南疆地区2个引种大樱桃品种光合特性对比研究

在新疆林业科学院佳木试验站,以7~8年生拉宾斯和艳阳为试验材料,利用Li-6400光合作用测定系统对2个樱桃品种（拉宾斯、艳阳）的净光合速率（P_n）、气孔导度(G_s)、胞间CO₂的浓度（C_i）、蒸腾速率（T_r）和水分利用效率（WUE）以及光响应曲线6个生理指标的测定分析。结果表明:拉宾斯与艳阳的P_n、G_s均呈极显著差异,C_i、T_r、WUE均无显著差异;拉宾斯的P_n呈“单峰”曲线,艳阳的P_n呈“双峰”曲线,艳阳存在光合“午休”现象;拉宾斯、艳阳的T_r均呈单峰曲线分布,在整个日变化过程中拉宾斯的T_r比艳阳高;2个品种在11:00-13:00、15:00-17:00时,主要受到气孔限制的影响,P_n和T_r均出现下降;19:00-21:00时,随着外界光照辐射减弱,2樱桃品种的P_n和T_r再次出现下降;2种引种大樱桃中拉宾斯较艳阳而言是一种高光合、高蒸腾速率、高气孔导度的品种,且在高光辐射条件下不易发生光抑制,更有利于适应南疆地区高光照的外界环境。     

3个苹果品种气体交换特性及其对环境因子的响应

利用Li-6400光合作用系统对3个苹果品种（富士、早富一号、新富一号）的净光合速率（P_n）、气孔导度(G_s)、胞间CO₂的浓度（C_i）、蒸腾速率（T_r）和水分利用效率（WUE）以及光响应曲线等生理指标进行测定、对比分析。结果表明:1）3个苹果品种均是高光合、高蒸腾、高水分利用效率的品种,富士光饱和点(LSP) 和光补偿点(LCP)分别为1 542.8 μmol·m^-2·s^-1、30.4 μmol·m^-2·s^-1,早富一号LSP和LCP分别为1 618.8 μmol·m^-2·s^-1、26.6 μmol·m^-2·s^-1,新富一号LSP和LCP分别为1 189.4 μmol·m^-2·s^-1、41.8 μmol·m^-2·s^-1。2）富士的P_n、T_r日变化呈“单峰”曲线;早富一号、新富一号的P_n、T_r日变化均呈“双峰”曲线分布,并且存在光合“午休”现象。3）影响富士P_n、T_r日变化的主要内外界环境因子及作用大小的顺序分别依次为:PPFD>G_s、RH>T_air >G_s;影响早富一号P_n、T_r日变化的主要内外界环境因子以及作用大小的顺序分别依次为:PPFD >G_s>RH、RH>T_air>G_s>PPFD;影响新富一号Pn、T_r日变化的主要内外界环境因子以及作用大小的顺序分别依次为:PPFD >G_s > RH>T_air、RH>T_air >G_s> PPFD。     

施氮及不同根系分隔模式对尾巨桉和降香黄檀幼苗叶片氮含量及光合生理特性的影响

以尾巨桉与降香黄檀幼苗作为盆栽试验材料，设置2种不同根系分隔模式:塑料膜隔（SB）与不隔(NB)，不同施N水平:对照组(CK)、3 g·盆^-1(N₁)、6 g·盆^-1(N₂)，研究尾巨桉与降香黄檀间作模式下对光合生理特性和叶N含量的影响，测定植物叶片的净光合速率P_n、气孔导度G_s、胞间CO₂浓度C_i、蒸腾速率T_r、叶N含量N_leaf、光合N素利用率（PNUE）。结果表明，施N能显著提高尾巨桉与降香黄檀的光合生理特性；根系不分隔处理提高了尾巨桉光合生理特性，但对降香黄檀有抑制作用。尾巨桉在NB-N₂处理下P_n显著高于(10.99%) SB-N₂处理，降香黄檀在SB-N₂处理下P_n显著高于(8.74%) NB-N₂处理。尾巨桉与降香黄檀的叶氮含量与其光合生理特性间存在极显著关系，尾巨桉与降香黄檀N_leaf分别与G_s、T_r、P_n之间存在极强正相关性，N_leaf与C_i之间存在极强负相关性。桉树引入固N树种混交，可有效提高其光合作用效率，是提高其生产力的主要措施。     

