Yield Performance of Wheat Isolines with Different Dosages of the Short Arm of Rye Chromosome 1

Translocations of the short arm of rye (Secale cereale L.) chromosome 1 (1RS) in wheat (Triticum aestivum L. cv. Pavon 76) are known to increase root biomass. Such an increase enhances water and nutrient uptake and may improve grain yield. Two greenhouse experiments and a field experiment were carried out at the University of California, Riverside, in 2012 and 2013 under well‐watered and terminal drought treatments to evaluate phenotypic characters associated with varying dosages of 1RS, including grain yield. The genotypes used were cultivar Pavon 76 (R₀), Pavon 76/Pavon1RS.1AL (F₁ hybrid) with a single dosage of 1RS (R₁A), Pavon 1RS.1AL with two dosages of 1RS (R₂A), Pavon 1RS.1DL (R₂D) also with two dosages of 1RS and Pavon 1RS.1AL‐1RS.1DL (R₄AD) with four dosages of 1RS. There was a significant positive correlation between number of dosages of 1RS and root biomass. However, no correlation was found between root biomass and grain yield per plant. Drought in the field experiment reduced grain yield significantly. Under well‐watered field conditions, grain yield of R₂A (215.9 g plant^?1) was significantly greater than those of R₂D (191.8 g plant^?1) and R₄AD (161.7 g plant^?1). Also, grain yield of R₄AD was significantly less than those of F₁, Pavon 76 and R₂D under well‐watered conditions. Under drought field conditions, no significant differences were found among the genotypes for grain yield was found between F₁ (14.7 g plant^?1) and R₄AD (12.4 g plant^?1). Harvest index was significantly greater in well‐watered (44.2 %) than in drought (34.6 %) field conditions. On average, genotypes F₁ (42.3 %) and R₂A (40.6 %) had higher harvest index than R₂D (38.3 %) and R₄AD (35.5 %) in the field. Also, Pavon 76 (40.2) and R₂D (38.3) had higher harvest index than R₄AD. Drought tolerance was lowest for R₄AD due to its relatively lower grain yield potential. In general, Pavon 1RS.1AL carrying two dosages of 1RS showed higher grain yield under wet treatments. Pavon 1RS.1AL‐1RS.1DL carrying four dosages of 1RS produced the largest shoot and root biomasses, but the least grain yield.     

细菌性根腐病对三七光合特性的影响

根腐病是严重威胁三七生产的重要因素之一,常年发病率在5%～20%。其中,由假单胞杆菌(Pseudomon adaceae)引起的细菌性根腐病,因叶片出现缺水萎蔫症状时才能发现,目前尚无有效的预防措施。为探究细菌性根腐病对三七光合生理特性的影响,从而为三七病害生理学研究提供理论基础,本文以2年生三七为材料,设置2个处理[发病植株和健康对照植株(CK)],研究细菌性根腐病对三七形态结构、光合特性和光系统功能的影响。结果表明:1)根腐病导致三七的主根褐变腐烂,须根断损,茎基部腐烂中空,叶片萎蔫,各器官含水量比CK显著降低(P≤0.05);而株高、叶面积和叶片解剖结构(上表皮厚度、下表皮厚度、栅栏组织厚度和海绵组织厚度)在两处理间均无显著差异。2)发病植株叶片叶绿素含量、净光合速率(P_n)、气孔导度(G_s)、水分利用效率(WUE)和表观叶肉导度(AMC)显著低于CK(P≤0.05),且CK叶片胞间CO_2浓度(C_i)与P_n呈反比。3)发病植株叶片的光系统Ⅰ(PSⅠ)反应中心P700最大荧光信号(P_m)根腐病初期暂不受影响,而叶片暗适应下最大量子效率(F_v/F_m)、光系统Ⅱ(PSⅡ)电子传递速率[ETR(Ⅱ)]、PSⅡ实际光化学量子产量[Y(Ⅱ)]、PSⅠ电子传递速率[ETR(Ⅰ)]、PSⅠ周围的环式电子流(CEF)和PSⅠ实际光化学量子产量[Y(Ⅰ)]均显著低于CK(P≤0.05);参与调节性能量耗散的量子产量[Y(NO)]则显著高于CK(P≤0.05);发病植株的快速叶绿素荧光动力学曲线上出现K相,且显著高于CK(P≤0.05)。总的来看,细菌性根腐病对三七发病植株各器官的损伤严重程度为根茎叶,且根腐病导致发病植株叶片叶绿素降解, PSⅡ受到不可逆损伤, PSⅠ的电子传递被抑制,且叶肉细胞CO_2的同化能力降低,根腐病限制三七正常进行光合作用的条件。     

