渗透胁迫下Ca2+/CaM信使系统对小麦幼苗生理特性的调控效应

为探讨Ca2+/CaM信使系统对渗透胁迫下小麦幼苗生理特性的调控效应,以豫麦49-198为材料,研究了Ca2+通道阻断剂异博啶(VP)和CaM拮抗剂盐酸氯丙嗪(CPZ)对PEG胁迫下小麦幼苗相对含水量、丙二醛(MDA)、超氧阴离子(O2·-)、双氧水(H2O2)、可溶性糖、可溶性蛋白质、脯氨酸和谷胱甘肽(GSH)含量以及超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性的影响.结果表明,随着渗透胁迫时间延长,VP和CPZ处理提高了小麦幼苗MDA、O2·-和H2O2含量,降低了相对含水量、可溶性糖、脯氨酸、可溶性蛋白质和GSH含量,抑制了SOD、POD和CAT活性,而且VP和CPZ复合处理对小麦幼苗的伤害程度更大.试验表明,Ca2+/CaM信使系统可能通过提高渗透调节物质和抗氧化剂含量、增强抗氧化酶活性、降低膜质过氧化水平调节小麦幼苗对渗透胁迫的适应性.     

不同水氮耦合对水稻根系形态生理、产量与氮素利用的影响

为了探讨不同水氮耦合处理对水稻根系形态生理、产量及氮肥利用率的影响,以徐稻3号为材料,进行防雨棚池栽试验,设置浅水层灌溉、轻度水分胁迫(-20 k Pa)和重度水分胁迫(-40 k Pa)3种灌溉方式及不施氮肥,中氮(normal nitrogen,MN,240 kg/hm2)和高氮(high nitrogen,HN,360 kg/hm2)3种氮水平,研究不同水氮耦合对根系形态、根系吸收面积、根系氧化力、根系氮代谢酶活性的影响。结果表明:灌溉方式与施氮量存在明显的互作效应,轻度水分胁迫增加了主要生育期根长、根质量、根质量密度、根系氧化力、总吸收面积、活跃吸收面积及根系氮代谢酶活性,降低穗分化后水稻根冠比,且与MN耦合后产量及氮肥农学利用率最高,为该试验最佳的水氮耦合运筹模式;重度水分胁迫则降低根长、根质量、根系活力及氮代谢酶活性,增加主要生育期根冠比。相关分析表明:幼穗分化始期至成熟期根冠比与水稻籽粒产量呈负相关关系,而其他根系形态、根系氧化力及氮代谢酶活性均与产量呈显著(P0.05)或极显著(P0.01)的正相关;根系质量、根质量密度及根冠比与氮肥农学利用率呈负相关,而穗分化至成熟期根系活跃吸收面积及穗分化至抽穗期根系氧化力均与氮肥农学利用率呈显著(P0.05)或极显著(P0.01)的正相关。表明通过适宜的水氮耦合调控,创造良好的根系形态、提高根系活力和氮代谢酶活性,将更有利于提高产量及氮肥利用效率。该研究对认识水氮耦合下根系形态生理差异、指导水稻高产高效栽培实践提供理论依据。     

水分胁迫对水稻生长发育及产量的影响

选用抗旱性不同的3个杂交水稻品种,分别在正常供水和水分胁迫奈件下,研究水稻产量构成因素及株高、穗长、叶面积、干物质积累等生育特性的变化。结果表明：水分胁迫下,水稻株高降低,叶面积及叶面积指数减小;各器官干物重、总干重均明显降低;前期干物质积累缓慢,后期植株衰老加速。水分胁迫引起各品种穗长、一次枝梗数、二次枝梗数、有效穗数、每穗粒数、结实卒、千粒重均下降,最终引起产量降低。品种的抗旱性不同,其产量及其构成对水分胁迫的反应存在一定差异,表现为抗旱性强的品种下降幅度相对较小。     

水肥耦合对小麦产量及根际土壤环境的影响

以郑麦9023为材料,通过不同水肥耦合处理,研究了水肥耦合下小麦产量及根际土壤环境变化的差异。结果表明:在同一水分条件下,增施氮肥显著增加单位面积穗数,最终产量表现为N2>N3>N1;同一氮肥处理下,灌水处理增加了穗粒数及千粒重,平均增加4.2%与2.9%,最终产量提高9.3%;从耦合效益看,W2N2处理下产量最高;W2N2处理提高土壤有机酸含量、土壤酶活性及土壤全氮含量;与N2相比,N3处理土壤有机酸总量、脲酶、过氧化氢酶及土壤全氮含量平均下降13.7%、3.9%、5.6%及2.1%;土壤有机酸及全氮含量与脲酶及过氧化氢酶活性呈极显著正相关,与碱性磷酸酶呈显著正相关。对不同肥水处理下产量形成及根际土壤环境的差异进行了讨论。     

氮、锌肥对作物根系生长发育调控的研究进展

氮、锌是作物生长所必需的大量元素和微量元素,其施用量和有效性在作物根系发育过程中起着至关重要的作用。介绍了氮肥和锌肥配施对作物根系生长发育调控作用的研究进展,并对锌铁转运蛋白(ZIP)家族成员调控根系生长的研究前景提出展望。     

