拉枝角度对中矮1号矮化中间砧库尔勒香梨光合荧光参数的影响

【目的】研究不同拉枝角度对中矮1号矮化中间砧库尔勒香梨光合及叶绿素荧光特性的影响,为矮砧密植库尔勒香梨幼树整形栽培最适宜的拉枝角度提供理论依据。【方法】以杜梨为基砧,中矮1号为中间砧木的5年生库尔勒香梨为材料,采用不同拉枝角度(40°、60°、80°、100°)4个处理,测定并分析不同拉枝角度下库尔勒香梨的光合特性和叶绿素荧光特性差异。【结果】不同拉枝角度处理下中矮1号矮化中间砧库尔勒香梨的净光合速率(P_n)日变化曲线均呈“双峰”型,存在明显的光合午休现象。随着拉枝角度的增大,库尔勒香梨的光合参数也随着增大,但当拉枝角度过大,超过80°时,树体光合作用则会受到抑制。在80°拉枝处理下,库尔勒香梨的光合参数P_n、气孔导度(G_s)、细胞间隙CO ₂浓度(C_i)和蒸腾速率(T_r)日均值均高于其他3个处理,P_n日均值最高可达10.04 μmol/(m²·s),P_n、C_i和T_r日均值与其他处理存在显著性差异,实际光化学效率(Φ_PSⅡ)、光化学淬灭系数(C_qp)、非光学淬灭系数(C_NPQ)和PSII电子传递速率(R_ET)日均值最高。【结论】库尔勒香梨在80°拉枝角度时光合作用最强,受光抑制较弱,80°拉枝角度可作为中矮1号矮化中间砧库尔勒香梨幼树整形栽培的较适宜拉枝角度。     

果树叶片滞尘对其光合速率和耗水特性的影响

【目的】 研究果树叶片在滞尘和未滞尘两种状态下对光合速率变化特征及耗水特性的影响。【方法】 选取四种果树通过LI-6400XT光合仪在连续时间段内测定清洗和未清洗的叶片,分析其光合速率和水分利用效率变化特征。【结果】 单位叶面积滞尘量核桃最大,其次是苹果和杏,库尔勒香梨单位面积滞尘量最小;未清洗叶片光合速率变化:库尔勒香梨>核桃>苹果>杏,清洗叶片光合速率依次为库尔勒香梨>苹果>核桃>杏;杏、核桃、库尔勒香梨和苹果水分利用效率均存在显著差异。【结论】 叶面滞尘对植物的光合作用速率产生负面影响,植物滞尘与其叶片形态结构(叶表面沟槽等)有密切关系,植物叶片形态结构间接对光合作用产生影响。四种果树叶片清洗与未清洗对环境因子的变化有不同的反应,清洗后叶片对环境变化响应更快。表明叶片清洗后Pn、Gs、Ci、E与水分利用效率、光合速率相关性更弱,叶片滞尘状态下水分利用效率和光合速率受生理指标因子的影响更大。     

转扁桃AcCBF1基因对烟草光合及叶绿素荧光特性的影响

【目的】扁桃AcCBF1基因对光合作用的影响,为扁桃新品种选育提供科学依据。【方法】采用农杆菌介导法获得转AcCBF1基因烟草,在经过连续室外37℃高温天气一周后,以野生烟草为对照,测定和分析试验烟草的光合参数和叶绿素荧光参数日变化特性。【结果】利用农杆菌介导法成功获得3株转基因烟草,经PCR检测证明AcCBF1基因已稳定地整合到烟草基因组中。转基因烟草和野生烟草的Pn、Gs均呈现“双峰”曲线,且峰值出现时间一致。12:00达到第一个峰值,16:00出现光合“午休”,18:00达到第二个峰值。二者的Pn日均值分别为6.496 、4.553 μmol/(m²·s);Gs日均值分别为157.357 、133.371 μmol/(m²·s)。转基因烟草和野生烟草的Fo均呈现出先上升后下降的趋势,Fm呈现先下降后上升的趋势。Fv/Fm、Fv/Fo、ΦPSII与Fm日变化趋势一致,均呈现先下降后上升的趋势,二者的Fv/Fm日均值分别为0.821、0.736;Fv/Fo日均值分别为5.044、3.391、ΦPSII日均值分别为0.763、0.600。【结论】与野生烟草相比,转AcCBF1基因烟草同化CO₂能力较高,光合能力较强,光合反应中心较稳定,对高温的适应能力较强。扁桃AcCBF1基因能够有效改善烟草的光合作用,维护光合反应中心的稳定;选育扁桃AcCBF1高表达品种应对夏季的干旱高温。     

