南瓜丛生性状的种间转育研究初报

利用一对种间可杂交材料印度南瓜P1和中国南瓜P2,成功将中国南瓜丛生性状转入印度南瓜。初步分析表明,该丛生性状在印度南瓜中的形态表现和遗传规律与在中国南瓜中一样;它对印度南瓜的蔓生和半丛生性状呈完全显性关系。获得的丛生印度南瓜材料通过进一步研究和改良,可解决生产上存在的印度南瓜早熟、优质,但单产的问题,也可为丛生印度南瓜育种提供一条新途径。     

高温对不同砧木黄瓜嫁接苗生长、光合和叶绿素荧光特性的影响

采用基质栽培法,以黑籽南瓜(Cucurbita ficifolia Bouche)、白籽南瓜(Cucurbita maxima×Cucurbita moschata)、丝瓜(Luffa cylindrica)和冬瓜(Benincasa hispida Cogn.)为砧木,‘春秋王2号'黄瓜(Cucumis sativus‘Chunqiuwang No.2')为接穗,在智能光照培养箱中研究了黄瓜自根苗和4种嫁接苗在高温处理下的生长、光合及叶绿素荧光特性的变化。结果表明:高温处理下嫁接苗和自根苗的生长量均有不同程度的增长,白籽南瓜和丝瓜砧木的增长量较大;嫁接苗和自根苗叶片的叶绿素含量、净光合速率(Pn)、实际光化学量子产量(Yield)、表观光合电子传递速率(ETR)、光化学猝灭系数(qP)明显降低,气孔导度(Gs)、胞间CO_2浓度(Ci)、蒸腾速率(Tr)和非光化学淬灭系数(NPQ)明显升高。综合生长、光合和荧光特性,以白籽南瓜和丝瓜为砧木的嫁接苗在高温胁迫下耐性较强。     

萝卜雄性不育转育进度的研究

以灯笼红萝卜雄性不育系为母本,美浓萝卜为转育父本,获得的不同回交转育世代(F1、BC1、BC2、BC3和BC4)分别与美浓萝卜之间对主要的植物学性状、农艺性状和品质性状进行转育差异度的比较分析.结果表明:在选育出全不育世代以后的各个回交世代均表现为全不育.株态、叶型、叶片色、叶脉色、根形和皮色在BC3代已经接近轮回亲本;单根重、外露长、根长、根粗和根形指数符合理论的转育趋势,至BC4代单根重的转育差异度仅为-3.49%;株高、展开度、叶重、根叶比、叶片长、叶片宽及叶片数等虽然在个别转育世代偏离了理论的变化趋势,但至BC4代时均已接近轮回亲本;Vc、蛋白质、可溶性糖、干物质和纤维素含量的转育差异度在不同转育世代波动幅度较大,但至BC4代时也已与轮回亲本相近.可见,在萝卜雄性不育转育过程中,至BC4代时与轮回亲本的主要性状已基本相似.     

地膜覆盖对杂交谷子抽穗期叶片叶绿素荧光参数的影响

为研究不同地膜覆盖对杂交谷子光合生理的影响,以张杂谷5号为供试材料,采用单因素随机区组设计,测定塑料地膜和不同液体地膜处理下谷子抽穗期倒三叶叶片的净光合速率(Pn)、叶绿素荧光参数及快速光响应曲线等指标。结果表明,地膜覆盖可以显著提高谷子的光能利用效率;塑料地膜(T1)和450 kg/hm2的液体地膜(T3)覆盖后,谷子叶片的Pn,PSⅡ实际光化学效率(ΦPSⅡ)、电子传递速率(ETR)和光化学淬灭系数(q P)均高于对照,且T1处理高于T3处理但差异不显著(P0.05);荧光快速光响应曲线与净光合速率(Pn)变化一致。因此,塑料地膜和450 kg/hm2的液体地膜覆盖后,PSⅡ反应中心的能量捕获效率高,具有较强的光合能力。     

灌施糖蜜酒精废液对甘蔗苗期生长及光合特性的影响

以甘蔗糖蜜酒精废液为液肥定量灌施甘蔗地,调查甘蔗苗期的农艺性状并测定甘蔗净光合速率和叶绿素荧光参数。结果表明,在甘蔗定植期蔗芽尚未萌动时直接灌施糖蜜酒精废液,对甘蔗苗期生长和分蘖有促进作用;植株个体的净光合速率比常规施肥好;其基础荧光(Fo)、光化学效率(Fv/Fm)与常规施肥的相比基本一致,表明直接灌施糖蜜酒精废液促进了甘蔗苗期生长,改善了某些光合性状,未对蔗苗造成胁迫。     

