不同叶形三系海陆杂交棉产量品质及光合特性的比较

以鸡脚叶和正常叶棉花不育系及恢复系为材料,按NⅡ设计,配制2类不同叶形的海陆杂种,对不同叶形海陆杂种的产量、品质和光合特性进行了研究。结果表明:不同叶形细胞质雄性不育陆地棉与海岛棉种间杂种在纤维长度、产量和净光合速率上有显著的优势。与亲本恢复系相比,鸡脚叶和正常叶海陆杂种的籽棉产量分别增加70.96%和57.81%,皮棉产量分别增加123.60%和104.45%,纤维长度分别增加2.97%和1.02%,净光合速率分别增加23.30%和20.60%。研究认为不同叶形海陆杂种净光合速率较高,对于产量和品质优势的表达具有重要促进作用。     

烤烟光合作用的生育期变化及其与环境因子的关系

利用Li6400光合仪研究了不同部位烟叶光合作用的周期性变化,结果表明:不同部位烟叶的Pn、Tr和Gs的变化表现出不同的趋势,均出现了高峰和低谷,但不同部位烟叶的Pn、Tr和Gs高峰和低谷的高低和出现时间有所不同。生育期内中部叶和上部叶的Pn、Gs平均值均大于下部叶,以中部叶最大;Tr平均值大小依次为中部叶、下部叶、上部叶。对Pn影响最大的因子是Gs,其次是VPD、RH、Ta和PAR;对Tr影响最大的因子是VPD,其次是Ta、RH、Gs和PAR。     

水肥条件对冬小麦旗叶光合特性及生物量的影响

【目的】研究水肥耦合对冬小麦旗叶光合特性及生物量的影响,建立旱地冬小麦生产的合理水肥管理模式。【方法】2011-2012年,以长旱58为供试材料,设置水分(W)和肥料(Y)2个因子,其中水分包括不灌水、低灌水量、中灌水量、高灌水量4个水平,肥料包括不施肥、低肥、中肥、高肥4个水平,共16个处理,于小麦不同生育时期测定其光合指标(净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr))及生物量。【结果】1)方差分析表明,水分对小麦旗叶光合特性的影响大于肥料,各施肥水平下,旗叶Pn、Gs、Tr与水分呈正相关。不论在何种水肥组合处理中,随着生育期的延长,冬小麦旗叶Pn、Gs、Tr均呈先升后降趋势,于开花期达到最大值。2)在中等施肥量水平下,小麦开花期低灌水量处理较不灌水处理、中灌水量处理较低灌水量处理Pn分别显著提高3.25%和5.01%,Gs分别显著提高10.20%和5.34%,Tr分别提高7.76%和0.15%。3)在土壤水分较充足时,小麦旗叶Pn、Gs、Tr随施肥水平的增加而提高,小麦开花期Pn在中等灌水量水平下,低施肥量处理较不施肥处理、中施肥量处理较低施肥量处理Pn分别显著提高2.45%和3.19%,Gs分别显著提高3.27%和4.23%,Tr分别显著提高4.26%和6.86%。4)同一水分条件下,灌浆期和成熟期生物量均随施肥量的增加先增后减,最高生物量出现在中等肥力水平(Y2)时;返青期和孕穗期,生物量随施肥量的增加逐渐增大。各灌水条件下,开花期生物量随施肥量的增加而变化趋势不同。【结论】高水(100mm)中肥(N、P_2O_5、K_2O用量分别为278.55,163.20,322.80kg/hm2)组合的小麦旗叶光合特性较为优良。     

马铃薯遮光处理的效应研究

【研究目的】研究探讨了在马铃薯不同生长阶段的光处理效应,净光合速率(Pn)与蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)、胞间间隙CO2浓度(CO2)、叶面温度(Tleaf)、叶绿素含量、光强(PAR)的变化情况及相互关系,植株体上、中、下层叶片对光合作用的贡献情况。【研究方法】采用两种类型的遮阳网遮光,设2个水平、4个时期,一个对照,共9个处理。【结果】块茎形成膨大期遮光,40%、65%透光率细胞间隙CO2浓度降低,蒸腾速率较对照下降,气孔导度、结薯数、商品薯率、叶绿素含量升高,产量较对照增产显著;苗期遮光对产量的影响不大,但延迟生殖生长;淀粉积累期遮光增产不显著;全生育期65%透光率减产,40%透光率减产显著。遮光植株茎杆细长,自然光照则粗壮。【结论】块茎形成膨大期遮光有利于块茎形成。     

