7号同源染色体对小麦气体交换及荧光参数的影响(摘要)(英文)

[目的]研究7号同源染色体(7A、7B、7D)对小麦光合作用的影响,为今后采用遗传和生理生化手段进行小麦的高光效遗传改良提供一定的理论依据。[方法]以山西农科院温室大棚中种植的小麦中国春及其7A、7B、7D染色体缺失植株N7A、N7B、N7D(美国堪萨斯州立大学B.S.Gill教授提供)为材料,于灌浆初期进行相关指标测定,研究小麦7A、7B、7D染色体对小麦光合特性的影响。光合参数采用TPS-1便携式光合作用测定系统的开放式气路进行测定,荧光参数采用由英国Hansatech科学仪器公司生产的FMS-2便携调制式荧光仪测定。[结果]N7A、N7B在灌浆初期的光合速率、气孔导度、原初光化学效率(Fv/Fm)、PSⅡ的实际光化学效率(ФPSⅡ)、PSⅡ的表观电子传递速率(ETR)都明显低于中国春,且差异达显著水平(P0.05),N7D的光合速率、气孔导度都明显高于普通小麦中国春,且差异达显著水平(P0.05),Fv/Fm、ФPSⅡ、ETR也高于中国春,但差异不显著。[结论]7A、7B染色体对光合速率有正效应,与气孔导度和光化学反应(荧光参数)均有关系;7D染色体对光合速率具有负效应,而这种负效应主要与气孔导度有关,与光化学反应(荧光参数)无关。     

喷钙对干旱胁迫下葡萄光合作用及叶绿素荧光参数的影响

[目的]研究外源钙对干旱胁迫下葡萄叶片光合及荧光的影响,探讨钙在干旱胁迫下对叶片光系统的保护机制。[方法]以两年生红地球葡萄为试材,设置干旱、干旱喷钙、CK、CK喷钙4个处理,测定叶片光合及叶绿素荧光参数。[结果]喷施外源钙处理减缓了干旱胁迫下叶片叶绿素的降解,保持了较高的SPAD值;显著提高了叶片的净光合速率(Pn)等光合参数,维持了干旱胁迫下光系统Ⅱ(PSⅡ)较高的活性,光化学猝灭系数(q P)、PSⅡ的天线转换效率(Fv’/Fm’)、光系统Ⅱ最大光化学效率(Fv/Fm)、电子传递速率(ETR)均显著高于对照,初始荧光(Fo)显著小于对照。外源钙通过调节气孔开闭,保持较高的气孔导度;减缓叶绿素的降解,增加光合电子传递,维持较高的ФPSⅡ,进而有效缓解了干旱对葡萄叶片光合作用的抑制,维护了干旱胁迫下光系统Ⅱ的活性。[结论]该研究可为提高葡萄的抗旱能力提供参考。     

小麦安农98005旗叶光合生理特性及其与产量关系的研究

研究了小麦安农98005旗叶的光合生理特性及其与产量性状的相互关系.结果表明,小麦安农98005旗叶具有较强的捕获光能和光合作用的能力,从孕穗期到乳熟期,旗叶的Pn、Fv/Fm、ETR和产量呈单峰变化,在开花期Pn、Fv/Fm、ETR和产量达到峰值,干物质积累量也最高;进入灌浆期以后,Pn、Fv/Fm、ETR和ФPSⅡ衰减速率慢,并能维持一定的叶面积系数,这可能是安农98005的高产的重要生理基础.     

