同源四倍体水稻光合特性初步研究

利用2份同源四倍体水稻和相应的二倍体水稻为试验材料,在大田试验和盆栽试验条件下对其光合生理特性进行了研究。结果表明,同源四倍体水稻生育后期(乳熟期)的光合速率高于相应的二倍体水稻;在土壤干旱条件下,与相应的二倍体水稻相比,同源四倍体水稻的光合速率表现出一定的优势,其剑叶的叶绿素含量、Fv/Fm和ФPSⅡ保持较高的水平。     

秋水仙素诱导同源四倍体葛薯的研究

不同时间下用不同浓度的秋水仙素处理葛薯种子,通过对突变株形态学、农艺学、解剖学、光合特性和逆境生理指标分析。结果表明:经0.15 g/L秋水仙素和48 h处理时间诱变效果最佳;与二倍体相比,四倍体葛薯在叶片厚度、气孔大小、花粉粒大小、花器官大小、块根等表现出\"巨大性\",其茎长、茎粗、叶长、叶宽、叶厚、单果重、小花长、花柱长、花萼纵横径、旗瓣长、子房纵横径等指标均显著大于二倍体;叶绿素含量、净光合速率、叶片可溶性糖含量、可溶性蛋白含量、游离脯氨酸(Pro)含量、过氧化物酶(POD)活性、超氧化物歧化酶(SOD)活性和过氧化氢酶(CAT)活性均极显著大于二倍体;而丙二醛(MDA)含量低于二倍体。证明四倍体葛薯是一种非常有用的新种质,也为葛薯高产和抗性育种指明了新的方向。     

甜菜同源四倍体杂种优势的初步研究

本试验以５个具互补性状的同源四倍体品系进行正、反杂交,共获得１０个杂交组合。杂种１代（Ｆ１代）与其亲本进行产、质量比较试验,测定其杂种优势。结果表明：产糖量、根产量、含糖率和抗褐斑病性状的杂种优势明显,其杂种优势由大到小依次为产糖量、根产量、含糖率和抗褐斑病性。     

不同氮素水平对营养生长期南荻植株光合特性的影响

为揭示南荻(Triarrhena lutarioriparia L.Liu)在不同氮素水平下的光合生理特性,本研究采用盆栽试验,比较了四倍体南荻在5种不同施氮水平处理下光合作用参数之间的差异.结果表明,在0 ～4 g/株氮素水平范围内,随着施氮量的增加,各处理净光合速率(Pn)、叶绿素含量随之增加.净光合速率较高的处理其植株的气孔导度(G8)、蒸腾速率(Tr)也较高,而胞间二氧化碳浓度(Ci)较低.在施氮水平为4g/株时,南荻叶片净光合速率和叶绿素含量达最大值,分别为24.47 μmol/m2·s和3.64 mg/g.叶绿素含量与净光合速率呈显著正相关(r =0.892*).不同施氨水平南荻植株光响应曲线不同,施氮可提高南荻暗呼吸速率(Rd)和光补偿点(LCP);在施氮为2g/株和4g/株处理时有较高的表观量子效率(AQY);在2～4g/株氮素水平范围内,植株最大净光合速率较大.     

同源四倍体水稻雌雄配子体多态性的研究

同源四倍体水稻（２ｎ＝４ｘ＝４８）由于其细胞内染色体数的倍增而导致其生殖性状发生了明显的变化。在其雄配子体中存在着比较少的正常花粉粒（１３．３５％￣１７．４９％）和比较多的败育花粉粒（８２．５１％￣８６．６５％）。在败育花粉粒中包括典败,园败和染败花粉粒。在同源四倍体水稻ＡＰＩＶ的成熟胚囊内存在着正常蓼型胚囊（４３．０％）,退化型胚囊（３６．０％）和变异型胚囊（２１．０％）,在变异型胚囊中包括双卵     

