外源ABA对低温胁迫下小豆幼苗生理及产量的影响

在盆栽条件下，以耐冷性不同的2个小豆(Vigna angularis）品种龙小豆4号（耐冷型）和天津红（冷敏型）为材料，于苗期在人工气候室进行低温（4℃，持续12 h）及预喷施外源脱落酸（abscisic acid，ABA）处理，旨在研究苗期低温胁迫下外源ABA对小豆叶片逆境生理指标（H₂2O₂2、丙二醛（MDA）、抗氧化酶活性、可溶性物质）和产量因子的调控效应。结果表明：幼苗期低温处理12 h后，龙小豆4号和天津红小豆叶片H₂2O₂2含量分别提高34.82%和27.10%；MDA含量分别提高65.56%和83.79%；SOD和POD活性分别提高6.67%和18.48%、45.53%和102.44%；脯氨酸含量分别提高33.12%和24.41%。低温处理导致龙小豆4号百粒重下降2.58%，与喷施清水相比，低温处理12 h后天津红的单株荚数和百粒重分别下降18.55%和10.61%(P＜0.05）。喷施外源ABA具有抵御低温的作用，外源ABA促进龙小豆4号和天津红叶片脯氨酸含量提高9.13%和19.76%；H₂2O₂2含量降低7.63%和8.36%；MDA含量降低10.18%和20.27%；SOD和POD活性分别提高9.06%和13.57%、8.26%和28.51%，同时百粒重分别提高8.56%和8.92%。低温胁迫下，不同品种小豆的生理应激存在显著差异；喷施外源ABA能够有效缓解低温胁迫对小豆的伤害。     

秸秆还田下灌溉方式对水稻产量的影响

为明确水稻不同品种在秸秆还田和灌溉方式互作条件下的表现差异,以9个水稻品种为供试材料,在秸秆全量还田下设置4种灌溉方式,测定水稻不同品种的产量及其构成因素,进而进行相关分析和主成分分析。结果表明:4种灌溉方式下,9个水稻品种的8个性状指标变异系数最大的为瘪粒数,其次是有效穗数、产量、结实率和穗长;产量及其构成因素间存在着显著或极显著的相关性。主成分分析表明:8个相关性状可简化为3个彼此不相关主成分因子,其所提供的信息量占全部信息量的82.81%。基于主成分的综合评价表明:龙稻14、龙稻17、龙香稻2在传统灌溉方式下表现最好,其次是间歇灌溉和控制灌溉I;中龙粳2、龙稻27、中龙粳3、龙稻7、龙稻26、龙稻22在间歇灌溉方式下表现最好,其次是传统灌溉和控制灌溉I。     

黑龙江省水稻耐低氮种质资源的筛选与评价

为改良和培育水稻氮高效品种,提高黑龙江省水稻氮肥利用率,以62份黑龙江省水稻种质资源为材料,采用田间试验的方法,研究了低氮胁迫对水稻成熟期株高、有效穗数、穗长及其它产量因素的影响。结果表明:低氮胁迫对供试材料生长均发育均有不同程度的影响,除结实率、千粒重外,施氮处理的各性状观测平均值均高于不施氮处理,其中以株高、有效穗数、单株产量受到影响最大;根据供试材料主要农艺性状的相对指标差异及其相关性分析,认为株高、有效穗数、每穗粒数、生物产量、单株产量可作为供试材料耐低氮能力的筛选指标;利用耐低氮指数初步筛选获得氮敏感材料7014和耐低氮材料Q01、Q10、Q25、7003、7005、7009、7011、7021、7032。     

开花期喷施外源激素对小豆农艺性状及产量的影响

为探究不同浓度的外源物质脱落酸(ABA)对小豆农艺性状及产量的影响,以2个小豆品种‘白红8号’和‘012-27’为试验材料,大田花期叶面喷施后,在不同生育期测量植株主茎长度、主茎粗度、叶片鲜重、根系鲜重及产量性状等。结果表明：花期施用浓度为100 mg/L和200 mg/L的ABA能显著降低‘白红8号’和‘012-27’的主茎长度。2个品种不同浓度处理与CK相比茎粗均显著增加。‘白红8号’和‘012-27’在处理A100中开花期叶片鲜重分别比CK增加了33.54%、23.81%。2个小豆品种A100处理的单株粒数与CK相比分别增加了12.80%、20.13%。综上所述,喷施脱落酸能降低小豆植株的主茎长度,显著增加主茎粗度、叶片鲜重、根系鲜重及小豆单株粒数,小豆花期喷施浓度为100 mg/L的ABA可在一定程度上提高产量。     