旱地不同基因型冬小麦光合特性与产量的研究

以晋麦47为对照,选用HM 385、西农6082、旱丰115、普冰476和西农418等不同基因型旱地冬小麦为材料,通过测定小麦旗叶净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、胞间CO2体积分数(Ci)、蒸腾速率(Tr)和SPAD值等植物生理指标,比较不同基因型小麦光合生理指标和产量及产量构成因素的差异,分析旱地条件下Pn与产量及产量构成因素的相关性。结果表明,HM 385在3个生育时期的旗叶平均Pn、Gs、Ci、Tr、SPAD值均最高,分别较对照高8.7%、21.8%、6.6%、6.7%和15.2%,其次是西农418,而西农6082、旱丰115和普冰476表现一般;各基因型小麦产量表现为:HM 385对照西农418西农6082普冰476旱丰115,5个基因型小麦产量均与对照有显著差异(P0.05);旱地冬小麦开花期Pn与小麦产量相关性(r=0.709)达极显著水平。可见,HM 385具有较高的光能利用率,可以作为旱地条件下优良品种的种质资源;在旱地冬小麦高产品种的选用中,小麦开花期旗叶的Pn可作为重要参考指标。     

叶面喷施酵母对植物光合作用的影响

以蚕豆(Vicia faba L.)、籼稻(Oryza sativa L.)和番茄(Lycopersicum esculentum)为试验材料,以清水为对照,叶面喷施1×10~3、1×10~5、1×10~7和1×10~9 CFU·mL~(-1)浓度酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)后测定其光合作用指标,探讨叶面微生物对植物光合作用的影响。结果表明,外源喷施酿酒酵母后可以降低3种植物的净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)和气孔导度(Gs),并提高其内在水分利用效率(WUEi)和水分利用效率(WUE);Gs与Pn和Tr均具有显著的相关关系,随着Gs的增加,Pn先增加后趋于平缓;Tr随着Gs的增加而持续增加。在一定浓度下,酿酒酵母使植物Pn下降的速度比Tr小,导致水分利用效率升高。     

灌溉畜禽粪便沼液肥对辣椒光合作用及产量的影响

以畜禽粪便沼液为载体,配制畜禽粪便沼液配方肥,以空白和常规施肥为对照,研究不同浓度畜禽粪便沼液配方肥对辣椒光合作用及产量的影响。结果表明:畜禽粪便沼液肥对辣椒光合作用和产量均有明显提高和促进作用,且随沼液肥施用浓度不同影响程度不同。灌溉浓度30%时,辣椒叶片叶绿素含量最高,较常规无机肥高8.57%,净光合作用速率Pn、气孔导度Gs、胞间CO_2浓度Ci、蒸腾速率Tr、水分利用率WUE、气孔限制值Ls与常规施肥相比无明显提升,辣椒产量较常规无机肥高8.70%,差异显著。说明畜禽粪便沼液配方肥在农业生产中是一种优良的液态肥。     

不同覆膜滴灌方式对玉米叶片光合特性的影响

为进一步明确不同覆膜滴灌方式的光合特性和增产机理,2012年至2013年间,试验以春玉米为材料,对照为不覆膜滴灌,研究了4种覆膜滴灌方式对玉米净光合速率（Pn）、蒸腾速率（Tr）、气孔导度（Gs）、胞间CO2浓度、叶片瞬时水分利用效率（WUEi）、SPAD、荧光参数和籽粒产量的影响。结果表明,QM、KM、SM、JM处理的Pn、Tr、Gs、WUEi、SPAD、荧光参数和籽粒产量均显著高于CK,呈极显著正相关关系。4个覆膜滴灌方式的产量较CK增产7.6%~28.5%,其中增产幅度最大的为QM,较CK增加28.5%和18.3%,其次是KM,较CK增加24.0%和12.2%,是该地区最佳的覆膜滴灌方式。     

