新老大豆品种叶片光合特性的比较

为了了解大豆品种叶片光合特性与产量的关系，我们对跨越70多年的4个老大豆[Glycine max(L.)Merr.]品种和4个新大豆品种的光合特性和产量进行了研究。研究结果表明：新品种产量比老品种提高了91%，新品种叶片净光合速率、气孔导度、蒸腾速率、水分利用效率、叶绿素含量和比叶重也不同程度高于老品种，其中以净光合速率增加最多(17.3%)，而胞间CO2浓度却低于老品种。在盛花期和盛荚期，新老大豆品种叶片净光合速率与产量呈显著正相关（P﹤0.05），而其它光合特性指标与产量的相关性不稳定。     

不同品种茶树叶片功能性状及光合特性的比较

以18个茶树品种(系)为研究对象,测量了茶树叶片的叶面积、叶形指数、比叶面积、干物质含量、叶绿素a、叶绿素b及其比值、叶绿素总量、类胡萝卜素及光合特性,并分析了叶片功能性状和光合特性之间的相关性。结果表明,茶树叶片叶形指数、干物质含量、气孔导度的变异系数低于10%,其余11项指标的变异系数为15.08%~43.22%,表现出较高的多样性水平;比叶面积与干物质含量之间存在显著负相关,叶形指数和叶面积与其他叶片功能指标均无显著相关;干物质含量与光合色素之间存在显著相关,叶绿素a、叶绿素b、叶绿素a/叶绿素b、叶绿素总量和类胡萝卜素两两之间存在极显著相关性;净光合速率、气孔导度、蒸腾速率两两之间存在极显著正相关,且气孔导度与胞间CO_2浓度呈显著正相关,茶叶光合速率主要受气孔限制的影响;净光合速率与干物质含量之间存在显著正相关,净光合速率、蒸腾速率与光合色素含量之间存在显著或极显著正相关,说明光合色素含量高的品种具有更强的光合能力和干物质积累能力;气孔导度、水分利用效率与叶片功能性状之间相关性不显著。14号茶树品种比叶面积相对较低,同时具有较高的干物质含量、净光合速率和水分利用效率,属于抗旱性较强、光合速率和水分利用效率高的品种,可作为抗旱性强、高光效的茶树品种进一步选育和应用。     

中美大豆Ⅲ熟期组代表品种主要光合特性及其与产量的相关性

中国辽宁省和美国俄亥俄州纬度相同,两地不同年代育成的部分大豆品种具有共同的祖先亲本,本文以两地中期及当代具有共同祖先亲本的大豆品种为材料,研究品种改良过程中光合特性的变化及其与产量的相关性。结果表明:中国辽宁省和美国俄亥俄州大豆品种产量高于共同亲本,且叶片光合特性的变化趋势基本一致。品种叶面积指数、叶色值、净光合速率、气孔导度、蒸腾速率均高于共同亲本,但胞间CO_2浓度随品种育成年代推移而降低;净光合速率、气孔导度、胞间CO_2浓度及蒸腾速率均随生育期进程呈先升高后降低的趋势,且在开花期达到最大值。俄亥俄州当代品种的净光合速率在生育后期下降幅度小于辽宁当代品种;辽宁品种的气孔导度在苗期显著高于俄亥俄品种,胞间CO_2浓度在开花期和鼓粒末期显著高于俄亥俄当代品种;辽宁当代品种的蒸腾速率在整个生育时期均高于俄亥俄当代品种。在苗期、开花期和鼓粒中期,叶色值与产量呈显著或极显著正相关,而蒸腾速率与产量呈显著或极显著负相关。总之,在大豆品种籽粒产量改良的同时,其叶片的光合特性也得到了协同改良。     

氮肥对甜菜营养生长的影响

分析看出,施氮量与甜菜4个营养生长期的根、叶片、叶柄生长量均呈极显著正相关。苗期氮素主要用于促进叶片的生长,随生育进程根对氮素的依赖程度渐高;苗期、块根糖分增长期、糖分积累期不同氮素水平与T/R值呈显著正相关,与分配率呈显著负相关;叶丛快速生长期施氮量对T/P值、分配率无大影响;不同施氮量与叶面积、光合势呈显著正相关。     

