油菜素内酯对玉米叶片捕光、CO_2固定及有机物运输的影响

【目的】明确油菜素内酯(BR)对玉米光合特性的影响及作用机制,为油菜素内酯在玉米田的高效利用提供理论依据和技术参考。【方法】于玉米8叶期喷施100 nmol·L~(-1) BR,对其叶片进行叶绿体结构、淀粉粒积累、叶绿素含量、PEPC活性、光合速率、蔗糖磷酸合成酶(SPS)和蔗糖合成酶(SS)活性的检测与分析。【结果】油菜素内酯处理8叶期玉米15 d后,与对照相比,玉米叶片的净光合速率提高了32.6%,同时,叶绿体中淀粉粒的积累明显变多变大,叶绿素含量高出对照28.57%,以上结果说明BR处理可提高玉米叶片的捕光能力;PEPC是C4植物中催化PEP固定CO_2的酶,本研究结果表明BR处理可提高玉米叶片中PEPC的活性,与对照相比,其活性提高了14.52%,这说明BR处理可提高玉米叶片固定CO_2的能力;光合产物运输是决定产量的重要因素,通过对玉米叶片疏导组织细胞的超微观察,发现BR处理后韧皮部输导组织的细胞内含物增加;蔗糖是光合产物的主要运输形式,蔗糖合成酶(SS)和蔗糖磷酸合成酶(SPS)是蔗糖合成的关键酶,其活性可反映同化物向籽粒运输能力和强度,本研究发现BR处理后SS和SPS的活性分别提高了28.26%和30.20%,上述结果说明BR处理可提高玉米光合产物的输出能力。【结论】油菜素内酯通过提高光合色素含量来提高玉米叶片的光能利用率;通过提高PEP羧化酶活性提高玉米叶片固定CO_2的能力;通过提高蔗糖合成酶和蔗糖磷酸酶活性,促进玉米叶片光作用产生的有机物的运输和分配。     

钙镁叶面肥对‘妃子笑’荔枝果实糖含量及糖代谢酶活性的影响

为探究叶面喷施钙镁肥解决‘妃子笑’荔枝果实成熟期“退糖”问题的原因,本研究以16年生‘妃子笑’荔枝树为试验材料,以叶面喷施0.3%CaCl₂+0.3%MgCl₂混合水溶液为处理,喷清水为对照,测定果实糖含量和糖代谢酶活性。结果表明：‘妃子笑’荔枝在果实生长发育前中期果糖、葡萄糖和蔗糖迅速积累,成熟期对照果实果糖、葡萄糖含量保持稳定,蔗糖、可溶性糖含量下降,在花后69 d处理果实果糖、总糖含量显著高于对照;喷施叶面肥处理使糖代谢酶活性发生显著变化,在花后69 d处理使中性转化酶活性和蔗糖代谢酶净活性显著升高,酸性转化酶、蔗糖磷酸合成酶、蔗糖合成酶合成方向和磷酸果糖激酶活性显著降低。总之,钙镁叶面肥处理通过提高中性转化酶活性、降低蔗糖磷酸合成酶和蔗糖合成酶合成活性来提高蔗糖代谢酶净活性,促进蔗糖的分解,同时降低磷酸果糖激酶活性抑制糖酵解途径,从而引起果糖和可溶性糖积累,进而解决了‘妃子笑’荔枝成熟期“退糖”的问题。     

外源24-表油菜素内酯对弱光胁迫下番茄叶片内源激素和碳水化合物代谢及果实的影响

外源24-表油菜素内酯能够提高弱光下番茄果实产量与品质,缓解弱光胁迫伤害。以弱光敏感型番茄品种‘基尔斯’为试验材料,采用桶式基质栽培方式,研究了外源24-表油菜素内酯对弱光胁迫下番茄植株内源激素含量、碳水化合物代谢、果实产量与品质的影响。结果表明:弱光胁迫显著影响番茄植株叶片内源激素含量及碳水化合物代谢水平、果实产量与品质。弱光下叶面喷施24-表油菜素内酯后,吲哚-3-乙酸、玉米核苷和赤霉素含量分别提高22.8%、3.2%和16.6%;淀粉含量、蔗糖合成酶和蔗糖磷酸合成酶活性分别升高17.9%、18.8%和35.8%;单果质量、单株产量、果实直径、果肉厚度、维生素C含量、可溶性固形物、可溶性糖含量分别升高11.3%、34.7%、11.1%、6.6%、16.4%、11.0%和29.1%,可滴定酸含量降低8.1%,均达到显著水平。表明:外源24-表油菜素内酯能够调控弱光下番茄叶片碳水化合物代谢和内源激素的变化,增强植株的弱光胁迫耐受性,从而提高番茄果实产量和品质。     