塔河中游不同生境天然胡杨林木的光合与蒸腾特性

利用CIRAS Ⅱ光合测定系统对塔河中游不同生境下生长的中龄林天然胡杨林光合生理参数进行测定比较,探究天然胡杨林对不同生境适应和响应机制。结果表明,中生生境条件下的天然胡杨林最大净光合速率（P_nmax）极显著高于其他生境下生长的胡杨林,旱生生境下天然胡杨林LSP、LCP和Rd显著低于中生和水淹生境。天然胡杨林除了T_r外,P_n、胞间CO₂浓度、G_s和WUE对光强敏感,其中胞间CO₂浓度与光强呈显著线性负相关;不同生境下T_r、胞间CO₂浓度和G_s之间差异极显著（P＜0.01）,而P_n和WUE差异不显著（P＞0.05）,但其大小有差别。中生生境下天然胡杨林表现较强的生活力,表现为更高的光合速率（16.71 μmol·mol^-2·s^-1）、水分利用效率（2.40 μmol·mmol^-1）以及低蒸腾速率（6.33 mmol·m^-2·s^-1）;旱生生境下通过关闭气孔来降低水分散失并使通过气孔进入叶片的CO₂减少、引起C_i下降,致使T_r下降（17.18％）大于P_n降幅（7.20％）,从而提高水分利用效率来适应干旱环境;水淹生境下天然胡杨林的大部水用以维持其较高蒸腾,用于合成有机物的水分较少,降低水分利用效率。因此,塔河中游的天然胡杨林在高温、高湿、光照强烈和干旱的生境呈现出不尽相同的生态适应策略。     

干旱胁迫对不同花生品种光合特性和产量的影响

通过干旱棚控制土壤水分,研究全生育期干旱对12个花生品种叶绿素含量、光合特性以及产量性状的影响。结果表明：在长期干旱胁迫下,丰花6号、白沙1016等品种叶绿素含量显著下降,而海花1号、丰花5号、丰花4号、丰花2号等品种叶绿素含量增加;各花生品种叶绿素a/b值在干旱胁迫后均显著下降;长期干旱胁迫后各花生品种叶片净光合速率和蒸腾速率明显下降,胞间CO2浓度显著上升,说明光合速率下降的主要原因是非气孔限制因素;干旱胁迫导致各花生品种荚果和子仁产量显著降低,丰花5号和丰花1号抗旱性最为突出,抗旱性指数在0.70以上,农大818、丰花3号、鲁花11号、丰花4号也表现出较高的抗旱性。     

不同覆盖栽培年限雷竹林光合生理研究

为揭示覆盖栽培竹林生理生态变化机制,给竹林生态修复技术研究提供依据,分别对覆盖0、3、6、9 a和12 a雷竹林光合性状和光响应特征等进行研究。结果表明:竹林净光合速率（P_n）随覆盖年限增长,逐渐减小,在覆盖6 a时显著减小;气孔导度（G_s）随覆盖年限增长,逐渐减小,覆盖9 a时显著减小;覆盖6 a后竹林胞间CO₂浓度（C_i）均高于覆盖0、3 a竹林;蒸腾速率（T_r）总体随竹林覆盖年限增长,逐渐减小,在覆盖3 a时即显著减小;竹林水分利用效率（WUE）以覆盖3 a竹林最高,覆盖12 a竹林最低;P_n与G_s呈极显著正相关,与T_r呈显著正相关,与C_i呈负相关,但相关不显著;竹林光响应过程中,光合有效辐射（PAR）达20 μmol·m^-2·s^-1后,覆盖3 a竹林P_n均高于其他竹林,PAR升高至400 μmol·m^-2·s^-1后,各竹林P_n以覆盖12 a竹林最低;覆盖3 a竹林潜在最大净光合速率（P_max）最大,覆盖12 a竹林最小;覆盖0 a竹林光补偿点（LCP）最低,覆盖6 a后竹林LCP均在10.000 μmol·m^-2·s^-1以上;覆盖6 a竹林光饱和点（LSP）最高,达737.703 μmol·m^-2·s^-1。结论认为:覆盖对竹林光合作用起到制约作用,覆盖时间越长,竹林越难以形成可持续生产力;竹林覆盖至第6年,光合生理发生显著减弱,竹林种群受覆盖胁迫越来越严重,此时,需要及时养竹以更新竹林和采取有效的竹林恢复措施,同时,要重点开展竹林土壤生态修复技术研究,以促进实现竹林可持续经营。     

