NaCl胁迫对甜瓜生理指标及相关基因表达的影响

以薄皮甜瓜(IVF05、IVF89)和厚皮甜瓜(IVF117、IVF303)为试材,研究Na Cl(150 mmol·L~(-1))处理对4个甜瓜品种发芽、幼苗生长及相关基因表达的影响。结果表明,在Na Cl胁迫下,薄皮甜瓜IVF89的生长指标受到的抑制作用最大,其发芽率、发芽指数、胚根长度和胚轴长度分别下降23百分点、76.24%、46.71%和39.27%;厚皮甜瓜IVF303的生长指标受到的抑制作用最小,其发芽率下降不明显,发芽指数、胚根长度和胚轴长度分别下降46.52%、34.86%和23.08%;Na Cl胁迫提高了甜瓜幼苗叶片中超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)的活性,增加了游离脯氨酸(Pro)、丙二醛(MDA)、可溶性蛋白的含量;4个甜瓜品种幼苗的净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)和SPAD值均显著降低,IVF05、IVF89、IVF117和IVF303的Pn分别下降了64.44%、69.62%、61.23%、60.00%;4个甜瓜品种的卡尔文循环(Calvin)关键酶基因1,5-二磷酸核酮糖羧化酶/加氧酶基因(CmRubisco)、3-磷酸甘油酸激酶基因(CmPGK)和叶绿体型果糖-1,6-二磷酸酶基因(Cm FBPase)表达均显著下调,核酮糖-5-磷酸激酶基因(Cm PRK)表达大多上调;甜瓜耐盐相关基因质膜Na~+/H~+逆向转运蛋白基因(Cm SOS1)、液泡膜Na~+/H~+逆向转运蛋白基因(CmNHX1)、高亲和力K~+转运体基因(CmHKT1)和N-乙酰氨基葡萄糖基转移酶基因(CmGnT)的表达均上调,其中IVF303的基因表达上调幅度最大。通过主成分分析、相关分析和聚类分析等综合分析方法,将4个甜瓜品种分为3类,IVF05和IVF89为盐敏感类型,IVF117为中耐盐类型,IVF303为强耐盐类型。     

不同覆盖方式对马铃薯光合特性及产量的影响

依靠不同覆盖栽培方式对马铃薯光合特性及产量的影响研究,旨在探明陕北黄土旱作区不同覆盖方式增产增效的光合生理基础。通过2a(2012-2013)田间定位试验,采用垄膜覆盖(LM)、双沟覆膜(GM)、全膜覆盖(QM)、秸秆覆盖(JG)和露地(CK)5种覆盖栽培方式,测定分析马铃薯净光合速率(P_n)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)、胞间CO_2摩尔分数(Ci)、叶片水分利用效率(WUE)和产量变化。结果表明:在马铃薯盛花期,P_n、T_r、G_s均值均表现为JGQMLMGMCK,Ci为JGLMQMGMCK,WUE为LMGMCKQMJG。其中,JG、QM、LM、GM的Pn分别较CK增加4.79%、1.84%、0.69%、0.29%,WUE分别较CK平均增加-8.15%、-1.30%、7.96%、2.59%;JG、QM、LM及GM分别比CK平均增产19.75%、8.95%、7.00%及-0.25%。综上表明,秸秆覆盖栽培方式可作为陕北旱作区推荐的马铃薯抗旱栽培方式。     

穗分化期旱涝急转对双季超级杂交稻物质积累和产量形成的影响

采用桶栽方式,以超级杂交早稻品种(淦鑫203)、超级杂交晚稻品种(五丰优T025)为材料,于穗分化初期设置不旱不涝(对照CK)、轻旱不涝(T11)、重旱不涝(T2)、不旱轻涝(T3)、不旱重涝(T4)、重旱轻涝(T5)、重旱重涝(T6)、轻旱轻涝(T7)和轻旱重涝(T8)处理,分析各处理产量及其构成因素、干物质积累与分配和净光合速率等指标。结果表明:(1)"旱"、"涝"及"旱涝急转"使超级杂交早、晚稻单株产量不同程度下降,早稻T1、T2、T3、T4、T5、T6、T7和T8单株产量分别比CK降低8.89%、21.42%、8.33%、12.04%、19.65%、31.23%、15.39%和17.29%,晚稻分别降低6.21%、15.06%、7.77%、11.53%、17.40%、20.85%、13.46%和11.70%,早、晚稻以T2和T6处理产量下降较多,尤其T6处理产量降幅最大,表明单纯前期轻旱(T1)和后期轻涝(T3)对产量的影响相对较小,而单纯前期重旱(T2)和后期重涝(T4)对产量的影响相对较大,T2比T4对产量的影响更大,且重旱重涝处理下水稻单株产量存在一定程度的叠加减产效应。产量构成上,早、晚稻产量下降的主要原因是较大幅度降低了单株有效穗数、每穗总粒数、结实率和二次枝梗数,各处理对产量构成的影响规律与单株产量大致相同。(2)早、晚稻"旱"、"涝"及"旱涝急转"等处理结束初期与CK比较,其茎、叶干物质量均不同程度下降,其中早、晚稻成熟期T6处理穗干物质量分别比CK下降33.40%、19.88%,表现为穗型变小。(3)"旱"、"涝"及"旱涝急转"使早、晚稻叶片叶绿素含量(SPAD值)降低,其中早、晚稻均以T6处理的SPAD值降幅最大,且与CK一直呈显著性差异。(4)至抽穗期,早、晚稻叶片净光合速率均以T6处理最低,分别比CK下降37.57%、10.17%。研究结果说明,生长前期重旱后期急转重涝对早、晚稻成熟期穗部干物质量及总干物质量的影响最大,重旱重涝急转表现为叠加损伤效应。     

