低温胁迫下内源ABA、GA及比值对白菜型和 甘蓝型冬油菜抗寒性的响应

为阐明低温胁迫下激素含量对冬油菜枯叶期的调控和对抗寒性的响应,为冬油菜抗寒性研究提供依据,以8份不同抗寒等级的白菜型和甘蓝型冬油菜为材料,利用盆栽试验,待幼苗长至5~6片真叶时在人工气候箱中进行低温处理(25℃、10℃、2℃、?5℃),分析低温胁迫后冬油菜内源ABA、GA含量和叶绿素的变化。回归分析表明温度与ABA含量存在显著的负相关,回归方程符合y=?ax+b,随着温度的降低,内源ABA含量呈先缓慢(10℃)后迅速上升(2℃、?5℃)的趋势,且温度处理间、温度与品种互作间差异极显著;由于激素间的拮抗作用GA含量变化则恰好相反。当在0℃以上低温时,品种间ABA含量无明显差异,当温度降到?5℃,白菜型冬油菜ABA含量明显高于甘蓝型,抗寒性强的品种高于抗寒性弱的品种。ABA含量的升高导致叶绿素含量的变化,随着温度降低,叶绿素含量呈先降低后增加的趋势,但总体呈下降趋势,且白菜型冬油菜和甘蓝型冬油菜之间存在不同的响应机制,这种作用使白菜型冬油菜叶绿素含量低于甘蓝型冬油菜,导致白菜型冬油菜枯叶期提前,提早进入越冬期,增加了对低温冻害的御性和避性。因此,随着温度的降低冬油菜叶片ABA含量上升,叶绿素降解,白菜型冬油菜更早进入枯叶期,枯叶期较早和降温后ABA含量高是白菜型冬油菜抗寒性较强的主要原因。     

甘蓝型双低冬油菜天油14号选育报告

甘蓝型双低冬油菜新品种天油14号为天水市农业科学研究所以华双4号为母本、甘白油菜为父本杂交,后代经轮回选择育成的油菜新品种。在2014 — 2016年甘肃省冬油菜区域试验中,2 a 9点(次)折合平均产量2 964.75 kg/hm2,比对照品种甘杂1号(折合平均产量2 769.15 kg/hm2)增产7.06%,田间生长势强,抗寒耐旱,高产稳产。籽粒芥酸质量分数0.67%、硫苷质量分数29.20 μmol/g,含油率为43.10%。适宜在甘肃省陇东南半干旱、二阴山区及同类型生态区域种植。     

同磷水平下甘蓝型油菜光合特性的基因型差异研究

采用盆栽土培试验研究了不同磷水平下甘蓝型油菜生长、磷吸收、叶片无机磷含量、光合生理参数的基因型差异,探讨了磷效率与光合作用和碳水化合物分配的关系。结果表明,低磷处理下甘蓝型油菜两个基因型叶片净光合速率、叶绿素含量、叶片蒸腾速率、胞间CO2浓度及气孔导度均显著下降; 由于磷参与了光合进程及光合产物的运输和代谢,磷高效基因型102具有较高的磷吸收效率,体内无机磷浓度较高,因此其光合作用强于磷低效基因型105,产生较多的碳水化合物运输到新叶。     

不同磷水平下甘蓝型油菜光合特性的基因型差异研究

采用盆栽土培试验研究了不同磷水平下甘蓝型油菜生长、磷吸收、叶片无机磷含量、光合生理参数的基因型差异,探讨了磷效率与光合作用和碳水化合物分配的关系。结果表明,低磷处理下甘蓝型油菜两个基因型叶片净光合速率、叶绿素含量、叶片蒸腾速率、胞间CO2浓度及气孔导度均显著下降;由于磷参与了光合进程及光合产物的运输和代谢,磷高效基因型102具有较高的磷吸收效率,体内无机磷浓度较高,因此其光合作用强于磷低效基因型105,产生较多的碳水化合物运输到新叶。     

甘蓝型冬油菜不同播种期对含油量和产量的影响

为了研究甘蓝型冬油菜在不同的播种期的情况下,油分含量和产量的差异,选用6个甘蓝型冬油菜材料分别在6个不同的时间进行播种,在油菜成熟收获后对其含油量、产量进行检测、测定。结果表明:同一材料(品系)的含油量、千粒重、产量随着播种期的推迟呈现下降的趋势,6个材料(品系)的平均含油量、千粒重、产量随着播种期的推迟呈现下降的趋势,且6个材料(品系)的平均含油量、千粒重、产量在不同播种日期均达到了显著性差异。     

