微环境调控对半夏无糖组培苗光合自养的影响*

 以半夏叶片通过组织培养产生的不定芽为材料,应用植物无糖组培快繁技术,研究探讨了不同光照强度、不同光照时间对半夏无糖组培苗光合生理的影响。结果表明：当光照强度在37.5～112.5μmol/（m ²·s）范围内,半夏无糖组培苗净光合速率、光合色素含量与光照强度呈正相关;随着光照强度的增加,半夏无糖组培苗的蒸腾速率逐渐下降、气孔导度也逐渐减小;随着光照强度增强,半夏无糖组培苗的生长速率明显加快。无糖组培苗苗高、叶面积、主根数及须根数与有糖组培苗相比均显著增加,且无糖组培苗长出大量须根,而有糖组培苗无须根。     

半夏无糖组培苗营养生长和光合生理对增施CO2的响应

以半夏叶片通过组织培养产生的不定芽为材料,探讨在微环境调控条件下,半夏无糖组培苗营养生长和光合生理对增施CO2的响应.研究结果表明:在CO2浓度600-1 800 μmol/mol的范围内,随CO2浓度的增加,半夏无糖组培苗的叶面积、生根率、净光合速率、水分利用率、叶绿素含量逐渐升高,气孔导度、蒸腾速率则逐渐下降.当CO2浓度为(1 500±50)μmol/mol时,半夏无糖组培苗叶片的净光合速率达最大值(10.20±0.27)μmol/(m2·s),且组培苗长出大量须根.研究表明,(1 500±50)μmol/mol是半夏无糖组培苗进行光合作用的最适CO2浓度.     

矮壮素对中薯3号生理特性的影响研究*

 对马铃薯品种“中薯3号”的苗期植株喷施不同浓度的矮壮素(CCC,0 g/L,1.5 g/L,2.0 g/L,2.5 g/L）,研究CCC对植株生理特性的影响;应用³²P示踪技术测定叶片中磷的含量。结果表明,CCC对叶片中磷的含量升高有影响,CCC浓度为2.0 g/L能明显促进植株在各生长时期叶片对含磷量的吸收;CCC使中薯3号在出苗后36 d的叶片净光合速率、细胞间CO₂浓度和气孔导度均低于对照,而在出苗后的46 d、56 d和66 d 叶片净光合速率、细胞间CO₂浓度、气孔导度和蒸腾速率最高;在中薯3号的生育期为36 d、46 d和56 d时,叶片含磷量与其净光合速率、细胞间CO₂浓度、气孔导度和蒸腾速率都有显著的正相关关系。喷施不同浓度的CCC能增加中薯3号的产量,最高增产达10.10%。     

杂交新美柳幼苗光合特性

以杂交新美柳Salix matsudana × alba幼苗为研究材料,采用LI?鄄6400便携式光合测定系统对其光合特性进行研究。结果表明：①自然生长季节,杂交新美柳叶片的净光合速率（P_n）日变化呈单峰曲线,最高峰出现在中午11 : 00,其最大净光合速率（P_max）为20.8 μmol·m^－2·s^－1。②在控制二氧化碳摩尔分数和温度的条件下,光饱和点（P_LS）为1 847.6 μmol·m^－2·s^－1,光补偿点（P_LC）为58.1 μmol·m^－2·s^－1。杂交新美柳的光饱和点和光补偿点都较高,表明它是一种阳性植物。③在控制光照强度和温度的条件下,利用Farquhar模型对杂交新美柳叶片净光合速率-胞间二氧化碳摩尔分数的响应进行拟合,当胞间二氧化碳摩尔分数小于400 μmol·mol^-1时,可算得其最大羧化速率（V_cmax）为91.6 μmol·m^－2·s^－1,二氧化碳补偿点（Г ^*）为46.5 μmol·mol^－1,呼吸速率（R_d）为4.9 μmol·m^－2·s^－1;升高二氧化碳摩尔分数可使杂交新美柳的净光合速率增大,提高叶片对光能的利用率,其叶片二氧化碳饱和点（P_CS）大约在1 000 μmol·mol^－1,同时可算得其最大电子传递速率（J_max）为256.0 μmol·m^－2·s^－1;当二氧化碳过饱和（＞1 000 μmol·mol^－1）时,可算得其磷酸丙糖利用速率（U_TP）为19.7 μmol·m^－2·s^－1。图3表2参18     