番茄超氧化物歧化酶的生物信息学分析

超氧化物歧化酶(SOD)是生物体内重要的抗氧化酶。以在NCBI数据库中注册的7种番茄SOD蛋白质为分析对象,利用生物信息学方法,分析了SOD蛋白质的理化性质、信号肽、糖基化位点、磷酸化修饰、一级和二级结构以及系统进化特点。结果表明:7种蛋白质间的理化性质存在较大差异;氨基酸序列中不含信号肽,均不是分泌蛋白;不同类型的番茄SOD中所含糖基化以及潜在磷酸化位点数目不同;它们的氨基酸序列同源性较低,二级结构也存在较大差异;系统进化树可作为番茄SOD家族蛋白遗传分化研究的重要依据。该研究为深入开展SOD的酶学特征及植物抗氧化的分子机制研究提供重要的理论依据。     

幼苗期淹水胁迫及喷施烯效唑对小豆生理和产量的影响

为探究幼苗期淹水胁迫及喷施烯效唑(S3307)对小豆(Vigna angularis)生理代谢和产量的影响,本研究于2018—2019年以龙小豆4号和天津红为试验材料,盆栽条件下,苗期进行预喷施S3307,同时连续淹水处理5 d并每天取样,测定分析相关生理指标。结果表明,幼苗期淹水胁迫引起小豆叶片H2O2和MDA含量、脯氨酸和可溶性蛋白含量显著提高,ABA、IAA和SA含量显著提高,SOD、POD和CAT活性显著提高,淹水处理5 d导致龙小豆4号单盆产量显著下降8.40%~12.61%,天津红显著下降9.91%~10.01%。S3307具有抵御淹水胁迫的作用,能有效增加小豆叶片脯氨酸和可溶性蛋白含量,显著降低H2O2和MDA含量,能够显著提高SOD和POD活性以及SOD/POD、SOD/CAT,显著增加ABA和SA含量,并显著抑制IAA含量的上升。喷施S3307使淹水4 d的龙小豆4号产量显著提高2.85%~6.18%,使天津红淹水4 d的产量显著提高2.85%~3.95%。综上,淹水胁迫下,不同品种小豆在活性氧物质积累、膜质过氧化、抗氧化酶活性以及激素水平等方面的生理应激存在显著差异;喷施S3307能够有效缓解淹水胁迫对小豆生理和产量的影响。本研究结果为进一步研究小豆苗期抵御淹水胁迫的生理机制及提高淹水胁迫下小豆的产量提供理论依据。     

烯效唑(S3307)提高作物抗逆性研究进展

全球气候变暖,导致各类自然灾害时有发生,作物生长环境恶化。为了缓解逆境对作物生长带来的影响,本研究总结了S₃₃₀₇在提高作物抗倒伏性、抗盐碱胁迫、抗水分胁迫以及抗温度胁迫方面的生物学功能,分析了S₃₃₀₇在提高作物抵御逆境环境领域的研究现状和发展趋势,指出在施用植物生长调节剂来提高作物的抗逆性时,要根据实际情况对施用方式和施用浓度进行科学调整。合理施用植物生长调节剂对作物抗逆、耐逆生长发育以及节本增产具有重要意义,为今后农业生产抗逆研究提供理论依据和科学指导。     