夏季喷施磷酸二氢钾和蔗糖混合液对红叶桃叶片呈色的影响

为了探索经济可行的缓解红叶桃夏季叶色返青的方法,以1年生红叶桃为试材,研究了夏季不同浓度的磷酸二氢钾与蔗糖溶液混合喷施对红叶桃叶片色素含量、可溶性糖含量、淀粉含量和花色素苷合成关键酶活性的影响。结果表明:叶面同时喷施磷酸二氢钾和蔗糖溶液后,红叶桃叶片中花色素苷的含量、花色素苷与叶绿素的比值、可溶性糖含量、淀粉含量、苯丙氨酸解氨酶活性、过氧化物酶活性均高于喷施清水对照。各处理中,以喷施0.3%磷酸二氢钾和0.6%蔗糖处理的红叶桃叶片着色效果最佳。     

鼓粒期叶施激动素对绿豆各器官糖分积累及籽粒产量的影响

以"小明绿"绿豆为材料,采用大田随机区组试验方法,研究了鼓粒期叶施不同质量浓度激动素对绿豆各器官糖分积累及籽粒产量的影响。结果表明:1)激动素处理可以提高喷药后12d绿豆叶片叶绿素含量,30、15和7.5mg/L激动素喷施的叶片叶绿素含量较对照分别增加15.74%、7.01%和16.40%;2)激动素处理组能够减缓喷药后第22~27天叶片可溶性糖含量和蔗糖含量的下降,有效增加喷药后第22天叶片淀粉含量;喷药后第27天,30mg/L激动素的处理茎秆和根系可溶性糖输出量、茎秆和根系蔗糖含量、茎秆淀粉含量均高于其他质量浓度激动素和对照;在喷药后第22天茎秆中的淀粉含量以及喷药后第27天根系淀粉含量均以15mg/L激动素处理为最大;3)激动素处理组能够有效增加绿豆单株粒数,2年试验30、15和7.5mg/L激动素处理绿豆籽粒产量分别较对照平均提高18.23%、10.08%和5.67%。综合分析表明,鼓粒期喷施不同质量浓度激动素能够有效调控叶片叶绿素含量,促进鼓粒后期叶片、茎秆和根系糖分积累,最终提高绿豆籽粒产量。     

油菜素内酯对阔世玛胁迫下谷子叶片光合荧光特性及糖代谢的影响

【目的】探明油菜素内酯(brassinolide,BR)对阔世玛胁迫下谷子叶片的光合荧光特性及糖代谢的影响,为谷子田磺酰脲类除草剂阔世玛的安全应用及利用植物生长调节剂油菜素内酯缓解除草剂药害提供理论基础和技术途径。【方法】采用完全随机设计,重复3次,以杂交高产谷张杂5号和普通优质谷晋谷21号为材料,进行盆栽试验,待幼苗长至3—5叶期时,喷施7.5 mg·L~(-1)阔世玛,药后1 d,分别叶面喷施清水(对照)、0.05、0.1、0.2和0.4 mg·L~(-1)的油菜素内酯,7 d后对所有处理的谷子幼苗株高、叶面积、鲜重等农艺性状、叶片光合色素含量、气体交换参数、叶绿素荧光参数、糖含量及蔗糖代谢关键酶活性进行测定与分析。【结果】在7.5 mg·L~(-1)阔世玛胁迫下,谷子的株高、叶面积、鲜重、叶绿素a、叶绿素b、类胡萝卜素、叶绿素(a+b)、净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)、最大光化学产量(Fv/Fm)、表观光合电子传递速率(ETR)、非调节性能量耗散量子产量(Y(NO))、中性转化酶(NI)、蔗糖合成酶(SS)及蔗糖磷酸合成酶(SPS)活性显著降低;而胞间CO2浓度(Ci)、调节性能量耗散量子产量(Y(NPQ))、还原性糖、蔗糖和淀粉含量显著升高。药后1 d喷施适宜浓度的BR能部分缓解阔世玛对谷子的药害,显著提高谷子的株高、叶面积、鲜重、光合色素含量、Pn、Tr、Gs、Fv/Fm、ETR、Y(NO)、NI、SS及SPS活性,并显著降低Ci、Y(NPQ)、还原性糖、蔗糖和淀粉含量;其中,0.05—0.1 mg·L~(-1) BR对缓解张杂5号阔世玛药害的效果较好,0.1—0.2 mg·L~(-1) BR对缓解晋谷21号阔世玛药害的效果较好。≥0.4 mg·L~(-1) BR不能缓解阔世玛药害。【结论】7.5 mg·L~(-1)的阔世玛对谷子产生显著药害的原因之一是降低了其光合色素含量,抑制了PSⅡ光化学活性,影响了糖代谢的正常运转。0.1 mg·L~(-1)的油菜素内酯通过提高光合色素含量、增加气孔导度、提高PSⅡ光化学活性、促进碳水化合物的卸出、维持蔗糖代谢平衡等来缓解阔世玛对谷子光合作用的抑制。     