同源四倍体及其原二倍体黑皮冬瓜光合光响应模型筛选

为了筛选出最适合黑皮冬瓜Benincasa hispida (Thunb.) Cogn.的光合光响应模型,为其育种提供理论依据,以同源四倍体及其原二倍体黑皮冬瓜为试验材料,对8种经典的光合光响应模型适用性进行了比较分析。结果表明：二次多项式能够表现出光抑制情况,但在拟合过程中出现暗呼吸速率为正值、光补偿点为负值及无法解释当光强达到饱和后光合速率快速下降的问题;直角双曲线、非直角双曲线及指数函数Ⅰ、指数函数Ⅱ无法直接求取光饱和点、光补偿点,结合常用的光饱和点的计算方法得到的光饱和点与实测值均存在较大的偏差,且指数函数Ⅱ在计算光饱和点时表现出明显的人为性,也无法拟合光抑制情况,但4种模型拟合得到的光补偿点均与实测值相差不大;指数修正模型因系数β为负值,无法求取四倍体黑皮冬瓜材料的光饱和点和最大净光合速率,且拟合得到的四倍体黑皮冬瓜的光补偿点明显低于实测值;直角双曲线修正模型计算得到的暗呼吸速率及二倍体黑皮冬瓜的光饱和点明显低于实测值,但获得的四倍体及其二倍体的最大净光合速率与实测值最接近,说明其在拟合最大净光合速率上有优势;整体上分段函数计算得到的黑皮冬瓜的各光合参数与实测值最为接近,与实测值的平均相对误差最小,也能很好的拟合发生光抑制部分的光响应曲线。分段函数拟合同源四倍体及其原二倍体黑皮冬瓜光合光响应曲线效果较其他模型效果好,分段函数模型为黑皮冬瓜最适合的光合光响应模型。     

关于同源四倍体作物育种途径和方法的探讨

该文讨论了同源四倍体高粱、葡萄等作物的细胞学特性和在育种中存在的问题,阐述了育种过程中利用杂种优势的重要性。同时对不同作物进行同源四倍体育种的难度及可能性提出了自己的见解。     

同源四倍体高粱与约翰逊草种间杂交的研究

采用人工去雄及塑料袋简便杀雄法获得了６个同源四倍体高粱品系与约翰逊草的种间杂种。在４０条染色体水平上两种间杂交不存在遗传障碍,杂种Ｆ１在生长势上表现了巨大优势,在主要形式上介于双亲之间。     

木薯二倍体及其同源四倍体开花结实特性的比较

以木薯品种‘新选048’和‘华南205’的二倍体及其同源四倍体为材料,采用定株观察的方法,比较二倍体及其同源四倍体开花结实特性的差异,探究染色体加倍后对木薯开花结实特性的影响,为开展木薯多倍体材料创制及鉴定提供科学参考。结果表明：2个木薯品种四倍体的开花结实物候期都要迟于二倍体,且四倍体的雌花、雄花、花药、果实、种子的形态大小均大于二倍体;2个木薯品种不同倍性间花药分布情况存在差异,‘新选048’的四倍体会出现两性花且其雌花花被颜色与二倍体存在明显差异;2个木薯品种不同倍性间开花及坐果数量也存在不同程度的差异,其中‘新选048’四倍体的单序总花量和雌、雄花总量显著大于二倍体的,但2个品种在不同倍性间开花及坐果数量的差异中呈现不同的规律。因此,木薯染色体加倍,可延迟开花结实的时间,增加生殖器官的大小,改变花形态特征和雌雄花的数量及花总量,但这种改变具有品种依赖性。     

同源四倍体水稻成熟胚囊的结构及异常现象

应用整体染色透明激光扫描共聚焦显微术（WCLSM）,对包括籼稻、粳稻及爪哇稻在内的13份同源四倍体水稻的成熟胚囊结构进行了观察。同源四倍体水稻多数子房（平均6290%）胚囊结构正常,与二倍体的正常蓼型的相似,一些子房（平均3710%）胚囊结构出现异常,异常包括雌性生殖单位退化、极核异常、胚囊退化、卵器退化、异常小胚囊和“双套结构”胚囊等6类。这些异常胚囊都可能影响受精,从而导致结实率降低。不同类型的同源四倍体水稻间异常结构胚囊的频率差异极显著。籼稻与粳稻比较,总的趋势是粳稻异常胚囊的频率高于籼稻,其中粳稻平均为2566%,籼稻平均为1934%。同一品种内异常类型的频率也存在明显的差异,显示异常结构胚囊的形成可能与品种的基因型有密切关系。     