吉林省不同时期育成大豆品种叶片衰老过程中光合相关参数的研究

为了探明吉林省不同时期育成的栽培大豆品种在叶片衰老过程中光合相关参数变化,将1923-2006年划分为4个时期,第一时期为1960年以前、第二时期为1961-1980年、第三时期为1981-2000年和第四时期为2001年以后,以吉林省不同时期育成的20个栽培大豆品种为材料进行田间试验。用Li-6400光合测定仪在R2(开花期)、R4(结荚期)、R6(鼓粒期)和R7(成熟期)进行叶片光合相关参数测定。结果表明:不同时期育成大豆品种,在R4、R6和R7期净光合速率、叶绿素含量和比叶重皆表现为:第一时期第二时期第三时期第四时期。从衰老进程来看,R4~R6期,不同时期育成大豆品种的净光合速率、气孔导度、蒸腾速率及叶绿素含量下降值比皆表现为:第一时期第二时期第三时期第四时期。R6~R7期,大豆品种比叶重下降值比表现为:第一时期第二时期第三时期第四时期。这说明随着品种遗传改良,改善了大豆叶片光合相关参数,提高了叶片的光合作用,延长了光合时间,从而延缓叶片衰老,为产量的提高奠定物质基础。     

大豆叶片光合、蒸腾等生理特性的品种间比较研究

在25个大豆品种的鼓粒期,测定了植株主茎自上而下数第3片已完全展开叶的光合速率、暗呼吸速率、蒸腾速率、叶片对水分扩散导性、叶片对CO_2扩散导性、比叶重、叶绿素含量及水分利用效率。结果表明:所测性状在供试品种间均存在着极显著的差异性。在表型、遗传及环境相关分析的基础上,对有关性状间作偏相关分析的结果指出,椭园叶型品种的暗呼吸速率及叶CO_2扩散导性与其光合速率呈极显著偏正相关,并比叶重及叶水分扩散导性与其蒸腾速率呈显著或极显著偏正相关;披针叶型品种的比叶重、叶绿素含量及叶CO_2扩散导性均与其光合速率呈显著或极显著偏正相关,而且比叶重与其蒸腾强度的偏相关也达极显著水平。此外,在两种叶型品种中,光合速率均与蒸腾速率和水分利用效率呈极显著偏正相关,但蒸腾速率则与水分利用效率呈极显著偏负相关。本文还对大豆高光效生理育种及抗旱育种的目标进行了讨论。     

高光效大豆光合速率与主要光合生理指标及农艺性状的关系

为明确不同大豆品种叶片在3个关键的生殖生长时期4个主要光合生理指标对光合速率(Pn)的影响;明确高光效大豆品种的Pn高于低光效大豆品种的诸多影响因素;明确大豆叶片的Pn与几个农艺性状之间的密切关系.选用4个光合速率不同的大豆品种(两个高光效品种:黑农40、黑农41;一个中光效品种:黑农37;一个低光效品种:黑农26)于大豆的始荚期(R3)、始粒期(R5)、鼓粒期(R6)测定上述4个品种的光合速率(Pn)、气孔导度(Cond)、胞间CO2浓度(Ci)、蒸腾速率(Tr),并且通过Pn.Tr的观察值推算出水分利用率(WUE=Pn/Tr).通过多元相关分析,研究了Cond等光合生理指标对Pn的影响,以及光合速率与农艺性状的相关性.结果表明:不同光合能力的大豆品种叶片的Pn在R3、R5、R6期分别与Cond、Tr呈极显著正相关;与Ci在3个生育时期大多呈微弱负相关;与WUE在R5期呈极显著正相关,在R3、R6期大多呈微弱正相关.但是,高光效品种在Pn与Cond、Ci、Tr及WUE的相关性方面比低光效品种密切.R5期大豆叶片的Pn与收获指数呈正相关,但不同光合水平大豆品种的Pn与单株重、单株粒重的相关性存在差异.     

