因素限制。同时,结合P_n和不同叶位叶片叶绿素荧光特性的分布规律,选择PSⅡ实际光合量子产量Y(Ⅱ)和PSⅡ电子传递速率(ETR)来作为快速评价马铃薯光合潜能的指标是可行的。     

干旱胁迫对薏苡光合特性的影响

采用盆栽法在薏苡生长季节设3种水分处理(312、468和624 mm),研究干旱胁迫对薏苡净光合速率(P_n)、气孔导度(G_s)、胞间CO_2浓度(C_i)、蒸腾速率(T_r)、气孔限制值(L_s)和水分利用率(WUE)日变化的影响。结果表明,3种处理P_n日均值分别为0.56、0.64和0.82μmol/(m~2·s);T_r日平均值分别为0.224、0.247、0.355 mmol/(m~2·s);WUE日平均值分别为2.773、2.696、2.323μmol/mmol。P_n、T_r、WUE值经统计分析均显示处理间差异显著(P0.05),表明干旱显著降低了薏苡的光合能力。但是,G_s、C_i和L_s日平均值均未达到显著差异(P0.05),表明这3项光合参数与干旱关系不密切。     

剪叶对春油菜源库关系的影响

试验以春油菜青油-46为供试材料,在花期进行剪叶处理,研究源的减少对库器官的分化和形成的影响,研究表明:油菜花期去叶减少了源的面积,影响了油菜光合产物的积累,使油菜株高降低,茎秆变细,分枝减少,角粒数下降,千粒重增加,角果大小、单位角果皮面积的生产力(PPA)、单位角果皮面积负担的籽粒数(SNPA)下降,生物产量和经济产量降低,对分枝产量的影响大于主花序,且去叶越多下降越大,其中去短柄叶的影响大于长柄叶。     

甘蓝型油菜两类同核异质雄性不育系光合特性的比较

【目的】探究甘蓝型油菜化学诱导型雄性不育系(CIMS)和细胞质雄性不育系(CMS)光合特性的差异,为利用CIMS和CMS途径进行高光效育种提供理论依据。【方法】以甘蓝型油菜CIMS、同核异质油菜CMS及其同源正常油菜(CMS保持系)为材料,研究不同时期其光合特性的变化和差异。【结果】CIMS和同源正常油菜、同核异质CMS叶片叶绿素含量、光合群体物质净合成量和群体光合速率的变化规律相同;CIMS和同源正常油菜光合面积的变化表现为"2峰曲线",而CMS则为"3峰曲线"。CIMS与CMS短柄叶叶片叶绿素含量、绿叶面积的差别变化基本表现为"降低-接近-降低-接近"趋势;在整个叶片生育期内,CIMS叶片叶绿素含量和绿叶面积分别较CMS低18.46%,12.76%,二者的绿色角果皮表面积差均呈现"前高后低"趋势,在04-17-05-17CIMS较CMS高247.83%,而在05-22-05-26CIMS较CMS低36.92%。从04-08开始,CIMS的光合群体物质净合成量高于CMS,表现为"2峰曲线",在整个生育期内CIMS较CMS高6.57%;二者群体光合速率的差异表现为"3峰3谷曲线",在整个生育期内,CIMS平均较CMS低12.25%。【结论】油菜CIMS和CMS之间的光合特性存在差异,综合二者的优势培育"CIMS+CMS"复合型授粉控制系统进行高光效育种具有可行性。     

澳洲坚果种质资源光合特性的比较研究

【目的】研究澳洲坚果种质资源光合特性的差异,为选育高光效的品种提供依据。【方法】以35份澳洲坚果种质资源为试材,用LI-6400XT光合仪控制环境条件测定净光合速率(P_n)、蒸腾速率(T_r)、气孔导度(G_s)、胞间CO_2浓度(C_i)。用方差分析和相关性分析对澳洲坚果资源光合特性进行综合评价。【结果】澳洲坚果种质资源光合作用各个参数均存在极显著差异,G_s变异系数最大(30.85%),C_i的变异系数最小(8.99%)。G_s的重复力最高(84.52%),C_i的重复力最低(77.11%)。P_n与G_s、C_i、T_r之间存在极显著的正相关(P0.01)。35份澳洲坚果种质资源光合作用总体能力最高的是HAES660、HAES918和广11,HAES900、HAES246和D光合能力较低。【结论】HAES660、HAES918和广11为潜在的高光效育种材料。     