施氮量对滴灌冬小麦光合特性、产量及氮素利用效率的影响

在田间研究了5种施氮量N_0(0 kg/hm~2)、N_1(90 kg/hm~2)、N_2(180 kg/hm~2)、N_3(270 kg/hm~2)、N_4(360 kg/hm~2)处理对‘新冬18号'旗叶光合特性、干物质积累、产量及氮素利用效率的影响。结果表明:拔节期增加施氮量,增加孕穗期旗叶的叶绿素和可溶性蛋白质含量、光合速率、叶面积指数、春季总光合势。孕穗期施氮肥延缓旗叶叶绿素和可溶性蛋白含量、光合速率、叶面积指数的衰减;孕穗后均以N_3、N_4的旗叶叶绿素和可溶性蛋白质含量、光合速率、叶面积指数、春季总光合势较高,干物质积累量和产量也以N_3、N_4较高。随施氮量的增加干物质积累量和产量增加,氮肥利用效率降低。在本试验条件下增加施氮量使旗叶叶绿素和可溶性蛋白含量、光合速率、叶面积指数增加及其功能期的延长是‘新冬18号’增产的主要原因。综合考虑施氮量在180~270 kg/hm~2范围内,氮肥农学利用效率为6.9 kg/kg,可满足‘新冬18号’产量为8004.85 kg/hm~2的需要。     

不同间伐方式对苹果光合指标的影响

[目的]研究不同间伐方式对苹果叶片光合指标的影响。[方法]以特拉蒙苹果为试材,研究3种不同间伐方式对苹果叶片光合指标的影响。[结果]不同间伐处理对净光合速率、胞间CO_2浓度、羧化效率和水分利用效率的影响较大,间伐处理各光合指标的季节变化均优于对照。隔行间伐更能提高果园的通透性,其最高净光合速率达11.30μmol/(m~2·s),最高胞间CO_2浓度为127.46μmol/mol,最高羧化效率为0.087 mol/mol,最高水分利用效率为6.12μmol/mol。[结论]该研究为进一步提高苹果栽培的优质丰产水平提供理论和实践依据。     

亏缺灌溉对藜麦光合特性、营养品质和产量的影响

针对藜麦生产过程中合理水分管理措施缺乏的现实问题,探索亏缺灌溉对藜麦光合特性、营养品质和产量调节的生理基础,为藜麦节水高产优质栽培提供理论依据和技术支持。以‘青藜2号’为供试材料,通过设置充分灌溉、轻度亏缺灌溉和重度亏缺灌溉3个处理,探索不同灌溉处理对藜麦光合特性,籽粒蛋白质、氨基酸质量分数和产量性状的影响。亏缺灌溉使藜麦植株在不同生育期的P_n、T_r和G_s显著降低,但C_i和叶片水分利用效率(WUE)显著升高,且降、增幅随亏缺灌溉程度的加剧而增大;亏缺灌溉降低了藜麦籽粒的蛋白质质量分数、氨基酸总量和氨基酸各组分质量分数;亏缺灌溉显著降低藜麦的总分枝数、有效分枝数和主穗面积,相比于充分灌溉和重度亏缺灌溉处理,轻度亏缺灌溉可显著提升藜麦的主穗粒质量、单穗粒质量、千粒质量和产量。亏缺灌溉负面影响藜麦植株的光合特性,但有助于提高叶片WUE;亏缺灌溉不利于藜麦籽粒蛋白质、氨基酸和氨基酸各组分质量分数的提高;轻度亏缺灌溉可有效控制和提高藜麦的主穗面积、单穗粒质量、单株粒质量、千粒质量和最终产量;轻度亏缺灌溉在节约水资源和降低生产成本的同时,能显著提高藜麦的产量,且能维持相对较高的籽粒蛋白质和氨基酸质量分数。     

生物菌肥在西瓜上的施用效果

以西瓜品种豫艺甜宝为试材,研究了生物菌肥在西瓜上的施用效果。试验结果表明,生物菌肥施用可以提前西瓜的物候期、提高叶片的光合速率和促进植株生长,每1 hm2施有机无机复混肥1800 kg+有机菌肥2250 kg和三元复合肥750 kg+有机菌肥2250 kg 2个菌肥处理分别比常规施肥增产19.48%、36.53%。与常规施肥相比,生物菌肥还可有效增加西瓜含糖量,提升品质。综合考虑各项指标,在本试验条件下,每1 hm^2施有机无机复混肥1800 kg+有机菌肥2250 kg的施肥处理为最优施肥方案。     