华北驼绒藜雨季移栽成活率研究

本文是不同季节移栽华北驼绒藜(Ceratoides arborescens)系列研究之一。干旱区春季生态建植有补水之苦,雨季移栽表明,不需坐水或补水,成活率可高达60%,浸根可提高成活率至90%;说明雨季移栽是可行的。移栽植株数日内叶片含水量和叶绿素含量急剧下降、脯氨酸含量骤然升高,含量恢复过程则较缓慢,说明移栽使植株突然损伤,但终能恢复至正常生理状态。     

灌草立体配置对退化草地土壤水分和养分的影响

【目的】比较灌草立体配置模式下3种不同生境的土壤水分、养分和植物根系相关参数的差异，探究灌草立体配置30年对退化草地土壤水分和养分以及植物根系的影响，为黄土高原水土保持和生态恢复提供理论依据。【方法】以位于黄土高原云雾山国家草原自然保护区种植30年的人工柠条和野山桃搭配灌丛带样地为研究对象，采集灌丛带内部、灌丛带边缘和灌丛带外部不同土层的土样和植物根系，比较3种位置下土壤水分、养分含量和植物根系特征的差异，并分析了根长与土壤水分和养分含量的相关性。【结果】在0～80 cm土层，灌丛带内部的土壤含水量明显高于灌丛带边缘和灌丛带外部。在0～80 cm土层，随着土层深度增加，灌丛带3个位置土壤全氮、碱解氮和有机碳含量均呈下降趋势，而全磷含量变化不明显；在同一土层，灌丛带内部的全氮、碱解氮和有机碳含量均明显高于灌丛带边缘和灌丛带外部。在灌丛带内部、灌丛带边缘和灌丛带外部3个位置，植物根系生物量呈减小的趋势。从垂直分布来看，灌丛带内部、灌丛带边缘和灌丛带外部0～15 cm土层的植物根系生物量分别占0～40 cm土层植物根系生物量的90.86%，90.79%，92.91%，说明植物根系生物量主要集中分布于0～15 cm土层。3个取样位置中，灌丛带内部植物根长、根表面积和根体积均最大。相关性分析表明，灌丛带植物根长与0～20 cm土层的土壤含水量，0～40 cm土层土壤有机碳和全氮、0～80 cm土层碱解氮均呈显著或极显著正相关。【结论】在黄土高原退化草地上进行灌草立体配置可以促进植物根系生长，提高土壤水分和养分含量，有利于退化草地的恢复。     