根域限制栽培对库尔勒香梨光合、荧光特性及果实品质的影响

【目的】研究根域限制栽培模式对库尔勒香梨叶片光合和荧光特性及果实品质的影响,为塔里木盆地绿洲干旱盐碱区域库尔勒香梨的栽培提供理论依据和技术指导。【方法】以8年生库尔勒香梨为试材,比较根域限制栽培模式与传统的根系互享栽培模式的叶片光合特性和果实品质差异,研究库尔勒香梨根域限制栽培模式的可行性。【结果】2种栽培模式下,库尔勒香梨叶片的Pn日变化曲线均呈“双峰”型,存在明显的光合午休现象,根域限制栽培的库尔勒香梨叶片Pn日平均值高于传统根系互享栽培模式,Gs和Tr相对较低,不同模式间差异不显著。Ci日平均值显著低于、E_wu日平均值显著高于传统模式,对照组的Ci日均值高于限根植株,达203.93μL/L,并且两实验组之间存在显著差异。不同栽培模式对库尔勒香梨水分利用率有较为显著的影响,限根植株的E_wu日均值达1.36 mmol/mol,两者之间存在显著差异。限根植株的Fo、Fm、Fv/Fm、Fv/Fm、Φ_PSⅡ、C_NPQ均大于传统栽培模式。限根植株的果实品质与对照组单果重、果实硬度、可溶性固形物差异不显著,...     

氮素用量对设施韭菜气体交换及叶绿素荧光参数的影响

【目的】研究不同氮素用量对设施韭菜气体交换及叶绿素荧光参数的影响。【方法】以1年生韭菜作为材料,通过U₁(CK,0)、U₂9.2 kg/(667m²·y)、U₃18.4 kg/(667m²·y)、U₄27.6 kg/(667m²·y)、U₅36.8 kg/(667m²·y)、U₆46.0 kg/(667m²·y)、U₇55.2 kg/(667m²·y)、U₈64.4 kg/(667m²·y)8个处理,测定气体交换参数(净光合速率、胞间CO₂浓度、蒸腾速率、气孔导度)、叶绿素荧光动力学参数(光下稳态荧光、电子传递速率、光适应下PSII反应中心激发能捕获效率、CO₂同化的量子效率、非光化学淬灭系数和光化学淬灭系数)。【结果】韭菜叶片气体交换及叶绿素荧光动力学参数均随着氮素浓度的增加均表现出先增加后减少的趋势,光合参数的最施氮素用量为13.40~33.73 kg/(667m²·y),叶绿素荧光参数的最施氮素用量在27.72~40.76 kg/(667m²·y)。【结论】综合光合参数与叶绿素荧光参数,宁夏地区设施韭菜氮素用量为27.72~33.73 kg/(667m²·y)(即尿素施用量为60.25~73.33 kg/(667m²·y)。     