秸秆还田下灌溉方式对水稻产量及水分利用率的影响

为探究秸秆还田结合节水灌溉技术的应用效果,本试验通过在秸秆全量还田条件下,设置不同灌溉方式,研究其对水稻生长发育、产量及其构成因素、水分利用效率等的影响,结果表明,在水稻生长发育上,秸秆还田下节水灌溉能够在一定程度上提高水稻中前期分蘖数,降低成熟期水稻植株株高,随着灌水量的减少,分蘖成穗率逐渐降低;在水稻生长发育的中前期,适当减少水分供给有利于水稻叶片和茎鞘干物质的积累,叶片干物质输出率与转换率以控灌I处理最大,分别达到14.19%和4.15%,茎鞘干物质输出率和转换率间以歇灌溉处理最大,分别达28.69%和17.39%;在产量及其构成因子上,水稻产量依次为间歇灌溉淹水灌溉控灌I控灌II;在水分利用效率上,灌溉水水分利用效率以控灌II最大,为3.55 kg·m-3,自然降水水分利用率以间歇灌溉最大,为1.10 kg·m-3,总水分利用率以控灌I最大,为0.75 kg·m-3。综上,在秸秆还田和保证产量的前提下,间歇灌溉和控灌I处理最佳。本研究为东北地区水稻秸秆还田下水分管理,提高水资源利用效率,促进水稻生产可持续发展提供了理论依据。     

烯效唑对苗期低温胁迫下红小豆产量及茎部抗逆生理指标的影响

以耐冷性不同的2个红小豆(Vigna angularis)品种宝清红(耐冷型)和天津红(冷敏型)为材料,盆栽条件下于苗期在人工气候室进行低温(15℃,分别持续1、2、3、4、5 d)及喷施烯效唑(S_(3307))处理,研究苗期低温胁迫下烯效唑对红小豆产量和茎部逆境生理指标的影响。结果表明:幼苗期低温引起红小豆茎部SOD活性提高,宝清红在处理第2天达到最高,较CK(室外常温)高15.35%;而天津红在处理第3天时达到最高,较CK高20.73%。POD和CAT活性也有所提高,处理3 d时酶活性最高,与CK相比较,宝清红和天津红分别提高了75.31%和4.55%、63.50%和22.22%。低温处理也导致红小豆植株茎部MDA含量增加,低温处理5d后,天津红和宝清红茎部MDA含量分别达到0.052μmol·g~(-1)和0.053μmol·g~(-1),与处理1d相比,增加了0.033μmol·g~(-1)和0.027μmol·g~(-1),分别提高了1.74倍和1.04倍。低温处理5 d,宝清红和天津红的产量分别下降了19.39%和41.69%。S_(3307)具有抵御低温的作用,能有效增加红小豆植株茎部可溶性蛋白含量,宝清红和天津红都是在处理3 d时含量达到最高,与喷施清水相比,分别提高了3.45%和3.74%;S_(3307)显著降低MDA含量,处理5 d时,与喷施清水相比,宝清红和天津红分别下降了4.25%和4.55%;同时显著提高POD活性,宝清红和天津红都是在处理3d时活性达到最高,与喷施清水相比,分别提高了3.52%和11.16%。低温处理5 d,喷施S_(3307)提高宝清红和天津红的产量,提高幅度分别为23.06%和43.88%。综上,低温胁迫下,不同品种红小豆茎部逆境生理响应存在显著差异;喷施S_(3307)能够缓解低温胁迫对红小豆的伤害。     

植物对低温胁迫的生理响应及外源脱落酸缓解胁迫效应的研究进展

近年来全球气候变化异常,极端天气和农业气象灾害频发,突发性低温胁迫已经成为农业生产中最常见的非生物胁迫之一。低温胁迫影响植物生长发育,对植物的生理机能、细胞膜组分及结构可产生直接或间接影响,降低作物产量和品质,严重制约农业生产。合理施用外源脱落酸（ABA）能够缓解低温胁迫对植物理化进程的影响。本综述系统阐述了低温胁迫对植物理化过程的影响,分别从光合生理、逆境生理、细胞膜组分及细胞结构、激素水平及基因表达等方面阐明了植物对低温胁迫的应激反应,分析了外源ABA缓解低温胁迫的积极效应。本课题论述了外源ABA缓解低温胁迫的研究现状和发展趋势,对农业稳产保产具有重要意义,也为今后植物抗冷研究提供理论依据。