黄淮海地区大豆光合特性及高光效种质筛选

本文旨在研究黄淮海大豆种质资源的光合气体交换特性,从中筛选高光效种质,为开展培育大豆高光效品种等研究奠定基础。在大田条件下,以150份来自黄淮海地区的大豆种质资源为试材,利用LI-6400便携式光合仪测定其盛花期的光合气体交换参数,包括叶片净光合速率、气孔导度、胞间CO2浓度、蒸腾速率、叶片饱和水汽压亏缺、蒸腾效率以及叶片瞬时水分利用效率。结果表明,150份大豆种质光合气体交换参数间存在较大差异。7个参数的变异系数范围为5.54%~29.56%,其中,蒸腾效率变异系数最高,胞间CO2浓度最低。净光合速率与气孔导度、叶片瞬时水分利用效率呈显著正相关,与叶片饱和水汽压亏缺呈显著负相关;气孔导度与胞间CO2浓度、蒸腾速率呈显著正相关,与叶片饱和水汽压亏缺、蒸腾效率、叶片瞬时水分利用效率呈显著负相关;胞间CO2浓度与叶片饱和水汽压亏缺、蒸腾效率呈显著负相关;蒸腾速率与叶片饱和水汽压亏缺呈显著正相关,与蒸腾效率、叶片瞬时水分利用效率呈显著负相关;蒸腾效率与叶片瞬时水分利用效率呈显著正相关。进一步利用主成分分析选出3个主成分（气孔因子、水分因子、光合因子）,方差累积贡献率达93.64%。聚类分析将150份大豆种质划分为12个类群,其中第Ⅱ类群包括23份大豆种质,表现高气孔导度、高水分利用率和高光合效率。因此第Ⅱ类群可作为适合育种需要的高光效大豆种质。     

渍水对黑龙江不同年代育成大豆品种特性的影响

为了明确黑龙江省不同年代育成大豆品种抗涝能力的遗传改良趋势,选用黑龙江省1985-2010年育成的5个代表性主栽大豆品种为试材,采用盆栽试验模拟田间渍水灾害,分别在盛花期设置渍水7和14 d处理,以常规水分处理为对照,研究渍水对大豆植株形态、根系活力、生理指标及粒重的影响。结果表明:株高、单株叶面积、根体积、根表面积、根干重降低百分率以及冠根比增加百分率在渍水7和14 d条件下均呈先降低后升高的变化趋势;根系活力降低百分率呈现先降低后升高的变化趋势;叶色值和净光合速率降低百分率呈先降低后升高的趋势;丙二醛(MDA)增加百分率呈先降低后升高的趋势,过氧化物酶(POD)活性和可溶性糖(SS)含量呈相反的变化趋势;单株粒重降低百分率呈先降低后升高的趋势;以上各性状变化百分率与品种育成年代相关均达到显著或极显著水平。从不同年代育成品种植株形态、光合生理、根系活力、叶片部分生理指标变化规律可以看出,黑龙江省不同年代育成大豆品种抗涝能力呈先升高后降低的趋势。     

大豆光合生理生态的研究——第2报 野生大豆和栽培大豆光合作用特性的比较研究

本文研究了野生大豆和栽培大豆不同生育时期的光合作用速率、叶绿素含量、叶片全氮含量以及不同光照强度、光质、温度下的光合作用速率。并将野生大豆同栽培大豆光合特性作了比较。野生大豆光合作用速率比栽培大豆低。野生大豆的光饱和点为4万米烛光,栽培大豆为6万米烛光。野生大豆和栽培大豆不同生育时期叶绿素含量都显著不同。叶绿素含量与光合作用速率在鼓粒期呈显著正相关。野生大豆单位叶片鲜重叶绿素含量高于栽培大豆,其叶绿素a和b的比值小于栽培大豆,叶绿素b的相对含量高于栽培大豆,但野生大豆单位叶面积叶绿素含量低于栽培大豆。野生大豆和栽培大豆不同生育时期叶片全氮含量差异均显著,叶片含氮量与光合作用速率在鼓粒期呈显著正相关。野生大豆和栽培大豆在白光下光合作用速率最高,在红光、蓝光和绿光下偏低。野生大豆在蓝绿光下的光合效率相对高于栽培大豆。野生大豆和栽培大豆的光合作用最适温度为25—30℃。野生大豆同栽培大豆相比具有阴生植物的某些光合特性。     

施氮量与甜菜产量的形成

试验表明,施氮量与甜菜叶面积、光合势、叶绿素含量均呈显著正相关,与净光合生产率呈负相关,故高氮处理,因叶面积指数和光合势过大,净光合生产率低,不利于产量形成;根产量与施氮量呈二次曲线相关,含糖率与施氮量呈负相关,高氮处理T/R值明显增加,导致根产量和含糖率降低;随施氮量增加,造蜜性物质增加,块根品质降低;本试验以施120kg/ba氮产糖量最高,过量施氮降低产糖量.     