聚-γ-谷氨酸对小白菜生长和光合作用的影响

采用水培方法研究了聚-γ-谷氨酸对小白菜地上部生长、叶片叶绿素含量、光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、胞间CO2浓度(Ci)和蒸腾速率(Tr)的影响。结果表明,随着养分含量的降低,聚-γ-谷氨酸处理小白菜较对照叶片Pn、Gs、Tr和Ci均有提高;在90%养分含量下施加聚-γ-谷氨酸显著提高了叶片中叶绿素a的含量;在70%～100%养分含量范围内,小白菜地上部产量较对照均有所提高,说明聚-γ-谷氨酸可通过降低气孔限制值、增加叶绿素含量和提高吸收光强的能力,从而促进小白菜对光能的捕获及其转化,提高其光能利用效率。     

水分胁迫下马铃薯叶片光合特性的变化及其响应机制研究

【目的】研究水分胁迫和复水下马铃薯光合作用的变化及其响应机制,为提高马铃薯抗旱性提供科学依据。【方法】以"克新1号"原种脱毒种薯为材料进行田间试验,设置土壤相对含水量分别为40%(为田间持水率的40%,下同,T1)、55%(T2)、70%(T3)、85%(T4)和100%(T5)5个处理,播种后各处理土壤相对含水量统一控制在75%左右,从马铃薯块茎形成期(7月1日)开始控水,连续处理21d,水分胁迫结束后进行复水处理,保持各处理的土壤含水量均在80%以上直至块茎膨大期结束,淀粉积累期保持土壤含水量在65%以上,测定不同处理马铃薯叶片的叶绿素相对含量(SPAD值)、净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、胞间CO_2浓度(Ci)、气孔导度(Gs)及产量。以"克新1号"原原种脱毒种薯为材料,进行室内盆栽试验,设干旱处理(土壤相对含水量为40%)和对照(保持土壤相对含水量为70%)2个处理,水分胁迫14d后,分别在干旱处理和对照的30个单株上采集马铃薯幼嫩叶片,进行基因表达以及差异基因KEGG(kyoto encyclopedia of genes and genomes)通路富集分析,分析水分胁迫后马铃薯的差异基因及代谢途径变化。【结果】随着水分胁迫时间的延长,马铃薯叶片SPAD值、Pn、Tr、Gs、Ci均下降;随着水分胁迫程度的增加,马铃薯叶片SPAD值、Pn、Tr、Gs、Ci和产量先增加后下降。随着复水时间的延长,马铃薯叶片SPAD值、Pn、Tr、Gs、Ci均增加,但不同水分胁迫处理各指标的恢复速度和恢复程度不同。复水21d后,T3与T4处理SPAD值、Pn、Tr、Gs、Ci均明显高于其他处理,且二者之间无显著差异,说明T3处理SPAD值、Pn、Tr、Gs、Ci均能恢复到与T4处理相当的水平。盆栽试验结果显示,水分胁迫后马铃薯KEGG代谢差异显著的途径有类黄酮合成、二芳基庚和姜辣素的生物合成、甘油酯代谢、糖脂生物合成、光合作用-天线蛋白、维他命B6代谢6条,表明干旱胁迫对光合作用的影响较为显著。在KEEG通路中,水分胁迫对光合作用-天线蛋白通路以及捕光复合体Ⅰ和Ⅱ的叶绿素a/b结合蛋白相关基因的表达影响显著。水分胁迫后,KEEG通路中的植物病原体相互作用通路虽然没有显著性富集,但是环核苷酸门控离子通道相关基因PGSC0003 DMG402017989和钙调素、钙调素类蛋白相关基因PGSC0003 DMG400019527表达显著下调,最终导致气孔关闭。【结论】水分胁迫对马铃薯光合作用影响显著,复水后光合作用均有所恢复,但仍对产量影响显著,其主要原因是马铃薯通过SPAD值、Gs、Ci变化来间接影响叶片Pn和Tr,从而影响光合作用机制,最终反映在产量上。遭受水分胁迫后,马铃薯会通过加强天线蛋白系统和关闭气孔来进行自我保护,从而适应缺水环境。     