密度对不同类型大豆叶部性状的影响

以耐密植品种垦丰16和普通品种绥农14为材料,设置不同种植密度小区试验,研究密度对不同耐密性大豆叶部性状的影响。结果表明：耐密植品种垦丰16产量高于普通品种绥农14,特别是在高密度条件下差异达到极显著水平;垦丰16随着密度增加光合速率和水分利用效率下降速度较绥农14慢;在栽培密度变化时叶柄长度变化没有绥农14明显,在高密度条件下冠层更加疏朗,有利于群体通风透光;绥农14随着密度增大,叶色值的峰值提前,而垦丰16的叶色值出现时期没有明显变化,且生育后期耐密品种的叶色值高于普通品种,可见叶色值峰值变化小,后期叶片持绿性强是耐密植品种的一个重要特性;垦丰16的叶形指数在3种密度条件下都高于绥农14,更有利于通风透光。从3种密度条件下产量、光合速率、水分利用效率、叶色值、叶形指数和叶柄长度的变化规律可以看出垦丰16更适于密植栽培。     

低浓度NaHSO3对不同基因型小麦光合性能的影响

为了明确小麦对低浓度NaHSO3的响应及其机理,以京411和小偃54及其单粒传杂交后代稳定优选株系6号、7号和10号及扬麦14号和16号为材料,研究了不同基因型小麦光合性能对低浓度NaH-SO3的响应。结果表明,低浓度NaHSO3对小麦净光合速率(Pn)的影响在基因型间存在显著差异,极显著增加京411和扬麦16的Pn,显著增加扬麦14的Pn,而对其他基因型小麦的Pn影响不大。从小麦光合性能指标看,被低浓度NaHSO3促进指标和程度较多的基因型是京411和扬麦16,受影响程度较大的指标是气孔导度(Gs)和非荧光化学淬灭(qN)。推测,低浓度NaHSO3可能通过增加小麦叶片气孔导度和增强PSII的光保护能力来提高光合作用。     

干旱胁迫下腐植酸对燕麦叶片光合性能的调控效应

为明确腐植酸在干旱胁迫下对燕麦叶片光合性能的调控效应,以燕麦品种燕科二号为试验材料,采用盆栽方式,分别在正常供水(75%田间持水量)、中度干旱胁迫(60%田间持水量)和重度干旱胁迫(45%田间持水量)3个水分条件喷施腐植酸和等量清水(CK),分析了干旱胁迫下喷施腐植酸后燕麦叶片光合色素含量、光合特性、干物质积累及产量的变化。结果表明,随着土壤水分的减少,燕麦叶片的叶绿素a含量、叶绿素b含量、类胡萝卜素含量、光合速率、气孔导度、蒸腾速率、胞间CO_2浓度、干物质积累量、产量及其构成因素均呈下降趋势。在正常供水条件下,喷施HA处理的各指标值与CK差异不显著;干旱胁迫下,与CK相比,喷施腐殖酸后各指标值均不同程度提高,其中在重度干旱胁迫下提高幅度较大,且差异均达到显著水平。由此说明,干旱胁迫条件下喷施腐植酸可改善燕麦叶片的光合性能,促进干物质积累和增加产量,且在重度干旱胁迫条件下效果最明显。     

紧凑型夏玉米群体光合特性与产量关系分析

通过对高产条件下紧凑型夏玉米不同生育时期群体光合特性与同化产物积累量、籽粒产量及产量构成因素间的灰色关联分析,明确了籽粒产量在吐丝以前各生育时期与叶面积系数关系最为密切,在吐丝以后的各生育时期主要依赖于同化产物的积累,各生育时期同化产物的积累则主要同叶面积系数密切相关,叶面积系数、光合势和净同化率对籽粒产量的关键作用时期为吐丝至吐丝后15天.同化产物积累量对籽粒产量的决定作用随生长发育的进行而逐渐增大.在产量构成三要素中,单位面积穗数与拔节至吐丝期间的叶面积系数关系最为密切;穗粒数和千粒重则主要依赖于大喇叭口期或吐丝期以后的同化产物积累.     