外源糖调控玉米光合系统和活性氧代谢缓解盐胁迫

【目的】揭示外源单糖葡萄糖（Glc）和双糖蔗糖（Suc）对中性氯化钠盐胁迫玉米幼苗生长发育及其生理生化机制,以及两种类型糖在缓解玉米盐胁迫的作用效果。【方法】以自主选育的玉米品种垦玉6号为材料,在植物生长室采用1/2 Hoagland营养液培养玉米幼苗。玉米培养至两叶一心时分别采用0.5 mmol·L^-1 Glc和Suc预处理3 d,以1/2 Hoagland营养液为空白对照,以等浓度甘露醇为渗透对照;然后,采用150 mmol·L^-1 NaCl（1/2 Hoagland营养液配制）对玉米幼苗进行盐胁迫处理4-6 d,以相应糖预处理和空白处理玉米的非盐胁迫为对照。于处理第4天取第2片全展叶进行玉米光合相关和抗氧化等各项生理生化指标测定;于处理第6天进行株高、根长和干重测定;同时于处理第2、4、6天采用Li-6400XTR光合仪测定光合参数的动态变化。【结果】与空白未处理对照相比,Glc和Suc预处理导致玉米幼苗根长、干重和叶片含水量增加,但是显著提高玉米幼苗株高,分别增高了6.39%和4.86%,并维持叶片较高的净光合速率（P_n）,其它供试生理生化指标变化不显著;同时,盐胁迫可明显抑制玉米幼苗生长,盐处理6 d株高和根长降低了16.37%和12.17%,地上部及地下部干重分别降低了20.69%和25.00%。盐处理导致玉米叶片中硫代巴比妥酸反应物（TBARS）和过氧化氢（H₂O₂）含量显著增多,抗氧化酶的活性显著降低,叶片P_n、气孔导度（G_s）、蒸腾速率（T_r）、Hill反应活性, 原初光能转换效率（F_v/F_m）、光合色素含量显著下降, 其中胞间CO₂浓度（C_i）随着胁迫时间的延长呈先下降后上升的趋势;重要的是, 外源Glc和Suc预处理可显著促进盐胁迫下玉米幼苗生长和干物质积累, 其中Glc预处理的玉米株高、根长、地上和地下干重较S处理分别增加6.12%、4.49%、15.65%、18.52%, Suc预处理分别增加7.34%、4.87%、17.39%、22.22%。外源Glc和Suc预处理能有效改善玉米幼苗的光合作用, 显著减缓盐胁迫下玉米叶片P_n、T_r、G_s、F_v/F_m的下降速度, 缓解C_i的升降速度,提高叶片Hill反应活性,增加叶片持水量和光合色素的含量。同时,Glc和Suc预处理还显著减少盐胁迫下玉米叶片中硫代巴比妥酸反应物（TBARS）和过氧化氢（H₂O₂）的含量,提高叶片超氧化物歧化酶（SOD）、抗坏血酸过氧化物酶（APX）、谷胱甘肽过氧化物酶（GPX）的活性,其中,Suc预处理在清除H₂O₂及提高叶片Hill反应活性两方面均显著高于Glc。此外,与空白盐胁迫处理相比,除引起玉米叶片Hill反应和叶绿素a（Chl a）的显著变化外,采用等渗的甘露醇预处理玉米幼苗其供试生理生化指标未发生显著改善,亦未能引起供试生物学指标的显著改善。【结论】正常生长条件下,Glc和Suc处理可通过维持叶片较高的P_n,促进玉米幼苗地上部分生长;盐胁迫条件下,外源Glc和Suc不仅维持玉米幼苗较高P_n,而且通过增强光合膜系统稳定性、增加光合色素含量、提高PSII反应活性、改善玉米叶片气孔开放及碳同化能力等生理生化机制提高玉米幼苗的耐盐性。     

配方施肥对刨花润楠幼苗生长和光合生理的影响

采用正交试验设计,研究不同配比施肥对刨花润楠幼苗生长和光合生理的影响。对生长及光合生理指标测定表明,不同处理的刨花润楠的地径生长量比对照（CK）提高9.14%~123.60%;株高生长量比CK提高10.14%~86.12%;生物量比CK提高0.85%~74.87%。对刨花润楠光合指标影响是叶绿素总含量比CK增加12.58%~67.65%;净光合速率（P_n）值比CK提高6.0%~294.33%;蒸腾速率(T_r)值比CK提高27.80%~280.51%;气孔导度(G_s)值比CK提高0~300.00%;施肥对胞间CO₂浓度(C_i)值的影响呈现一定的波动,CK的胞间CO₂浓度(C_i)值最高。氮肥是影响株高、生物量生长、总叶绿素含量以及光合生理指标的重要因子,钾肥是影响地径生长的重要因子。综合评价表明,施肥量为N:240 mg·株^-1、P:36 mg·株^-1、K:162 mg·株^-1 (按纯N、P、K含量计算)对刨花润楠的生长和生理指标的促进作用最显著。     

盐胁迫下嫁接对梅花光合生理特性和叶绿素荧光参数的影响

研究盐胁迫对梅花光合作用的影响对土地盐渍化地区的梅花种植具有重要意义。选取5个不同水平的盐浓度,以 ‘丰后’梅的自根苗和嫁接苗为材料,研究对其光合生理特性和叶绿素荧光参数的影响。结果表明,随着盐浓度的增加,自根苗和嫁接苗的净光合速率（P_n）、气孔导度（G_s）、蒸腾速率（T_r）、可变荧光（F_v）、潜在光化学效率（F_v/F₀）、PSⅡ最大光化学量子产量（F_v/F_m）、PSⅡ有效光化学量子产量（F_v′/F_m′）、PSⅡ实际光化学量子产量（Y(Ⅱ)）、表观光合电子传递效率（ETR）和光化学猝灭系数（qP）呈现下降趋势,叶片胞间CO₂浓度（C_i）和非光化学淬灭系数（NPQ）呈现上升趋势且自根苗弱于嫁接苗。在0.3%盐处理下自根苗和嫁接苗的光合能力没有受到较大影响,而0.6%~0.9%盐处理下嫁接对提高植物光合能力具有显著作用,在1.2%~1.5%盐处理下不具有显著作用。自根苗在各浓度处理下受到非气孔限制,嫁接苗在0.3%处理下受到的是气孔限制,在0.6%~1.5%处理下受到非气孔限制。     