减氮对不同氮效率小麦品种花后光合物质生产力和产量的影响

为明确不同氮效率小麦品种对减氮的响应特点,以前期筛选出的氮高效品种扬麦25、宁麦21和氮低效品种扬麦22、扬麦20为材料,研究减氮模式对产量、氮肥利用效率、光合生产能力和干物质积累量的影响。结果表明,氮高效品种扬麦25和宁麦21的籽粒产量和氮肥利用效率显著高于氮低效品种扬麦22和扬麦20,氮高效品种的平均籽粒产量和平均氮肥利用效率较氮低效品种分别高10.9%和23.9%。与常规施氮处理(CK)模式相比,减氮20%并采用基肥和拔节肥各施氮90 kg·hm~(-2)(M4)模式下,氮高效品种开花期LAI、旗叶SPAD值、净光合速率及乳熟期旗叶SPAD值和净光合速率均未显著降低,且乳熟期平均LAI提高16.0%,进而使花后干物质积累量增加,从而实现产量稳定和氮肥利用效率的提高;而氮低效品种花后光合生产能力、籽粒产量和氮肥利用效率随施氮量降低而出现不同程度的降低。这说明,氮高效品种较氮低效品种有着更多的减氮潜力,前者在适量减氮和合理施肥方式下,可通过延缓花后叶面积衰减、保持较强的花后光合能力和增加花后物质生产力,实现产量稳定和氮肥利用效率提高。     

不同熟期大豆品种遗传改良过程中光合特性和冠层农艺性状的变化

对1923～2008年间育成的吉林省主推的57个大豆品种按中早熟、中熟和中晚熟品种进行分类,研究了不同熟期组品种各冠层农艺性状和叶片部分光合特性指标的演化趋势及其与产量的关系。结果表明,各熟期品种的产量、百粒重、株高、单株叶面积、叶柄长、始粒期的光合速率和SPAD与育成年代均成正相关,单株分枝数与育成年代成负相关;单株荚数、单株荚重、单株粒数、单株粒重、单株茎重、始粒期SPAD与产量成正相关,其中单株荚重与产量显著相关。总体上看,中早熟和中晚熟品种各性状的演化趋势及其与产量的关系较相似,它们的百粒重、株高、单株粒数、单株叶面积、叶柄长、始粒期光合速率及始粒期SPAD与育成年代及产量都成正相关;始粒期SPAD在所有性状中表现最稳定,在各熟期组中与育成年代及产量均成正相关。     

陕西省不同年代旱地冬小麦光合与产量特征变化及其相互关系研究

为明确陕西省不同年代旱地冬小麦品种光合特征变化规律及其对产量的影响,选择曾在该省推广种植的20世纪40年代至21世纪初8个不同年代旱地冬小麦品种(蚂蚱麦,1940s;碧蚂1号,1950s;丰产3号,1960s;泰山1号,1970s;小偃6号,1980s;陕229,1990s;长武134,2000s;长旱58,2010s)为材料,设置正常供水和干旱胁迫两个水分处理,进行盆栽种植试验,对小麦不同生育期光合特征进行测定,并在收获期考种测产。结果表明,无论是干旱胁迫还是正常供水处理下,现代小麦品种(长武134和长旱158)花前旗叶净光合速率和单株叶面积都表现出显著优势,并与千粒重和产量呈显著正相关;但品种间花后光合特征差异减小,这对于现代小麦产量的提升可能产生了一定的限制作用;不同生育时期和不同水分处理下,旗叶蒸腾速率与种植年代之间相关性并不一致;干旱胁迫条件下,孕穗期和花后3d的旗叶水分利用效率都随品种更替呈明显上升的趋势;现代小麦品种在干旱处理下旗叶净光合速率等光合特征、千粒重等产量因素的优势受到影响,最终导致其产量增幅下降。未来应进一步提升现代小麦的光合优势,尤其是花前叶片净光合速率及叶面积的优势,并进一步提高千粒重,这将会是陕西省小麦节水高产和抗旱稳产的重要手段。     