叶面喷施壳寡糖对华脆苹果光合作用和果实品质的影响

以华脆苹果为试材,研究叶面喷施不同质量浓度壳寡糖对叶片光合作用和果实品质的影响.结果表明:苹果着色前,在叶面喷施不同质量浓度壳寡糖,可提高叶片叶绿素含量和Rubisco活性,使叶片净光合速率和气孔导度提高.ρ(壳寡糖)=100 mg/L处理显著提高了转化酶、山梨醇脱氢酶、山梨醇氧化酶和ATPase酶活性,使果实中淀粉和可溶性糖显著提高,最终显著提高了成熟果实中可溶性总糖和花色苷含量,果实硬度也得到显著提高.因此,苹果着色前,在叶面喷施适当质量浓度的壳寡糖,可通过提高叶绿素含量和Rubisco活性显著提高叶片光合作用速率,同时显著提高果实中糖分积累关键酶活性,最终提高果实品质.     

水稻初花期喷施油菜素内酯的生理效应及增产作用

在特种稻黑宝3号的初花期喷施0.005～0.020mg/L油菜素内酯(BR),剑叶中的叶绿素、可溶性糖、淀粉含量提高,光合速率增强,灌浆速率增大,结实率和千粒重增加,比对照增产10.18%～12.85%,对黑糙米中花青苷含量无影响.     

24-表油菜素内酯对紫甘薯产量及品质的影响

以"紫罗兰"紫甘薯为试验材料,定植30天、40天、50天叶面喷施三种浓度24-表油菜素内酯(0.01毫克/升、0.03毫克/升、0.05毫克/升),以清水为对照,处理后7天测定叶片叶绿素含量;种植三个半月采收,测定产量和品质。结果表明:3种处理均可提高紫甘薯叶片叶绿素含量,以0.01毫克/升处理效果最好,提高率为24.49%~29.12%;对紫甘薯产量和品质影响较大的是0.03毫克/升处理,增产率18.59%,花青素含量和淀粉含量分别提高7.22%和16.10%,含水量降低3.73%;3种处理均降低紫甘薯可溶性糖含量,表明24-表油菜素内酯可能对鲜食紫甘薯的品质不利。     

SODM、DTA-6及Cc对马铃薯叶片碳代谢相关生理指标的影响

大田栽培条件下,以马铃薯（Solanum tuberosum L.）荷兰212为材料,叶面喷施不同植物生长调节剂,测定叶片中蔗糖、蔗糖转化酶活性、淀粉、淀粉酶活性变化以及可溶性糖、还原糖等含量的变化,研究喷施植物生长调节剂对马铃薯叶片碳代谢生理指标的影响。结果表明：喷施SOD模拟物（简称SOD_M）后16天叶片中可溶性糖、蔗糖以及淀粉的含量显著提高,24天和32天后还原糖含量明显增加;氯化胆碱（Choline chloride, 简称Cc）能够极显著降低处理后32天时叶片的转化酶活性,也可以显著提高处理后24天和32天时还原糖的含量;2-N,N-二乙氨基乙基己酸酯（Diethyl aminoethyl hexanoate,简称DTA-6）能够极显著提高使用后16天时淀粉的含量,同 时其对处理后24～32天淀粉酶活性有极显著降低的作用。     

