长江中游区冬油菜抗冻性的光合及生物学指标筛选与分析

筛选建立低温前简易的作物抗冻性生物学特征指标识别体系对于作物抗冻育种和栽培均具有重要意义。以15个甘蓝型冬油菜品种为材料,研究油菜品种抗冻性与低温前生物学性状、叶绿素含量、光合指标之间的关系。结果表明,不同品种间抗冻性差异较大,以中双9号、皖油18、陕油8号等品种抗冻能力较强,中油杂5号和湘油17等抗冻能力较差。关联度分析结果表明,油菜冬前生物学性状及生理指标中,与冻害指数的关联度大小依次为地上部含水率>地上鲜质量>蒸腾速率(Tr)>株高>气孔导度(Gs)>开展度>光合速率(Pn)>绿叶数>叶绿素含量>地下部含水率>胞间CO2摩尔分数(Ci)。其中地上部含水率、地上鲜质量和蒸腾速率(Tr)与冻害指数呈极显著正相关,株高、气孔导度呈显著正相关,其他指标与冻害指数相关关系均不显著。相关性和关联度分析结果表明,地上部含水率、地上部鲜质量、蒸腾速率(Tr)和株高等光合及生物学性状可以作为油菜抗冻性的筛选指标。     

ABA处理对油菜角果光合特性及产量的影响(英文)

[目的]探讨不同浓度ABA的施用对油菜光合特性及产量构成因素的影响,分析了外源ABA浓度与油菜产量之间的关系,为制定油菜高产栽培措施提供理论依据。[方法]在油菜终花期,采用浓度分别为1、2、100和200μmol/L的ABA对油菜角果进行喷施处理,测定了喷施后0、5、10和15d的角果光合特征及其对产量和产量构成因素的影响。[结果]不同的外源ABA施用浓度对油菜光合及产量有显著影响。高浓度的ABA处理降低了油菜的光合、水分利用效率(WUE)以及产量,而低浓度的ABA处理后这些指标均显著提高。[结论]ABA对植物的促进或是抑制作用取决于外源ABA的施用浓度与内源激素的相互作用关系。低浓度ABA能够提高油菜的产量可能与它提高了油菜角果的水分利用率(WUE)有关。     

施氮量对迟播油菜生长及氮素吸收的影响(英文)

[目的]分析氮肥对不同冬油菜品种越冬期营养生长和氮素吸收的影响。[方法]连续两年(2009-2011)田间试验,以早熟品种中油116和中晚熟品种中油杂12号为材料,设5种氮肥用量(0,90,180,270,360kg/hm2)。在越冬期对油菜干重,根系和地上部氮含量及比例,叶片硝酸还原酶活性进行测定,并对籽粒产量进行考查。[结果]中油116在施氮量从0增加到180kg/hm2时,地上部干重迅速增加;而在施氮量从180kg/hm2增加到360kg/hm2时,地上部干重缓慢增加。中油杂12号的地上部干重随施氮量的增加呈单峰曲线变化,在270kg/hm2时达到最大值。当施氮量从90kg/hm2到180kg/hm2时,地上部和根中的氮含量及比例均迅速增加,并且中油杂12号根中的氮含量及比例高于中油116。两个品种的硝酸还原酶活性在施氮量从90kg/hm2到180kg/hm2时增加最为明显。[结论]合理施用氮肥能够显著增加不同熟期油菜品种越冬期的干重及氮素吸收,并提高油菜产量。     

不同播期对早熟油菜叶片激素水平的影响及其与花芽分化的关系

为指导早熟油菜育种和高产高效栽培技术,分别于2013-2014年9月15日、9月30日和10月15日进行播种,调查早熟油菜(1358)与中熟油菜(中双11号,对照)和晚熟油菜(浙双8号,对照)花芽分化进程、花器官数量增长规律及苗后期嫩叶激素含量的变化。结果表明,早熟的1358各播期花芽分化早于两个中、晚熟品种对照,花芽分化时间比两对照短。播期对1358花芽分化的起始、现蕾和抽薹时间影响较大,早播时1358花器官发育较慢且数量明显偏低,迟播时1358的花芽分化时间延后。早熟的1358各播期在苗后期叶片GA3和ZR平均含量显著高于两对照,而ABA和IAA平均含量显著低于两对照;迟播使早熟的1358苗后期GA3和ZR平均含量降低,并使ABA和IAA平均含量升高。早熟的1358各播期GA3含量在花芽分化中期出现峰值,且9月中下旬播种的GA3含量在整个苗后期均较高;ZR含量在花芽分化前期和后期均出现峰值;ABA和IAA含量在花芽分化前期较低,花芽分化后期到达峰值。对内源激素比例变化研究表明,早熟的1358各播期苗后期GA3/ABA、ZR/IAA高于两对照,IAA/ABA低于两对照。综上,适当迟播可避免早熟品种因过早开花遭受冻害而减产,苗后期叶片内源激素含量和比例的变化是调节早熟油菜成花的关键因素。     

