开花期低温胁迫对水稻剑叶保护酶活性和膜透性的影响

以耐冷水稻品系996和冷敏感水稻品系4628为材料,在抽穗开花期采用人工气候室进行连续7 d低温(06:00—08:00,19 ℃;08:00—10:00,21 ℃;10:00—16:00,23 ℃;16:00—19:00,21 ℃;19:00—23:00,19 ℃;23:00—06:00,17 ℃)和适温(06:00—08:00,24 ℃;08:00—10:00,26 ℃;10:00—16:00,30 ℃;16:00—19:00,26 ℃;19:00—23:00,24 ℃;23:00—06:00,22℃)处理,研究低温胁迫对水稻剑叶保护酶活性和膜透性的影响。结果表明：低温胁迫下水稻剑叶中超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POX)、过氧化氢酶(CAT)和抗坏血酸过氧化物酶(AsAPOX)活性呈先升后降趋势;随低温胁迫时间延长,膜脂过氧化产物硫代巴比妥酸反应产物(TBARS)和过氧化氢(H2O2)、超氧阴离子(O2•)含量迅速上升,膜透性增加;品系996在低温胁迫下其剑叶中保护酶类活性显著高于品系4628,而O2•、H2O2和MDA含量和膜透性却显著低于品系4628;低温胁迫下水稻剑叶保护类酶维持较高的活性,降低O2•、H2O2、TBARS含量和膜透性,是品系996耐低温的生理基础。     

高温胁迫对水稻花器官和产量构成要素及稻米品质的影响

为选育耐热水稻品种,对2个耐热性不同的水稻品种进行高温处理(8:00～17:00,37℃,17:00～8:00,30℃),测定了高温胁迫对水稻花器官和产量构成要素及稻米品质的影响.结果表明,水稻抽穗开花期高温导致水稻开颖角度、花丝长度和花粉粒直径明显增大,花药开裂、花粉可染率明显下降,柱头活力下降不明显,耐热品种996开颖角度、花丝长度和花粉粒直径在高温下增幅大于热敏感品种4628,而花药开裂、花粉可染率和柱头活力下降幅度小于热敏感品种4628;高温导致结实率和千粒重明显下降,每穗总粒数增减不显著,耐热品种996的结实率、千粒重下降幅度小于热敏感品种4628;高温显著降低了稻米的精米率和整精米率,提高了垩白粒率和垩白度,高温下稻米碱消值、胶稠度和直链淀粉含量下降,蛋白质含量提高,热敏感品种4628的稻米品质受高温影响大.     

高温胁迫下不同耐热性水稻品种的差异表达基因分析

以耐热水稻品种996和热敏感水稻品种4628为材料,提取2个水稻品种在40 ℃高温处理0、10、20、60 min和2 h的5～6期幼穗中的RNA进行微阵列分析。结果表明：高温胁迫下2个不同耐热性品种的差异表达基因显著富集在苯丙烷生物合成、热休克蛋白、四肽重复以及一些与非生物胁迫相关的过程;耐热型水稻品种996的差异表达基因还显著富集于细胞色素P450,而热敏感水稻品种4628的差异表达基因显著富集到五肽重复;对高温胁迫下具有品种特异性表达的基因进行分析,推测可能是细胞色素P450家族基因的差异表达提高了耐热水稻996的耐热能力,PPR基因的存在影响了热敏感水稻4628的抗逆性。     