不同LED光源对设施越冬辣椒光合特性和叶绿素荧光参数的影响

采用不同LED光源照射植株,研究不同光质、不同补光时间对设施越冬辣椒光合参数及叶绿素荧光参数的影响。结果表明：不同LED光源、不同补光时间对辣椒叶片的光合速率、气孔导度、蒸腾速率、胞间CO2浓度以及叶绿素荧光参数Fv′/Fm′,qN,ΦPSⅡ,ETR,qP均有显著的影响。采用较短补光时间（6 h和8 h）,RB光和B光均能显著提高辣椒叶片的光合速率、胞间CO2浓度和ΦPSⅡ,ETR,而且补光6 h的效果好于8 h;采用较长补光时间（10 h）时,RB光能显著提高Fv′/Fm′,而W光及RB73光却耗掉更多的热能。RB83处理6 h和8 h能显著提高辣椒的光合作用,可作为设施辣椒越冬生产的补光光源。     

高温胁迫对水稻光合作用和叶绿素荧光特性的影响

[目的]研究高温胁迫对植物光合作用和叶绿素荧光参数的影响。[方法]以不同耐热性的2种水稻品种为材料,303、54、04、5℃温度下处理2 h后于25℃恢复3、6 d,分别在第03、6、天进行光合指标和叶绿素荧光的测定。[结果]高温胁迫导致2种水稻的净光合速率（Pn）的下降。相同温度胁迫下,热敏感品种中优9801号光合速率下降的幅度大于Ⅱ优7号。Ⅱ优7号净光合速率的下降是可逆的,而中优9801号净光合的下降是不可逆的;在30～35℃高温下引起Ⅱ优7号Pn下降的主要因素为气孔因素;当温度达到40℃以上时,Ⅱ优7号Pn的下降主要依赖非气孔因素。非气孔因素是导致高温下中优9801号Pn下降的主要因素;在高温下能够迅速通过降低气孔导度和蒸腾速率从而减少水分丢失可能是Ⅱ优7号较中优9801号耐热的原因之一;高温引起热敏感品种中优9801号F0升高,Pn、Fv/Fm、qP、ETR显著下降,表明其PSⅡ反应中心遭到破坏或可逆失活,从而导致电子传递受阻,光化学效率降低,这是造成其光合速率下降的非气孔因素之一。[结论]在同样的高温胁迫下,耐热品种Ⅱ优7号的荧光参数F0升高以及Pn、Fv/Fm、qP、ETR下降的幅度均明显小于中优9801号,并且在高温结束后6天可完全恢复到对照水平。PSⅡ较强的稳定性及自我修复能力是Ⅱ优7号耐热性较强的重要原因。     

聚乙二醇胁迫对茶树幼苗叶片叶绿素荧光特性的影响

以铁观音为试验材料,研究了聚乙二醇（PEG）胁迫对茶树幼苗叶片叶绿素荧光特性的影响.结果表明,在PEG胁迫下,茶树幼苗叶片的基础荧光（Fo）显著升高,最大荧光（Fm）、可变荧光（Fv）、PSⅡ原初光能转化效率（Fv/Fm）、PSⅡ的潜在活性（Fv/Fo）显著下降,说明PEG胁迫使茶树幼苗叶片PSⅡ反应中心受到伤害;PEG胁迫还降低了茶树的光化学反应速率（Prate）,缩短了荧光上升时间（T1/2）、抑制了PSⅡ反应中心电子的传递（ETR降低）,导致天线色素热耗散速率（Drate）和光合功能相对限制值[L（PFD）]升高,光化学猝灭（qP）和PSⅡ实际光化学效率（Yield）显著下降.     