光合特性的研究

 为了研究四川桤木不同品系对光的响应，为其引种和扩大栽培提供理论依据，对模拟光条件下H1、H12、J5、J10品系光合特性进行了研究，结果表明：（1）4个桤木品系具有较低的LCP（介于3.16~50.61μmol/<m^-2·s^-1>之间）和较高的LSP（＞800μmol/<m^-2·S^-1>），其LCP、LSP的大小排序均为J10＞H12＞J5＞H1；4个品系能适应多种光照环境。H12、J10强光利用效率高，其生长速度高于H1、J5品系，H1、J5品系利用弱光能力较强；（2）表观量子效率为0.0303~0.0495mol/mol，与自然条件下一般植物的表观量子效率（0.03~0.05mol/mol）基本一致；（3）影响其净光合速率（Pn）主要生理生态因子是气孔导度、胞间CO2浓度和光照强度等，J5、J10品系Pn还受到CO₂R较大的影响；而Tleaf、Vpdl对H1、H12品系的Pn影响比较明显。     

浓度升高对稻米品质的影响

 了解大气CO₂浓度升高对粳稻和籼稻稻米品质的影响，为今后合理筛选育种材料提供依据。以粳稻Asominori与籼稻IR24为材料，田间试验，于2003年和2004年连续2年在FACE（Free Air CO₂ Enrichment，大气CO₂浓度增加200μmol/mol）和正常大气CO₂浓度（约370μmol/mol）下，分析了稻米的加工品质、外观品质和蒸煮食味品质。与对照相比，两年内IR24和Asominori的糙米率、精米率和整精米率等加工品质都显著降低了，降低幅度分别为-3.14%~-0.21%和-3.14%~-0.33%；FACE对水稻粒长、粒宽以及粒形无显著影响；但与对照相比，IR24和Asominori的垩白米率却由对照下的29.63%和30.81%显著降低至18.93%和24.78%；FACE对两品种精米中直链淀粉含量无显著影响，但对RVA(Rapid Viscosity Analyzer)谱中各指标影响显著，其中FACE处理显著提高了两品种的最高粘度，而崩解值、消减值和糊化温度由于受到其它互作效应的影响两年的变化趋势不尽相同，蒸煮食味品质变化复杂；此外，IR24和Asominori的粗蛋白含量由对照下的11.77%和10.23%显著降低至10.97%和9.91%。两年内，IR24和Asominori除加工品质和食味品质表现趋势相同外，外观品质和蒸煮品质表现出籼稻IR24对CO₂浓度升高的响应程度大于粳稻Asominori。     

NO对百草枯胁迫下玉米胚根氧化损伤的效应

 比较不同浓度百草枯(即甲基紫精,MV)、外源NO供体硝普钠(SNP)处理以及SNP和MV交互处理条件下玉米胚根活性氧代谢的变化。结果表明:分别用50,100,150μmol/L的MV溶液处理萌发玉米,MV浓度50μmol/L是诱导玉米胚根活性氧“迸发”的适宜浓度,选择 50μmol/L MV与SNP进行交互处理。不同浓度SNP处理玉米胚根时,其CAT,SOD,POD活性呈现“降升降”的变化趋势。低浓度SNP处理使H₂O₂含量减少、O₂^-生速率降低,高浓度SNP则促进其累积,表明低浓度SNP处理有缓减活性氧形成的作用。50μmol/L MV与不同浓度SNP交互处理萌发玉米,其CAT,POD,SOD活性增强,H₂O₂,MDA含量和O₂^-生速率降低,且O₂^-产生速率与SOD活性变化、CAT活性变化与H₂O₂含量变化存在一定的相关性,表明一定浓度的SNP具有抵御MV氧化胁迫的作用。证实了NO对百草枯胁迫下玉米胚根的氧化胁迫具有明显的缓解作用。     