水稻品种耐热性与相关生化指标的关联分析

研究高温胁迫下水稻生化特性变化及其与品种耐热性的关系,可为水稻耐热性育种、耐热品种的鉴定和热害后补偿栽培技术研究提供依据.采用人工智能温室对水稻幼穗分化期到抽穗开花期进行高温处理,研究了高温胁迫对水稻叶片叶绿素、可溶性糖、脯氨酸、可溶性蛋白等6项生化指标含量变化的影响,对各品种生化指标变化与热敏感指数进行多元同归分析筛选水稻耐热性鉴定指标.结果表明,高温胁迫后,水稻叶片叶绿素、可溶性糖以及内源多胺含最在3个处理阶段均旱下降趋势,但耐热品种下降幅度明显小于热敏感品种;脯氨酸和丙二醛含量变化趋势与之相反,耐热品种脯氨酸含量上升幅度明显大于热敏感晶种,而丙二醛含量上升幅度则明显小于热敏感品种;高温处理7 d后,叶片可溶性蛋白含量上升,处理14 d和21 d后呈逐渐下降趋势.高温胁迫后,叶绿素、可溶性糖、脯胺酸、可溶性蛋白、丙二醛以及内源多胺等含量变化与水稻耐热相关性存在较大差异.叶绿素、可溶性糖、脯氨酸、可溶性蛋白、丙二醛以及内源多胺含量可以作为水稻幼穗分化期到抽穗开花期耐热性鉴定的生化指标.     

不同水稻品种苗期叶片生理特性对高温胁迫的响应

【目的】系统研究高温胁迫对水稻苗期叶片生理特性的影响及其与水稻品种耐热性的关系，为制定耐热水稻品种的育种策略提供科学依据。【方法】以8个籼稻品种和8个粳稻品种为材料，在苗期设置对照（白天（07:00-19:00）28 ℃，夜晚（19:00-07:00）22 ℃,CK）和高温胁迫（白天（07:00-19:00）42 ℃，夜晚（19:00-07:00）35 ℃,HS）2种处理方式，根据幼苗存活率将供试品种分为高抗、中抗、敏感和高度敏感4个耐热性等级，研究高温胁迫对不同耐热性水稻品种苗期叶片的相对含水量、叶绿素含量、活性氧(ROS)积累、质膜损伤、抗氧化酶活性、渗透调节物质和内源激素含量的影响。【结果】高温胁迫下，东稻4号、湘两优2号、黄华占和长白9号的幼苗存活率较高，是苗期耐热性高抗品种；湘两优900、泰优390、郑旱6号、武运粳21、粤王丝苗和吉粳515是苗期耐热性高度敏感品种。与CK相比，HS处理导致苗期水稻叶片的相对含水量、叶绿素含量及内源IAA、Z+ZR和GA₃含量下降，ROS积累、质膜损伤（MDA含量和相对电导率）、抗氧化酶（SOD、POD、CAT和APX）活性、渗透调节物质（脯氨酸和可溶性糖）含量和内源ABA含量升高。高温胁迫下，耐热性水稻品种苗期叶片的相对含水量，叶绿素含量，SOD、POD和CAT活性及内源ABA含量均显著高于热敏感品种，ROS含量、相对电导率和MDA含量显著低于热敏感品种，APX活性、渗透调节物质含量及内源IAA、Z+ZR和GA₃含量无显著差异。高温胁迫下，水稻苗期叶片ROS积累量、抗氧化酶活性、质膜损伤程度和内源ABA含量与水稻苗期的存活率极显著相关，可作为耐热水稻品种筛选的参考评价指标。【结论】高温胁迫诱导水稻叶片ROS过量积累，引发氧化胁迫是导致叶片枯萎的重要原因，提高抗氧化防御能力和内源ABA信号通路是水稻抵抗高温胁迫的重要途径，可作为耐高温水稻种质资源的重要育种策略。     

全基因组分析低氮胁迫下水稻剑叶光合相关基因表达变化

 【目的】研究水稻剑叶叶绿素和光合特性及相关基因对低氮胁迫的响应,为提高水稻对氮肥的吸收和利用效率奠定分子基础。【方法】利用Agilent 4×44K芯片全基因组研究低氮胁迫处理下,2个不同叶绿素含量水稻齐穗期剑叶的光合相关基因表达的变化。【结果】SN19-6和丰锦剑叶的叶绿素含量和净光合速率在低氮胁迫下均有所下降,但SN19-6 2个指标下降的幅度明显较小。低氮胁迫处理与对照处理相比,超绿水稻SN19-6剑叶共有41个光合相关基因表达发生变化(14个在转录水平上下调表达,27个在转录水平上上调表达)。丰锦剑叶有29个光合相关基因表达发生变化(15个在转录水平上下调表达,14个在转录水平上上调表达)。低氮胁迫响应光合相关基因表现出品种特异性,超绿水稻SN19-6有29个为特异响应的,丰锦有17个特异响应的。2水稻品种(系)低氮胁迫响应的光合相关基因有12个重叠的,其中,5个在转录水平上上调表达,7个下调表达。【结论】在低氮胁迫下,水稻剑叶光合相关基因的表达发生变化,不同叶绿素含量水稻品种(系)中的表达既表现特异性,也存在部分重叠。     