棉花陆海杂交亲本及子代光合叶绿素荧光参数分析

以海岛棉(新海22号)、陆地棉(自育品系589)和以其为亲本配置的正反交杂种F_1、F_2为试验材料,大田自然环境条件下,测定花铃期倒四叶的叶绿素含量、光合参数、叶绿素荧光参数,结果发现,海岛棉的叶绿素a、叶绿素b、总叶绿素含量、Fm、ΦPSⅡ、Fv/Fm显著高于陆地棉(P0.05);胞间CO_2浓度(C_i)、F_o、Y(NO)、Y(NPQ)显著低于陆地棉(P0.05);叶绿素a/b、蒸腾速率(T_r)、气孔导度(G_s)、光合速率(P_n)、水分利用效率(WUE)、ETR、q_P、NPQ差异不显著;陆海杂交F_1在F_m、NPQ、Y(NPQ)、Fv/Fm等荧光参数表现出中亲优势,叶绿素a含量、叶绿素b含量、总叶绿素含量、蒸腾速率(T_r)、气孔导度(C_i)、净光合速率(P_n)、电子传递速率(ETR)表现出超亲优势,其余参数均没有表现出杂种优势;陆海杂交F_2的大部分光合叶绿素荧光参数表现出不同程度的优势退化,变化较为复杂,这可能与陆海杂交F2代性状疯狂分离有关。通过从光合生理方面挖掘陆海杂交后代潜在优势,以期探明陆海杂交后代光合及叶绿素荧光参数的杂种优势表现。     

增温促花对盆栽海棠‘长寿冠’复栽后光合特性日变化的影响

为探讨增温促花对海棠光合特性的影响,以盆栽海棠‘长寿冠’为试验材料,通过设置室外对照(CK)、双层膜大棚(T2)和玻璃温室(T3)3种温度处理,检测增温处理对复栽后‘长寿冠’7、8月份光合日变化参数的影响。结果表明,7、8月份各组‘长寿冠’净光合速率(P_n)日变化均呈不对称双峰型,与CK相比,增温处理虽未改变双峰型变化趋势,但使光合"午休"现象加剧,并使P_n日均值下降,其中T3处理组受影响程度较大,其7、8月份Pn日均值分别比对照下降24.62%和25.45%。增温对气孔导度(G_s)、蒸腾速率(T_r)、胞间CO_2浓度(C_i)的影响与Pn类似,但使气孔限制值(L_s)上升。光合"午休"期间(12:00—14:00)各处理P_n、G_s、C_i的变化趋势类似,即P_n、G_s下降而Ci上升,但T3处理C_i上升趋势更明显。灰色关联分析揭示,影响Pn的主要环境生态因子为大气温度(T_a)与大气相对湿度(RH),生理因子为G_s和T_r。影响G_s的主要因素是T_a与RH。以上结果说明,增温导致‘长寿冠’夏季光合能力下降总体上主要是气孔限制因素造成,但"午休"现象的加剧主要受非气孔限制的影响。     

不同浓度汞对3种水生植物光合特性的影响

采用液培法研究不同浓度的HgCl_2(0,1.0,2.5,5.0,10.0,20.0,40.0,80.0 mg·LL~(-1))对水慈姑等3种水生植物幼苗光合特性的影响。结果显示:随着营养液中HgCl_2浓度的升高,水慈姑Chl、P_n、G_s、C_i和T_r也随着增加。Chl和P_n在1.0 mg·L-1(HgCl_2)时达最大值,G_s、C_i和T_r在2.5 mg·L~(-1)时达最大值,但随着HgCl_2浓度进一步增大,上述指标均持续下降。随着营养液中HgCl_2浓度的增加,大花美人蕉和水生鸢尾的Chl、P_n、G_s、Ci和T_r持续下降。结果表明,大花美人蕉、水生鸢尾对溶液中HgCl_2胁迫敏感,水慈姑在低浓度的HgCl_2胁迫下钝感,较高浓度的HgCl_2胁迫下敏感。该研究结果可以为探究3种水生植物适应HgCl_2胁迫的机制提供一定的理论依据。     

