减氮及有机替代对马铃薯根系形态和产量的影响

田间研究减氮及有机肥替代对半干旱区膜下滴灌马铃薯不同发育时期根系生长的影响,并讨论其与产量形成的关系,为马铃薯高产高效栽培提供理论和技术依据。试验以青薯9号为试验材料,以常规施化学氮肥225 kg·hm^-2为对照(CK),设置两个减氮处理施70%化学氮肥(RN)和施50%化学氮肥(LN),以及两个有机肥替代处理80%化学氮肥+20%有机氮肥(LO)和60%化学氮肥+40%有机氮肥(HO)。结果表明,与对照相比,RN处理单株结薯数、中薯率和小薯率均未显著变化,大薯率下降0.32百分点,减产10.93%,HO处理单株结薯数增加了11.77%,大薯率和中薯率分别增加0.43和6.47百分点,增产19.01%。同时,HO处理较对照显著(P<0.05)增加了块茎形成期根长、根投影面积、根体积、根尖数和根分叉数,以及块茎膨大期根尖数。相关性分析表明,产量与苗期、块茎膨大期、淀粉形成期根长,及块茎膨大期根表面积、根体积、根尖数、根分叉数均呈极显著(P<0.01)正相关。因此,以90 kg·hm^-2有机氮和81 kg·hm^-2化学氮做基肥,54 kg·hm^-2化学氮于块茎形成期追施,可有效促进马铃薯根系生长和有效薯块的早期形成,保证单株结薯数及薯块的膨大和产量的增加。     

嘧菌酯提高马铃薯耐旱性的生理基础研究

采用盆栽法,以抗旱性不同的3个马铃薯栽培种为研究对象,于播种前以25%嘧菌酯悬浮剂为沟施药剂处理(A),正常浇水为对照(CK,土壤体积含水量θw:60%~70%),干旱为水分处理(D,θw:30%~40%),以及干旱与药剂共同处理(A-D)。通过测定叶片光合参数、抗氧化酶活性、丙二醛(MDA)和脯氨酸含量及马铃薯单株产量与品质等指标,探讨施用嘧菌酯对改善马铃薯干旱胁迫耐受性的生理基础。结果表明:嘧菌酯可有效增强马铃薯叶片净光合速率和气孔导度;在正常水分条件下,施用嘧菌酯可引起叶片过氧化氢酶(CAT)和抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性的增强,具有延缓植株衰老的作用;在干旱胁迫条件下施用嘧菌酯可降低叶片MDA和脯氨酸含量,提高植株耐旱性。A较CK处理青薯9号、陇薯6号和大西洋单株产量分别增加30.74%、59.87%和5.90%,A-D较D处理分别增产15.17%、43.43%和16.49%;A处理青薯9号、陇薯6号和大西洋综合品质得分分别为1.184、2.856和0.621,A-D处理分别为-1.112、-0.240和-0.349。可见,嘧菌酯有利于干旱胁迫条件下马铃薯块茎品质的提高。     

低磷胁迫下外源褪黑素对大麦幼苗根系发育的调控作用

为探究低磷胁迫下外源褪黑素（Melatonin,MT）对大麦幼苗根系生长发育调控作用，以磷敏感型大麦品种GN42为试验材料，设置正常磷（CK）、低磷和低磷添加MT 3个处理，比较分析了不同处理间大麦幼苗根系表型特征、解剖构造和相关基因表达量的差异。结果表明，低磷胁迫后大麦幼苗根系生长受到抑制，表现为根系总长度、表面积和体积均不同程度下降，且根冠厚度减少，活性氧(ROS)过量积累，花青素含量增加，根系磷转运蛋白相关基因Hvpht1;1上调表达，花青素合成基因Hvant和MT合成基因Hvcomt均下调表达。低磷胁迫下添加外源MT后，幼苗根系生长受抑制程度缓解，根系总长、表面积和体积均显著增加，根冠厚度也显著增加，ROS积累量明显变少，且3种基因都不同程度上调表达。由此说明，外源MT可以有效缓解低磷胁迫对大麦幼苗生长发育的不利影响，提高植株对低磷胁迫的适应性。     

NaCl胁迫对甘肃省不同地区盐生草种子萌发特性的影响

对采集自甘肃省 17 个地区的盐生草(Halogeton glomeratus)种子进行萌发期的盐胁迫试验, 测定种子发芽指标、幼苗生长指标、离子含量以及根系活力,研究 NaCl 胁迫对不同地区盐生草种子萌发特性的影响。结果表明：盐胁迫下,17 个地区的盐生草种子的发芽率和发芽势均降低,其中,12 和 15 号地区盐生草种子的萌发率最高,分别为对照的 88. 20% 和 91. 92%,3 号和 17 号地区盐生草的萌发率最低,分别为对照的 74. 98% 和 73. 85%;各地区盐生草幼苗的株高对盐胁迫的响应不同,有 6 个地区盐生草的株高增大,其他地区的株高受到不同程度的抑制,其中 17 号地区盐生草株高受抑制最严重,为对照的 82. 35%。盐胁迫处理下,有 9 个地区的盐生草幼苗鲜重高于对照,其他地区的幼苗鲜重均低于对照;与对照相比,盐生草幼苗的干重明显升高,升幅最高的是白银市靖远县的盐生草品种,达到 200. 48%,最低的是民勤县收成乡的盐生草品种,为 112. 98%;分别测定两个发芽状况最好和最差的盐生草幼苗的离子含量,发现盐胁迫下盐生草幼苗的 Na⁺含量增多、K⁺含量减少,K⁺/Na⁺显著降低;根系活力分析发现,盐胁迫对不同地区盐生草幼苗根系活力影响不同,其中,白银市景泰县的盐生草幼苗根系活力受到的影响最大,白银市靖远县的盐生草幼苗根系活力受到的影响最小,但均表现出抑制的效果。17 个地区的盐生草品种可分为耐盐性强、耐盐性较好以及耐盐性差 3 个类群。     