大丽轮枝孢激活蛋白对小麦旗叶面积及其光合特性和籽粒产量的影响

为明确大丽轮枝孢激活蛋白（Verticillium Dahliae Asp-f2 Like，简称VDAL）对冬小麦旗叶面积、花后光合特性及籽粒产量的影响，于2017-2018和2018-2019年两个小麦生长季，以强筋冬小麦品种藁优2018为材料，在河北藁城设置大丽轮枝孢激活蛋白种子包衣，并在大田条件下设置春三叶（倒四叶）露尖（S3）、春四叶（倒三叶）露尖（S4）、春五叶（倒二叶）露尖（S5）、春六叶（旗叶）露尖（S6）以及孕穗期（SB）叶面喷施VDAL和全生育期不喷施VDAL（S0）6个处理，以不包衣且不喷施为对照（CK），分析了VDAL对小麦旗叶面积、花后光合特性和产量的影响。结果表明，S4和S5处理显著（P＜0.05）增加了旗叶的长或宽，从而增大了叶面积。S4、S5和S6处理可以维持旗叶花后较高水平的净光合速率。各喷施处理的籽粒产量均有不同程度的提高，与CK相比，两年间S4处理的籽粒产量均显著（P＜0.05）提高，2018-2019年，S5处理的穗粒数和籽粒产量也显著（P＜0.05）提高。综上，采用VDAL种子包衣，并于春生4~5叶龄喷施VDAL，可以增加旗叶面积和旗叶花后净光合速率，提高穗粒数和千粒重，从而达到增加产量的目的。     

不同地表覆盖方式对胡杨幼苗光合特性的影响及评价

为筛选对胡杨幼苗生长有效的地表覆盖物。以1年生胡杨幼苗为试材,设置覆膜(T1)、覆草苫子(T2)、覆沙(T3)和裸地(CK)共4种处理,利用相关性分析和隶属函数值法全面评价3种地表覆盖物对植株产生的效果。结果表明:T1、T2、T3处理均显著提高了不同月份的土壤含水率(P<0.05),平均土壤含水率较CK分别提高了26.1%、27.9%和23.5%;各覆盖均显著提高了成活率、株高及地径的生长,T2增长幅度最大;各覆盖均显著提高了叶片净光合速率(P n)、气孔导度(G s)、蒸腾速率(T r)(P<0.05),生长初期T1值最大,生长中后期T2值最大;T2处理的最大净光合速率(P max)、光饱和点(L SP)最大,光补偿点(L CP)和暗呼吸速率(R d)最低;各覆盖对水分利用效率(W UE)和表观量子效率(A QY)影响较小;植株生长与土壤含水率、P n、G s、P max、L SP呈极显著正相关(P<0.01),综合效果由强到弱顺序为T2、T3、T1、CK。覆草苫子较适宜在胡杨幼苗栽植过程中应用推广。     

立体匀播和种植密度对冬小麦农艺性状及光合特性的影响

为明确立体匀播和种植密度对冬小麦农艺性状及光合特性的影响,选用冬小麦品种新冬46号为材料,采用裂区试验设计,主区设立体匀播和常规条播2种播种方式,副区设375万、300万、225万和150万株·hm~(-2)4种种植密度,测定分析了不同处理下冬小麦分蘖数、茎粗、叶片数、叶绿素相对含量(SPAD)、净光合速率(P_n)、产量及其构成。结果表明,在条播条件下,随种植密度的增加,冬小麦穗数呈先降后增的趋势,穗粒数、千粒重、产量、主茎叶数、分蘖茎叶数、分蘖穗长、分蘖穗小穗数、叶片SPAD值和P_n呈先增后降的趋势,其中产量在225万株·hm~(-2)条件下最高,分蘖数、主茎粗、分蘖茎粗、主茎穗长和主茎穗小穗数呈逐渐降低的趋势。在立体匀播条件下,随种植密度的增加,冬小麦穗数呈增加的趋势,千粒重、分蘖数、主茎粗、叶片SPAD值和P_n呈逐渐降低的趋势,穗粒数、产量、主茎叶数、分蘖茎叶数、分蘖茎粗和分蘖穗小穗数呈现先降后增的趋势,主茎穗长、分蘖穗长和主茎穗小穗数呈先增后降的趋势,其中产量在150万株·hm~(-2)条件下最高。立体匀播的小麦平均产量、穗数、分蘖数、叶片SPAD值和P_n较条播分别增加9.84%、17.68%、 21.40%、7.52%和13.14%。综合来看,立体匀播较条播更有利于冬小麦的生长发育及净光合速率的提高,从而实现高产,与之配套的适宜种植密度为150万株·hm~(-2)。