水分胁迫对糜子物质运转和籽粒灌浆特性的影响

为探索不同生育期不同程度水分胁迫下糜子籽粒灌浆特性及产量形成特点,以榆糜2号为材料,采用盆栽试验,利用Richards方程对不同处理强、弱势粒的灌浆过程进行比较,进而分析研究了拔节期、孕穗期和开花成熟期中度(占田间最大持水量的40%~45%)、重度水分胁迫(占田间最大持水量的20%~25%)对糜子强、弱势粒灌浆特性与抽穗后物质积累和转运及产量形成的影响。结果表明:与对照(全生育期充足供水,占田间最大持水量的70%~75%)相比,重度水分胁迫下,籽粒的起始生长势R0降低,最大灌浆速率出现的时间Tmax延迟,灌浆后期时间缩短,灌浆中期和后期的贡献率下降,茎鞘向穗部的物质转运率降低,进而影响结实率和产量,其中孕穗期重度水分胁迫的穗粒数和穗粒质量比对照分别降低了44.62%和38.19%,是降幅最大的;中度水分胁迫加快了糜子灌浆进程,促进了糜子叶片和茎鞘向穗部的物质转运率,提高了结实率和籽粒充实度,提高了糜子产量,其中拔节期中度水分胁迫是增加幅度最大的,其穗粒数、结实率、千粒质量和穗粒质量比对照分别增加了24.17%、17.92%、7.19%、41.14%。因此,在适度水分胁迫下,协调并提高糜子籽粒的灌浆起始生长势和前期、中期的灌浆速率以及茎鞘向穗的物质转运率,对于保证和提高糜子产量有重要意义。     

垄沟集雨覆盖对旱作马铃薯块茎淀粉颗粒形态、颗粒分布及糊化特性的影响

为探讨垄沟集雨覆盖栽培对旱作马铃薯块茎形成过程中淀粉颗粒形态、颗粒分布及糊化特性的影响,以马铃薯栽培品种青薯9号为材料,设置全膜双垄(M2)和地膜垄作(M1)覆盖栽培模式,以露地平播为对照(M0),采用扫描电镜、激光粒度仪、粘度分析仪,测定马铃薯块茎形成过程中淀粉的颗粒形态、分布及糊化特性指标。结果表明,从块茎发育全程来看,全膜双垄覆盖栽培模式下马铃薯块茎淀粉颗粒的平均粒径、峰值粘度、低谷粘度及最终粘度整体较高;地膜垄作覆盖栽培模式下马铃薯块茎淀粉颗粒的离散度、崩解值、回生值整体较高;各栽培模式间马铃薯块茎淀粉颗粒形态、糊化温度无显著差异;马铃薯淀粉颗粒的平均粒径与各阶段粘度呈显著正相关,与糊化温度呈显著负相关,与崩解值、回生值无显著相关性;马铃薯淀粉颗粒的离散度与淀粉的糊化特性各指标均无显著相关性。综上,全膜双垄覆盖栽培模式所产生的淀粉品质较好。     

培养条件对荞麦愈伤组织生长及黄酮合成的影响

以荞麦无菌苗胚轴作为外植体诱导愈伤组织,研究了光照、蔗糖、L-苯丙氨酸和植物激素(2,4-D、NAA、6-BA)等因素对荞麦愈伤组织生长及黄酮合成的影响,为荞麦大规模细胞培养和工业化生产黄酮类化合物奠定基础。结果表明:光照对荞麦愈伤组织生长没有明显的影响,但光照和黑暗交替处理能促进愈伤组织黄酮合成;蔗糖质量浓度为4%,荞麦的愈伤组织生物量、黄酮含量和产量达到最高;L-苯丙氨酸能促进荞麦愈伤组织黄酮合成,但对愈伤组织生长有一定的抑制作用,L-苯丙氨酸浓度为150μmol.L-1,黄酮产量达到最高;在一定浓度范围内,3种植物激素都能促进荞麦愈伤组织生长和黄酮合成,但2,4-D和6-BA的效果要优于NAA,但2,4-D的效果最佳。促进荞麦愈伤组织生长和黄酮积累最佳的激素配比组合为1.5mg.L-12,4-D+0.6mg.L-16-BA。     

