高产玉米杂交种根系形态生理特性研究

通过对16个玉米杂交种根系活力和根部形态性状的研究表明:玉米根系活力,特别是初生胚根和吐丝30 d后的根系活力与产量成正相关;高产玉米杂交种初生胚根根系活力强,吐丝后根系活力下降慢;不同玉米杂交种的根层数相差不大,但气生根条数与产量成正相关.     

膦酸胆碱合剂对东北地区春玉米根系质量与产量的影响

以不同品种京单28和先玉335为试材,通过设置5个种植密度,采用膦酸胆碱合剂(ECK)处理,研究化学调控技术对不同密度群体春玉米根系质量及产量的影响。结果表明,随种植密度的增加,京单28和先玉335根系气生根数和总根数下降,根系干物重和根系活力降低,两个品种的双穗率、穗粒数、百粒重和单株产量均下降,空秆率上升,不同处理的子粒产量呈先增加后下降的趋势,在56 250株/hm2密度处理获得最高产量。经膦酸胆碱合剂处理后,两个品种不同密度的根系气生根数增加,根系干物重和根系活力提高,高密度条件下群体产量构成因素得到改善,两个品种均在90 000株/hm2密度处理获得最高产量。研究表明,膦酸胆碱合剂能提高根系质量,缓解玉米群体的密度效应,可为实现密植群体高产稳产提供技术支持。     

生物炭对玉米根系特性及产量的影响

采用大田试验研究生物炭对郑单958产量和不同生育时期根系生长、形态特征及生理特性的影响,明确生物炭对玉米根系与产量的效应,探明生物炭在玉米生产上应用的潜力与价值。结果表明,土壤中施入生物炭能增加玉米根系的总根长、根体积和根干重,提高玉米根系总吸收面积和活跃吸收面积。在玉米生育后期,生物炭在一定程度上延缓了根系衰老,成熟期施生物炭处理根系活力分别比对照高48.12%和42.71%;同时维持了较为适宜的根冠比,根系生理功能增强;添加生物炭后郑单958最高产量达12 076.35 kg/hm2,比对照增产10.23%,具体表现为穗长、穗行数、行粒数和百粒重的提高。     

盐碱胁迫下复合微生物菌剂对玉米根系性状的影响

盐胁迫下,施用复合微生物菌剂处理玉米幼苗能显著促进根的生长,增加根冠比和根体积,提高根系活力和根系活跃总吸收面积,说明在盐碱条件下使用复合微生物菌剂能有效缓解盐碱胁迫压力。     

玉米根系特征的基因型差异及与氮吸收效率的关系

在4个硝酸盐浓度下进行2个玉米品种盆栽砂培试验,研究玉米根系特征的基因型差异对硝酸盐浓度的响应及与氮素吸收效率的关系。结果表明,氮高效品种郑单958在硝酸盐浓度为0.08、0.8、4.0 mmol/L时,根重、根幅、根长、根表面积、根体积、分枝数、分形维数、根系活力均显著高于氮低效玉米品种内单314。各根系形态指标随硝酸盐浓度的增加逐渐增加,当硝酸盐浓度从4.0 mmol/L增加至8.0 mmol/L时,不同基因型品种间差异不显著。在低氮胁迫条件下,玉米主要通过增加细根比例、增加根表面积吸收更多的氮素;在氮素供应充足条件下,通过增加根系平均直径,形成高密的分枝系统吸收氮素。进一步通径分析表明,根长与根体积对氮吸收效率直接影响最大,是氮吸收效率差异的主要原因。     

深松及氮肥深施对超高产春玉米根系生长、产量及氮肥利用效率的影响

以内单314为材料,研究深松及氮肥深施对超高产春玉米生育后期根系生长、产量及氮肥利用效率的影响.结果表明,随着散粉后生育进程的推进,玉米单株根重、根系体积逐渐下降,且在同一生育期表现出随土层深度加深呈递减的趋势.0～ 60 cm土层单株根系表面积自散粉期开始呈先升后降的变化趋势,峰值出现在灌浆期.各处理根系活力随土层深度的增加总体上表现为先升高后下降的变化趋势,随着散粉后生育进程的推进,根系活力的峰值出现下移.深松30 cm根重、根系体积及根表面积明显增加,根系活力显著提高;深松30 cm及氮肥深施15 cm可促使根系下移,明显提高深层根系特别是20 ～ 40 cm根系活力及比重.     