大气CO_2浓度和气温升高对野生大豆光合作用的影响

用开顶式气室(Open top chamber,OTC)进行气温升高1℃和气温升高1℃+大气CO2浓度升高200μmol/mol条件下野生大豆叶片光合生理和叶绿素荧光参数的变化研究。结果表明,气温升高使大豆净光合速率、气孔导度和蒸腾速率均下降,水分利用效率提高,PS II的最大量子产量(Fv/Fm)下降,PS II的实际量子产量(ΦPSⅡ)和PS II的电子传递速率(ETR)升高,光化学猝灭系数(q P)升高,非光化学猝灭系数(NPQ)下降;CO2浓度升高能逆转由于升温造成的净光合速率下降,增加叶片水分利用效率,但光合速率仍较对照下降,还会使野生大豆叶片光化学猝灭系数(q P)和非光化学猝灭系数(NPQ)下降。未来气温和大气CO2浓度升高条件下,野生大豆更容易受到高温或干旱胁迫,造成气孔导度下降,净光合速率下降。表明未来的气候变化将不利于野生大豆的生长发育。     

不同天气下南瓜光合特性因子的研究

以印度南瓜旋复为材料,在不同天气下采用LI-6400便携式光合仪测定苗期净光合速率与影响因子,并对其相关性进行分析。结果表明,晴天南瓜品种旋复的净光合速率最优化方程为Y=5.5640+0.0098X1+14.7656X3-0.0183X4,阴天净光合速率最优化方程为Y=0.6624+0.0249X1+1.267X2-31.9605X3-0.0009X4;偏相关分析和通径分析结果表明,光合有效辐射、气孔导度与净光合速率的日变化有着极显著或显著的相关关系,是影响净光合速率的主要因子,晴天影响大小顺序为光合有效辐射气孔导度胞间CO2浓度,阴天影响大小顺序为光合有效辐射气孔导度蒸腾速率。     

循环干旱锻炼对在干旱胁迫下烟草植株光合参数及叶绿素荧光参数的影响

[目的]研究循环干旱锻炼对在干旱胁迫下烟草植株叶片光合参数及叶绿素荧光参数的响应差异,从一个侧面了解干旱锻炼提高烟草抗旱性的机制。[方法]通过对漂浮育苗的烟草幼苗进行控水—半萎蔫—复水—恢复的循环干旱锻炼及后续干旱胁迫,测定烟草光合参数及叶绿素荧光参数。[结果]循环干旱锻炼后烟草植株在随后的干旱胁迫下烟叶净光合速率(Pn)、PSⅡ最大光化学量子效率(Fv/Fm)、PSⅡ实际光化学量子效率(ΦPSⅡ)、光化学淬灭系数(qP)比未锻炼的对照高,而非光化学淬灭系数(NPQ)下降。[结论]循环干旱锻炼提高了烟草植株光合系统对干旱胁迫的适应能力。     

水分逆境下糯玉米光合荧光系统的生理调节

以糯玉米品种为材料,采用盆栽方式研究了土壤水分亏缺和过量条件下幼苗形态、叶片光合和荧光参数特性的变化。结果表明,水分逆境下,叶片叶绿素a下降明显、气孔导度(Gs)下降、净光合速率(Pn)显著降低,伴随光饱和点(LSP)下降以维持机体代谢平衡;水分胁迫下,初始荧光(Fo)和可变荧光(Fv)增加,而电子传递速率(ETR)、光化学猝灭(qP)下降,以此提高荧光代谢系统的稳定性。     