迪庆马铃薯肥料效应与优化施肥研究*

 应用三因素五水平二次正交旋转组合设计,研究氮、磷、钾肥不同用量和配比对迪庆马铃薯的产量效应,并建立氮、磷、钾施用量与马铃薯产量关系的肥料效应函数模型,以确定迪庆马铃薯的优化施肥量。结果表明,马铃薯最高产量达34147kg/hm ²,施肥量分别是240kg/hm² N, 150kg/hm² P₂O ₅和480kg/hm ² K ₂O;最佳经济产量为34070kg/hm ²,施肥量分别是240kg/hm ² N, 150kg/hm ² P ₂O ₅和420kg/hm ² K₂O;最佳利润产量为28 246kg/hm ²,施肥量分别是60kg/hm ² N, 30kg/hm ² P₂O ₅和120kg/hm ² K ₂O。     

高CO2

 【目的】了解大气CO₂浓度升高对水稻穗部性状遗传表达的影响,为今后合理筛选育种材料提供依据。【方法】以粳稻Asominori与籼稻IR24所衍生的染色体片段置换系（CSSLs）为材料,在已构建的染色体置换系遗传图谱的基础上,对比分析水稻穗部性状在FACE（约570 µmol CO₂·mol^-1）和正常大气CO₂浓度（约370 µmol CO₂·mol^-1）下的变化及其LOD≥3.0时的数量性状位点（QTL）。【结果】FACE下,Asominori和IR24的穗长、一次枝梗数、每穗总粒数、瘪粒数、结实率和着粒密度的表型值均高于对照;而Asominori和IR24所衍生的CSSLs的穗部性状对CO₂浓度升高却呈现出正负两种响应,呈正响应且变化最大的置换系为AI9（穗长）、AI30（一次枝梗数）、AI63（每穗总粒数）、AI62（瘪粒数）、AI50（结实率）和AI2（着粒密度）;FACE和对照条件下共检出15个QTL,分布在第1,3,4,5,6,7,8,12条染色体上;其中,FACE下检测出8个QTL,对照条件下检测出7个QTL。仅有1个QTL（qPB5^-4 ）在FACE和对照条件下同时被检测到。【结论】筛选出了水稻穗部性状对CO₂浓度升高呈极显著正响应的6个置换系,为将来水稻育种提供材料;在FACE和对照下共检测出控制穗部性状的QTL 15个,没有检测到控制穗部性状的QTL与环境显著互作的位点。     

高CO2浓度下水稻穗部性状的QTL分析

【目的】了解大气CO₂浓度升高对水稻穗部性状遗传表达的影响,为今后合理筛选育种材料提供依据。【方法】以粳稻Asominori与籼稻IR24所衍生的染色体片段置换系（CSSLs）为材料,在已构建的染色体置换系遗传图谱的基础上,对比分析水稻穗部性状在FACE（约570 µmol CO₂·mol^-1）和正常大气CO₂浓度（约370 µmol CO₂·mol^-1）下的变化及其LOD≥3.0时的数量性状位点（QTL）。【结果】FACE下,Asominori和IR24的穗长、一次枝梗数、每穗总粒数、瘪粒数、结实率和着粒密度的表型值均高于对照;而Asominori和IR24所衍生的CSSLs的穗部性状对CO₂浓度升高却呈现出正负两种响应,呈正响应且变化最大的置换系为AI9（穗长）、AI30（一次枝梗数）、AI63（每穗总粒数）、AI62（瘪粒数）、AI50（结实率）和AI2（着粒密度）;FACE和对照条件下共检出15个QTL,分布在第1,3,4,5,6,7,8,12条染色体上;其中,FACE下检测出8个QTL,对照条件下检测出7个QTL。仅有1个QTL（qPB5^-4 ）在FACE和对照条件下同时被检测到。【结论】筛选出了水稻穗部性状对CO₂浓度升高呈极显著正响应的6个置换系,为将来水稻育种提供材料;在FACE和对照下共检测出控制穗部性状的QTL 15个,没有检测到控制穗部性状的QTL与环境显著互作的位点。     