种植密度对紧凑型玉米鲁单818根系生长动态及产量的影响

大田条件下研究3种种植密度对紧凑型高产玉米品种鲁单818(LD818)根系生长动态及产量的影响.结果表明,LD818在9万株/hm2的群体产量分别比3万、6万株/hm2提高96.10％和10.96％,具有较高的增产潜力.不同种植密度下,LD818单株根系体积、根系体积密度、单株根系活跃吸收面积和根系吸收面积指数(RAI)均随生育进程的推进呈先增加后减小的变化趋势;单株根系体积和吸收面积随种植密度的递增呈递减趋势,根系体积密度和RAI呈升高趋势.种植密度递增,LD818个体根系水平方向高密度区(0～6 cm)根系干重比例不断递增,中密度区(7～12cm)和低密度区(13～18cm)不断递减;垂直方向上层高密度区(0～20 cm)、中密度区(21 ～ 40 cm)根系干重比例不断递减,下层(41 ～ 60cm)低密度区和稀密度区(61 ～ 80 cm)递增.LD818单株根系呈“横向紧缩,纵向延伸”的特点,较适应随种植密度递增导致水平方向空间受限制的“拥挤”,可适当减小株距密植.     

NaCl和NaHCO3胁迫对玉米幼苗根系的影响

用不同浓度NaCl和NaHCO3处理玉米幼苗,研究其根系活力、伤害率、根系生长情况与地上部的关系,以探讨玉米的抗盐机理。实验结果表明：随着盐浓度的升高,根系和地上部的生长显著降低;根系体积均低于对照,根系活力、伤害率均高于对照,呈上升趋势。     

AMF接种与根系分隔对红壤上间作玉米生长及磷素吸收的影响

通过盆栽模拟试验研究比较以Glomus mosseae(GM)和Glomus etunicatum(GE)为接种剂,设置不同根系分隔方式(不分隔,隔尼龙网,隔塑料膜)对间作玉米植株生长及磷素吸收累积的影响。结果表明,两种菌根真菌GM和GE对玉米根系的侵染效果相近,GM为玉米优势丛枝菌根真菌(AMF),接种GM使玉米根长、地上部和根系生物量、地上部和根系磷含量、磷吸收量均显著提高;接种GE显著降低了玉米根冠比、株高和根系磷吸收效率。间作体系不同根系分隔方式对玉米的影响也不同,根系隔尼龙网处理显著降低了玉米根长和根系生物量,显著提高了根系的磷含量;根系隔塑料膜处理对玉米的地上部和根系磷含量、磷吸收量以及根系磷吸收效率均起显著降低作用。所有复合处理中,以GM不分隔处理组合对间作玉米的生长及磷素累积的促进作用最好。     

玉米根系与抗旱性关系研究

采用7个抗旱能力不同、生育期相近的玉米（Zea mays. L.）杂交种作为供试材料进行土壤含水量及根系形态指标、根系活力测定。结果表明：不同时期发生的干旱胁迫均对根系产生伤害,其生长明显受到抑制,根系在干旱胁迫下表现出适应性变化和对干旱胁迫的抗性。具体反映在根干重和根体积的减少,根系总吸收面积和活跃吸收面积的降低,最大根长的增加、根数增长和根冠比的加大。苗期所受干旱的伤害程度低于拔节期。不同抗旱能力的品种在形态上所受抑制和发生的适应性变化不同,抗旱品种在根数和根长上同时增加。     

甜菜不同类型品种含铁量及某些相关生理特性的初步研究

甜菜叶片和块根的含铁量、细胞色素氧化酶活性及呼吸速率,在整个生育期呈现由低到高而后又降低的过程。糖分积累期叶片的上述3项指标与收获时块根含糖率呈正相关,高糖型品种的该3项指标值高于丰产型品种,故3者可作为高糖型品种(材料)后期选择或鉴定的生理指标;叶片中过氧化物酶活性随生育进程逐步升高,而块根中该酶活性的变化正好相反。各生育时期叶片中过氧化物酶活性皆与收获时块根含糖率呈正相关,且以块根分化形成期相关更为密切。不同类型品种比较,高糖型品种大于丰产型品种。块根分化形成期叶片高的过氧化物酶活性是高糖型品种(材料)的重要生理指标;叶片的过氧化物酶活性在整个生育期内远大于块根,且较稳定。     

花生根部特征与地上部分性状的相关性分析

通过田间试验分析12个广东省区试花生品种根系特征与地上部分性状的相关性.结果表明:根质量在各生育期均与地上部质量、总质量呈显著或极显著正相关关系:开花期根系活力与地上部分多数性状呈极显著正相关关系,不同时期的根系活力均与成熟期产量呈显著正相关关系;成熟期根冠比与产量呈显著负相关关系.说明花生根系特征与地上部分性状关系密切,花生生长后期保持根系活力对产量的形成具有重要作用.     