化学诱变剂EMS对白菜型冬油菜‘陇油7号’形态及生理生化的影响

采用不同体积分数化学诱变剂甲基磺酸乙酯(EMS)处理白菜型冬油菜‘陇油7号’种子,研究其发芽率、成苗率及苗期植株形态特征、叶片和根的超氧化物歧化酶(SOD)活性、过氧化物酶(POD)活性、过氧化氢酶(CAT)活性、可溶性蛋白质质量分数、可溶性糖质量分数的变化。结果表明,EMS对油菜‘陇油7号’发芽率和成苗率的抑制作用随浓度增加而增强,0.6%为半致死量;EMS对油菜的生长发育有一定抑制作用,且抑制作用与浓度呈正相关;用一定体积分数的EMS处理油菜种子其抗逆性有增强趋势。     

甘肃省大麦条纹病菌遗传多样性及致病力差异

为了解甘肃省大麦条纹病病原菌Pyrenophora graminea的遗传多样性及致病力差异,运用RAPD分子标记技术对大麦条纹病菌不同菌株进行遗传多样性分析,并采用三明治法进行菌株致病力差异研究。结果表明:17个RAPD标记从45个菌株中扩增出126条带,平均每个标记7.41条带,遗传相似系数范围为0.468 3～0.984 1,平均值为0.830 8,当遗传相似系数为0.723 6时,可将供试菌株划分为4个类群,分别包含41、2、1和1个菌株;致病力测定结果显示菌株QWC较菌株QQ致病力强,两菌株除在品种‘甘啤2号’和‘GP-3’上无致病力外,在其他供试品种上致病力均存在差异。表明大麦条纹病菌不同菌株间存在遗传差异,且菌株QWC和菌株QQ存在致病力差异。     

植物Na+/H+逆向转运蛋白与植物耐盐性的研究进展

植物通过外排Na+和液泡区隔化Na+来减少Na+的毒害,这一过程由Na+/H+逆向转运蛋白来完成。通过概述植物Na+/H+逆向转运蛋白的基本特征、与植物耐盐性的关系及其分子生物学研究现状,为阐明植物复杂的盐胁迫机理和利用基因工程手段提高植物耐盐性奠定了基础。     

外源Ca2+调控野生抚育独一味幼株抗寒生理特性的研究

独一味是青藏高原区濒危保护药用植物,幼株抗寒性较差,为揭示外源Ca²⁺对调控野生抚育独一味幼株抗寒效应,对甘肃玛曲县野生抚育的独一味幼株带土坨全株移植培养盆,采用不同浓度CaCl₂溶液(0,5,10,15,20 和25 mmol·L^-1)喷施,以喷蒸馏水为对照,然后将培养盆分别置于4,0和-4 ℃处理24 h,对照留置25 ℃,处理结束测定叶片膜稳态性、渗透调节机能、膜质过氧化和抗氧化酶活性以及根系三苯基氯化四氮唑还原活力等抗逆指标,旨在探寻提高野生独一味幼株抗寒性的栽培生理调控方法,为独一味野生抚育和驯化栽培提供科学依据。结果表明,外源钙对低温处理后独一味抗逆指标具有显著影响,影响程度因处理浓度的不同而异,以喷施15 mmol·L^-1 CaCl₂的作用效果最佳,可通过调控叶片可溶性糖和抗氧化酶活性保护膜系统的稳态性和完整性,使叶片相对电导率和丙二醛含量维持在较低的水平,增强了根系活力,有效提高了野生独一味幼株的抗寒性,在独一味野生抚育中具有潜在的应用价值。     

低温弱光胁迫下芸豆叶片光抑制与类囊体膜脂构成变化

以对低温弱光敏感性有差异的两个红芸豆品种为材料,研究了低温弱光胁迫处理及恢复过程中幼苗叶片的叶绿素含量、荧光参数和类囊体膜脂肪酸组成的变化。结果表明:与对照相比,随胁迫时间延长,叶片中Chl a、Chl b和Chl(a+b)含量降低(P<0.05);F_v/F_m、F_v'/F_m'、qP、Φ_PSⅡ和ETR下降(P<0.05),Chl a/b和NPQ上升(P<0.05);类囊体膜脂MGDG、DGDG和SQDG中的亚麻酸(C18:3)含量显著降低(P<0.05),棕榈酸(C16:0)含量显著升高(P<0.05),PG中的棕榈酸(C16:0)和反式十六碳-烯酸[C16:1(3t)]含量降低(P<0.05),而亚麻酸(C18:3)和亚油酸(C18:2)含量升高(P<0.05),在叶片抵御低温弱光胁迫过程中维持一定的膜脂不饱和度的重要作用。随胁迫时间延长,类囊体膜总饱和脂肪酸(SFA)含量升高,多不饱和脂肪酸(PUFA)含量以及膜脂不饱和度(U/S)显著降低,恢复期则相反。在胁迫处理和恢复期,“英大红”和“小红芸豆”的U/S变化差异不明显,PUFA含量变化差异显著(P<0.05),且与F_v/F_m的相关性分别达到86.21%和83.92%,表明低温弱光处理及恢复过程中,光抑制后PSⅡ功能的修复与PUFA含量增加存在一定关系。因此,低温弱光胁迫下“英大红”光抑制程度较“小红芸豆”轻,可能是较高含量的PUFA增加了类囊体膜的不饱和度,维持膜的稳定性,减轻了光抑制。