微环境调控对半夏无糖组培苗光合自养的影响

以半夏叶片通过组织培养产生的不定芽为材料,应用植物无糖组培快繁技术,研究探讨了不同光照强度、不同光照时间对半夏无糖组培苗光合生理的影响.结果表明:当光照强度在37.5～112.5μmol/(m2·s)范围内,半夏无糖组培苗净光合速率、光合色素含量与光照强度呈正相关;随着光照强度的增加,半夏无糖组培苗的蒸腾速率逐渐下降、气孔导度也逐渐减小;随着光照强度增强,半夏无糖组培苗的生长速率明显加快.无糖组培苗苗高、叶面积、主根数及须根数与有糖组培苗相比均显著增加,且无糖组培苗长出大量须根,而有糖组培苗无须根.     

光照强度对苦槠幼苗生长与光合作用的影响

为了研究弱光环境对林下亚热带常绿阔叶树种苦槠Castanopsis sclerophylla幼苗光合生理和生长的影响,进行了不同生长光强（100%,40%和15%自然光强）处理,并在5月和9月对苦槠幼苗光合以及荧光参数进行测定。结果表明：无论5月和9月,随着生长光强的降低,苦槠幼苗叶片的最大净光合速率、光补偿点和光饱和点均有减小的趋势,尤其在9月,在15%自然光强下分别为13.08 μmol·m^－2·s^－1,9.62 μmol·m^－2·s^－1,198.80 μmol·m^－2·s^－1,显著低于对照（P＜0.05）,分别是对照（19.47 μmol·m^－2·s^－1,22.53 μmol·m^－2·s^－1,350.33 μmol·m^－2·s^－1）的48.9%,76.2%和74.6%;遮光处理下叶片的相对叶绿素含量、叶绿素荧光参数光系统Ⅱ（PSⅡ）最大光化学效率（F_v /F_m）和潜在活性（F_v /F_o）值均高于对照的,存在显著差异（P＜0.05）,且随遮光程度的增加其值均依次增加。这说明,苦槠是一种耐荫树种,遮光可降低其最大净光合速率、光补偿点和光饱和点,以及增加叶绿素相对含量、PSⅡ最大光化学效率和潜在活性,以增强在弱光条件下的生长发育能力。这些现象表明,强光环境对苦槠幼苗的光合作用具有一定的负效应,但对林下的幼苗光合作用与生长却是有利的。图4表2参23     

水淹胁迫对4种园林绿化树种幼苗气体交换参数的影响

对乐昌含笑 Michelia chapensis、红荷Schima wallichii、红苞木Rhodoleia championii 和樟树Cinnamomum camphora 幼苗在根部淹水胁迫下的叶片气体交换参数进行了研究,以便从光合生理角度了解这4种树种的耐水淹生理机制.结果表明,随着水淹胁迫时间的增加,4种幼苗的净光合速率均呈下降趋势,35 d 时均达到最小值,分别为1.87、0.43、-0.26和0.62 μmol·m^-2·s^-1;4种幼苗的叶片气孔导度和蒸腾速率均呈下降趋势,35 d 时4种幼苗的气孔导度分别为0.032、0.005、0.008和0.006 mol·m^-2·s^-1,蒸腾速率分别为0.04、0.13、0.02和0.10 mmol·m^-2·s^-1;乐昌含笑、红荷和樟树的细胞间隙CO₂ 摩尔分数先降后升,而红苞木的细胞间隙CO₂ 摩尔分数持续上升;由主成分分析法得出4种幼苗耐水淹能力为乐昌含笑>红荷>樟树>红苞木.     