The size of the root system of tetraploid red clover and its relation to the chemical composition of the herbage produced

The size of the root system was measured by means of electrical capacitance in relation to the soil in field experiments with three varieties of tetraploid red clover over a period of 3 years. The root system was greatest in the first year, smaller in the second year and least in the third year. The plants that gave an above-average yield in any cut always had above average-sized root systems in the preceding period, but usually after cutting, the size of their root systems decreased, an effect which was accentuated by plants drying out. The plants that dried out during the experimental period always had below average-sized root systems in preceding periods. It was found in four cuts that the herbage dry matter of the plants with larger roots contained a smaller proportion of nitrogenous materials and ash, and more fibre, but the yield of all measured nutrients and elements increased. The ash of the herbage DM of these plants contained more potassium, calcium and magnesium. The quantity of mineral materials absorbed per unit of size of root systems was higher in the plants with larger root systems.     

珍汕97/明恢63重组自交系群体根系性状对产量的影响

在群体水培条件下,以珍汕97/明恢63重组自交系群体的204个株系(F12,F13)为供试材料,研究重组自交系群体抽穗期根系有关性状与产量的关系,以期为水稻根系改良和根系数量性状基因定位提供依据.结果表明,影响产量的主要根系性状为单株根系活性、颖花根活量、每株根干重、最长不定根长、众数根长、每条不定根长及每条不定根粗,其中以单株根系活性对产量的影响最大;增加单株根系活性、每株根干重、最长不定根长和每条不定根粗能显著提高产量,增加颖花根活量、每条不定根长和众数根长将使产量显著下降.增加高产类型水稻抽穗期的每株根干重、每条不定根重、单位长度根重及单株根系活性能显著提高产量.每株根干重与高产水稻关系密切,而每株不定根数则与低产水稻关系密切.颖花根活量的增加对高产水稻株系的产量有提高作用,对中低产水稻则有负面影响.     

不同淹水时间对分蘖期中稻生育动态及产量的影响

通过盆栽定植试验,研究了中稻(徽两优6号、两优1128)在分蘖末期受不同淹水时间胁迫后生长发育和生理特性的动态变化,并同时考察了其产量结构。结果表明,淹水胁迫下,两个品种水稻生育期推迟,始穗到齐穗历时增加,且随淹水时间的增加而延长;淹水后短期内植株株高降低,但成熟前7 d时淹水2 d、4 d的处理株高反而略高于对照;植株绿叶数、绿叶面积、根长、根表面积、根体积、根系活力和相对叶绿素含量(SPAD值)均随淹水胁迫加重而显著减少(淹水2 d处理植株根系活力升高);但经过恢复生长,淹水胁迫后20 d,各淹水处理SPAD值已和对照非常接近,并且一直保持到成熟前7 d,其他各指标数值在轻度淹水胁迫(淹水2 d和4 d)下和对照接近而无显著差异,重度淹水胁迫(淹水6 d、8 d和12 d)下和对照差距缩小,成熟前7 d,由于淹水胁迫早衰严重而差距重新拉大;两个水稻品种减产幅度均随淹水时间的延长而加剧,淹水6 d处理的产量已经降至对照的50%左右,产量下降的原因是总粒数减少、空秕粒数增加和结实率降低等因素综合作用的结果。     

不同土壤水分条件下吲哚丁酸钾对大豆根系形态建成及生理代谢的影响

为了研究吲哚丁酸钾（IBA-K）在减轻干旱对大豆根系的伤害中的作用,以垦丰16（干旱敏感型）和合丰50（耐旱型）为材料,采用盆栽法研究IBA-K拌种对两个品种大豆在正常供水、干旱和复水条件下根系形态建成及生理代谢的影响。结果表明,与正常供水相比,干旱胁迫抑制了大豆根系的生长发育,而IBA-K处理后,大豆根系干物质积累量、形态建成、抗氧化酶活性和渗透调节物质含量在不同土壤水分条件下均高于其干旱对照,膜受损程度减轻。IBA-K处理下,大豆根系SOD活性、POD活性、可溶性糖和脯氨酸含量在干旱条件下均显著高于其干旱对照;MDA含量、相对电导率显著低于其干旱对照。IBA-K处理下的两个品种大豆根表面积、根平均直径、根体积、POD活性和CAT活性在复水条件下分别高于其干旱对照,均未达到显著性差异。复水后,IBA-K处理下的垦丰16根干重和总根长分别较其干旱对照显著增加了3.13%和24.51%,合丰50根干重和总根长较其干旱对照未达到显著性差异。IBA-K处理下的合丰50相对电导率和MDA含量分别较其干旱对照显著降低11.80%和15.09%,SOD活性和可溶性糖含量分别较其干旱对照显著增加14.90%和3.94%,垦丰16相对电导率、MDA含量、SOD活性和可溶性糖含量较其干旱对照未达到显著性差异。IBA-K处理下的两个品种大豆根系脯氨酸含量分别较其干旱对照显著增加了10.62%和10.70%。IBA-K处理和不同土壤水分处理对两个品种大豆根系形态和生理指标存在显著或极显著影响,二者间的交互作用无明显调控作用。综上,IBA-K通过提高根系干物质积累量、抗氧化酶活性和渗透调节物质含量,降低MDA含量和相对电导率,减轻干旱胁迫对苗期大豆根系的伤害。     