高温对不同水稻品种剑叶生理特性的影响

以扬稻6号与南粳43为试验材料.在人工气候箱对2个水稻品种进行高温处理,研究始穗期高温胁迫对水稻剑叶理化特性的影响.结果表明:高温胁迫下,水稻剑叶叶绿素含量、游离脯氨酸(proline,Pro)、可溶性糖、可溶性蛋白质、超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)活性、抗坏血酸(aseorbie acid,ASA)与还原型谷胱甘肽(gh-tathione,GSH)含量明显降低,丙二醛(malondialdehyde,MDA)含量和细胞膜透性显著增加.与南粳43相比,扬稻6号在高温胁迫下仍能保持较高叶绿素含量、游离脯氨酸、可溶性糖、可溶性蛋白质、SOD活性、ASA与GSH含量以及较低的MDA含量和电解质外渗率,能保持细胞膜结构及功能的相对稳定性,减轻对功能叶的伤害,因此扬稻6号的耐热性高于南粳43.     

花期前后高温对不同基因型玉米光合特性 及产量和品质的影响

【目的】研究花期前后高温胁迫对不同耐热性玉米光合特性及产量品质的影响。【方法】以耐热基因型浚单20和热敏感基因型驻玉309为材料,分别于花前（吐丝前0-8 d）和花后（吐丝后0-8 d）进行高温处理,测定叶片的叶绿素相对含量（SPAD）、光合及叶绿素荧光参数、磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶（PEPCase）和核酮糖二磷酸羧化酶（RuBPCase）活性及籽粒的产量和品质。【结果】花期前后高温胁迫导致2个基因型玉米产量显著下降,浚单20产量下降幅度小于驻玉309,且花后高温处理影响大于花前处理;高温处理降低了穗位叶净光合速率（Pn）、气孔导度（Gs）、最大光化学效率（Fv/Fm）、光量子产量（ΦPSII）、光化学猝灭系数（qP）、磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶（PEPCase）和核酮糖二磷酸羧化酶（RuBPCase）活性,提高了细胞间隙CO2浓度（Ci）和非光化学猝灭系数（qN）。【结论】花期前后高温胁迫对玉米的光合有显著影响,导致玉米产量显著降低,品质受到显著影响。高温胁迫下耐热玉米基因型比热敏感玉米基因型具有较高的叶绿素含量和光合能力,产量和品质受高温影响较小。     

高温胁迫对猕猴桃幼苗叶片某些生理效应的影响

在45℃下对猕猴桃一年生盆栽苗进行2,4,6,8,10h的高温胁迫,测定高温胁迫下叶绿素含量、相对膜透性、丙二醛(MDA)含量、抗氧化酶活性和抗氧化剂含量及热激蛋白等生理生化指标。结果表明,高温胁迫下叶绿素含量下降,相对膜透性增大,MDA含量增加;超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)、抗坏血酸还原酶(APX)活性均在胁迫初期呈上升趋势,随处理时间延长,活性下降;随胁迫时间延长,还原型谷胱甘肽(GSH)含量先升后降,抗坏血酸(ASA)含量总体呈下降趋势,谷胱甘肽还原酶(GR)和脯氨酸含量一直呈上升趋势;热激蛋白(HSP)在高温下被诱导。     