硝普钠对圣女果种子萌发至幼苗期碳氮代谢及关键酶活性的影响

为了探明硝普钠对圣女果种子萌发及幼苗生长的调控机制,以圣女果品种朱云为试验材料,研究不同浓度硝普钠处理对其碳氮代谢及关键酶活性的影响。结果表明,圣女果种子萌发至幼苗期,淀粉、总氮含量逐渐下降,可溶性糖、还原糖、蔗糖和可溶性蛋白质含量呈先上升后下降的趋势,游离氨基酸含量逐渐上升;硝普钠处理的淀粉、蔗糖及游离氨基酸含量均高于蒸馏水处理(CK);圣女果种子萌发至幼苗期,淀粉酶、蔗糖磷酸合成酶(SPS)和谷氨酰胺合成酶(GS)活性呈下降趋势,硝酸还原酶(NR)和谷氨酸合成酶(GOGAT)活性呈先上升后下降的趋势;CK和0.25 mmol/L硝普钠处理的蔗糖合成酶(SS)活性呈下降趋势,0.50、1.00 mmol/L硝普钠处理SS活性呈先上升后下降的趋势,且硝普钠处理增强了淀粉酶活性;各处理碳含量逐渐下降,碳氮比除CK呈先上升后下降外,其他硝普钠处理均呈下降趋势;此外,硝普钠处理对种子发芽势和发芽率影响不显著,但显著增加了幼苗生物量、根长和苗高。可见,硝普钠处理可影响淀粉的转化和糖的积累,延缓总氮和萌动期前可溶性蛋白质的分解,加速游离氨基酸的积累,促进种子萌发和幼苗生长,其中以0.50 mmol/L效果最佳。     

外源蔗糖对青花菜体内碳、氮代谢的影响

以青花菜中早熟品种“绿秀”为试材,研究了外源喷施不同浓度蔗糖(0%,2%,4%,6%)对青花菜碳、氮代谢产物的影响。结果表明,叶面喷施蔗糖显著提高了青花菜叶片可溶性糖、蔗糖、淀粉等含碳化合物的含量,引起了它们在叶片中迅速积累。处理3d后,叶片中可溶性糖、蔗糖含量达到最大,与对照相比均极显著高于对照,其中施加4%浓度蔗糖提高的幅度最大;而淀粉含量在处理6～7d时达到最大值。同时,叶面喷施蔗糖降低了叶片全氮及可溶性蛋白的含量,处理6～7d时,叶片中全氮及可溶性蛋白含量达到最低值,显著低于对照。碳、氮代谢间存在互为消长的关系,植株叶片C/N比在处理3d后,极显著高于对照,6d后差异不显著。     

夏季叶面喷施L-谷氨酸和鼠李糖对红叶桃叶片色素变化及相关生理特性的影响

以1年生红叶桃嫁接苗为试材,研究了夏季叶面喷施不同浓度L-谷氨酸(500、800和1 000 mg.L-1)和鼠李糖(50、80和100 mg.L-1)对红叶桃叶片色素、可溶性糖和可溶性淀粉含量及花色素苷合成关键酶的影响。结果表明:叶面喷施L-谷氨酸溶液和鼠李糖溶液后,红叶桃叶片内可溶性糖和淀粉含量增加,苯丙氨酸解氨酶(PAL)和过氧化物酶(POD)活性增强,显著促进了红叶桃花色素苷(Ant)积累,提高了花色素苷与叶绿素比值(Ant/Chl),增加了观赏效果。其中1 000 mg.L-1L-谷氨酸处理后30 d可溶性糖及淀粉含量比对照分别增加了12.85%和7.17%,PAL和POD活性比对照增加了14.72%和11.28%,Ant含量和Ant/Chl比值较稳定,对于促进红叶桃叶片着色效果最佳。     

不同磷肥处理下苜蓿根颈抗寒性及在低温胁迫下糖类物质变化

为探究磷肥种类及施用量调控紫花苜蓿抗寒性及糖类物质变化的机制,以'公农1号'紫花苜蓿为材料,采用二因素(磷肥种类和施肥量)随机区组试验设计,设置分别施用重过磷酸钙和磷酸二铵0、100、200、300和400 kg·hm-2(以P2O5计),于越冬前期将不同处理的根颈收获后分别进行冷藏(4℃)和冷冻(-20℃)处理,对低...     