超级稻P88S/0389光合特性初探

[目的]通过比较超级稻P88S/0389与其亲本P88S和R0389剑叶的光合特性,探索P88S/0389高产的光合机理。[方法]采用W ellburn和Lichenthaler的方法测定剑叶叶绿素及类胡萝卜素含量,并使用便携式光合测定仪测定光合速率及叶绿素荧光参数。[结果]杂交种的叶绿素含量居于双亲之间,生育期前期偏母本而后期偏父本;同时,杂交种有较强的光能吸收、转化和碳固定能力,其剑叶的净光合速率(Pn)、PSⅡ活性(FV/FO)和PSⅡ原初光能转化效率(FV/Fm)、叶绿素荧光光化学猝灭系数(qP)等参数均高于亲本,且下降速率都比亲本慢,非光化学猝灭(qN)较亲本低,上升速率也比亲本慢,表现出不易早衰等超亲优势。[结论]杂交种P88S/0389吸收的光能主要用于光化学反应,热耗散较少。在水稻生产中,选择同时具有较高光合速率和较长的光合速率高值持续期的品种对水稻的高产尤为重要。     

间作遮荫对花生光合作用及叶绿素荧光特性的影响

以花生单作为对照,设置30、35、40、45、50 cm 5个木薯花生间作行距,播种90d后测定花生叶片的净光合速率、叶绿素含量及叶绿素荧光参数.结果表明,与单作对照相比,间作花生的光合速率(Pn)、叶绿素含量(Chl a+b)、初始荧光(Fo)、光化学猝灭系数(qP)降低;最大荧光(Fm)、可变荧光(Fv)、最大光化学效率(Fv/ Fm)、潜在光化学活性(Fv/Fo)、非光化学淬灭系数(qN)升高;且窄行距(30～35 cm)处理的Pn、Fv、Fv/Fm、Fv/Fo、表观光合电子传递速率(ETR)、实际光化学量子效率(Yield)高于宽行距(45～50cm)处理.间作遮荫使花生功能叶片的光合速率和叶绿素含量降低,叶绿素荧光参数的一系列变化是花生对间作遮荫的适应性反应.     

NaCl和NaHCO3胁迫对萱草金娃娃光合作用及叶绿素荧光特性的影响

以萱草金娃娃为试验材料,研究不同浓度的中性盐(NaCl)和碱性盐(NaHCO_3)胁迫对萱草幼苗光合作用及叶绿素荧光特性的影响。结果显示,盐胁迫处理显著降低了萱草金娃娃的光合能力。在NaCl和NaHCO_3胁迫下,萱草幼苗光合特性和叶绿素荧光参数的变化趋势基本相同,但在不同盐种类和盐浓度胁迫处理下萱草幼苗的光合特性和叶绿素荧光参数值存在显著差异。随着盐胁迫天数的延长、盐浓度的增加,初始荧光产量(F_o)和非光化学淬灭系数(NPQ)升高;最大荧光产量(F_m)、最大光化学效率(F_v/F_m)、PSⅡ实际光合量子产量(Y)及表观量子效率(AQY)等都呈现下降的趋势;此外,随着盐胁迫天数的延长、盐浓度的增加,净光合速率(P_n)下降,胞间CO_2浓度(C_i)上升。由此推测,盐胁迫下,萱草金娃娃叶片的光合特性受到抑制:一方面是非气孔限制因素,即叶绿素含量降低,进而导致光合特性受到抑制;另一方面是叶肉细胞光合性能的下降导致萱草净光合速率降低。盐胁迫引起萱草光合特性和叶绿素荧光参数的变化与盐种类及盐浓度密切相关,高盐胁迫显著抑制萱草金娃娃的光合能力,且NaHCO_3对萱草幼苗影响明显大于NaCl。     

缺硫胁迫对水稻叶绿素荧光动力学的影响

采用水培的方法,对缺硫水稻叶片的光合特性进行了研究。结果表明,在缺硫情况下,水稻叶片的光合色素含量、净光合速率(Pn)、初始荧光(Fo)、光化学效率(Fv/Fm)、有效光化学效率(F′v/F′m)、实际光化学效率ФPSⅡ和电子传递速率(ETR)显著下降,非光化学能量耗散(NPQ)增加,缺硫水稻的光合能力降低。PSⅡ反应中心破坏或可逆性失活没有造成水稻叶绿素PSⅡ活性降低,而非光化学能量耗散增加造成了缺硫水稻Fo下降,这很可能是水稻植株适应缺硫逆境的一种机制。     