夜间低温对白菜型冬油菜光合机构的影响

【目的】探讨夜间低温对白菜型冬油菜叶片光合机构的影响机理及品种间差异。【方法】采用人工气候室内模拟夜间低温对白菜型冬油菜幼苗叶片气孔形态、叶绿体超微结构、光合特性及产物分配与积累的影响。【结果】昼/夜温度为20℃/10℃时,与弱抗寒品种天油2号相比,超强抗寒品种陇油7号生长点较低,株型匍匐,叶色深,叶绿素含量、胞间CO₂ 浓度（C_i）、叶片净光合速率（P_n）处于同一显著水平。当夜间温度降至5℃处理7 d后,不同抗寒品种气孔导度（G_s）、C_i、P_n下降,叶绿素含量、根/冠升高,表明低夜温下不同品种均有更多光合产物被优先输送到根部;天油2号叶片叶缘、叶尖呈卷曲状或水渍斑状,表现明显冻害症状,陇油7号叶色加深,叶片平展,生长点下陷,未见冻害;夜温降低处理后白菜型冬油菜叶片叶绿素均升高,不同品种叶绿素升高幅度明显不同,天油2号比对照升高6.0%,陇油7号升高9.6%;此时,天油2号大部分气孔关闭或半关闭,其叶片胞间C_i高于陇油7号,G_S、P_n显著低于陇油7号,表明在夜间温度为5℃时,天油2号光合作用受到显著抑制,非气孔限制是引起其光合效率降低的主要原因;而陇油7号在5℃低夜温条件下,叶片气孔大部分仍保持开放,叶片P_n、C_i虽略有下降,但与对照（昼夜温度为20℃/10℃）处于同一显著水平,在5℃低夜温条件下仍保持较高的光合能力。昼/夜温度为20℃/10℃时,白菜型冬油菜叶绿体紧贴细胞内壁整齐排列,基粒片层垛堞整齐紧密,基质片层整齐有序,叶绿体外形呈梭状或单面凹透镜形,内含淀粉颗粒,陇油7号淀粉粒数量和直径均大于天油2号;当昼/夜温度降为20℃/-5℃时,天油2号下部叶片已全部干枯,持绿叶片叶出现水渍状冻害,陇油7号心叶深绿色,下部叶变黄,但叶片平展,叶面呈块状泛红;天油2号相邻叶绿体融合、叶绿体外膜破裂、释放出內溶物,基粒溶解、基质片层断裂,叶绿体膜有序结构完全损坏;陇油7号叶绿体外膜完整清晰,保持部分基粒结构,基质片层结构较完整,其内仍有少量淀粉粒存在;-5℃低夜温处理后冬油菜不同品种C_i升高,叶绿素含量、G_s、P_n下降;但不同品种叶绿素含量、气体交换参数等存在显著差异,天油2号叶绿素含量显著低于陇油7号,其P_n迅速降低到0.210 μmol CO₂·m^-2·s^-1,比对照下降256.2%,陇油7号P_n为0.434 μmolCO₂·m^-2·s^-1,是天油2号的2.06倍,在-5℃低夜温处理后陇油7号仍有较高的光合速率;陇油7号根/冠显著高于天油2号,表明陇油7号更多光合物质被优先输送到根部保存。【结论】低夜温造成白菜型冬油菜叶绿体光合膜结构损伤,引起叶片P_n降低,昼/夜温度为20℃/5℃时,P_n的下降主要与气孔限制相关,而昼/夜温度为20℃/-5℃时,P_n下降主要由非气孔限制引起。     