4种植物生长调节剂对棉花生长发育、光合特性及产量的影响

【目的】研究萘乙酸钠(NAA-Na)、6-苄氨基嘌呤(6-BA)、24-表油菜素内酯(EBR)和脱落酸(ABA)对棉花幼苗生长、叶片光合特性及籽棉产量的影响,评价其促生增产效果。【方法】在棉花幼苗2叶期和4叶期喷施10.0 mg/L NAA-Na、2.0 mg/L 6-BA、0.2 mg/L EBR和0.5 mg/L ABA,测定不同处理下棉花苗期株高、茎粗、叶片数、蕾数、叶片叶绿素相对含量(SPAD值)和光合参数,收获期测定产量及其构成因素。【结果】各处理棉花株高、茎粗、叶片数和蕾数日增长量分别为(0.96~2.78) cm/d、(0.06~0.44) mm/d、(0.15~0.58)片/d和(0.14~0.86)个/d,喷施4种植物生长调节剂后棉花株高、茎粗、叶片数和蕾数日增长量均高于CK,喷施5 d时棉花叶片SPAD值、净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)和蒸腾速率(Tr)较CK分别增加8.02%~10.99%、8.95%~16.13%、93.14%~110.17%和6.58%~19.44%,喷施10~20 d时各处理指标间无差异。喷施植物生长调节剂对棉花收获株数和单铃重无差异,单株成铃数和籽棉产量较CK分别增加0.53%~7.54%和0.73%~9.39%。EBR处理对棉花促生增产效果优于NAA-Na、6-BA和ABA。【结论】供试4种植物生长调节剂能不同程度促进棉花由营养生长向生殖生长转化,增加棉花叶片SPAD值和光合特性,通过增加单株成铃数来提高籽棉产量。EBR处理优于其他植物生长调节剂。     

果实不同发育阶段去果对桃源叶光合作用的影响

 以大久保桃为试材，在果实发育的不同阶段通过去果处理降低库力，同时设留果对照，并通过环剥和保留相同数量叶片严格控制库源关系，进行了源叶净光合速率（Pn）、碳水化合物含量及其淀粉代谢相关酶活性变化及Pn与气孔导度（Gs）、叶表面温度（TLeaf）等相互关系的研究。结果表明，与留果对照相比，去果处理源叶Pn、 Gs和蒸腾速率（E）显著降低，但在中午前后一段时间内TLeaf显著升高；除在果实迅速生长期间的叶片中淀粉含量外，去果对源叶细胞间CO2浓度、可溶性糖含量、还原糖含量、腺苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶和淀粉酶活性无影响；源叶Pn与Gs呈极显著抛物线正相关、与E呈极显著直线正相关。无论是留果对照还是去果处理，源叶Pn在一定的温度范围内较高，当TLeaf超过其适宜的临界温度 （38℃）后，Pn急剧降低，且在相同TLeaf的情况下，尤其是当TLeaf高于38℃时，去果处理源叶Pn均显著低于留果对照。因此，在果树库力降低时，气孔开张度减小、TLeaf升高，可能是其Pn调控的重要机制之一。     

干旱胁迫与复水对棉花叶片光谱、光合和荧光参数的影响

【目的】明确持续干旱胁迫对棉花叶片光谱、光合和荧光特征的影响,为筛选水分敏感指标提供理论依据。【方法】以转基因抗虫棉银瑞361为试材,采用盆栽控水方式,测定持续干旱与复水条件下棉花叶片光谱、光合和荧光参数。【结果】两年试验结果表明,随着干旱胁迫时间的延长叶片相对含水量（RWC）、净光合速率（Pn）、气孔导度（Gs）、蒸腾速率（Tr）、PSⅡ原初光能转化效率（Fv/Fm）、PSⅡ实际光化学量子产量（ΦPSⅡ）、光化学淬灭系数（qP）、光化学反射指数（PRI）呈下降趋势,气孔限制值（Ls）先上升后下降,非光化学淬灭系数（NPQ）则呈上升趋势,复水后除RWC外,其它指标都未恢复到初始状态。与初始状态相比,Pn、Gs、Tr、Fv/Fm、ΦPSⅡ、qP、PRI在干旱胁迫第4天时,两年平均下降了53.1%、79.9%、66.0%、3.8%、11.0%、5.7%、18.4%;Ls、NPQ在第4天时,两年平均上升了98.1%、28.6%。综合两年数据,只有Pn、Gs、Tr、Ls、Fv/Fm、PRI在第4天时与初始状态差异极显著,与RWC的R2分别为0.7640、0.7058、0.5625、0.3665、0.7319、0.4378。【结论】Pn、Gs、Tr、Ls、Fv/Fm、PRI均能在干旱胁迫初期灵敏地反映棉花叶片水分状况;在持续干旱胁迫中,Pn、Gs、Fv/Fm能更灵敏、准确地反映棉花叶片水分状况。     