宛氏拟青霉提取物对盐胁迫下水稻幼苗的生理适应性

为探讨沙棘内生菌提取物作为生物刺激素对盐胁迫下水稻幼苗生长的影响，于沙棘内生菌宛氏拟青霉（Paecilomyces variotii）中提取了生物刺激素PVE（Paecilomyces variotii extracts），并经液相色谱对PVE的活性物质进行了富集纯化。通过水稻液培试验，设无盐（CK）、添加NaCl（NS）、添加PVE和NaCl（PN1）、添加PVE纯化物和NaCl（PN2）4个处理，研究生物刺激素对水稻的耐盐效应。结果表明，施用生物刺激素能够缓解盐胁迫对水稻生长造成的严重抑制。PN1、PN2处理较NS处理提高了叶片与根系的干质量，减少了植株体内的水分流失，增加了根系的直径和吸收面积，但根长相较于CK处理无显著差异；PN2处理叶片鲜质量、叶片含水量、根系含水量较PN1处理分别增加了12.44%、1.13%和0.42%。与NS处理相比，PN1和PN2处理叶片光合速率分别提高了34.08%和40.82%，蒸腾速率分别提高了23.90%和18.86%，PN1和PN2处理还显著提高了叶片中的超氧化物歧化酶（SOD）和过氧化物酶（POD）活性，使丙二醛（MDA）含量分别降低了28.36%和20.97%。PN2处理叶片和根系中的Na⁺含量较NS处理分别降低了36.31%和10.85%，从而降低了Na⁺/K⁺，保证了植株体内的离子平衡。研究表明，PVE及PVE纯化物在极低的浓度下具有较高的生理活性，并通过减少水分流失、促进根系生长、提高光合速率来减轻氧化损伤，同时以降低Na⁺流入的方式缓解盐胁迫对水稻幼苗的影响。     

氮肥与密度互作对单粒精播花生根系形态、植株性状及产量的影响

为明确花生单粒精播适宜的氮肥水平和种植密度,本研究于2018年和2019年以‘花育22’为供试花生品种,设置3个氮肥水平(0 kg hm~(–2), N0; 60 kg hm~(–2), N1; 120 kg hm~(–2), N2), 3个种植密度(7.93万株hm~(–2), D1; 15.86万株hm~(–2),D2; 23.79万株hm~(–2), D3),采用二因素裂区试验设计,研究氮肥、密度及其互作对单粒精播花生根系形态、植株性状及产量的影响。氮肥对花生根长、根表面积、根体积、根干重的影响不显著,而密度的影响显著。单株根长、根表面积、根体积及根系干重随密度的增加而降低, D1显著高于D2和D3, D2、D3处理间差异不显著;单位面积根长、根表面积、根体积及根系干重随密度的增加而增加, D1显著低于D2和D3, D2、D3处理间差异不显著。氮肥和密度互作对2019年收获期单位面积根长、根表面积的影响显著,与D1相比, N1处理下D3的增幅显著高于N0和N2处理。氮肥及氮肥与密度互作对植株性状的影响存在年度和时期间的差异,主茎叶片数、侧枝数和主茎第一节间粗随密度增加有降低趋势。氮肥对荚果产量的影响不显著,荚果产量随密度的增加呈增加的趋势。产量与根体积、根干重、主茎叶片数、主茎高及侧枝长呈显著正相关。综上所述,在本试验条件下,花生单粒精播适宜的氮肥(N)水平为60 kg hm~(-2),种植密度为18.8万株hm~(-2)。     

草地土壤分离能力季节变化特征及其影响因素

土壤分离能力是土壤侵蚀机理模型的重要参数.受土壤性质、植被根系等因素影响,土壤分离能力呈现显著的季节变化.为研究草地土壤分离能力季节变化特征及其影响机制,以建植一年的柳枝稷、无芒雀麦草地及对照裸地为研究对象,以20 d为周期,测定土壤密度、黏结力和根系密度,并采集原状土样进行水槽实验(τ=6.5-23.4Pa),测量土壤分离能力,并运用相关分析、回归分析等方法,研究土壤性质及植被根系对土壤分离能力季节变化的影响.结果显示:柳枝稷和无芒雀麦草地具有类似的季节变化特征,而裸地与二者差异明显.4月中旬至6月下旬,草地土壤分离能力较大,此后土壤分离能力迅速下降;7月中旬直至10月上旬,草地土壤分离能力较低;10月下旬,土壤分离能力小幅回升;裸地土壤分离能力7、8月份较低,其余时间较高.裸地土壤分离能力试验期均值为柳枝稷草地的10.6倍,无芒雀麦草地的23.7倍.草地土壤分离能力的季节变化受根系密度和土壤黏结力的影响,随着根系密度与土壤黏结力增大,土壤分离能力呈指数形式降低,而土壤密度对土壤分离能力季节变化的影响并不显著.试验区内草地土壤分离能力可用水流剪切力、根系密度、根径和土壤黏结力等参数进行模拟(R2=0.636).研究结果可为土壤侵蚀机理模型的推广应用,以及小流域水土保持措施配置等工作提供科学依据.     