玉米自交系苗期对高温胁迫的响应机制及其抗逆性

高温胁迫影响夏播玉米自交系幼苗生长、田间整齐度和制种产量,探究玉米幼苗期对温度胁迫的响应机制,有利于培育和筛选抗性优良的品种。该试验选取了浙江大学育成的耐热型和热敏感型自交系各2份,45 ℃进行高温胁迫处理,经高温处理后进行叶绿素含量、抗氧化酶活性测定,以及相关基因表达分析。结果表明,经过高温胁迫处理并恢复生长后,与耐热型自交系相比,热敏感型自交系的叶绿素a、b含量、叶绿素a/b值、超氧化物歧化酶(SOD)活性、过氧化物酶(POD)活性、过氧化氢酶(CAT)活性、抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性、谷胱甘肽还原酶(GR)活性均下降,而脯氨酸含量小幅上升。利用qRT-PCR技术对脯氨酸合成途径的关键酶基因ZmP5CS、降解途径的关键酶基因ZmProDH、热激蛋白基因ZmHSP70和ZmHSP90在高温胁迫条件下的表达特性进行了分析,发现ZmP5CS、ZmHSP70和ZmHSP90明显受热胁迫诱导,并且热敏感型自交系中ZmP5CS、ZmHSP70和ZmHSP90的表达量均显著低于耐热型自交系,而ZmProDH的表达量显著高于耐热型自交系,由此说明,高温胁迫过程中脯氨酸的积累、抗氧化酶活性和热激蛋白基因表达的增强是玉米幼苗耐热性形成的响应机制。     

抽穗结实期不同时段高温对稻米品质的影响

【目的】研究抽穗结实期不同时段高温处理对稻米品质的影响,阐明高温对稻米品质的影响机理及其时段效应。【方法】选用耐热性不同的两个水稻品系,利用人工气候室进行抽穗结实期不同时段温度试验,研究抽穗结实期高温对稻米外观品质、加工品质、直链淀粉含量、胶稠度、蛋白质含量、RVA特征谱、Mg/ K及籽粒的淀粉粒结构的影响。【结果】抽穗结实期高温使两品系稻米长宽比变小,垩白粒率和垩白度增加,糙米率、精米率、整精米率降低,直链淀粉含量和蛋白质含量增加,胶稠度降低;淀粉RVA谱特征值崩解值降低,冷胶粘度、消减值和糊化温度升高,峰值时间延长,Mg、K含量增加,Mg/K比值降低;淀粉粒扫描电镜显示,高温条件下,淀粉粒间结合较为疏松,籽粒内大多以单个淀粉粒的形式存在,折光率下降,胚乳透明度降低,导致垩白形成。相同处理条件下,耐热品系996稻米品质受高温影响低于热敏感品系4628。抽穗结实期不同时段高温对稻米品质影响存在显著差异,以始穗后8—14 d对稻米品质影响最大,其次为始穗后15—21 d、1—7 d、始穗后22—28 d影响较小。【结论】始穗后8—21 d是温度对稻米品质影响的关键时期,对稻米品质形成具有决定作用,而结实后期（始穗22 d后）环境温度对稻米品质影响较弱。     

开放式臭氧浓度升高条件下转Bt（Cry1Ab/Ac）基因水稻的光合特性

【目的】明确臭氧（O3）浓度升高对转Bt基因水稻（Oryza Sativa L.）光合特性的影响。【方法】利用中国农田开放式O3浓度升高（O3-FACE）研究平台,以Bt汕优63（Bt-SY63） 及汕优63（SY63）为试验材料,采用盆栽种植,分别于处理26 d、47 d和75 d对其光合特性相关生理指标进行测定分析。【结果】随着O3处理时间的延长,Bt-SY63和SY63剑叶净光合速率（Pn）呈现下降趋势,与各自对照相比75 d时分别下降21.1%和15.1%（P＜0.01）,气孔导度（Gs）和蒸腾速率（Tr）的变化趋势与Pn基本保持一致;PSⅡ最大光化学效率、PSⅡ实际光化学效率、光化学猝灭也表现出不同程度的下降;而两品种非光化学猝灭、吸收光能用于PSⅡ天线色素耗散部分的变化则是处理高于对照;叶绿素以及类胡萝卜素含量也呈下降趋势,Bt-SY63可溶性蛋白含量在后期处理高于对照,核酮糖-1,5-二磷酸羧化/加氧酶（Rubisco）的含量未显著减少。【结论】O3浓度升高使Bt-SY63的光合特性相关指标都发生了不同程度的改变且变幅大于SY63,说明Bt-SY63对O3的响应较SY63敏感,在O3胁迫下,Bt-SY63各性状指标的波动性较大。     