水分胁迫对沙冬青气体交换和 叶绿素荧光的影响

使用LI-6400 光合测定系统及其配备的荧光叶室测定了不同水分状况下沙冬青气体交换及叶绿素荧 光变化特征。结果表明院沙冬青光合速率尧蒸腾速率和气孔导度与水势的关系均可模拟为y=a+b（1原e-kx）、叶绿素荧 光特征指标水势关系呈y=ae-bx^k曲线;沙冬青光合速率尧蒸腾速率尧气孔导度和叶绿素荧光特征指标值随着植物水 势下降均呈下降趋势、光合速率尧蒸腾速率尧气孔导度下降的初始水势（初始胁迫水势）明显小于叶绿素荧光特征 指标、光合速率水势补偿点尧蒸腾速率临界点水势和气孔导度临界点水势与叶绿素荧光特征指标NPQ尧qP 和ETR 初始胁迫水势基本相同、而明显小于荧光指标Fv/Fm 初始胁迫水势。研究指出、可用气孔导度水势临界值作为评 价光合作用气孔调节和非气孔调节的界限、Fv/Fm 水势临界值可作为植物水分胁迫临界值院当水势大于气孔导度 水势临界值时、属于气孔调节水势范围;当水势小于气孔导度水势临界值时、植物以非气孔调节为主。当水势大于 Fv/Fm 水势临界值时、植物处于轻度或中度水分胁迫;当水势小于Fv/Fm 水势临界值时、植物处于重度水分胁迫。 结果表明、沙冬青气孔调节水势临界值为-3.81~-5.26 MPa、重度水分胁迫水势临界值为-8.05~-14.53 MPa、临界 值具有生长季节差异。     

干旱胁迫对小麦生理特性及产量的影响

试验主要进行了干旱胁迫对小麦光合生理、叶绿素荧光参数和生物量及产量影响的研究。结果表明,干旱胁迫使小麦在灌浆期的净光合速率、气孔导度、蒸腾速率分别减少44.81%,71.35%,60.04%,水分利用效率增加了50.66%;在开花期,干旱胁迫使叶绿素荧光参数Fv/Fm,ΦPSⅡ,q P均显著降低,NPQ显著增加;在灌浆期,干旱胁迫对小麦叶绿素荧光参数Fv/Fm,Fv'/Fm',ΦPSⅡ,q P,NPQ均无显著影响;干旱胁迫使小麦株高、穗数等下降,地上部分生物量和产量分别下降48.75%和57.83%。干旱胁迫下,小麦叶片气孔导度下降,使CO2供应受到影响,降低了叶片净光合速率,使小麦光合代谢物下降;干旱胁迫使叶片PSⅡ反应中心遭到破坏,导致光合潜力下降,造成小麦长势变弱,地上部分生物量、产量也随之下降。     

免揭地膜不同施氮量对烟叶叶绿素荧光参数的影响

研究了大田烤烟全生育期免揭地膜不同施氮量对烟叶光合作用和叶绿素荧光参数的影响,结果表明:随着施氮量的增加,烟叶光合速率、气孔导度和蒸腾速率都随之增大。虽然免揭地膜可以减少高降雨量对肥料流失的影响,但也给烤烟生长造成了一定的胁迫,施氮量越高,PSⅡ最大光化学效率Fv/Fm和Fv/Fo值越大,叶片吸收光能的光化学猝灭参数qP下降,可变荧光的非光化学猝灭参数qNP上升,表观光合电子传递速率(ETR)和PSⅡ实际光化学效率ΦPSⅡ值均降低。     

中华红杨叶片生长过程中光合特性及花青素的关系研究

[目的]探讨红杨叶片发育过程中从幼叶到老叶的光合特性和花青素的关系。[方法]通过气体交换、叶绿素荧光和光谱技术研究了中华红杨叶片发育过程中的光合特性及与气孔发育的关系。[结果]①随着叶片的生长,花青素含量逐渐降低,叶绿素含量迅速增加。②光饱和光合速率随着叶片面积的增加而持续升高,但气孔导度的增加明显滞后。③增加CO2浓度时不同发育阶段的叶片净光合速率均有大幅度增加,但叶片发育后期光合速率增加程度较大。④光系统Ⅱ（PSⅡ）的最大光化学效率（Fv/Fm）在叶片发育过程中增加幅度较小（〈15%）。[结论]叶片发育过程中存在明显的气孔限制;随着中华红杨叶片的生长光合机构逐步完善,叶绿素含量增加和花青素含量降低是叶片从红色逐渐变成绿色的主要原因。     