不同氮水平下冬油菜光合氮利用效率与光合器官氮分配的关系

【目的】氮是限制作物光合作用的重要因子,除含量之外,氮在光合器官各组分间的分配可能也是影响光合作用的重要因素。本研究从叶片尺度探究冬油菜苗期氮素在光合器官中的分配,分析不同氮水平下光合氮素利用特征及其与光合氮利用效率的关系,以揭示氮素营养影响光合氮利用效率的机制。【方法】采用田间试验,设3个施氮水平(0、 180、 360 kg/hm2,分别以N0、 N180、 N360表示),在苗期测定最新完全展开的叶净光合速率(Pn)、 氮含量、 光合氮利用效率(PNUE)以及最大羧化速率(Vc max)、 最大电子传递速率(Jmax)等相关生理、 光合参数,并计算叶片氮素在光合器官(羧化系统、 生物力能学组分和捕光系统)的分配比例。【结果】施氮明显改善冬油菜苗期的生长,显著增加了叶片数、 叶面积和叶片干重,但单位叶面积干重低于不施氮处理。与N0相比,N180和N360处理的冬油菜最新完全展开叶的氮含量和Pn显著升高,其中叶片氮含量分别增加了155.0%、 157.3%,Pn则增加57.6%、 56.1%,N180与N360处理间无显著差异; 而PNUE随施氮水平的提高而降低,与N0相比,N180和N360处理分别下降了35.6%和39.6%。施氮提高了冬油菜苗期叶片的光合能力,N180和N360处理的最大净光合速率(Pn max)、 羧化效率(CE)、 最大羧化速率(Vc max)及最大电子传递速率(Jmax)显著高于N0处理。氮肥用量同样影响氮素在光合器官中的分配,与N0相比,N180和N360处理的氮素在叶片光合器官投入的比例显著降低,降低幅度分别为29.3%、 34.5%; 其分配比例在羧化系统(PC)、 生物力能学组分(PB)及捕光系统(PL)分别降低了24.1%、 23.3%、 34.6%和31.0%、 26.7%、 38.5%。相关分析表明,叶片中羧化和生物力能学组分及光合组分氮的分配比例与PNUE均呈显著正相关关系,而与非光合组分氮分配比例呈显著负相关关系。【结论】随施氮量的升高,油菜苗期光合氮利用效率呈下降趋势。氮素在光合器官(羧化系统、 生物力能学组分和捕光系统)分配的差异是影响冬油菜苗期叶片光合氮利用效率的重要原因。在保证苗期适宜氮素供应的情况下,通过协调氮素在光合器官的分配对进一步提高作物光合氮素利用效率具有重要意义。     

基于光谱特性分析的冬油菜苗期田间杂草识别

杂草识别是自动除草的关键环节,运用光谱分析技术可以快速识别杂草。该文以冬油菜苗、冬油菜苗期杂草和土壤为研究对象,通过ASD便携式光谱分析仪采集光谱数据。对每个样本连续采集5组数据,经平均、一阶导数、压缩等预处理后,得到368组波长在400～2300 nm范围内的光谱数据。采用逐步判别分析法,按统计量Wilks’ Lambda最小值原则选择变量,选取了710、755、950和595 nm共4个特征波长。运用4个特征波长分别建立了典型判别函数模型和贝叶斯判别函数模型。用这2组模型分别对预测集进行预测,典型判别函数模型的正确识别率为97.78%,在不同的先验概率下贝叶斯判别函数模型的正确识别率分别为98.89%和97.78%。结果表明：当先验概率根据类别大小计算时,以特征波长建立的贝叶斯判别函数模型能较好的识别冬油菜苗期田间杂草,而且模型稳定。该研究结果可为杂草探测光谱传感器的开发提供参考。     

旱作冬油菜越冬期生理特性与抗旱性的关系

为了研究冬油菜越冬期生理特性与其抗旱性的关系,筛选抗旱性较强的冬油菜品种,以9个冬油菜品种为试验材料,对油菜叶片超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性、相对电导率、相对含水量、可溶性糖含量等生理生化指标进行了检测.结果表明,越冬期冬油菜叶片中的POD和CAT活性含量都有不同程度的增加,...     