干旱胁迫对油菜蕾薹期生理特性及农艺性状的影响

【目的】针对长江流域特别是长江上游近几年春季降水偏少易导致干旱的特点,研究水分胁迫对油菜蕾薹期生理特性及农艺性状的影响,为揭示油菜蕾薹期抗旱机制及抗旱品种选育提供理论依据。【方法】采用盆栽的方式,在遮雨网室对两种抗旱性不同的油菜品种中双10号（抗旱性弱）和94005（抗旱性强）蕾薹期进行干旱胁迫,以各性状的抗旱系数研究油菜相关生理指标及农艺性状的变化,在此基础上筛选出适用于该区域油菜蕾薹期抗旱性鉴定的指标。【结果】随着干旱时间的延长,两种油菜的叶片净光合速率、气孔导度、蒸腾速率、胞间二氧化碳浓度、RWC、叶绿素含量、RuBP羧化酶活性、株高、茎粗、一次分枝数以及单株产量抗旱系数均呈下降趋势,下降幅度与胁迫时间成正相关。其中,气孔导度、蒸腾速率抗旱系数下降幅度与材料抗旱性成正相关,其余指标则与材料抗旱性成负相关。抗旱性弱的材料气孔限制值、水分利用率抗旱系数分别呈现出上升-下降与一直下降的趋势,抗旱性强的材料则均为上升趋势。POD、SOD、CAT活性、可溶性糖以及可溶性蛋白相对值随着干旱胁迫时间的延长先升高后下降,抗旱性强的材料增加幅度高于抗旱性弱的材料;细胞膜透性、丙二醛（MDA）含量和脯氨酸相对值随干旱胁迫时间的延长呈上升趋势。对干旱胁迫下的油菜蕾薹期和复水后的成熟期相关指标之间的关系进行分析表明,干旱胁迫下,产量与净光合速率、RWC、叶绿素含量和一次分枝数抗旱系数呈极显著正相关,与细胞膜透性、MDA含量抗旱系数呈显著负相关。主成分分析将单株产量、净光合速率、胞间二氧化碳浓度、气孔限制值、水分利用率、RWC、叶绿素、RuBP羧化酶、SOD、POD、CAT、细胞膜透性、MDA、可溶性糖、株高、茎粗及一次分枝数划分为第一主成分;将叶片气孔导度、蒸腾速率、脯氨酸、可溶性蛋白划分为第二主成分。【结论】第一主成分的各指标（单株产量、净光合速率、胞间二氧化碳浓度、气孔限制值、水分利用率、RWC、叶绿素、RuBP羧化酶、SOD、POD、CAT、细胞膜透性、MDA、可溶性糖、株高、茎粗及一次分枝数）变化与品种抗旱性密切相关,在油菜抗旱品种选育时可作为油菜蕾薹期抗旱性鉴定的主要指标,第二主成分的各指标（叶片气孔导度、蒸腾速率、脯氨酸、可溶性蛋白）则是次要鉴选指标。     

灌浆前期高温干旱复合胁迫对优质食味粳稻产量与穗后物质生产特征的影响

【目的】研究灌浆前期高温干旱复合胁迫对优质食味粳稻产量与穗后物质生产特征的影响，为优质稻丰产抗逆栽培技术集成创新提供理论参考。【方法】以优质食味软米南粳9108和丰粳1606为试验材料，在抽穗后1~20 d设高温干旱（HD）、高温常规水分管理（HC）、常温干旱（CD）、常温常规水分（CK） 4个处理，研究灌浆前期高温干旱复合胁迫对水稻产量、穗部性状及穗后干物重积累、转运特征的影响。【结果】着粒密度、千粒重、结实率、产量及收获指数在各处理间均表现为HD0.05，下同），但均与CD、CK差异显著（P<0.05，下同）或极显著，除结实率和千粒重外，CD与CK差异不显著。一次或二次枝梗上的实粒数、实粒重、千粒重与结实率在不同处理间均表现为HD相似文献   

节水抗旱稻旱优113号的根系生长对土壤水分亏缺的响应

【目的】揭示土壤水分亏缺条件下节水抗旱稻根系的形态和生理指标的变化规律,阐明其节水抗旱的特异性生理基础。【方法】2015和2016年利用盆栽试验,以节水抗旱稻旱优113号(HY113)和高产水稻扬两优6号(YLY6)为试验材料,通过设置淹灌(对照)和干旱(土壤水势-38 k Pa左右)处理,研究干旱对节水抗旱稻与高产水稻根系形态结构和生理指标的影响及其与地上部生物量积累的关系。【结果】与淹灌相比,干旱处理显著降低了两个水稻品种的地上、地下干物质积累量,同时显著降低了节水抗旱稻HY113的根冠比(由0.18降为0.12),高产水稻YLY6的根冠比无显著变化。干旱处理下,两个品种的水稻根系活力均显著增加,但HY113的增加幅度显著高于YLY6,乳熟期HY113在2015和2016两年的平均增幅为38.7%,而YLY6为22.8%,其中2015年乳熟期HY113的根系活力从86μg·g~(-1)·h~(-1)增加至174μg·g~(-1)·h~(-1)。干旱处理下,HY113和YLY6的根系吸收面积均显著减小,但HY113的减小幅度显著低于YLY6。与高产水稻YLY6相比,节水抗旱稻HY113的根数、根体积和根干重均较少,总干物质积累量较少,但其根系活力和根系有效吸收面积较大。【结论】节水抗旱稻HY113具有根量少,但根系吸收效率高的特点,其在缺水条件下能维持较高的根系活力和根系吸收面积;在遭遇水分亏缺时HY113可通过减小根冠比,使得更多的干物质留在地上部分以保证籽粒产量。     