小麦灌浆过程中旗叶光合及抗氧化代谢与氮素营养关系研究

 【目的】小麦灌浆过程中旗叶光合、抗氧化代谢与氮素营养密切相关，本研究通过田间试验，以进一步揭示其关系。【方法】试验选用多穗中粒（MM）型品种藁城8901（GC8901）和大穗大粒（LL）型品种山农1391（SN1391），设12 g N•m-2（LN）和24 g N•m-2（HN）2个氮肥处理，在田间条件下研究了小麦灌浆期旗叶光合色素含量、氮素含量、光合特性和抗衰老酶活性对氮素水平的响应。【结果】小麦开花后旗叶氮素含量与叶绿素含量呈下降趋势，净光合速率（Pn）、实际光化学效率（ΦPSⅡ）、开放的光系统Ⅱ反应中心的量子效率（Fv′/Fm′）和光化学猝灭系数（qp）在花后14 d左右开始下降，光系统Ⅱ的最大光化学效率直到衰老末期才有小幅下降，而非光化学猝灭系数（NPQ）呈上升趋势。旗叶光能的吸收和利用之间存在矛盾，这是促其衰老的重要原因。与MM型小麦品种GC8901相比，LL型品种SN1391群体较小，籽粒灌浆后期旗叶的光合色素含量高，光系统Ⅱ的活性下降慢，净光合速率高；同时，抗衰老酶活性下降慢，膜脂过氧化程度轻。氮素水平对2个品种籽粒灌浆过程中旗叶的光合及抗氧化代谢的影响不同。LL型品种SN1391表现为，增施氮肥后旗叶光系统Ⅱ的开放程度和实际光化学效率提高，热耗散降低，净光合速率提高；旗叶的SOD、POD、CAT和APX活性均提高，膜脂过氧化程度降低。增施氮肥后MM型品种GC8901光系统Ⅱ活性下降，用于热耗散的能量增加，光合速率降低；抗氧化酶系活性下降，膜脂过氧化程度加重。【结论】小麦生育后期旗叶光能吸收和利用间的矛盾是促其衰老的重要原因。不同类型小麦品种旗叶生育后期的光合及抗氧化代谢存在显著差异。施用氮肥对小麦旗叶光合、衰老特性的影响因品种类型而不同。     

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.     

盐胁迫对高粱幼苗光合作用和荧光特性的影响

【目的】研究盐胁迫对不同高粱品种幼苗光合作用及叶绿素荧光参数的影响,为高粱栽培管理、耐盐品种的选育及耐盐胁迫人工调控提供理论依据。【方法】以高粱耐盐品种（辽杂15号）和盐敏感品种（龙杂11号）为材料,人工气候箱内营养液培养,湿度60%,光照/黑暗为12 h/12 h,光照强度为134 μmol•m-2•s-1,昼/夜温度为28℃/25℃。从3叶期开始进行NaCl处理（NaCl浓度为0、50、100、150、200 mmol•L-1）,研究盐胁迫下高粱幼苗光合作用和叶绿素荧光参数的变化。【结果】低浓度NaCl（50 mmol•L-1）胁迫可以增加叶绿素含量,但是高浓度NaCl（100-200 mmol•L-1）胁迫明显降低叶绿素含量;盐胁迫使净光合速率（Pn）、气孔导度（Gs）、蒸腾速率（Tr）、最大荧光（Fm）、Fv/Fo、Fv/Fm、Fv′/Fm′、光化学猝灭系数（qP）下降,初始荧光（Fo）和非光化学猝灭系数（NPQ）提高,低浓度盐胁迫（50 mmol•L-1 NaCl）使胞间CO2浓度（Ci）降低,高浓度则相反。辽杂15号受盐胁迫的影响程度小于龙杂11号,表现出较好的耐盐性。【结论】50 mmol•L-1浓度的低盐胁迫对高粱幼苗的影响不明显,光合速率下降的主要原因是气孔限制;100-200 mmol•L-1浓度的高盐胁迫对高粱幼苗有很大影响,引起光合速率下降的主要原因是非气孔限制。盐胁迫下,耐盐品种能有效保护内部的光合机构,增强对盐胁迫的适应性。     