转Bt基因水稻的碳代谢特性

【目的】评价外源Bt基因导入对水稻碳代谢特性的影响。【方法】以转Bt基因水稻克螟稻1号及其非转基因亲本秀水11,以及克螟稻1号与3个杂交水稻恢复系明恢63、R3027和99亚162杂交和连续回交而育成的农艺性状和抗虫性稳定品系的3对近等基因系为材料,对叶绿素与可溶性糖含量、RuBP 羧化酶、蔗糖合成酶及蔗糖磷酸合成酶活性、干物质及有机碳积累量等碳代谢指标进行了测定。【结果】分蘖盛期克螟稻1号的叶绿素a含量、可溶性糖含量、干物质和有机碳含量均极显著低于秀水11（P＜0.01）,叶绿素b含量、蔗糖合成酶和蔗糖磷酸合成酶活性显著低于秀水11（P＜0.05）,但其它3对Bt水稻与非Bt水稻间所有生理指标均无显著差异;齐穗期克螟稻1号蔗糖磷酸合成酶活性显著高于秀水11,而干物质和有机碳积累量则显著低于秀水11;BtR3027蔗糖合成酶活性显著低于R3027,而Bt99亚162可溶性糖含量和蔗糖磷酸合成酶活性则显著高于99亚162;成熟期所有Bt水稻与各自非Bt水稻间干物质重和有机碳积累量差异均不显著。【结论】克螟稻1号大多数碳代谢指标的显著变化主要是由无性系变异引起的;3对近等基因系中Bt基因对个别碳代谢指标的影响是短暂的,且与Bt基因所处的遗传背景有关。     

地表覆膜对柑橘果实糖积累及蔗糖代谢酶活性的影响

【目的】研究地表覆膜（plastic film mulching,PFM）促进柑橘果实糖分积累增加的调控机制,丰富柑橘果实优质品质的形成理论知识。【方法】以鄂柑1号椪柑为材料,比较柑橘果实成熟期覆膜和对照之间叶片中可溶性总糖和淀粉含量、果实糖分积累以及蔗糖相关代谢酶活性的差异。【结果】与对照相比,覆膜处理使土壤水势降低,最终叶片中的可溶性总糖含量、果肉囊瓣皮和汁胞中可溶性糖含量显著增高;处理中囊瓣皮中的酸性转化酶和蔗糖合酶分解活性比对照显著增加,而汁胞中蔗糖合酶的分解活性降低,合成活性增加。【结论】覆膜使土壤产生了一定的水分胁迫,水分亏缺胁迫下诱发的渗透调节机制,使果实中糖分含量增加。其中蔗糖合酶是在覆膜情况下提高果肉库强,促进果实糖分积累增加的关键酶。     

Effect of biochar on grain yield and leaf photosynthetic physiology of soybean cultivars with different phosphorus efficiencies

This study was conducted with two soybean cultivars, Liaodou 13(L13, phosphorus(P)-efficient) and Tiefeng 3(T3, P-inefficient), to investigate the effects of biochar on soybean yield and photosynthetic physiological parameters, at four biochar application rates(0, 1, 5, and 10%, w/w), and two fertilization treatments(0 and 150 kg ha~(–1)). Grain yield, plant biomass, P accumulation, leaf net photosynthetic rate(P_n), chlorophyll index(Chl), nitrogen balance index(NBI), sucrose phosphate synthase(SPS), and sucrose synthase(SS) activities, soluble sugar, sucrose and starch contents, and leaf area duration(LAD) were measured. Biochar had positive effects on P_n, Chl, NBI, SPS, and SS activities, and leaf soluble sugar, sucrose, and starch contents of both genotypes, these effects increased with biochar application rate. L13 benefited more efficiently from biochar than T3 did, as the grain yield of L13 significantly increased by 31.0 and 51.0%, at 5 and 10% biochar, respectively, while that of T3 increased by 40.4 at 10% biochar application rate, as compared with controls. The combined application of biochar and fertilizer boosted the positive effects described, but no difference was found for grain yield in L13 among biochar application rates, while grain yield of T3 continually increased with biochar rate, among which, 1% biochar combined with 150 kg ha~(–1) fertilizer resulted in T3 yield increment of more than 23%, compared with the application of 150 kg ha~(–1) fertilizer alone. Altogether, our results indicated that the application of biochar enhanced carbon assimilation in soybean, resulting in increased biomass accumulation and yield. Differences in genotypic responses to biochar highlight the need to consider specific cultivars and biochar rate, when evaluating the potential responses of crops to biochar.