二氧化碳倍增对春兰叶片结构的影响

全球大气二氧化碳（CO₂）体积分数持续上升,不仅对全球气候的变迁产生重大影响,而且对植物的叶片形态结构也产生了不同程度的影响。为考察春兰Cymbidium goeringii叶片形态结构对二氧化碳体积分数倍增的响应,在人工气候箱中分别以二氧化碳体积分数370 ± 50 μL·L^-1和700 ± 50 μL·L^-1 对盆栽春兰处理2个月。结果发现,除叶长度与叶厚度没有显著变化外,春兰叶片在二氧化碳体积分数倍增条件下其叶面积、叶绿体质量分数有显著增加,但表皮细胞密度、气孔密度、气孔指数以及气孔开度却呈下降趋势,而且差异显著。图1表1参17     

铅、镉浸种对水稻幼苗生长和抗氧化酶的影响*

 利用不同浓度的Pb（CH₃COO）₂和CdCl₂对水稻浸种，研究Pb²⁺ 和Cd²⁺对水稻萌发和幼苗生长的影响，测定不同浓度处理后种子发芽势、发芽率和幼苗生长情况以及叶片和根尖的SOD,CAT,POD等的活性。结果表明：当Pb²⁺浓度小于 400 mg/L,Cd²⁺浓度小于 5 mg/L 时促进种子的萌发和幼苗的生长，高出这个浓度时则表现出抑制作用；当Pb²⁺浓度小于 400 mg/L,Cd²⁺浓度小于 5 mg/L 时，抗氧化酶SOD,CAT和POD活性提高，MDA含量下降，高出这个浓度时则相反；根的生长和抗氧化系统对Pb（CH₃COO）₂和CdCl₂胁迫比茎叶更为敏感；水稻对Cd²⁺的敏感程度要远大于Pb²⁺。     

蜡蚧轮枝菌昆明菌株（KM9803）对几种蚜虫的室内毒力测定

 蜡蚧轮枝菌昆明菌株（KM9803）对3种供试蚜虫都有较强的致病力。将3种蚜虫的无翅成蚜用1.0×10⁴～1.0×10⁸分生孢子/mL悬浮液处理后，测得该菌株分生孢子对3种蚜虫的致死中浓度LC₅₀ 分别是3.75×10⁴孢子/mL（桃蚜Myzus persicae）,2.74×10⁴孢子/mL（白尾红蚜Uroleucon formosanum）和0.68×10⁴孢子/mL（麦无网蚜Acythosiphon dirhodum）；但芽生孢子对桃蚜的毒力却较强（LC₅₀ 1.87×10⁴孢子/ml）。当用1.0×10⁸孢子/mL浓度的分生孢子悬浮液处理时，对3种蚜虫的致死中时间LT₅₀分别是4.7d(白尾红蚜),3.6d(桃蚜)和3.6d(麦无网蚜)；而用1.0×10⁵孢子/mL浓度的分生孢子悬浮液处理时，LT₅₀分别为6.7d(白尾红蚜),6.0d(桃蚜)和4.9d(麦无网蚜)。     

亚高山草甸土青稞肥料效应与优化施肥研究

 采用三因素五水平二次正交回归设计和田间小区试验,研究亚高山草甸土青稞的肥料效应,并建立肥料效应数学模型。结果表明：在该试验条件下,氮、磷、钾肥施用对青稞产量都有明显的增产作用,其肥料效应顺序为钾肥>磷肥>氮肥。利用计算机对数学模型直接摸拟法寻优,青稞最高产量3909kg/hm ²,施肥量分别是氮（N）：120kg/hm ²、磷(P₂O ₅)120kg/hm ²、钾(K ₂ O)99kg/hm ²。最佳利润施肥量分别是氮（N）：30kg/hm ²;磷(P₂O ₅) 30kg/hm ²;钾(K ₂O)30kg/hm ²。     