2个不同耐旱性棉花品种光合特性和干物质累积对干旱的响应

【目的】 研究抗旱性不同的棉花品种叶片光合生理特性及干物质累积与分配对干旱的响应机制,为棉花抗逆栽培和耐旱性品种选育提供理论依据。【方法】 在土柱栽培的条件下,以棉花品种新陆早17号(敏旱型)和新陆早22号(耐旱型)为材料,设常规灌溉(4 500 m³/hm²,CK)、轻度干旱(2 700 m³/hm²,W1)和中度干旱(900 m³/hm²,W2)水分处理,测定棉花产量形成期叶面积、叶绿素含量、气体交换参数、叶绿素荧光参数和干物质累积与分配的变化。【结果】 2个棉花品种的叶面积、叶绿素a含量(Chl a)、叶绿素b含量(Chl b)、叶绿素总含量(Chl)、净光合速率(Pn)、气孔导度(gs)、胞间二氧化碳浓度(Ci)、蒸腾速率(Tr)均随干旱胁迫程度的增加显著降低,品种间以新陆早22号降幅较小。与CK相比,W1条件下2棉花品种的最大光化学效率(Fv/Fm)并未显著降低,但新陆早17号的实际光化学效率[Y(II)]和光化学猝灭系数(qP)受到抑制,且轻度和中度干旱下非光化学淬灭系数(NPQ)在盛铃期显著增加。在W1条件下,新陆早17号吐絮期的生殖器官和营养器官干物质分别比CK下降了30.44%和16.61%,新陆早22号仅下降12.50%和5.74%。CK、W1、W2条件下,新陆早22号的根冠比在盛铃期较新陆早17号高2.54%、9.56%和14.48%。【结论】 耐旱性较强的棉花品种新陆早22号通过保持更好的光合性能和较大的根冠比,来保持生殖器官干物质的累积以适应干旱胁迫。     

不同树形对灰枣叶片光合及叶绿素荧光特性的影响

【目的】 研究灰枣树形改造后的篱壁形、主干形、Y形与原树形小冠疏层形的光合特性、叶绿素荧光特性,获得具有高光效能的枣树树形,为简约标准化的枣树形栽培模式提供技术参考。【方法】 利用LI-6400XT光合分析仪和超便携式调制叶绿素荧光仪MINI-PAM-II,分别测定4种不同树形的4~5a生灰枣树的光合与叶绿素荧光参数,分析光合与叶绿素荧光参数的相关性。【结果】 光合特性中,不同树形的光合参数Pn、Gs、Ci和Tr均存在一定差异。随着PAR逐渐增强,各树形的Pn均会升高。当PAR在0~500 μmol/(m²·s)左右时,Y形的Pn值最高且增速最大,其次为篱壁形、主干形和对照(CK);在500 μmol/(m²·s)以上时,篱壁形的Pn最高,其次为主干形、Y形和对照(CK)。相对于CK,篱壁形、主干形和Y形的Gs、Tr值较高,Ci则较低,其中篱壁形的Gs、Tr最高,Ci最低,为0.202、6.563 mmol/(m²·s)和196.79 μmol/mol,其次为主干形和Y形,对照(CK)的Gs、Tr最低,Ci最高,分别为0.171、4.828 mmol/(m²·s)和246.25 μmol/mol。叶绿素荧光参数中,不同树形间的Fv/Fm、ΦPSII、qP、NPQ和ETR均存在一定差异,其中篱壁形的Fv/Fm、ΦPSII、qP和ETR值>主干形>Y形>对照(CK),而NPQ相反,且篱壁形Fv/Fm、ΦPSII、qP和ETR值最大,NPQ值最小,分别为0.81、0.55、0.763、53.52和2.88;对照(CK)为0.73、0.45、0.693、38.53和3.51。篱壁形的光能转化效率均高于主干形、Y形和对照(CK)。从Pn与叶绿素荧光参数相关性可知,Pn与Fv/Fm、ФPSII、qP之间存在极显著的正相关,而与NPQ呈极显著的负相关,且Pn与qP、Fv/Fm相关性要比ФPSII和NPQ更为密切。【结论】 在株行距为(1×4.5) m下改造的3个树形当中,篱壁形是具有较好的高光效能树形,其次为主干形,Y形次之。     