旱作小麦控释氮肥释放特征研究

[目的]研究在水分胁迫条件下不同控释肥料释放特征及对小麦生长发育和产量影响.[方法]利用旱地小麦大田实验,以仅施磷钾肥和优化施肥为对照,选用4种不同的包膜材料控释肥A、B、C和D.[结果]在磷钾水平相同条件下,控释氮肥A和B均能显著提高小麦产量,亩穗数是导致产量差异的主要原因;控释氮肥A和B在冬前分别释放了44.4％和46.3％,拔节期释放了72.1％和69.8％,收获期释放了88.0％和91.5％,能够满足旱作小麦全生育期的氮肥需求;另外与OPT(优化施肥)处理相比,控释肥A和B氮素积累量分别增加1.39、2.09 kg/667 m2,氮肥利用率增加8.66和13.04个百分点,氮肥偏生产力增加9.00、7.22kg/kg,[结论]控释肥A和B对旱作冬小麦效果最好.     

不同播量对中筋小麦扬麦11号产量的影响

[目的]为里下河地区中筋小麦的高产栽培提供理论依据。[方法]设A、B、C、D、E5个处理（播种量依次为60、90、120、150、180kg／hm^2）,研究不同播量对扬麦11号穗粒结构、产量及其构成因素的影响。[结果]处理C单产最高,达441．8kq,比最低产量高65．34kg。扬麦11号高产的播量约为120kg／hm^2。各处理的有效穗数分别为22．1万、23．4万、25．7万、25．9万、26．3万。处理A的群体总实粒数最小,为14851．2万／hm^2;处理C的千粒重最高,为41．93g,处理E的千粒重最低,为39．47g,其余各处理的千粒重均在40g以上。处理A群体的平均穗长为10．32cm,比处理E群体的平均穗长长0．82cm。在播量为120kg／hm^2时成穗率最高,达45．73％;播量为180kg／hm^2时成穗率最低,为34．07％。[结论]不同播量对产量影响显著,产量随着播量的增加先增加后减少。     

小麦光温敏雄性不育系BS366抽穗期的QTL分析

[目的]对小麦光温敏不育系BS366的抽穗期进行QTL分析,为BS366的品种改良和标记辅助育种奠定基础。[方法]以小麦光温敏雄性不育系BS366和常规品种Baiyu149杂交得到的234个DH（doubled haploid）株系为材料,于2007～2008年分别种植于北京海淀和安徽阜南试验田,采用复合区间作图法,对抽穗期进行QTL分析。[结果]共检测到15个抽穗期QTL,在两地都检测到的QTL有8个,分别位于染色体1B、2A、2D、3B（2个）、6B（2个）和7B,单个QTL的贡献率为2.42%～10.98%。[结论]在1B染色体上新发现了一个抽穗期QTL,丰富了QTL资源。在两地都检测到的8个QTL,可用于小麦光温敏雄性不育系BS366抽穗期的改良和标记辅助育种。     

小麦光温敏雄性不育系BS366抽穗期的QTL分析

[目的]对小麦光温敏不育系BS366的抽穗期进行QTL分析,为BS366的品种改良和标记辅助育种奠定基础。[方法]以小麦光温敏雄性不育系BS366和常规品种Baiyu149杂交得到的234个DH（doubled haploid）株系为材料,于2007~2008年分别种植于北京海淀和安徽阜南试验田,采用复合区间作图法,对抽穗期进行QTL分析。[结果]共检测到15个抽穗期QTL,在两地都检测到的QTL有8个,分别位于染色体1B、2A、2D、3B（2个）、6B（2个）和7B,单个QTL的贡献率为2.42%~10.98%。[结论]在1B染色体上新发现了1个抽穗期QTL,丰富了QTL资源。在两地都检测到的8个QTL,可用于小麦光温敏雄性不育系BS366抽穗期的改良和标记辅助育种。     