胞外ATP对菜豆光合能力的影响

【目的】研究胞外ATP对菜豆(Phaseolus vulgaris L.)叶片光合能力的影响,为探讨胞外ATP对植物光合作用的调节作用提供参考。【方法】以"农普12号"菜豆幼苗叶片为材料,以去离子水处理为对照,研究不同浓度(0.01,0.1,1.0mmol/L)胞外ATP及其结构类似物AMP-PCP(胞外ATP受体的竞争性抑制剂)对菜豆叶片光合指标和叶绿素荧光参数的影响。【结果】胞外ATP可以显著提升菜豆叶片的气孔导度(GH2O)、蒸腾速率(E)、胞内CO2浓度(Ci)和净光合速率(Pn),但对PSⅡ潜在最大光化学量子效率(Fv/Fm)、PSⅡ光适应下实际光化学效率(Y(Ⅱ))、非光化学荧光猝灭系数(NPQ)和光化学荧光猝灭系数(qP)等叶绿素荧光参数没有显著影响。AMP-PCP可以显著降低Pn;也可以促使E、GH2O和Ci降低,但与对照相比均未达到显著水平;对叶绿素荧光参数也均无显著影响。【结论】胞外ATP能够促进菜豆叶片气孔开放调节,提高叶片净光合速率。     

不同天气条件下南瓜苗期的光合特性比较

以4个南瓜品种为材料,采用LI-6400型便携式光合仪测定不同天气条件下各南瓜品种苗期的净光合速率及其影响因子日变化情况,结果表明:南瓜苗期无论晴天还是阴天,4个品种的净光合速率、光合有效辐射、气孔导度和蒸腾速率均呈单峰型变化.晴天均于中午12:00达到高峰,阴天均于下午14:00达到高峰,净光合速率、气孔导度和蒸腾速率最大值均是印度品种旋复;此外,无论晴天还是阴天,4个品种的胞间CO2浓度均呈"U"型变化,叶温均呈倒"U"型变化,且同一时间各品种的叶温几乎没有差别.     

盐胁迫对酸柚苗光合作用和荧光特性的影响

以酸柚二年生实生苗为试验材料,进行0%、0.3%、0.6%、0.9%浓度的NaCl处理,研究在NaCl胁迫下酸柚苗光合作用和叶绿素荧光参数的变化。结果表明,盐胁迫使酸柚叶片叶绿素含量、蒸腾速率(T_r)、最大荧光(F_m)、PSⅡ最大光化学效率(F_v/F_m)、PSⅡ实际光化学效率(Φ_(PSⅡ))、PSⅡ有效光化学量子产量(F_v′/F_m′)、光化学反应猝灭系数(q_P)下降,初始荧光(F_o)和非光化学猝灭系数(NPQ)逐步上升,净光合速率(P_n)、气孔导度(G_s)、潜在光化学效率(F_v/F_o)先升高后降低,胞间CO_2浓度(C_i)先降低后升高。0.3%、0.6%NaCl处理对酸柚苗造成了光抑制,其净光合速率下降的原因主要是气孔限制;0.9%NaCl处理对酸柚苗的影响较大,其净光合速率下降的原因主要是非气孔限制,酸柚苗将能量转变为热量耗散掉,以缓解盐胁迫对光合作用的影响。由结果可以看出,在盐胁迫下,酸柚能保护内部的光合机构功能状态,从而提高对NaCl胁迫的适应能力。     

水分胁迫下毛竹幼苗光合及叶绿素荧光特性的响应

为分析水分胁迫对毛竹幼苗光合、荧光特性及水分利用效率的影响,以1年生毛竹为试验材料,采用气体交换和叶绿素荧光成像技术,研究不同水分亏缺条件下毛竹幼苗叶片光合生理参数的变化。研究表明:①随着胁迫程度的加深,光系统PSⅡ反应中心活性减弱与光合速率降低一致,气孔限制及PSⅡ反应中心可逆失活或破坏是其净光合速率（Pn）降低的主要原因;②从无胁迫（NS）处理至重度胁迫（HS）处理,光饱和点（LSP）下降20.45%,最大净光合速率(Pnmax)下降67.22%、PSⅡ最大光化学量子产量（Fv/Fm）减少22.46%,有效荧光产量减少45.60%;③低度胁迫（LS）处理水分利用效率较NS处理提高17.81%,光化学淬灭系数（qP）和非光化学淬灭系数（qN）先降低后升高;④初始荧光(Fo)、最大荧光(Fm)、Fv/Fm变异系数均随胁迫处理程度加深而增大,Fo变异区间为18.182%～26.404%,Fm为16.321%～24.899%,Fv/Fm 为1.291%～33.932%。      