钙对高温下巨峰葡萄叶片光合作用和叶绿素荧光的影响

 【目的】分析钙对高温胁迫下葡萄叶片光合、荧光参数的影响,以探明钙在高温胁迫下对叶片光合机构的保护作用。【方法】选取高温时期,以田间生长的巨峰葡萄为试材,研究CaCl2、CaCl2+Ca2+螯合剂EGTA、CaCl2+钙调素抑制剂氯丙嗪（CPZ）预处理对高温胁迫下葡萄叶片的光合、荧光参数及丙二醛（MDA）含量的影响。【结果】喷施CaCl2显著提高了高温胁迫下葡萄叶片的净光合速率（Pn）,使光系统Ⅱ（PSⅡ）维持较高的活性,光化学猝灭系数（qP）、PSⅡ的天线转换效率（Fv’/Fm’）、光系统Ⅱ最大光化学效率（Fv/Fm）均极显著高于对照,初始荧光（Fo）极显著小于对照,膜脂过氧化产物MDA含量稍低于对照;添加抑制剂EGTA、CPZ明显抑制了光合作用,2个处理的Pn分别比钙处理的低29.4%、26.5%;其PSⅡ功能和活性也受到了显著抑制,导致叶片中MDA含量分别比钙处理高33.7%和40.2%。【结论】喷施CaCl2有效缓解了高温对葡萄叶片光合作用的抑制以及对PSⅡ系统的损害。     

高温胁迫对水稻贮藏蛋白质的组成和积累形态的影响

 【目的】稻米蛋白质的含量及组成是稻米品质和营养价值的重要指标,本研究旨在揭示高温胁迫对稻米贮藏蛋白质的组成和积累形态的影响。【方法】设置试验对灌浆期水稻进行高温胁迫处理,对稻米蛋白质各组分的积累动态进行分析。【结果】25℃处理在灌浆过程,籽粒单粒重和贮藏蛋白质积累过程与积累形态上都与自然生长条件下表现一致。而35℃的高温胁迫处理加速了灌浆过程,降低了籽粒单粒重。高温胁迫不仅增加了粗蛋白的含量,而且改变了贮藏蛋白质的组成和积累形态,如使醇溶蛋白的相对含量较对照降低了7.5%。高温处理虽然没有改变主要贮藏蛋白质谷蛋白的相对含量,却导致谷蛋白的两个亚基的相对含量较对照降低了12.7%,同时使57 kD谷蛋白前体及57 kD以上谷蛋白聚合体的积累增加了19.5%。【结论】在高温胁迫条件下水稻贮藏蛋白质的组成和积累形态发生了改变,谷蛋白两个亚基含量和醇溶蛋白含量的降低与籽粒氮素供应能力和蛋白质合成能力无关,而与蛋白质翻译后的转化、转运、聚合及降解等过程紧密相关。57 kD谷蛋白前体及57 kD以上谷蛋白聚合体的积累可能对稻米的食味与加工品质产生影响。     

