大豆种荚应答镰刀菌侵染的叶绿素荧光成像规律

  目的  种荚是大豆Glycine max防御霉菌侵染的第1道防线，部分大豆品种种荚具有极佳的田间霉变抗性，本研究目的在于寻找与豆荚霉变抗性相关的快速鉴定指标。  方法  采用叶绿素荧光成像技术，以高抗大豆‘QWT15-2’、中抗大豆‘E1’和易感大豆‘E314’为研究对象，对离体种荚接种轮枝镰刀菌Fusarium verticillioides，监测其叶绿素荧光参数变化情况。  结果  大豆种荚接种霉菌24 h后，通过叶绿素荧光成像系统可清晰观察到豆荚表皮病斑，叶绿素荧光参数发生显著变化。霉菌侵染后0~5 d，大豆种荚初始荧光参数初始荧光(F_o)、最大荧光(F_m)、可变荧光(F_v)大幅降低，非光化学猝灭系数q_N上升、Q_NP下降，最大光化学量子产量(F_v/F_m)、实际光化学效率(Φ_PSⅡ)及电子传递速率(R_ET)均呈下降趋势。  结论  高抗大豆‘QWT15-2’维持了较健康的组织形态，各荧光参数表现稳定；中抗大豆‘E1’和感病大豆‘E314’受霉菌侵染影响，其表皮组织破坏严重、荧光参数变化幅度大；其中F_v/F_m、F_m、F_v、q_N和Q_NP荧光参数对霉菌侵染响应敏感，可作为评价大豆种荚田间霉变抗性的鉴定指标。图4参17     

兴安落叶松生理指标和光合特性对不同光环境的响应

以北方大兴安岭地区主要植被兴安落叶松为试验材料,用黑色遮阴网的方法研究不同光环境下兴安落叶松叶片生理指标及光合特性的变化,并利用叶绿素荧光技术研究不同遮阴条件对兴安落叶松叶片PSⅡ功能的影响.结果表明,随着遮阴程度的增加,兴安落叶松根系活力呈下降趋势,叶面积增长缓慢,且叶片数量下降幅度明显.兴安落叶松叶片地上生物量、地下生物量和胸径均随遮阴程度的增加呈下降趋势.在光照度为70％时,地上生物量比10％光环境下提高193.6％.随着遮阴程度的增加,兴安落叶松叶片的净光合速率(Pn)呈显著降低趋势,叶片的气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)变化趋势与之相似.兴安落叶松叶片的光化学淬灭系数(qP)、PSⅡ最大光化学效率(Fv/Fm)和电子传递速率(ETR)随着遮阴程度的增加均呈降低趋势,在光照度为70％时,叶片的非光化学淬灭(NPQ)较10％光环境时降低了26.65％,遮阴显著降低了兴安落叶松的光合能力.     

麦玉两熟秸秆长期全量还田模式下氮肥对冬小麦生长发育、产量及品质的影响

为了探讨小麦-玉米两熟区长期秸秆还田模式下氮肥的适宜用量,采取秸秆不还田、秸秆全量还田为主因素,氮肥用量(设0、90、180、270、360 kg/hm~25个水平)为辅因素的裂区试验设计,研究了麦玉两熟秸秆长期还田配施氮肥对冬小麦生长发育、产量及品质的影响。研究结果表明:同一氮肥水平秸秆还田处理能够增大叶面积,增强光合作用,提高叶绿素含量及地上干物质量,增加产量。随施氮量的增加,叶绿素呈增长趋势,但叶面积、地上干物质量、穗数、穗粒数及产量均呈先增后减的趋势。蛋白质及湿面筋含量随施氮量增加而提高。过量施用氮肥(270、360 kg/hm~2),产生盐害,会抑制小麦生长,导致减产。秸秆还田配施180 kg/hm~2氮肥处理能明显促进冬小麦的生长发育,提高产量和品质。经模拟分析,秸秆全量还田模式下小麦最高产量的推荐施氮肥量为216.11 kg/hm~2。     