油菜不同栽培方式的投入产出比较研究

2000-2007年在长江流域多个试验基地连续开展定点试验和调查,研究了运行费、人工投入、种植单元和收益等随油菜栽培模式的不同而变化的情况,并应用计量经济学原理,对不同地区和年份间油菜栽培方式的投入和产出差异进行了研究。结果显示:翻耕移栽、免耕移栽、翻耕直播、免耕直播等栽培方式在运行费、人工费、单产水平以及净收益等方面均存在显著差异;我国油菜栽培方式与世界主要油菜生产国相比较,存在着劳动力投入过多、种植单元小,机械化程度低等问题,阻碍了我国油菜生产效益的提升。据此研究提出推广省工、省力、可操作性强的直播高产栽培技术,并适度发展机械化农机农艺,鼓励土地流转或季节性承包,扩大油菜连片种植规模,是新时期我国油菜栽培科技发展的主导方向。     

不同磷效率基因型油菜对低磷胁迫的生理响应

磷高效油菜品种(中油821,Z821)和磷低效品系(W182)在低磷胁迫条件下过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)、超氧化物歧化酶(SOD)、脯氨酸、丙二醛(MDA)、可溶性糖、可溶性蛋白以及叶绿素含量、光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)等的变化趋势均表现一致,Z821和W182对低磷响应差异主要表现在变化幅度上。Z821植株组织中的脯氨酸、可溶性糖含量显著增加,显示体内氧清除系统活性提高,有利于减少膜脂化程度,降低磷胁迫损伤,但SOD、POD、CAT、可溶性蛋白和光合指标(Pn、Tr和Gs)变化不显著,产量和其它农艺性状也无显著变化;相反,磷低效品系W182在低磷胁迫下测定的各指标均变化显著。此外,磷低效和磷高效油菜品种(系)的类胡萝卜素、脯氨酸含量、SOD活性、Tr、Gs等以及它们的耐低磷指数差(DTLP)较大,分别达到27.7%、69.4%、45.0%、27.0%和26.0%。表明DTLP可以作为磷高效基因型油菜的评价指标。     

低磷胁迫对油菜不同生育期叶绿素荧光参数及光合速率的影响

通过气体交换参数和荧光诱导动力学参数研究了低磷胁迫对油菜不同生育期光合特性、叶绿素荧光参数及能量分配的影响。结果表明：与对照相比,低磷处理明显降低了油菜蕾薹期、花期的Pn;油菜三个生育期的Fm 、Fv 、Fv／Fm没有显著下降,表明低磷处理没有影响到油菜叶片的原初反应中心;但是,低磷胁迫使油菜蕾薹期ФPSⅡ、ETR、qP显著下降,NPQ显著上升,能量分配方面D和Ex上升,P下降,表明低磷胁迫导致油菜蕾薹期PSⅡ电子传递受阻,油菜植株启动了能量耗散途径应对低磷胁迫。     

外源激素对油菜长柄叶光合特性的影响

对中双9号苗期施用外源脱落酸（ABA）、芸苔素内酯（BR）和激动素（KT）,对处理后不同天数的第8片长柄叶的净光合速率（Pn）、气孔导度、胞间二氧化碳浓度（Ci）及蒸腾速率（Tr）等指标进行测定,同时比较光合关键酶Rubisco的羧化活性。结果表明：（1）KT对光合速率的提高效果明显,BR对延缓光合速率下降有一定作用;（2）气孔导度、Ci以及Tr随Pn产生相应变化,可以得出激素处理前期主要是气孔限制因素导致Pn变化,后期以非气孔限制为主;（3）Rubisco羧化活性与Pn变化趋势基本一致,但激素ABA、BR对Rubisc活性增加有较显著作用。     

低磷胁迫对油菜不同生育期叶绿素荧光参数及光合速率的影响

油菜是中国的主要油料作物之一,对低磷胁迫敏感。土壤缺磷是油菜获得高产的重要限制因子。通过气体交换参数和荧光诱导动力学参数的测定和分析,研究了低磷胁迫对油菜不同生育期光合特性、叶绿素荧光参数及能量分配的影响。结果表明:与对照相比,低磷处理明显降低了油菜蕾薹期、花期的净光合速率(Pn);油菜三个生育期的最大荧光(Fm)、可变荧光(Fv)、最大光化学效率(Fv/Fm)没有显著下降,表明低磷处理没有影响到油菜叶片的原初反应中心;但是,低磷胁迫使油菜蕾薹期光系统Ⅱ(PSⅡ)量子产量(ФPSⅡ)、电子传递速率(ETR)、光化学猝灭系数(qP)显著下降,非光化学猝灭系数(NPQ)显著上升,能量分配方面天线热耗散(D)和PSⅡ反应中心过剩激发能(Ex)上升,PSⅡ光化学反应(P)下降,表明低磷胁迫导致油菜蕾薹期PSⅡ电子传递受阻,油菜植株启动了能量耗散途径应对低磷胁迫。     

短光敏感雄性不育水稻的发育与育性光周期反应特性

在自然条件下通过多种处理比较了D38S与长光敏不育系N5088S的发育与雄性育性光周期反应，结果表明：在发育光周期反应上两类不育系的反应方向相同，而在育性光周期反应上，D38S的育性与N5088S反应方向相反，在较大温度范围内短光照可诱导其完全雄性不育，长光照诱导高度可育。可以认定D38S是一份短光敏感型雄性不育水稻材料。