烯效唑对库尔勒香梨枝叶生长及果实品质的影响

【目的】 研究不同浓度的烯效唑处理对库尔勒香梨枝条生长和果实品质的影响,为库尔勒香梨优质高效栽培提供理论基础。【方法】 开花后25 d,对库尔勒香梨新梢叶面喷施浓度为50、150、250、350、450 mg/L的烯效唑,定期测量新梢长度、粗度等生长指标,果实成熟后,测定各处理的果实品质。【结果】 烯效唑处理后能有效抑制库尔勒香梨新梢长、节间长、叶面积及叶片叶绿素值的增加,随着处理浓度的升高抑制效果越明显,能够有效促进新梢粗度的增加。150~450 mg/L的烯效唑效果较为明显。烯效唑处理后能够不同程度地增加库尔勒香梨的单果重、可溶性固形物、VC含量及可溶性总糖;随着处理浓度的增大,果实石细胞和粗皮果比率也随之增大,450 mg/L的烯效唑处理后表现最为显著。【结论】 在库尔勒香梨新梢的快速生长期在叶面喷施250~350 mg/L的烯效唑能有效抑制新梢的生长,对果实品质影响不明显,可应用于库尔勒香梨生长发育的调控。     

“3414”肥料效应函数分析香梨初果期施肥参数

【目的】 研究库尔勒香梨最佳效益产量的推荐施肥量,为土壤养分的高效利用提供依据。【方法】 以库尔勒香梨初果期为试材,采用“3414”肥效试验完全施肥方案,分析氮磷钾肥配施对果实膨大期枝条、果实生长量及SPAD值、比叶重、单叶净光合速率等生理指标的影响,采用一元二次、二元二次、三元二次肥料效应函数得出初果期库尔勒香梨的推荐施肥量。【结果】 果实膨大期氮肥对枝条生长有显著促进作用,磷肥则对枝条生长有抑制作用,氮肥对SPAD值、比叶重、单叶净光合速率影响相较于磷钾肥最大;钾肥能够显著促进果实生长,有效提高叶片叶绿素含量。均符合报酬递减率;3种肥料配施下,互作效应PK＞NP＞NK,均为正向互作效应。【结论】 施肥量为氮(N)167.48 kg/hm²,磷(P₂O₅)118.65 kg/hm²,钾(K₂O)205.42 kg/hm²,最佳效益产量为2 915.99 kg/hm²。     

外源褪黑素对盐胁迫下棉花幼苗生长及光合特性的影响

【目的】土壤盐渍化严重制约棉花幼苗生长,褪黑素(Melatonin,MT)能有效调控植物在盐胁迫下的生长机制。研究外源褪黑素对盐胁迫下棉花幼苗生长及光合特性的影响。【方法】采用对棉花幼苗叶面喷施外源褪黑素的方法,分析外源褪黑素在NaCl胁迫下棉花幼苗生长及光合系统的响应,筛选出最适喷施褪黑素浓度。以新陆中70号为材料,设置不同褪黑素浓度(25、50、100、200 μmol/L)处理,测定NaCl胁迫下不同时间段(1、3、6和9 d)棉花幼苗生长指标及叶片荧光、光合作用参数等指标。【结果】NaCl胁迫显著降低棉花幼苗株高、叶片光合、荧光指标,喷施外源褪黑素后,促进株高生长及干物质质量的增加,并有效缓解了NaCl胁迫对棉花幼苗叶片净光合速率、气孔导度、最大光化学效率、PSⅡ有效光量子产量、光化学猝灭等指标的影响,减少NaCl胁迫对棉花幼苗的损伤。【结论】NaCl胁迫条件下,外源褪黑素能有效促进棉花幼苗生长,喷施100 μmol/L褪黑素浓度处理效果最佳。     

库尔勒香梨离体叶片再生体系的建立

【目的】建立库尔勒香梨叶片诱导再生的稳定高效再生体系。为梨的遗传转化研究奠定基础。【方法】以库尔勒香梨离体培养的继代30 d左右的无菌苗叶片为材料,1/2 MS为基本培养基,用 TDZ与 IBA或 NAA分别组合设计配方,研究不同生长调节剂质量浓度组合对不定芽诱导过程中愈伤组织形成率和不定芽形成率的影响,选取最优配方附加不同质量浓度的AgNO₃,获得不定芽再生的最佳培养基。用IBA和NAA分别组合设计生根生长调节剂的配比,根据生根率、平均生根数以及平均生根长度筛选最适宜生根的生长调节剂的配比,建立生根的培养体系。【结果】库尔勒香梨叶片诱导不定芽再生的最佳培养基为1/2 MS+TDZ 1.0 mg/L+IBA 0.5 mg/L+AgNO₃ 0.5 mg/L,愈伤组织诱导率100%,不定芽形成率84.92%。最适宜香梨再生苗生根的培养配方为1/2 MS + 0.5 mg/L IBA + 0.9 mg/L NAA,结合前期暗培养7 d,生根率可达100%,平均生根条数为5.66,平均根长度为 2.8 cm。【结论】建立了库尔勒香梨的再生体系。     