生防制剂禾力素不同处理方式对大豆胞囊线虫病及根腐病防效的影响

为研究生物制剂禾力素对大豆生长及对根部病害的影响,采用包衣、叶面喷施及纳米富硒包衣3种禾力素处理方式,测定了不同时期各处理对大豆植株生理活性和大豆胞囊线虫及根腐病防效的影响。结果表明:生防菌剂禾力素不同处理方式对大豆幼苗生长均有一定促进作用,可以提高大豆幼苗的生理活性,叶绿素、蛋白质、可溶性总糖含量与对照相比,种子包衣处理分别增加了1.53,0.83和0.82 mg·g~(-1);纳米富硒包衣处理分别增加了1.48,0.69和0.26 mg·g~(-1);禾力素叶面喷施处理则分别增加1.14,0.37和0.36 mg·g~(-1)。禾力素不同处理方式对大豆胞囊线虫病均有一定的防治效果,种子包衣处理防病效果大于纳米富硒包衣处理,大于叶面喷施,其4个生育时期的平均防效为54.77%、33.43%和25.95%。     

施氮量对柳枝稷叶片叶绿素荧光特性及干物质积累的影响

研究施氮量对柳枝稷叶绿素荧光特性及干物质积累的影响,对提高盐碱地柳枝稷光能利用效率及生物质产量具有重要意义。在宁夏银北地区采用大田试验,以Cave-in-Rock品种柳枝稷为供试材料,在无氮添加(0 kg·hm^-2,N₀)、施低氮(60 kg·hm^-2,N₆₀)、中氮(120 kg·hm^-2,N₁₂₀)和高氮(240 kg·hm^-2,N₂₄₀)共4个施肥水平下,比较了开花期和成熟期柳枝稷叶片叶绿素荧光参数和干物质积累动态变化,采用灰色关联度分析法对柳枝稷叶片叶绿素荧光参数与干物质积累量进行研究。结果表明:与N₀相比,在N₆₀、N₁₂₀和N₂₄₀处理下柳枝稷开花期和成熟期叶片PSⅡ最大光化学效率(F_v/F_m)、PSⅡ实际光化学量子效率(Φ_PSⅡ)、潜在活性(F_v/F_o)、光化学猝灭系数(qP)、非光化学猝灭系数(NPQ)和干物质积累量均显著性提高,在N₂₄₀处理下达到峰值,而热耗散量子比率(F_o/F_m)显著性降低。在柳枝稷开花期,随着施氮量的增加,柳枝稷叶片PSⅡ潜在活性(F_v/F_o)显现出先上升后逐渐下降的总趋势。在N₁₂₀处理下柳枝稷叶片PSⅡ潜在活性(F_v/F_o)最大,为3.13,较N₀处理显著提高了16.26%。柳枝稷干物质积累量随着生育时期的推进和施氮量的增加,均有不同程度的提高,其中在开花期至成熟期,干物质积累缓慢,在灌浆期达到最大,成熟后期略有降低。柳枝稷成熟期干物质积累量在N₂₄₀处理下最高,每穴干物质积累达378.13 g,较N₀、N₆₀和N₁₂₀处理显著提高了24.33%、20.09%和7.24%。灰色关联度分析结果表明,在本试验条件范围内,N₂₄₀处理下加权关联度与理想施肥水平的关联度最大,有利于促进PSⅡ的光化学活性,从而提高柳枝稷干物质积累量。     

遮阴处理对美人蕉光合特性的影响

以1年生美人蕉为试验材料,在美人蕉生长中期采用黑色遮阳网对其进行不同程度的遮阴处理,测定不同遮阴水平下美人蕉叶绿素含量和光合作用指标。结果表明,与对照相比,各遮阴处理均提高了美人蕉叶片叶绿素含量,增长强弱表现为处理C>处理A>处理B>CK,且与叶绿素a含量相比,叶绿素b含量增长更快,所得Chla/Chlb值较小,且均低于对照;遮阴处理使美人蕉日净光合速率由全光照处理下的"双峰曲线形"变为"单峰形",且30%遮阴处理的美人蕉日净光合速率高于对照,而50%和70%遮阴处理的美人蕉净光合速率明显低于对照;遮阴处理下,美人蕉叶片的净光合速率、蒸腾速率、气孔导度、水分利用率的变化规律基本一致;而胞间CO2浓度的变化则与净光合速率变化规律相反,表现为处理A>处理B>处理C>CK。     