花后干旱对西藏青稞叶片水势、光合生理、籽粒表型和产量的影响

【目的】探索高原环境下青稞花后干旱胁迫响应模型及青稞受旱程度的快速、有效的检测方法,为青稞节水高产栽培提供理论依据和技术参考。【方法】利用干旱棚进行青稞盆栽模拟花后干旱,设轻度(对照灌水量的75%,LD)、中度(对照灌水量的50%,MD)和重度(对照灌水量的25%,HD)干旱胁迫处理,采用WP4C水势仪、LI-6400XT和OS5P便携式脉冲调制叶绿素荧光仪,分别测定叶水势(LWP)、叶蒸发冷却值(ΔT)、光合气体交换参数和叶绿素荧光变量;成熟后获取产量数据;利用数字图像法对籽粒表型进行定量分析,并依粒二维面积大小将籽粒划分大、中、小3个粒级。【结果】干旱水平与叶水势呈线性正相关,而与叶蒸发冷却值(ΔT)呈线性显著负相关(P0.05),两者均能灵敏反映青稞受旱程度。LD、MD和HD处理与CK相比,干旱胁迫导致旗叶净光合速率(P_n)、气孔导度(gs)、胞间CO_2浓度(C_i)、蒸腾速率(T_r)、最大荧光(F_m)、PS II的最大量子效率(F_v/F_m)、PS II的实际光量子产量(ΦPSII)、光化学淬灭(qP)、光合电子传递的相对速率(ETR)呈降低趋势,而气孔限制(L_s)、初始荧光(F_o)、非光化学淬灭(NPQ)呈上升趋势,且MD和HD处理较CK对以上参数差异明显。随着干旱胁迫的加重,青稞千粒重、籽粒产量、单株粒重、干物质积累量和经济系数降低趋势愈明显。相关分析表明,干旱胁迫诱导gs降低,直接导致?T上升,间接引起FWP下降,使得Fo、NPQ上升,F_m、F_v/F_m、ΦPSII、ETR、qP和P_n降低,进而引起粒二维面积、粒周长、粒长和粒宽减小,而粒圆度值增大;小粒占比明显增加,而大粒占比明显下降。【结论】LWP和?T对青稞花后干旱胁迫反映灵敏,可作为评价其受旱的指标。随着干旱胁迫加重,青稞旗叶光合和叶绿素荧光参数的变化加大,并造成5个籽粒表型性状值及粒级逐渐减小,最终导致千粒重、单穗粒重、籽粒产量、干物质积累量和经济系数下降。     

花期干旱胁迫对籼稻近等基因系水分和光合生理的影响

【Objective】An indica near-isogenic rice lines were treated with drought stress at flowering stage to study water and photosynthetic physiology changes of flag leaf. By analyzing the relationships among agronomic phenotype characters, water and photosynthetic physiology changes and fertility of rice, the authors try to accumulate data for drought tolerance evaluation of rice.【Method】The rice materials were suffered with drought stress begin from heading of main shoot for 15 days, water and photosynthetic physiology parameters were measured after treatment.【Result】The results showed that the indica near-isogenic rice represented various drought tolerance, and there was no correlation between drought tolerance and agronomic phenotype characters, neither with physiological activities of rice under well watered condition. However, under drought stress at flowering stage, the correlation coefficient between drought resistance indexes and changes of water content of flag leaf, water potential of flag leaf, stomatal conductance of flag leaf were 0.614**, 0.514** and 0.541**, respectively. This indicates that rice drought tolerance has a correlation with changes of water content, water potential and stomatal conductance. In addition, except the correlation coefficient between drought resistance indexes and changes of Fv/Fm of flag leaf (0.470*), there was no correlation between rice drought tolerance and photosynthetic physiology.【Conclusion】In summery, the changes of water physiology parameters could be used as indicators for screening rice with drought tolerance.     

不同盐浓度下外源微生物菌对水稻生长发育及产量的影响

【目的】 研究外源菌对水稻耐盐性的影响机制。【方法】 以水稻品种秋田小町为材料,于2019年4~10月采用盆栽方式,研究不同盐胁迫下(0、1、2、4 g/kg)根系接种微生物菌对水稻的生育进程、地上部生长指标、产量及产量构成因素的影响。【结果】 水稻根系在接种和未接种外源微生物菌后,其苗期成活率、孕穗期单株叶面积、最高分蘖数、单株干物质总量、每穗粒数、结实率、千粒重及单株产量均随着NaCl 浓度的增加呈下降的趋势,且轻度盐胁迫处理(1 g/kg)与正常对照处理(0 g/kg)之间无显著差异(P<0.05);在中度盐胁迫(2 g/kg)下,接种外源微生物菌比较未接种条件可显著提高水稻苗期成活率、孕穗期单株叶面积、分蘖成穗能力、单株干物质总量和单株产量;在重度盐胁迫(4 g/kg)下,水稻植株受盐害死亡,外源菌的效果未能体现。【结论】 当水稻受到中度盐胁迫(2 g/kg)时,水稻根系接种外源微生物菌可以缓解盐逆境对水稻生长的抑制作用,提升水稻成活率和产量,增加水稻耐盐性。     