不同光照强度对灯盏花无糖组培苗生长发育的影响

 以灯盏花组培不定芽为材料，研究探讨了不同光照强度对灯盏花无糖组培苗生长发育的影响。结果表明：在一定光照强度、一定CO₂浓度范围内，光照强度对灯盏花无糖组培苗生根率、干物质含量的积累具有重要的作用，在适宜的培养条件下，光照强度越强，生根率也越高；强光照对灯盏花无糖组培苗干物质含量的积累明显增强。     

净化后废气作为CO2气肥的施用效果研究

【目的】研究净化后废气作为CO₂气肥对温室黄瓜植株、果实的生长性状及产量、果实品质的影响,旨在为工业废气的农业资源化利用提供实验依据。【方法】自2011-03-28开始,用自制气肥发生器净化小型民用锅炉产生废气,将废气转化为不同浓度（400（CK）,900,1 200,1 500 μmol/mol）CO₂气肥并通施于温室黄瓜,气肥通施持续2个月,测定不同浓度CO₂气肥处理黄瓜的株高、茎粗、瓜条长度、瓜粗、产量及果实品质。【结果】 随着通气时间的延长,各CO₂气肥处理和CK黄瓜的株高、茎粗、瓜条长度、瓜粗均呈显著增大趋势,其中1 500 μmol/mol CO₂气肥处理的各项生长指标均明显高于其他处理。与CK相比,900,1 200,1 500 μmol/mol CO₂气肥处理黄瓜的总产量分别提高了12.1%,15.0%,19.7%。随着CO₂气肥浓度的增加,黄瓜果实中的Vc和可溶性糖含量逐渐增大,硝酸盐含量明显降低,其中1 500 μmol/mol CO₂气肥处理的Vc和可溶性糖含量最高,硝酸盐含量最低。【结论】 通施CO₂气肥可促进温室黄瓜植株和果实的生长,提高黄瓜果实的产量和品质。CO₂气肥的最佳施用浓度为1 500 μmol/mol。     

人参皂苷Rb3对糖尿病模型小鼠的降血糖和抗氧化作用

为探讨人参皂苷Rb₃ 对糖尿病治疗的作用及机理,以链脲佐菌素(STZ)诱导的糖尿病小鼠模型为材料,系统分析了人参皂苷Rb₃ 对糖尿病小鼠在降血糖、降血脂、胰岛素调节及抗氧化机能方面的作用.对小鼠禁食血糖浓度的测定显示,人参皂苷Rb₃ 灌胃给药14 d后对糖尿病小鼠具有极显著的降血糖作用（P<0.01）,其中剂量为30 mg·kg^-1的人参皂苷Rb₃具有更好的降糖效果.人参皂苷Rb₃ 的降糖效果与糖尿病治疗药物盐酸二甲双胍相近.对小鼠血清中总胆固醇(TC)、三酰甘油(TG)及胰岛素（INS）的含量测定发现,人参皂苷Rb₃ 在降低糖尿病小鼠的血脂浓度和提高胰岛素含量方面均具有显著的调节作用,其中剂量为30 mg·kg^-1 的人参皂苷Rb₃ 具有更好的疗效,各项治疗指标均优于盐酸二甲双胍.对小鼠抗氧化机能的分析表明,人参皂苷Rb₃ 在提高糖尿病小鼠血液中超氧化物歧化酶（SOD）活力方面具有显著作用,同时可以有效降低糖尿病小鼠血清中丙二醛（MDA）的含量,这对于改善糖尿病小鼠的抗氧化能力和缓解并发症的发生具有重要意义.