沟垄覆膜集水模式提高糜子光合作用和产量

探讨沟垄覆膜集水模式对糜子增产效应的机制,为干旱半干旱地区糜子高产栽培提供理论支持。本文采用3a大田定位试验数据,研究沟垄覆膜集水模式对陕北半干旱区糜子光合特性和产量的影响。试验设置了垄宽:沟宽为40 cm∶40 cm(P40)、60 cm∶60 cm(P60)、80 cm∶80 cm(P80)和100 cm∶100 cm(P100)等4种不同的沟垄宽度带型,以露地平播(CK)为对照。在晴朗、无风的气象条件下于上午9:00-11:00测定功能叶净光合速率、气孔导度和胞间CO2浓度,成熟期实测称产。试验结果表明:沟垄覆膜集水模式可以明显提高糜子各生育期的净光合速率和气孔导度,降低胞间CO2浓度;随处理沟垄宽度的增加,同一生长时期糜子的光合速率、气孔导度先升高后降低,胞间CO2浓度先降低后升高;沟垄覆膜集水模式对糜子的主茎节数、穗长、穗分枝和千粒重的影响较小,但可以明显提高糜子的株高和产量;糜子各生育期的光合作用受非气孔因素影响,沟垄覆膜集水模式可以降低非气孔因素对糜子功能叶片光合作用的限制。总之,沟垄覆膜集水模式可以提高糜子功能叶片的光合能力,促进产量形成,其中以处理P60影响最为显著。     

保护性耕作对黄土高原春玉米田土壤理化特性的影响

为了探索黄土高原春玉米区保护性耕作农田土壤理化特性变化,测定分析了保护性耕作处理第二年春玉米生长不同时期农田土壤容重、水分和养分变化.结果表明,保护性耕作处理在玉米生长前期0～10 cm土壤容重呈下降趋势且小于传统耕作,但后期增加幅度较大;与传统耕作相比保护性耕作能显著增加玉米生长前期表层0～60 cm和后期100～200 cm土壤含水量 ,有较好保水、蓄水作用;保护性耕作下表层0～20 cm土壤养分指标除全磷外,均表现为稳定升高趋势,且能有效提高土壤全钾和速效钾含量;土壤有机质、全氮、速效氮、速效磷含量低于传统耕作,但变异系数较小.     

马铃薯储藏期花青素变化及合成相关基因表达分析

目前植物花青素合成机理研究深入,但花青素降解机制及组分变化研究鲜少。储藏过程对彩色马铃薯品质影响较大,然而关于储藏期间马铃薯块茎中花青素含量及组分变化的规律及机制研究尚不完全清楚。本试验测定了不同储藏期间的2种彩色马铃薯的花青素含量、组分,还原糖含量。同时,利用qRT-RCR对花青素代谢相关基因(StPAL、StC4H、St4CL、StF3’H、StDFR、StUFGT、StF3’5’H、StAN1和StbHLH1)表达量进行分析。结果表明,随着储藏时间延长,花青素的总含量下降,主要组分减少,所有基因表达量均降低(黑金刚中StDFR例外),变化规律与花青素的降解规律基本一致;还原糖储藏期间缓慢升高可能影响花青素变化。本试验研究结果对彩色马铃薯储藏期间花青素含量的保持具有指导意义,可为彩色马铃薯品种的选育及资源的合理利用提供理论参考。     