小麦氮素高效利用基因型的农艺性状及生理特性

为给小麦氮高效型品种选育和栽培调控提供理论依据,采用大田试验,以14份小麦品种为材料,研究了不同氮效率品种的农艺性状及生理特性的差异。结果表明,不同小麦品种间产量和氮素利用效率具有显著差异。基于氮肥吸收效率和氮肥农学效率将参试材料分为氮高效型、中效型和低效型。与氮中效型和低效型品种相比,氮高效型品种具有较高的产量、干物质和氮素积累量;在农艺性状上,氮高效型品种具有较高的粒重、收获指数(HI)、叶面积指数(LAI)和开花期旗叶面积;在生理上,氮高效型品种开花期旗叶的叶绿素含量、氮含量、净光合速率、硝酸还原酶活性和谷氨酰胺合成酶活性较高,而成熟期旗叶氮含量较低。聚类分析表明,淮麦30、徐麦32、矮抗58和扬麦16为氮高效型品种。经相关分析,小麦粒重、HI、LAI和开花期旗叶的面积、叶绿素含量、氮含量与氮效率呈显著正相关,小麦成熟期旗叶氮含量与氮效率呈显著负相关,这些指标可作为氮高效型小麦品种筛选的依据。     

高产氮高效型粳稻品种的叶片光合及衰老特性研究

 选用6个具代表性的低产氮低效型、高产氮中效型和高产氮高效型粳稻品种,在各自最适氮素水平下,研究了叶片光合、衰老特性的差异及其与氮效率的关系。结果表明,高产类型群体叶面积指数(LAI)、高效叶面积率及有效叶面积率、剑叶叶绿素含量(SPAD值)和净光合速率以及剑叶超氧化物歧化酶(SOD)活性均显著高于低产类型品种,丙二醛(MDA)含量显著低于低产类型。高产品种间比较,随着氮效率提升,生育前中期(够苗、拔节、齐穗期)群体叶面积指数下降,成熟期上升;灌浆前期(齐穗后0 d~10 d)剑叶净光合速率并未明显变化,灌浆中后期(齐穗后20 d~40 d)显著增高,主要原因如下：叶绿素分解少,保证了叶片对CO2的高同化能力;SOD活性高,保证了植株更强的抗氧化能力,MDA含量少,膜脂破坏程度低。说明抽穗前合理控制无效及低效叶面积生长以适当减小群体叶面积规模,抽穗后有效延缓植株衰老,以保证叶片持续较高的叶绿素含量和净光合速率,是促进水稻高产品种进一步提升氮效率的重要途径。     

不同年代大豆品种根系伤流液重量变化及其与叶片光合的关系

以根系伤流液的重量作为根系活力的指标,研究了吉林省1923～2004年育成的22个大豆品种在盛花期(R2),结荚期(R4)和鼓粒期(R6)根系伤流液重量的变化及其与功能叶片净光合速率(Pn)的关系.结果表明:根系伤流液重量与品种的育成年份呈正相关变化,但年度间表现存在差异,2009年没有达到显著水平,2010年在R2、...     

不同类型小麦品种（系）光合生理指标差异及其相互关系

对三种粒型小麦品种 (系 )的光合生理指标及其相互关系进行了研究。结果表明 ,在小麦生育后期 ,中粒型品种的叶绿素含量Chl(a b)高于另外两种类型品种 ;而叶绿素a和叶绿素b的比值Chl(a/b)低于另外两种类型品种。不同类型品种Pn高峰出现的时间不同 ,峰值大小有明显差异。小粒型品种在Pn方面占有优势 ;大粒型品种虽然Pn不占优势 ,但其FLAR大 ,单株旗叶同化的养分多。旗叶面积与Pn呈极显著的负相关 ,与FLAR呈极显著的正相关。Chl(a b)和Chl(a/b)与Pn和FLAR的相关水平较低