根腐病菌侵染对黄芪苯丙烷途径关键酶活性的影响

以蒙古黄芪-根腐病菌（Fusarium solani和F. acuminatum）为互作体系,测定苯丙烷途径关键酶苯丙氨酸解氨酶(PAL)、肉桂酸-4-羟化酶(C4H)及4-香豆酸-辅酶A连接酶(4CL)活性的变化,以期获得黄芪抗根腐病菌侵染机制的信息,为抗病育种工作提供参考。试验采用幼苗浸根法接种病菌,分光光度法测定3种酶的动态变化。结果表明,F. solani侵染黄芪后,PAL和C4H活性与对照相比明显升高,并在7、21天出现2个酶活高峰;4CL活性则随着时间的延长持续上升,7、21天时也显著高于对照。F. acuminatum侵染黄芪后,PAL、C4H和4CL的活性均在21天显著高于对照。可见2种病原菌在侵染黄芪过程中,苯丙烷途径的关键酶被不同程度地激活,但2种病菌激活各酶的时间和规律有所差异,表明黄芪对这2种病菌的抗性机制明显不同。     

日粮钙水平对空怀期云南半细毛羊生长性能及血清生化指标和繁殖相关激素的影响

试验旨在探讨日粮钙水平对空怀期云南半细毛羊生长性能、配种前血清生化指标和繁殖相关激素的影响,为开展空怀期云南半细毛羊营养需要量研究提供参考。选用50只体况良好、体重相近、38月龄的经产2胎空怀云南半细毛羊,随机均分为5组,分别饲喂0.40%(无外源钙)、0.45%、0.53%、0.66%、0.85%5个钙水平的日粮。预试期14d,正试期30d。结果表明:0.53%钙水平组云南半细毛羊的总增重、平均日增重、平均日采食量、耗料增重比等指标相对优于其他组;0.40%钙水平日粮组的血清钙最高,血清碱性磷酸酶、甲状旁腺素、钙、磷组间差异不显著(P>0.05);繁殖相关激素各组间表现不一,0.40%钙水平组雌二醇水平最高(P>0.05)。在日粮磷水平为0.20%水平条件下,0.53%钙水平组的空怀期云南半细毛羊表现出较好的生长性能,可为临配种前生理生化和激素水平提供较好准备;增加日粮钙水平,未见对以上指标有明显的正向增强作用,可能与日粮钙磷比失衡有关。     

切根与不同形态氮素对板栗苗木根系构型及生长的影响

为探明不同调控技术对板栗根系构型的影响和对板栗生长发育的作用效果,以期为培育高质量板栗苗木提供科学依据,采用大田板栗苗木为对象进行切根(切根深度分别为12、8、4 cm、CK)及不同形态氮素(尿素、硝酸钠、CK)追肥试验。结果表明:苗高生长量最大的处理为X2N2,地径生长量最大的处理为X4N1,不同处理苗木地径生长量差异性不显著;在同样切根深度的处理下,施用尿素的苗木在根系总根长、总表面积、总体积上均大于施用硝酸钠的苗木,也即NH^+4较NO^-3对板栗苗木根系生长发育具有更好的促进效果;X1N1、X2N1、X2N3处理在不同径级侧根的根长、根表面积、根体积上分别达到最高,差异性显著(P<0.05)。综合考虑苗木根系指标和形态指标,X2N1即切根深度8 cm结合施用尿素为板栗苗木根系的最佳调控处理。