水分胁迫对水稻籽粒灌浆及淀粉合成有关酶活性的影响

 【目的】探索不同水稻抗旱品种在水分胁迫条件下籽粒灌浆特性及有关淀粉酶活性的变化规律。【方法】选用抗旱性不同的3个杂交水稻品种,分别在正常供水和水分胁迫条件下,研究水稻茎鞘物质运转、籽粒灌浆和淀粉合成有关酶活性。【结果】水分胁迫下,抽穗期和成熟期茎鞘干物重以及抽穗后茎鞘物质输出量、输出率、转化率均下降;籽粒生长潜势、最大灌浆速率和平均灌浆速率降低,籽粒生长活跃期缩短,各品种达最大灌浆速率的时间提前;籽粒灌浆过程中可溶性淀粉合成酶（SSS）、Q酶和ADPG焦磷酸化酶3种酶活性都不同程度的被抑制。各性状抗旱性强的品种均比抗旱性弱的品种减少的幅度小。抽穗期茎鞘干物重、抽穗后茎鞘干物质输出量、输出率和转化率均与籽粒产量呈显著或极显著正相关。【结论】在水分胁迫下抗旱性强的品种具有较高的茎鞘物质输出率和转化率、籽粒灌浆速率及淀粉合成有关酶活性,是产量降低较少的生理基础。     

不同灌水方式对水稻结实期一些生理性状和产量的影响

选用抗旱性不同的杂交水稻冈优527、D优363和汕优63,研究了旱种、湿润灌溉、“湿润灌溉（前期）+浅水灌溉（孕穗期）+干湿交替灌溉（抽穗至成熟期）”灌溉（简称C处理）和淹水灌溉4种灌水方式下,水稻结实期光合特征、渗透调节物质及保护性酶活性等生理性状变化和产量表现。结果表明,在C处理和湿润灌溉两种灌水方式下,剑叶的叶绿素含量高,叶片衰老缓慢,具有较高的净光合速率,且有利于可溶性糖和游离氨基酸等渗透调节物质的主动积累和保护性酶CAT、POD活性的提高,维持了细胞正常的代谢。而旱种下水稻剑叶叶绿素含量低,衰老快,净光合速率和气孔导度降低,渗透调节物质和保护性酶的变化水平对水分胁迫程度极为敏感。产量以C处理最高,湿润灌溉次之,旱种降低了产量构成各项因素,从而减产。试验表明,水稻叶片光合作用、渗透调节物质及保护性酶活性的变化幅度和产量与品种的抗旱性密切相关。     

水稻苗期抗旱性指标的筛选

为探索水稻苗期抗旱性形态和生理机制，筛选苗期抗旱性指标，以15个水稻品种为试验材料，在干旱棚内系统研究了水、旱条件下苗期形态和生理指标的变化。结果表明，叶龄、心叶下倒数第1叶叶面积、叶鲜重、根长4个指标的相对值与反复干旱存活率显著或极显著相关，可作为苗期抗旱性的形态指标；超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）、过氧化氢酶（CAT）活性，氨基酸（AA）、抗坏血酸（AsA）、还原性谷甘肽（GSH）、可溶性蛋白质、丙二醛（MDA）含量8个指标的相对值与反复干旱存活率显著或极显著相关，可作为苗期抗旱性的生理指标。通过主成分分析确立了SOD酶活性、GSH含量、叶鲜重和叶龄4个指标相对值为水稻苗期抗旱性的综合指标，以反复干旱存活率为因变量，4个综合指标为自变量建立的回归方程对供试品种的抗旱性进行预测效果较好。     

水杨酸对水分胁迫下小麦幼苗生理生化特性的影响

为了明确水杨酸对水分胁迫下小麦幼苗的保护机制,筛选其有效增强小麦幼苗抗旱性的最适施用浓度。选用小麦品种洛旱6号为试验材料,采用室内水培法,观测并测定小麦幼苗在20%聚乙二醇（PEG）胁迫下经不同浓度水杨酸（SA）处理后的形态及生理指标。结果表明,水分胁迫下,外源SA能够提高小麦幼苗可溶性糖、可溶性蛋白质和氨基酸含量,增强超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）和过氧化氢酶（CAT）活性,降低超氧阴离子自由基（O₂ ^—.）、双氧水（H₂O₂）含量,减少丙二醛（MDA）积累,促进小麦幼苗地上部生长。施用SA可通过提高小麦幼苗渗透调节能力和抗氧化酶活性来降低活性氧产生速率,减轻膜脂过氧化程度,维持细胞膜的稳定性,缓解水分胁迫对小麦幼苗生长的抑制作用,本试验条件下以0.6mmol/L SA的效果最好。     

玉米秸秆还田配施氮肥对豫西旱地小麦土壤酶活性和氮肥利用效率的影响

为阐明玉米秸秆还田配施氮肥条件下土壤酶活性、氮肥利用效率及产量的变化规律，本试验选用洛旱22为材料，采用裂区试验设计，主区为玉米秸秆还田处理，分别为秸秆不还田(S₀)、秸秆全量还田(S₁)，副区为施氮量处理，分别为0 (N₀)、120 (N₁)、180 (N₂)、240(N₃)和300 kg·hm^-2(N₄)，测定了小麦各生育期0～20 cm和20～40 cm土层土壤脲酶、蔗糖酶、过氧化氢酶及蛋白酶活性，并分析计算小麦产量、氮肥农学利用率、氮肥表观回收率、氮肥偏生产力和氮素吸收效率。结果表明：1)秸秆还田配施氮肥处理较单施氮肥处理提高了土壤酶活性、氮肥利用效率和小麦产量，小麦产量以秸秆还田配施氮肥240 kg·hm^-2处理最高，较无秸秆还田不施氮处理增产36.92%。2)土壤酶活性均随施氮量的增加呈先上升后下降的趋势，除拔节期脲酶和蔗糖酶以施氮量180 kg·hm^-2时...