适制乌龙茶品种茶树田间光合特性

采用ｃｌ－３０１ＣＯ２气体分析仪,以福鼎大白茶为对照,对６个适制乌龙茶品种壮年茶树的单叶光合特性,进行田间不离体测定。结果表明：乌龙茶品种茶树平均净光合速率为７．６６μｍｏｌｍ－２ｓ－１;它与光饱和点１５５３．５μｍｏｌｍ－２ｓ－１、光补偿点４７．１μｍｏｌｍ－２ｓ－１、胞间ＣＯ２浓度１６４．３×１０－６均呈负相关。其中,三倍体良种——梅占的净光合速率最高,而光饱和点、光补偿点和胞间ＣＯ２浓度最低,可选为高光效育种的亲本。     

不同类型小麦品种（系）光合生理指标差异及其相互关系

对三种粒型小麦品种 (系 )的光合生理指标及其相互关系进行了研究。结果表明 ,在小麦生育后期 ,中粒型品种的叶绿素含量Chl(a b)高于另外两种类型品种 ;而叶绿素a和叶绿素b的比值Chl(a/b)低于另外两种类型品种。不同类型品种Pn高峰出现的时间不同 ,峰值大小有明显差异。小粒型品种在Pn方面占有优势 ;大粒型品种虽然Pn不占优势 ,但其FLAR大 ,单株旗叶同化的养分多。旗叶面积与Pn呈极显著的负相关 ,与FLAR呈极显著的正相关。Chl(a b)和Chl(a/b)与Pn和FLAR的相关水平较低     

灌浆期郑麦1860旗叶的光合速率及叶绿体超微结构分析

为了解郑麦1860在灌浆前中期（花后15~21 d）旗叶叶绿体超微结构以及光合速率,选取百农207和周麦18为对照,通过光合仪测定三个小麦品种花后15~21 d叶片的光合参数,并利用实时荧光定量PCR对灌浆期蔗糖和淀粉合成相关基因的表达量进行分析,进一步通过透射电子显微镜观察叶绿体的超微结构。结果表明,花后15~21 d郑麦1860的净光合速率 (P_n)、细胞间隙CO₂浓度 (C_i) 和气孔导度 (G_s) 总体上显著高于百农207和周麦18,且保持较高的ATP酶活性、NADPH酶含量和叶绿素含量。与百农207和周麦18相比,郑麦1860花后15 d的淀粉含量也相对较高,但花后21 d的淀粉含量较花后15 d显著降低,而蔗糖含量却显著提高。实时荧光定量PCR分析表明,花后15~21 d郑麦1860旗叶蔗糖合成相关基因TaFBA、TaSS和淀粉合成相关基因TaSSⅡ均能保持较高的表达水平。透射电子显微镜观察发现,花后21 d郑麦1860叶绿体的类囊体片层排列清晰有序,堆砌紧密,嗜锇颗粒较少,也未观察到淀粉粒,表明该品种在灌浆前中期一直保持着较稳定的光合结构。这些结果表明,与百农207和周麦18相比,郑麦1860在灌浆前中期能够维持较完整的叶绿体结构,对光能的吸收和转化利用能力更强,可以捕获更多的光能进行光合作用;同时,可将旗叶中的光合产物更快地转运到籽粒中,降低旗叶中的光合产物浓度,从而维持较高的光合速率。     

开花期叶面喷施赤霉素对小黑麦旗叶光合及产量的影响

为给赤霉素在小黑麦生产中的合理使用提供依据,选用小黑麦东农8809和东农95-6654为材料,研究了开花期叶面喷施赤霉素对小黑麦旗叶叶绿素含量、荧光特性及产量的影响。结果表明,叶面喷施赤霉素后,小黑麦叶绿素a、叶绿素b及叶绿素（a＋b）含量提高;叶绿素荧光动力增强,旗叶电子传递活性（Fm）、PSⅡ原初转换效率（Fm/Fv）、光化学淬灭（qP）提高,非光化学淬灭（qN）减少,光合功能增强,千粒重及产量显著提高。其中开花期喷施赤霉素浓度为20mg.L-1时增产作用最好。     

花后渍水对小麦旗叶光合特性及产量的影响

为给小麦抗逆调优栽培提供依据,在池栽条件下,以豫麦34和扬麦9号为材料,研究了花后渍水对小麦旗叶光合特性及产量的影响.结果表明,花后渍水条件下,小麦旗叶光合速率和叶绿素含量均下降,且花后渍水对豫麦34的影响大于对扬麦9号的影响;叶绿素荧光动力学参数Fo上升,Fv/Fm、ΦPSⅡ和qP均呈下降趋势.由此说明渍水逆境下,小麦叶片光合机构受损,光合功能期缩短,从而加速植株衰老,导致小麦干物质积累量和产量显著下降.