冬小麦节水高产栽培群体光合特征

 研究了不同灌水条件下小麦群体光合的变化,并突出考察了非叶器官光合性能特征及其对籽粒产量的贡献。结果表明,小麦开花后群体非叶器官面积与产量呈显著正相关,随着灌水量增加,群体绿色面积中非叶器官面积比例减小;与旗叶相比,非叶器官叶绿素相对含量(SPAD值)。F_v/F_m值、净光合速率均较低,但光合功能期较长,在灌浆后期能保持较高的光合活性;在旗叶节以上器官光合物质对穗粒重的总贡献率中,非叶器官光合贡献的比例占70％～80％,且随灌水量减少而增大。节水高产群体开花后总绿色面积大,其中非叶绿色面积比例高,而单茎叶面积较小,叶层透光好,群体光合速率和WUE均较高。     

不同黄梁木地理种源夏季光合日进程差异

为了研究不同地理种源黄梁木(Neolamarkia cadamba)光合特征的差异、筛选高光效种源,以广西、广东和云南6个不同地理种源的黄梁木为材料,在夏季,采用Li-6400XT便携式光合作用测定仪对其进行了光合日变化的测定。结果表明:黄梁木有较高的光合效率;所有种源的净光合速度(P_n)、蒸腾速率(T_r)、胞间CO_2摩尔分数(C_i)日变化呈单峰曲线,而气孔导度(G_s)的日变化呈双峰曲线,并且第2个峰较低;影响P_n值的主要指标由大到小依次为C_i、G_s、光合有效辐射(P_(ARi))、T_r;不同种源间的光合特性有所差异,全天净光合速率总和由大小依次为桂兴宁、桂龙州、粤天河、粤云浮、滇保山、滇景洪,其中桂龙州和桂兴宁种源可作为优良种源的初选对象。     

水分亏缺对棉花叶片与非叶绿色器官光合特性及产量的影响

[目的]研究水分亏缺对棉花叶片与非叶绿色器官光合特性及产量的影响.[方法]在田间生态条件下,选用北疆棉区棉花主栽品种新陆早45号为试验材料,设置3个滴灌量处理,测定不同滴灌量处理下棉花叶片与非叶绿色器官的光合面积、叶绿素含量、光合速率、生物量累积等.[结果]随滴灌量的减少,棉花非叶绿色器官的光合面积下降幅度较叶片小,非叶绿色器官的光合表面积占单株光合总面积的比例增加;水分亏缺下非叶绿色器官(苞叶、铃、茎秆)单位面积的叶绿素含量下降缓慢.[结论]随着滴灌量的减少,叶片群体光合速率下降显著,非叶绿色器官群体光合速率下降缓慢,单株结铃数和籽棉产量降低;适度水分亏缺提高了非叶绿色器官生物量累积的比例,对产量形成更为重要.     

幼苗期大田棉花耐旱性的叶绿素荧光和光合特性辅助鉴定

为了建立大田棉花耐旱性叶绿素荧光和光合特性的辅助鉴定方法,以北疆棉区2类不同耐旱基因型的4个棉花品种为材料,在大田条件下研究了棉花幼苗主要光合特性和叶绿素荧光参数对不同干旱胁迫的响应。结果表明:轻度干旱胁迫时,棉花幼苗最大光化学效率(F_v/F_m)、PSII实际光化学效率(ΦPSII)、光化学猝灭系数(q P)、中短期干旱的净光合速率(P_n)、气孔导度(G_s)、蒸腾速率(T_r)随胁迫时间的延长上升,非光化学猝灭系数(q N)随胁迫时间的延长下降,但只有胁迫5 d的F_v/F_m与15 d的G_s、胞间CO_2浓度(C_i)、T_r在不同基因型间有显著差异;中度胁迫时,4个品种的ΦPSII、P_n、G_s和T_r随胁迫时间的延长略呈上升趋势,胁迫10 d的G_s和15 d的G_s、C_i、T_r在不同基因型间显著差异;重度胁迫时,棉花幼苗F_v/F_m随胁迫时间的延长轻微上升,而ΦPSII、q P、q N、P_n和G_s呈上升-下降的变化趋势,C_i和T_r呈下降-上升-下降的趋势,且胁迫5 d的F_v/F_m,15 d的F_v/F_m、q N,10 d的G_s、C_i以及15 d的P_n、G_s、C_i、T_r均在不同基因型间有显著差异。从总体看,耐旱型棉苗的F_v/F_m高于干旱敏感型棉苗,耐旱棉苗的q N低于干旱敏感型棉苗,耐旱型棉苗的光合参数均低于干旱敏感型棉苗。建议苗期大田棉花耐旱性鉴定的叶绿素荧光辅助方法为:胁迫程度重度,处理时长15 d,参数为F_v/F_m和q N;光合特性辅助方法为:胁迫程度重度,处理时长15 d,参数为P_n、G_s、C_i、T_r。     