抗（耐）连作大豆品种筛选

采用抗性强且丰产性较好的7个品种进行田间小区试验,评价和筛选抗（耐）连作大豆品种。试验结果表明,抗线5号较其它6个品种出苗率高,根表胞囊线虫雌虫数量较少,产量最高,为2298kg／hm^2,各项产量构成因素表现得也最好。合丰47的大豆根腐病和黑农48的叶部灰斑病发病程度最轻,但产量较低。     

不同氮反应冬小麦品种幼苗素质及氮代谢关键酶活性的耐低氮差异研究

为了明确不同氮敏感型冬小麦品种的幼苗对低氮胁迫的反应,基于小麦籽粒产量和籽粒氮含量的耐低氮指数,对24个冬小麦品种进行了耐低氮丰产型和氮敏感型分类,并以典型品种为材料,比较了其幼苗(5叶龄)在不施氮(0mmol·L~(-1))和施氮(16 mmol·L~(-1))条件下,地上部和根部的干物质积累量、氮含量、氮积累量及其叶片和根部的硝酸还原酶(NR)和谷氨酰胺合成酶(GS)活性。结果显示,与施氮处理相比较,不施氮处理小麦品种的幼苗根部干物质积累量、根冠比均增加,地上部干物质积累量、氮含量和氮积累量、根部氮含量和氮积累量以及NR和GS活性均降低。在不施氮处理下,耐低氮丰产型小麦品种的幼苗地上部干物质积累量的降幅小于氮敏感型品种,根部干物质积累量和根冠比的增幅均大于氮敏感型品种;耐低氮丰产型小麦品种幼苗总根长和总根表面积显著增加,根直径显著下降;氮敏感型小麦品种幼苗根直径和总根体积显著降低。与氮敏感型品种相比,耐低氮丰产型小麦品种幼苗地上部、根部的氮吸收能力较高,NR和GS两种酶活性降幅较小。     

Genotypic variations in the plasticity of nodal root penetration through the hardpan during soil moisture fluctuations among four rice varieties

Rainfed lowland rice fields are characterized by soil moisture fluctuations (SMF) and the presence of hardpan that impedes deep rooting and thus limits water extraction from deep soil layer during the periods of drought. In this study, we used rootboxes with three layers; shallow layer, artificial hardpan, and deep and wet layer below the hardpan, to evaluate differences in the plasticity of nodal roots elongation through the hardpan and promote root branching below the hardpan in response to SMF among four rice varieties; Sasanishiki, Habataki, Nipponbare, and Kasalath. Experiments were conducted during the summer and autumn seasons. Plasticity was computed as the difference in root traits within each variety between the SMF and continuously well-watered treatments. In both experiments, Habataki consistently tended to exhibit higher root plasticity than the other three varieties by increasing number of nodal roots that penetrated the hardpan during rewatering period in SMF, when the soil moisture increased and penetration resistance decreased. This root plasticity then contributed to greater water use at the deeper soil during the subsequent drought period and overall shoot dry matter production. Habataki had significantly higher δ¹³C value in roots at deep layer than roots at the shallow and hardpan layers under SMF, which may indicate that these were relatively newly grown roots as a consequence of root plasticity. This study also indicates that CSSLs derived from Sasanishiki and Habataki varieties may be suitable for the analysis of QTLs associated with root plasticity expression in rainfed lowland with hardpan and experiencing SMF.     

超级杂交稻五优308根系形态特征研究

对五优308在不同生育时期的根系形态特征及其与常规超级稻合美占的差异进行了分析。结果表明:除苗期外,五优308单株不定根数和总根长在各生育时期都比合美占具有明显优势,但单茎根系及单条不定根性状与合美占的差异不明显。五优308与合美占单株根数和总根长的差异主要是由于分蘖特性的差异所致。在超级稻育种中,可在选择适宜茎蘖数量的基础上,注重选择单茎根数较多和单条不定根长较长的品种。