外源6-BA对两种氮素水平下小麦幼苗叶片光合性能及内源激素含量的影响

【目的】在盆栽和大田种植条件下,研究两种氮素水平与喷施外源细胞分裂素(6-BA)对小麦幼苗叶片叶绿素含量、光合参数、叶绿素荧光参数、硝酸还原酶(NR)和谷氨酰胺合成酶(GS)活性和内源激素含量、产量和其构成因素的影响,为外源激素调控苗期小麦生长提供理论依据。【方法】选用济麦22(JM22)为试验材料,盆栽种植条件下,设置低浓度氮(0.63 mmol·L~(-1))、高浓度氮(3.75 mmol·L~(-1))和叶面喷施清水、30 mg·L~(-1)的6-苄基腺嘌呤(6-BA)及300 mg·L~(-1)的洛伐他汀(Lovastatin)6个喷施组合处理,即高氮下喷清水的对照(HN)、高氮下喷施外源细胞分裂素(HN+6-BA)、高氮下喷施细胞分裂素合成抑制剂(HN+Lov)、低氮下喷清水的对照(LN)、低氮下喷施外源细胞分裂素(LN+6-BA)、低氮下喷施细胞分裂素合成抑制剂(LN+Lov)。处理后每隔3 d,测定叶绿素含量、光合参数、叶绿素荧光参数、GS和NR活性、内源激素含量。大田条件下,设置低施氮量(120 kg·hm~(-2),N1)、常规施氮量(240 kg·hm~(-2),N2)、叶面喷施清水、30 mg·L~(-1)的6-BA和300 mg·L~(-1)的Lovastatin 6个喷施组合处理,即N1、N1+6-BA、N1+Lov、N2、N2+6-BA、N2+Lov。于成熟期测定籽粒产量、单位面积穗数、千粒重和穗粒数。【结果】盆栽条件下,与对照相比,喷施外源6-BA显著提高了小麦幼苗地上部植株干重;喷施抑制剂Lovastatin则显著降低小麦幼苗地上部植株干重。与对照HN和LN相比,处理后12d,HN+6-BA和LN+6-BA两处理的植株干重分别提高21.39%、43.92%。与对照HN相比,HN+6-BA处理显著提高了叶片气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)、胞间二氧化碳浓度(Ci)、净光合速率(Pn);处理后12 d,HN+6-BA处理的Gs、Tr、PN、Ci分别提高68.32%、58.66%、30.72%、51.61%。高氮水平的叶绿素a(Chl a)、叶绿素b(Chl b)分别比低氮水平高103.39%、94.44%。与对照HN相比,HN+6-BA处理显著提高了9—12 d Chl a含量和3—12 d的叶片Chl b含量。高低氮水平下,喷施Lovastatin均显著降低了Chl a和Chl b含量。高低氮水平下,喷施6-BA显著体高了叶片硝酸还原酶(NR)和谷氨酰胺合成酶(GS)活性,而外喷Lovastatin则显著降低了叶片NR及GS活性。快速叶绿素a荧光诱导动力学分析表明外源6-BA处理改变了OJIP曲线。与对照HN相比,HN+6-BA显著提高了Ψo和PIabs,降低了Wk和Vj值。与对照LN处理相比,LN+6-BA处理的Wk和Vj分别降低22.09%和36.05%。外源6-BA对小麦幼苗叶片内源激素含量影响显著。与对照HN相比,HN+6-BA显著提高了3—12 d叶片Zt含量和6—12 d叶片IAA含量。喷施6-BA显著降低了叶片ABA含量,而Lovastatin处理则显著提高了叶片ABA含量。大田试验结果表明,与对照N1和N2相比,喷施外源6-BA显著提高了小麦籽粒产量,N1+6-BA和N2+6-BA处理的籽粒产量分别提高10.48%和16.61%。【结论】外源6-BA与氮素配合施用,通过提高内源Zt含量,降低内源ABA含量,一方面提高了Chl a及CHl b含量和NR及GS活性,进而改善了叶片氮素同化能力和光能捕获、传递转化能力;另一方面提高了PSII反应中心电子传递链供体侧和受体侧的电子传递能力,进而改善了改善光系统性能,提高叶片光合性能,叶片积累较多的光合产物,从而提高苗期地上部植株干重,最终提高了籽粒产量。     