西南喀斯特地区一年生构树苗木的光合特征

以一年生构树苗木为试验材料,利用光合作用测定系统监测其叶片光合生理生态特性及其环境因子日变化.结果表明,大气温度(T)和光合有效辐射(PAR)在13:00达到全天的最大值;构树幼苗的净光合速率(P_n)、蒸腾速率(T_r)和气孔导度(G_s)的日变化均呈双峰曲线,具有明显的光合"午休"现象;P_n在11:00左右出现第一次高峰,16:00左右出现第二次高峰;T_r在13:00和16:00分别出现两次高峰,在这两个时刻的值相差较为明显.与P_n相比,T_r在一天内的两个高峰值相对接近.胞间CO_2浓度(C_i)日变化与P_n呈负相关关系.P_n和T_r有比较明显的年变化,呈双峰型曲线,均在4月和8月出现,12月份相对较低,这与苗木年生长规律相一致,表明构树在长期的生长过程中形成了对季节变化的适应性.     

不同连作年限兰州百合光合特性日变化与生理生态因子的关系

【目的】研究不同连作年限下兰州百合(Lilium davidii var.unicolor salisb)光合参数日变化及其与生理生态因子的关系,筛选出影响兰州百合光合作用的主要生理生态因子。【方法】采用Li-6400便携式光合作用系统分别测定正茬、连作2年和连作4年兰州百合叶片光合特性及生理生态因子的日变化进程;通过相关分析、通径分析及多元逐步回归分析探讨净光合速率(P_n)和生理生态因子的关系。【结果】07:00-17:30,光合有效辐射(PAR)和空气温度(T_a)均呈单峰曲线,先升高后降低,13:45达到峰值;空气相对湿度(RH)呈"V"形变化,大气CO_2浓度(C_a)变化较小。正茬、连作2年和连作4年兰州百合P_n均呈双峰曲线,具有明显的"光合午休"现象;气孔导度(G_s)总体呈下降趋势,胞间CO_2浓度(C_i)呈"W"形变化,气孔限制值(L_s)变化趋势与C_i相反;蒸腾速率(T_r)呈倒"V"形变化,水分利用效率(WUE)呈"M"形变化趋势。随连作年限的延长,兰州百合P_n、G_s、T_r及WUE的日均值呈不断下降趋势,而C_i日均值逐渐上升,与正茬相比,连作4年兰州百合各指标变化差异均达显著水平(P0.05),非气孔因素是引起连作兰州百合P_n下降的主要原因;相关分析、通径分析及多元逐步回归分析表明,PAR、T_r和WUE是影响兰州百合P_n的主要生理生态因子。【结论】随着连作年限的延长,兰州百合光合作用能力不断下降;各生理生态因子对兰州百合不同的光合参数影响程度不尽相同,其中PAR、T_r和WUE的影响程度较大。     

不同灌溉不同径级条件下灰枣光合差异研究

为了研究阿克苏灰枣,在井武灌溉、漫灌条件下,径级(12±0.5)、(18±0.5)cm成龄灰枣展叶期日变化的光合特性差异。采用Li6400光合仪在晴朗无云天气下,测定净光合速率(P_n)、气孔导度(G_s)、胞间CO_2浓度(C_i)、蒸腾速率(T_r)等光合指标。结果表明,①通过日变化可知4组实验的净光合速率(P_n)、气孔导度(G_s)、蒸腾速率(T_r)均呈明显的双峰曲线,13:00~15:00有明显"午休现象"。②4组实验WUE无明显差异。③G_s是4组实验P_n最主要影响因子,PAR是4组实验T_r最重要影响因子。因此,井式灌溉对C1、C2光合作用与漫灌对C3、C4光合作用相似,井式灌溉满足不同径级成龄灰枣的正常光合作用。     