不同覆盖栽培糜子籽粒灌浆期淀粉酶活性变化

为研究糜子开花后籽粒灌浆期间淀粉合成相关酶活性的变化及淀粉积累特征,并分析两者之间的关系;探寻糜子在干旱地区的最佳覆盖栽培模式。以粳性糜子品种榆糜2号为材料,采用秸秆覆盖、起垄覆膜、双沟覆膜和全膜覆盖处理,并以露地栽培为对照,测定籽粒灌浆期间淀粉合成相关酶活性的变化及淀粉积累动态。结果表明,覆盖栽培糜子籽粒灌浆前、中期ADP-葡萄糖焦磷酸化酶(AGPP)、水溶性淀粉合成酶(SSS)、颗粒结合性淀粉合成酶(GBSS)及淀粉分支酶(Q酶)活性均显著高于露地栽培(P0.05),且籽粒淀粉积累速率较快,最终淀粉含量高于露地栽培,其中全膜覆盖效果最佳,其籽粒中支链淀粉积累量的增加率达16.62%(P0.05),直链淀粉增加率9.08%,千粒质量增加率6.16%(P0.05)。但覆盖栽培没有改变AGPP、SSS、GBSS和Q酶活性的变化趋势(单峰曲线),没有影响酶活性峰值出现时间,AGPP和GBSS峰值出现在花后20d左右,SSS和Q酶峰值出现在花后15d左右。相关分析表明,糜子籽粒支链淀粉与SSS和Q酶活性呈极显著正相关,与AGPP酶活性呈显著正相关;直链淀粉与GBSS和AGPP酶活性呈显著或极显著正相关;总淀粉积累速率与AGPP、GBSS、SSS和Q酶活性呈显著或极显著正相关。     

不同覆盖方式和施氮量对糜子光合特性及产量性状的影响

于2011-2013年以榆糜2号为试验材料, 采用双因素裂区设计, 以覆盖栽培方式为主因素, 氮肥应用水平为副因素,调查分析不同栽培方式和施氮量下糜子光合指标及产量性状的变化。结果表明, 与传统不覆盖和不施肥相比, 覆盖和施氮均显著提高糜子开花至成熟阶段旗叶的叶绿素含量、净光合速率(P_n)、气孔导度(G_s)和蒸腾速率(T_r), 同时显著降低胞间CO₂浓度(C_i), 光合改善效果以“W”垄覆地膜+垄间覆秸秆和180 kg·hm^–2氮肥施用量最为显著。覆盖和氮肥均显著提高糜子开花期和成熟期干物质积累量、干物质在各器官中的分配量, 降低糜子花前营养器官贮藏同化物转运量及其对籽粒的贡献率, 而提高了糜子花后同化物在籽粒中的分配量及其对籽粒的贡献率。覆盖显著提高糜子产量、千粒重、穗粒数和穗长, 其调控效应以“W”垄覆地膜+垄间覆秸秆较好;随施氮量的提高, 糜子产量和千粒重先升后降, 而穗粒数和穗长持续增加, 适宜的氮肥施用量为135~145 kghm^–2。因此, 建议黄土高原糜子最佳栽培措施为“W”垄覆地膜+垄间覆秸秆的二元覆盖集水保水系统结合135~145 kghm^–2氮肥用量。     

不同淀粉型马铃薯光合特性及产量比较

选用高、中、低淀粉型马铃薯品种各3个,研究不同淀粉型马铃薯品种(系)的光合特性及产量差异,为马铃薯高淀粉品种选育、高产调优栽培及淀粉品质改良提供理论依据。研究结果表明,除‘大同里外黄’和‘青薯2号’,不同质量分数淀粉马铃薯的叶绿素质量分数、光合速率、气孔导度、胞间CO2摩尔分数及产量均差异显著(P0.05),以‘青薯9号’为最高;随着块茎淀粉质量分数的提高,马铃薯的叶绿素质量分数、光合速率、气孔导度、胞间CO2摩尔分数及产量均有升高的趋势,且淀粉型间差异显著(P0.05);马铃薯的光合作用受气孔因素影响。因此,高淀粉型马铃薯品种(系)叶片光合能力强,可以形成更高的产量。