Leaf Photosynthesis in Response to Removing Fruit During Different Phenological Stages of Fruit Development in Peach Trees

Removing fruit (RF) and retaining fruit (CK) were carried out during different phenological stages of fruit development on one-year-old shoot of Okubo peach trees [Prunus persica (L.) Batsch.] under preventing exportation of the assimilates to the non experimental parts of the tree by girdling one-year-old shoot and keeping the same leaves between RF and CK.The results showed that fruit removal significantly decreased net photosynthetic rate (Pn), stomatal conductance (Gs)and transpiration rate (E), but significantly increased leaf surface temperature (TLeaf) at about midday as compared with CK.Internal CO2 concentration, soluble sugar content, reductive sugar content, starch content except that during the final rapid fruit growth stage, ADP-glucose pyrophosphorylase and amylase activities in source leaves were not significantly affected by fruit removal. There was a significantly positive parabolic correlation between Pn and Gs, and a strong positive linear correlation between Pn and E. Moreover, Pn increased with increased TLeaf if Tieaf was below 38℃, then decreased sharply when TLeaf exceeded the above critical temperature for both RF and CK. Pn of RF was lower, however,than that of CK in the same TLea, especially if TLeaf exceeded 38℃. It is suggested that the decreased stomatal aperture and increased TLeaf may be the important mechanism in regulating photosynthesis under a decreased strength of sink demand by RF in fruit trees.     

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。     

产量15 000 kgha-1以上夏玉米灌浆期间的光合特性

 【目的】探讨产量15 000 kgha-1以上夏玉米籽粒灌浆期的光合特性及其与产量形成的关系。【方法】在多年高产试验基础上，选用3个具有高产潜力的玉米杂交种，采用78 000株/ha的密度大田种植。以地上生物量及其分配、果穗叶的光合特征参数来评价产量15 000 kgha-1以上的夏玉米光合生理活性；以Richards模型拟合籽粒灌浆过程。【结果】3个玉米杂交种均可实现15 000 kgha-1以上的高产，以先玉335（XY335）产量最高。对籽粒产量形成的Richards解析表明，籽粒灌浆启动快且高灌浆速率持续时间和生长活跃期（50 d以上）长的杂交种更容易实现高产。产量15 000 kgha-1以上3个杂交种表现出灌浆前期净光合速率、PEPCase活性和RuBPCase活性较高，后期净光合速率、叶面积指数和可溶性蛋白含量下降缓慢的特点，整个灌浆期间叶绿素a/b比值始终较高。3个杂交种中XY 335叶片光合生理活性最高，净光合速率和叶面积的高值持续期分别达50 d和60 d以上。【结论】在玉米高产高密度栽培条件下，重视叶片的光合生理活性的改善可提高光能利用效率，维持较高灌浆速率和较长活跃生长期，实现15 000 kgha-1以上的高产目标。     

基于红外热图像的棉花花铃期水分胁迫指数与光合参数的关系

【目的】分析棉花冠层水分胁迫指数(CWSI)与光合参数的相关关系,建立CWSI与光合参数的相关模型,为CWSI用于定量监测新疆棉花冠层水分胁迫状况的研究提供依据。【方法】在棉花生长的花铃期,利用Fluke热像仪获取2个棉花品种4水平水分处理冠层的红外热图像,运用图像处理技术,提取棉花冠层受光叶片的温度,并将湿人工参考表面(WARS)的温度运用到Jones定义的作物水分胁迫指数(CWSI)的经验公式中,计算CWSI;同时,采用LI-6400便携式光合仪测得棉花叶片净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)和蒸腾速率(Tr),并探索棉花水分胁迫指数与其光合参数的定量关系。【结果】水分胁迫下CWSI值升高,而Pn、Gs和Tr值相应降低。花铃期的4个关键生育时期CWSI分别与Pn、Gs和Tr呈极显著的线性负相关关系,CWSI与Pn、Gs和Tr的平均相关系数分别为rCWSI-Pn=-0.882 3**、rCWSI-Gs=-0.907 3**和rCWSI-Tr=-0.935 6**。【结论】棉花水分胁迫指数CWSI与光合参数Pn、Gs和Tr同步反映棉花冠层的水分状况。