转PEPC基因水稻接种固氮菌的效应

利用~(15)N-同位素技术研究转PEPC基因水稻及无PEPC基因水稻在接种不同固氮菌后的光合特性、产量性状和固氮能力的变化。结果表明:接种水稻联合固氮工程菌处理与未接种固氮菌处理相比,转PEPC基因水稻的PEPC活性、PS Ⅱ光化学效率(Fv/Fm)、净光合速率均明显提高,生物学产量和经济产量也相应增加了38.08％和26.86％;与无PEPC基因水稻相比,转PEPC基因水稻能明显提高水稻联合固氮工程菌的固氮效率。这种水稻光合与固氮相互促进的机理值得深入研究。     

籽用南瓜种质资源农艺性状遗传多样性及亲缘关系研究

通过对18份籽用南瓜材料的36个农艺性状进行遗传多样性分析和亲缘关系分析,结果表明:1、农艺性状的变异系数从9.85%～206.82%,平均变异系数为45.85%.在主蔓刺毛、主蔓色、叶裂程度、白斑有无、雌首花天数、瓜梗长、瓜瘤有无、瓜面蜡粉、瓜横切面形状9个性状上存在着丰富的变异,变异系数均超过50%;2、聚类分析结果发现18份籽用南瓜材料分属于3个南瓜栽培种,分别是中国南瓜、印度南瓜和美洲南瓜,在亲缘关系上,美洲南瓜和中国南瓜近,与印度南瓜远,与传统观点相一致;3、主成分因子分析分别从质量性状和数量性状两个方面说明了耔用南瓜种质资源的遗传多样性,其中,质量性状的贡献率达到50.98%,确定了叶色、叶形、白斑有无、花萼形状、花蕾形状、雌首花日期、主蔓色、主蔓刺毛、瓜梗质地、瓜梗基部膨大形状、瓜溜有无、瓜面蜡粉、瓜面特征、瓜横切面形状、种子周缘、种喙特征16个质量性状是区别不同籽用南瓜栽培种的主要形态指标.     

胡杨异形叶光合生理特性及其与叶形态的关系

研究胡杨3种典型异形叶光合生理、叶形态特征及二者的相互关系,探讨异形叶光合生理性状与叶形态性状的耦合关系及适应策略。结果表明:(1)胡杨异形叶叶长(LL)、叶宽(LW)、叶长/宽比(LL/LW)、叶面积(LA)、叶干物质含量(LDMC)与光合生理性状相关性较高,反映出叶构建模式的改变直接影响异形叶光合生理功能。(2)胡杨3种异形叶的形态性状、光合生理性状之间差异显著(P0.05),卵形叶属净光合速率(P_n)、蒸腾速率(T_r)、光能利用率(LUE)、水分利用率(WUE)、光能吸收转化效率均高的叶形;锯齿阔卵形叶叶厚(LD)、耐强光指标(F_v/F_m)、PSⅡ光合电子传递速率(ETR)和类胡萝卜素(Car)含量高,以热耗散(NPQ)形式清除过剩激发能保护光合机构的正常运转,维持较高的P_n和干物质生产量;条形叶叶薄、比叶面积(SLA)高而叶绿素a/b(Chla/b)值低,吸收的光能主要用于非辐射能量耗散(D+E),光抑制程度重,光合效率低。(3)异形叶光合能力受控因素明显不同,条形叶主要受SLA、气孔导度(Gs)和光合氮利用率(PNUE)的影响,锯齿阔卵形叶主要受光化学猝灭系数(qP)、LD和叶磷含量(LP)的影响,而卵形叶则主要受PSⅡ有效光化学量子效率(F_v′/F_m′)和SLA的影响。(4)胡杨3种异形叶在形态性状与光合生理性状之间的权衡策略不同,通过改变叶形态性状(LW、LD、LA、SLA)差异化地调整异形叶的光合生理功能,形成不同的生理生态适应策略。此外,吸收光能分配比例(P:D+E)反映异形叶吸收光能更多分配用于热能与荧光辐射耗散,降低了光化学反应能量和光合效率,致使胡杨生长速率慢。胡杨异形叶形态性状的改变影响其光合生理功能,二者相耦合来适应荒漠环境和满足生长发育需求。