小麦叶绿素酶及脱镁叶绿素水解酶活性测定条件的优化

叶绿素降解是植物叶片衰老最明显的标志。为探明小麦叶绿素降解途径中叶绿素酶和脱镁叶绿素水解酶2个关键酶反应的最佳环境条件,对其反应的最佳环境温度及时间进行了探讨。结果表明,小麦叶片叶绿素酶的最适反应温度和最佳反应时间分别是40℃和80 min,脱镁叶绿素水解酶的最佳反应温度和最佳反应时间分别是35℃和90 min。该研究结果可为2种酶活性的测定提供重要参考。     

海拔对藜麦苗期生理指标的影响

选择甘肃省不同海拔地区,以国内首个藜麦品种陇藜1号为材料,测定不同海拔对藜麦苗期叶片生理指标的影响。结果表明,随海拔的升高,藜麦叶片的叶绿素、可溶性蛋白和脯氨酸含量先升高后下降;MDA含量和O_2~-产生速率升高后下降再升高,在海拔最高(2 130 m)处达到最大值;SOD、POD、CAT和APX活性先升高后下降。说明随海拔的升高,藜麦叶片通过积累渗透调节物质和提高抗氧化酶活性,以清除多余的活性氧物质,维持细胞渗透势平衡,缓解环境变化对其生长造成的伤害。     

蓝光对滇重楼生长及光合作用的影响

[目的]研究不同波长(410、440、450、460和485 nm)蓝光对滇重楼(Paris polyphylla var.yunnanensis)生长及光合作用的影响。[方法]以3年生滇重楼种苗为试材,测定不同波长蓝光处理3个月后的光合参数、叶绿素荧光参数及生长指标等。[结果]410和485 nm蓝光处理下滇重楼潜在光合能力和长势较差,440 nm蓝光处理下净光合速率(P_n)、气孔导度(G_s)和蒸腾速率(T_r)均最高,全株鲜质量较初始鲜质量增加比例最高,而胞间CO_2浓度(C_i)较低,且光系统Ⅱ的最大光合效率(F_v/F_m)低于正常范围,非光化学猝灭参数(NPQ)较低,说明该波长蓝光处理对滇重楼造成光胁迫;440 nm蓝光处理下滇重楼叶绿素a及叶绿素(a+b)含量均最高,叶绿素b含量较高,仅次于450 nm蓝光处理。[结论]440 nm蓝光处理下滇重楼叶片光合能力较强,有利于其鲜质量增加和光合色素含量的累积。     

玉米自交系苗期对高温胁迫的响应机制及其抗逆性

高温胁迫影响夏播玉米自交系幼苗生长、田间整齐度和制种产量,探究玉米幼苗期对温度胁迫的响应机制,有利于培育和筛选抗性优良的品种。该试验选取了浙江大学育成的耐热型和热敏感型自交系各2份,45 ℃进行高温胁迫处理,经高温处理后进行叶绿素含量、抗氧化酶活性测定,以及相关基因表达分析。结果表明,经过高温胁迫处理并恢复生长后,与耐热型自交系相比,热敏感型自交系的叶绿素a、b含量、叶绿素a/b值、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、抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性、谷胱甘肽还原酶(GR)活性均下降,而脯氨酸含量小幅上升。利用qRT-PCR技术对脯氨酸合成途径的关键酶基因ZmP5CS、降解途径的关键酶基因ZmProDH、热激蛋白基因ZmHSP70和ZmHSP90在高温胁迫条件下的表达特性进行了分析,发现ZmP5CS、ZmHSP70和ZmHSP90明显受热胁迫诱导,并且热敏感型自交系中ZmP5CS、ZmHSP70和ZmHSP90的表达量均显著低于耐热型自交系,而ZmProDH的表达量显著高于耐热型自交系,由此说明,高温胁迫过程中脯氨酸的积累、抗氧化酶活性和热激蛋白基因表达的增强是玉米幼苗耐热性形成的响应机制。