甜瓜属不同倍性异源多倍体光合特性及超微结构研究

以不同倍性的甜瓜属二倍体种间杂种F_1、异源三倍体和异源四倍体为试材,比较了三者间光合特性和超微结构的差异。结果表明:与种间杂种F_1相比,异源四倍体的净光合速率(P_n)、气孔导度(G_s)、蒸腾速率(T_r)、PSⅡ电子传递量子效率(φPSⅡ)和光化学猝灭系数(qP)显著升高,并且叶绿体、线粒体、基粒和片层的数目也显著增多,表现出明显的基因组剂量效应。异源三倍体的P_n、G_s、ΦPAⅡ及线粒体和片层数目显著高于异源四倍体,表现出明显的杂种优势。     

甘蓝型油菜光合特性杂种优势的日变化特征

为探明甘蓝型油菜光合特性杂种优势的日变化规律以及和环境因子的相互关系,以甘蓝型油菜杂交种‘秦杂油3号’及其亲本为材料,对油菜不同生育时期光合特性的杂种优势进行研究。结果表明:净光合速率和气孔导度的中亲优势和超亲优势在苗期最弱,薹期最强。在花期,一天当中净光合速率在上午为正向杂种优势,下午为负向杂种优势;气孔导度则上午为负向杂种优势,下午为正向杂种优势;蒸腾速率的中亲优势和超亲优势在花期最弱,薹期最强。水分利用效率的中亲优势和超亲优势在苗期最弱,在花期表现最强,角果期又开始下降。灰色关联度分析表明油菜光合杂种优势的主要环境影响因素是大气CO_2摩尔分数和空气相对湿度。宜在薹期进行高光效品种的选育,可以有效地发挥油菜的光合杂种优势,同时注意在不同时期合理利用水分利用效率进行田间管理。     

高温和干旱胁迫对杨树幼苗光合性能和抗氧化酶系统的影响

采用室内模拟试验,研究了高温、干旱单一或复合胁迫对南林895杨(PopulusבNanlin-895’)幼苗光合特性、叶绿素荧光、抗氧化酶活性的影响。结果表明:随着胁迫时间的延长,高温、干旱单因子和复合胁迫使杨树幼苗净光合速率(P_n)、气孔导度(G_s)、蒸腾速率(T_r)、最大荧光(F_m)、PSII最大原初光化学量子效率(F_v/F_m)下降、初始荧光(Fo)升高,中度干旱胁迫使胞间CO_2摩尔分数(Ci)、水分利用效率(WUE)先降后升,超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)活性先升后降,P_n主要受气孔和非气孔因素共同限制;重度高温、重度干旱和复合胁迫末期SOD、POD活性下降显著,P_n主要受非气孔因素限制。复合胁迫对P_n、T_r具有叠加效应。复合胁迫对P_n、G_s、Ci、T_r、F_v/F_m、SOD的胁迫效应大于单一胁迫;杨树幼苗在高温和干旱复合胁迫条件下受害最严重。     

不同李资源光合效能及其季节变化比较与聚类分析

[目的]本文旨在研究不同李资源在生长季内叶片光合能力的差异,为李的高光效育种提供理论依据。[方法]采用Li-6400便携式光合测定系统分别于2017年春季(5月下旬)、夏季(8月上旬)和秋季(10月上旬)对不同种源李资源的22个品种进行光合日变化测定。对净光合速率(P_n)日积分值、蒸腾速率(T_r)日积分值、气孔导度(G_s)和水分利用效率(WUE)进行数值分类,并进行主成分分析、聚类分析和判定分析。[结果]李资源的P_n日积分均值春季最高,春、夏、秋呈现逐渐降低趋势; WUE日均值夏季最低,春、秋季节较高。将不同李资源按P_n高低可划分为高、中、低光合速率3类;按WUE高低可划分为高、较高、中、低水分利用效率4类。进一步主成分分析确定P_n日积分值、T_r日积分值、G_s和WUE为影响李光合生理的主导因子。对各指标进行系统聚类分析,最终不同李资源被聚为3类,并筛选出6个综合光合性状较优的品种:黑刺李‘Damas~(-1)869’,欧洲李‘大玫瑰’,中国李‘芙蓉李’‘嘉庆子’,杂交李‘安哥诺’‘圣玫瑰’。[结论]在3个季节中,不同李资源的光合能力存在差异,通过聚类分析的方法可以筛选出适用于高光效育种的李资源。