盐胁迫下苗期栽培大豆生理响应及Na~+动态平衡关键基因的表达

【目的】研究耐盐栽培大豆和盐敏感栽培大豆对盐胁迫的响应,特别是盐胁迫对大豆幼苗光合特性、离子含量及Na~+动态平衡相关基因表达的影响,通过比较盐胁迫下不同大豆品种的响应差异,揭示不同基因型大豆耐盐机制,为大豆栽培管理、耐盐品种的选育及人工调控提供理论参考。【方法】以耐盐栽培大豆(Y8D6008、Y8D6013)和盐敏感栽培大豆(Y8D6132、Y8D6136)为材料,选取长势一致的大豆幼苗于1/2×Hoagland营养液中培养,待第一片复叶完全展开时,营养液中加入Na Cl,每天递增50 mmol·L~(-1)到达处理浓度150 mmol·L~(-1),处理持续7 d。以不加Na Cl的1/2×Hoagland营养液作为对照,研究盐胁迫下大豆幼苗的光合特性、离子含量及Na~+动态平衡相关基因表达变化。【结果】150 mmol·L~(-1) Na Cl不同程度地抑制了4种大豆幼苗生长,同时显著降低SPAD值、净光合速率、气孔导度和蒸腾速率,但是Na Cl胁迫对盐敏感大豆影响程度显著高于耐盐品种;盐胁迫显著降低耐盐大豆的胞间CO2浓度,而盐敏感大豆与之相反,说明150 mmol·L~(-1) Na Cl处理下气孔限制是引起耐盐品种光合速率下降主要因素,而盐敏感品种光合速率下降主要因素是非气孔限制。对大豆植株的不同离子含量进行测定,发现盐胁迫下4种大豆叶片中Na~+积累均显著升高,盐敏感品种上升幅度显著高于耐盐品种,而K~+含量与Na~+含量的变化规律相反。盐敏感大豆叶片中磷含量(P)均受盐胁迫显著下降,而耐盐大豆叶片P在胁迫后略有增加。相关分析表明净光合速率变化幅度与叶片中Na~+、K~+和P含量变化幅度存在显著的相关性。对6个参与大豆植株体内Na~+动态平衡相关基因Gm SOS1、Gm Ncl1、Gm SALT3、Gm NHX1(离子通道基因)、Gm CIPK1(信号转导基因)和Gm AVP1(能量运输相关基因)相对表达量进行分析,发现盐胁迫后4种大豆的Gm Ncl1表达量均显著上调,盐敏感品种上调倍数高于耐盐大豆品种,这种表达变化与大豆的耐盐性具有一定的关联性,而其他5个基因表达量与大豆的耐盐性没有明显的关联性。【结论】与盐敏感大豆相比,耐盐大豆在盐胁迫环境条件下减少Na~+在叶片中的积累,保持相对较高的K~+和P含量,并维持相对较高的光合速率,这是耐盐大豆比盐敏感大豆具有较强耐盐特性的因素之一,另外Na~+动态平衡相关基因GmNcl1可能与大豆耐盐特性有一定关联性。     

光谱对水稻灌浆期剑叶光合及叶绿素荧光特性的影响

【目的】探讨光谱对水稻剑叶光合及叶绿素荧光特性的影响。【方法】以华粳5号为材料,采用660 nm（R660）和630 nm（R630）的红光及460 nm（B460）和440 nm（B440）的蓝光分别与专用植物灯（W）组成不同光谱,设R660+W、R630+W、B460+W及B440+W 4种光谱处理,于水稻灌浆期测定剑叶光合特性及叶绿素荧光特性。【结果】蓝光能提高水稻剑叶的最大光化学效率（F_v/F_m）、实际光化学效率（ΦPSⅡ）、电子传递速率（ETR）、非光化学猝灭系数（NPQ）和光化学猝灭系数（qP）;灌浆后期,B460+W处理水稻剑叶的净光合速率显著高于红光处理,R660+W处理的单位面积穗数最多,B460+W处理的千粒重和结实率高于其他处理。光响应曲线拟合表明,B460+W处理能提高水稻剑叶的最大净光合速率（Pn_max）、光响应曲线初始斜率（α）、暗呼吸量子效率、补偿点量子效率、捕光色素分子的本征光能吸收截面（σ_ik）和捕光色素分子数（N_o）。【结论】B460+W处理能改善水稻剑叶光系统Ⅱ的性能,使其在灌浆后期维持一个较高的水平,进而促进干物质积累,最终提高千粒重和结实率,即在白光背景中添加460 nm蓝光是人工环境水稻栽培灌浆期的适宜光谱。