库尔勒香梨腐烂病发生及防治药剂筛选

【目的】 研究新疆库尔勒香梨腐烂病发生情况,筛选适用于树干淋刷药液技术的腐烂病防治药剂,为香梨腐烂病防治提供理论依据。【方法】 采用五点取样法,调查样地香梨腐烂病发生情况。药剂筛选采用树干淋刷药液方法,定期调查处理病斑复发率,测量病斑愈合宽度和愈合面积,综合评价供试药剂对香梨腐烂病田间防治效果。【结果】 库尔勒香梨腐烂病病株率为48.0%~92.0%,平均病株率为65.20%,平均病斑块为7.05块/株,病斑发生部位主要分布于分枝上。施药90 d所有药剂处理病斑愈合情况良好,在病斑愈合宽度上,10%苯醚甲环唑平均愈合宽度达到11.0 mm,显著高于其他供试药剂;在病斑愈合面积比方面,3%甲基硫菌灵和10%苯醚甲环效果最好,平均愈合面积比分别达到71.2%、63.6%。【结论】 库尔勒香梨腐烂病发生普遍且较重,平均发病率达65.20%;综合药效结果排序,10%苯醚甲环唑在病斑愈合效果表现最好,且适用于树干淋刷药液技术,该药剂在香梨腐烂病防治上使用。     

花期摘叶和摘萼片对库尔勒香梨维管束发育影响及与萼筒脱落的关系

【目的】 研究不同处理对不同序位果柄、胴部和萼筒维管束发育的影响及与萼筒脱落的关系,分析叶片和萼片对萼筒维管束发育影响的差异。【方法】 以杜梨为砧木的香梨为材料,在花序伸长期对库尔勒香梨进行摘叶与摘萼片处理,比较摘叶与摘萼片处理对不同序位香梨果实萼筒脱萼率与果实不同部位维管束数目和面积的影响。【结果】 摘叶使第1、2序位脱萼率降低,第3、4、5序位脱萼率增加;摘萼片处理使第1序位脱萼率降低,第2、3序位脱萼率增加,对第4、5序位影响较小。维管束数目和面积在不同序位间、果实不同部位间均存在差别,即随着花序伸长期进程推移,摘叶与摘萼片处理的第1、2序位维管束数目和面积均呈逐渐增加趋势,第3、4、5序位果柄、胴部、萼筒等部位的维管束数目和面积均呈先增加后减少的趋势。摘叶促进第4、5序位维管束数目与第5序位胴部维管束面积的增加;摘萼片促进第1序位至第5序位维管束数目与第1、2、3序位维管束面积的增加(除第2序位胴部维管束面积受到抑制)。【结论】 摘叶对梨果实维管束发育的抑制作用较大,增加果实萼筒脱萼率;而摘萼片处理促进后期维管束数目增长,对果柄维管束的发育有较高的促进作用,降低果实萼筒脱萼率。     

基于高通量测序的技术检测梨树病毒

【目的】 研究运用基于高通量测序的技术检测梨树病毒,为梨树病毒的检测提供新方法。【方法】 于2014年、2017年、2018年4月中旬采集库尔勒香梨花朵若干,分别进行转录组测序,将得到的序列经过转录本拼接、层次聚类和基因功能注释,筛选出注释为植物病毒的序列作为候选病毒序列。利用RT-PCR方法检测随机采集的香梨枝条样品,验证高通量测序结果的可靠性。【结果】 根据3组转录组测序数据的生物信息学分析结果,分别对注释为来源于植物病毒的66、202和921条基因序列进行分析。3种梨树中已报道的病毒,分别是苹果茎痘病毒、苹果茎沟病毒和苹果褪绿叶斑病毒,以及梨树中未报道的芸薹黄化病毒。采用设计的特异性引物,通过RT-PCR技术对筛选出的4种病毒进行扩增验证,结果扩增出苹果茎痘病毒和苹果茎沟病毒的目的片段。【结论】 高通量测序技术可作为检测梨树病毒的一种快速、有效手段。     