干旱胁迫对甘蔗光合日变化及相关特性的影响

【目的】探究干旱胁迫对甘蔗CO₂交换和H₂O交换的日变化规律、光合作用能力及其他生理特性的影响,为甘蔗抗旱品种选育及探明其耐旱机制提供科学参考。【方法】以云蔗05-51和粤糖93-159为供试材料,采用盆栽试验,设干旱1 d、干旱5 d、干旱9 d和干旱9 d后复水10 d共4个干旱处理,各处理均设正常浇水为对照。使用PTM-48A植物光合生理及环境监测系统监测甘蔗+1叶的水气交换规律,测定与干旱相关的光合指标（光合作用、叶绿素荧光、SPAD值）及生理指标（质膜透性和叶片相对含水率等）,并分析各指标间的相关性。【结果】环境变化影响甘蔗叶片的CO₂和水分交换能力,在高温低湿及高蒸气压差的正常浇水生长环境下,云蔗05-51和粤糖93-159的CO₂交换率和H₂O交换率较高,甘蔗叶片具有更高的气孔导度和净光合速率。干旱胁迫导致云蔗05-51和粤糖93-159的CO₂和水分交换受到抑制。干旱5 d时,2个参试品种的CO₂交换率和H₂O交换率大幅度降低,干旱9 d导致CO₂和水分交换过程接近停滞。与对照相比,干旱胁迫时云蔗05-51和粤糖93-159的净光合速率、气孔导度和蒸腾速率显著降低（P<0.05,下同）,云蔗05-51的降幅低于粤糖93-159;干旱5 d和干旱9 d处理的甘蔗叶绿素荧光、SPAD值、土壤含水率、叶片相对含水率显著下降,质膜透性显著提升,干旱时云蔗05-51的SPAD值显著高于粤糖93-159,复水后质膜透性低于粤糖93-159。干旱胁迫下光合系统、叶绿素荧光系统及土壤含水率与叶片相对含水率、SPAD值和质膜透性间有显著或极显著（P<0.01）相关性。复水后,2个品种的光合及生理作用较干旱胁迫显著回升,CO₂交换和水分交换恢复程度较差,云蔗05-51的各指标恢复程度高于粤糖93-159。【结论】高温低湿及高蒸汽压差的环境有利于促进云蔗05-51和粤糖93-159的光合及水气交换作用;干旱胁迫导致云蔗05-51和粤糖93-159的CO₂交换率、H₂O交换率、光合作用能力、叶绿素荧光系统及叶片水分等相关生理活动受到抑制;云蔗05-51在干旱胁迫下具有相对更高的气孔导度和蒸腾速率,其抗旱性和复水后的恢复能力均优于粤糖93-159。     

水分胁迫对水稻籽粒灌浆及淀粉合成有关酶活性的影响

 【目的】探索不同水稻抗旱品种在水分胁迫条件下籽粒灌浆特性及有关淀粉酶活性的变化规律。【方法】选用抗旱性不同的3个杂交水稻品种,分别在正常供水和水分胁迫条件下,研究水稻茎鞘物质运转、籽粒灌浆和淀粉合成有关酶活性。【结果】水分胁迫下,抽穗期和成熟期茎鞘干物重以及抽穗后茎鞘物质输出量、输出率、转化率均下降;籽粒生长潜势、最大灌浆速率和平均灌浆速率降低,籽粒生长活跃期缩短,各品种达最大灌浆速率的时间提前;籽粒灌浆过程中可溶性淀粉合成酶（SSS）、Q酶和ADPG焦磷酸化酶3种酶活性都不同程度的被抑制。各性状抗旱性强的品种均比抗旱性弱的品种减少的幅度小。抽穗期茎鞘干物重、抽穗后茎鞘干物质输出量、输出率和转化率均与籽粒产量呈显著或极显著正相关。【结论】在水分胁迫下抗旱性强的品种具有较高的茎鞘物质输出率和转化率、籽粒灌浆速率及淀粉合成有关酶活性,是产量降低较少的生理基础。     

水分胁迫下硅对水稻苗期根系生理生化性状的影响

【目的】分析施硅对水分胁迫下水稻苗期根系生理生化性状的影响,阐明施硅提高根系抗水分胁迫能力的机理。【方法】采用水培试验,以聚乙二醇（PEG-6000）模拟水分胁迫,以秀水11和巴西陆稻两个水稻品种为材料,研究施硅对根系相关生理生化指标的影响。【结果】施硅能够显著提高PEG诱导的水分胁迫下水稻根系的干物重和相对含水量,并抑制根系过度呼吸消耗。在处理第8天时,与单纯PEG处理相比,施硅使水分胁迫下的秀水11和巴西陆稻根系丙二醛（MDA）含量分别下降了23%和21%,相对电渗透率分别减少了39%和38%,增加了根系质膜的稳定性。施硅还抑制了活性氧的产生、增强了根系抗氧化能力,减缓了根系细胞中脱落酸（ABA）的快速降解。【结论】施硅能减轻水分亏缺所引起的水稻根系生理活性快速下降,从而增强苗期水稻根系对水分胁迫的抗性。