生防细菌B296·B253对小麦纹枯病防病效果的研究

[目的]研究生防细菌B296、B253对小麦纹枯病的防病效果。[方法]从土壤中筛选2株生防细菌(B296和B253),研究其对小麦纹枯病菌(Rhizoctonia cerealis)的生物活性,并对其防病效果进行分析。[结过]结果表明,生防细菌B296、B253对小麦纹枯病菌的抑菌率分别达85.9%和83.8%。在灭菌土中,生防菌的防效要明显高于自然土中的防效,B296达57.96%,B253达69.43%。生防菌B296和B253田间试验防效分别为55.16%和37.05%。[结论]该研究为小麦纹枯病的防治提供理论依据。     

不同小麦品种遗传多态性研究——基于小麦反转录转座子Wis2-1A的IRAP分析

[目的]对不同小麦品种的遗传差异进行客观评估。[方法]提取21种小麦幼苗总DNA,利用基于小麦反转录转座子Wis2-1A的分子标记技术作IRAP分析,对其遗传多态性进行评价。[结果]电泳结果进行聚类分析,有19个品种聚成不同遗传距离的类群,绝大多数小麦品种得到了充分的区分,对不同品种的小麦遗传多样性进行了客观评价。[结论]基于小麦反转录转座子Wis2-1A的IRAP分析,可作为小麦育种判断遗传距离的依据。     

窄行稀条播对小麦衰老指标的影响

[目的]为小麦抗衰老水肥管理提供参考。[方法]以山农9-1（大穗型）和山农9801（多穗型）2个小麦品种为材料,分别设置窄行稀条播B3（行距10cm）和常规条播B6（行距20cm）2个处理,研究不同处理对小麦旗叶SOD、POD活性和MDA含量的影响。[结果]从抽穗至花后30d,B3处理2品种旗叶的SOD活性均大于B6处理。开花至花后30d,B3处理山农9—1旗叶的POD活性高于B6处理;抽穗至花后30d山农9801旗叶的POD活性始终高于B6处理,且开花至花后10dPOD活性最高。B3处理2品种旗叶的MDA含量均低于B6处理。[结论]窄行稀条播可明显延缓小麦衰老。     

春小麦碳同位素分辨率及相关指标数量遗传分析

[目的]为抗旱节水小麦新品种的选育提供理论依据。[方法]以17份春小麦品种为试验材料,分别测定其碳同位素分辨率（Δ）、水分利用效率（WUE）、灰分、比叶重（SLDW）、光合气体交换参数,并分析相应指标的遗传效应。[结果]各指标在品种间均存在显著或极显著差异。ΔGm、ΔSm、株高、maGm、T1的广义遗传力（h2B）较高,分别为76.20%、85.30%、90.61%、85.30%、87.14%;Tr、Ci的hB2中等（51.53%和66.69%）。ΔGm、ΔSm、maGm、maLa、SLDW、T1、Tr、Pn、Ci、Ci/Ca的遗传变异系数较小,GCV变幅为1.4%～8.5%;株高、WUE、Pn/Tr的遗传变异系数中等,GCV变幅为10.84%～16.19%;Gs、maSm的遗传变异系数较大,GCV分别为30.9%和42.2%。[结论]该研究为抗旱春小麦品种优良性状的选择提供了指导。     

小麦多酚氧化酶(PPO)活性的基因型环境及其互作效应的分析

[目的]探讨基因型、环境及其互作对小麦多酚氧化酶活性的影响,为小麦面团色泽性状的改良和优势区域种植提供理论参考。[方法]在宿州和涡阳地区种植面粉多酚氧化酶(PPO)活性差别较大的13个小麦主栽品种(系),研究基因型、环境及其互作对小麦面粉PPO活性的影响。[结果]宿州地区安农0236的面粉PPO活性最高,而涡阳地区皖协2691的面粉PPO活性最低。在同一地区,基因型及其互作对小麦面粉PPO活性都有显著影响,不同基因型的PPO活性均大于互作的PPO活性。小麦面粉PPO活性的品种与试点互作效应十分明显,不同试点、不同品种(系)的PPO活性差异显著。[结论]研究品质性状基因型与环境的互作效应,对小麦品质遗传改良和优质小麦的区域化生产具有重大意义。