库尔勒香梨kfpSPL及其启动子克隆分析

【目的】 研究库尔勒香梨萼片脱落、宿存与kfpSPL基因之间存在的关系,并克隆该基因及其启动子。【方法】以库尔勒香梨花器官作为材料,库尔勒香梨kfpSPL基因的cDNA序列以及梨基因组信息为模板设计引物,通过PCR获得该基因及其启动子,进行上游调控序列顺式作用元件的预测分析(PLACE数据库和PlantCare数据库)。【结果】克隆获得kfpSPL基因的基因组DNA序列长度为3 320 bp和2 332 bp的上游启动子调控序列,kfpSPL基因的基因组DNA与Pyrus bretschneideri 数据库中的一段长度相同的序列具有99%的同源性,E值为0,并发现该基因有三段内含子,将克隆得到的启动子序列在梨全基因组序列数据库中进行相似性搜索,发现克隆得到的上游启动子序列的1~796 nt和1 042~2 332 nt分别与scaffold291.0中290 783~289 988 nt和289 990~288 701 nt的同源性为96%和97%,E值均为0。以生物信息学分析为依据,kfpSPL启动子序列中存在一些相关的调控元件,赤霉素响应元件GARE-motif、P-box,光响应中的顺式作用元件ACE、 Box II、CATT-motif、G-box、TCT-motif、Box 4,防御和应激反应中的顺式作用元件TC-rich repeats, 启动子和增强子区的共同顺式作用元件CAAT-box等,转录起始的核心启动子元件TATA-box等。【结论】kfpSPL基因启动子序列中存在与赤霉素、脱落酸、水杨酸等激素相关的顺式作用元件,不同生长调节剂处理脱萼果和宿萼果的花器官可以调控kfpSPL基因的表达水平。     

库尔勒香梨果实生育期品质变化规律

【目的】 比较新疆库尔勒市、阿克苏市和甘肃酒泉市3个地区库尔勒香梨果实生育期糖酸含量的差异,研究果实生育期的品质变化规律,为香梨的品质调控和合理采收提供参考依据。【方法】 采集花后100~150 d(2次膨大期和成熟期)的库尔勒香梨果实,采用直接滴定法,测定还原糖和总酸含量,高效液相色谱法测定果糖、葡萄糖、蔗糖3种糖和苹果酸、丁二酸、柠檬酸、酒石酸、富马酸5种有机酸的含量,并分析其随果实生长变化规律。【结果】 随着果实不断的生长成熟,还原糖、果糖、葡萄糖呈逐渐增长趋势,库尔勒市和阿克苏市的香梨在花后140 d(酒泉为150 d),果糖含量达到最大值;库尔勒市的香梨在花后120 d(阿克苏和酒泉为130 d),葡萄糖含量达到最大值;苹果酸、柠檬酸、酒石酸等主要有机酸呈逐渐下降趋势,库尔勒市和阿克苏市的香梨在花后140 d(酒泉为150 d)时苹果酸和酒石酸含量达到最小值;糖酸比由花后100 d时的29增至140 d的57。成熟库尔勒香梨果实中果糖、葡萄糖、蔗糖的含量分别为51.1、51.0、0.83 mg/g;苹果酸、柠檬酸、丁二酸、酒石酸、富马酸的含量分别为0.68、0.20、0.17、0.15和0.04 mg/g。【结论】 库尔勒香梨3种糖中,果糖和葡萄糖含量较高,两者占3种糖含量的99%。有机酸主要以苹果酸、柠檬酸、丁二酸和酒石酸为主,四者占5种有机酸含量的97%。花后140 d香梨糖酸比达到最佳比例,新疆库尔勒市和阿克苏市的香梨采收时间在花后140 d,甘肃酒泉市的香梨在花后150 d。