冬油菜叶片的物质及养分积累与转移特性研究

为优化当季和下季作物的养分管理,采用田间试验研究了冬油菜品种:华双5号与中油杂12号叶片的干物质及氮、磷、钾的积累及转移规律,并比较了品种间的异同。结果表明,两个油菜品种的绿叶干物质量在苗后期基本达最大值,花后期迅速降低;苗期的落叶干物质量较小,蕾薹期后直线增加;叶片总干物质先增后减,花期达最大值。中油杂12号的落叶及叶片总干物质均高于华双5号,差异随生育期的推进逐渐明显。绿叶氮含量出苗后逐渐降低,后因越冬肥的施用又略有升高,蕾薹期后便迅速下降;落叶氮含量持续降低,苗后期降至最低点,其后一直保持稳定。绿叶磷含量在苗期缓慢增加,蕾薹期达到最大值,而后迅速下降;苗期落叶的磷含量逐渐降低,蕾薹期降至最低值,角果期后又略有升高。出苗50d后绿叶钾含量快速下降,70d达到最低值,其后保持稳定;落叶钾含量在蕾薹期达到最低值,其后波动较大。两品种叶片养分含量的变化趋势相似,但无论绿叶还是落叶,华双5号的养分含量总体略低于中油杂12号。绿叶的养分与叶片总养分积累的变化规律一致,即氮、磷、钾积累量均先增加后降低,分别在蕾薹期、苗后期和花期达到最高值。落叶的养分积累量在抽薹后迅速增加,收获期达最大值。华双5号叶片的干物质、N、P2O5、K2O转移率分别为25.5%、82.9%、75.4%、45.8%;中油杂12号则分别为8.4%、76.0%、60.2%、38.8%,品种间差异显著。     

基于光合电子流的超级早稻光合特性研究

为了更好地揭示植物捕光色素分子内禀参数对超级早稻光合电子流的影响,探究超级早稻的光合特性差异及其产生的原因,本试验采用LI-6400XT便携式光合测定系统测量了不同超级早稻品种的电子传递速率对光的响应曲线,并利用光合电子流对光响应模型进行了拟合。结果表明,光合电子流对光响应模型在超级早稻上的拟合效果好,计算得到的最大电子传递速率和饱和光强与实测值高度符合。超级早稻品种的最大电子传递速率(ETR_max)和大部分品种的饱和光强(PAR_sat)显著高于金优402(CK),这与超级早稻捕光色素分子处于最低激发态的最小平均寿命(τ_min)较短、本征光能吸收截面(σ_ik)较大有关。此外,随着光强的增加,超级早稻捕光色素分子的有效光能吸收截面(σ'_ik)下降缓慢,处于最低激发态的捕光色素分子数(N_k)增长速度较慢,这些都有利于超级早稻对光能的吸收和利用。本研究有助于进一步了解超级稻生长伏势的光合特性,为杂交稻超高产育种提供理论基础。     

观赏狼尾草光合特性的研究

用Li-6400便携式光合分析仪测定了观赏狼尾草(Pennisetum alopecuroides L.Spreng)的光合特性。试验结果显示:狼尾草的光合日进程呈“单峰型”,无“午休”现象,最大净光合速率为21.8μmol CO2m-2s-1,出现在13:00。狼尾草的光饱和点为1200μmolm-2s-1,光补偿点为15μmolm-2s-1,表观量子效率为0.05743;CO2饱和点为600μmolmol-1,补偿点在5μmolmol-1左右,羧化效率CE=0.2349。所有数据表明该狼尾草具有典型的C4植物的特性。     

基于五水转化装置的玉米光合特性分析

利用中国科学院地理科学与资源研究所“五水转化动力过程实验装置”,开展温室条件下玉米净光合速率及其关键影响因子的实验观测研究,探索玉米各生育阶段、植株各叶位叶片净光合速率的分布特征及其与叶片生理生态参数的关联性。结果表明：玉米全生育期内叶片净光合速率、叶绿素含量、气孔导度和氮含量均呈单峰曲线型变化趋势,但净光合速率峰值出现时间在乳熟期,比前人观测的大田峰值出现时间（抽雄吐丝期）晚一个生育期,且数值较低;净光合速率与叶绿素含量、气孔导度随叶位的变化大体呈现中间叶位高、基部与顶端叶位低的分布特征。各生育阶段玉米净光合速率与叶绿素含量间的相关系数最高（R=0.94,P＜0.05）,其次为净光合速率与叶片N含量的相关性及其与气孔导度的相关性（R=0.77,P＜0.05）;各叶位净光合速率与气孔导度的变化特征一致。该装置更适合进行气候变化、水分变化、养分变化等控制实验研究。     

白首乌光合特性及其与产量关系的研究

研究了白首乌光合特性及其与产量的关系。结果表明,白首乌功能叶高光合持续期在叶片全展后10~35d,此时植株的生长中心在地上部,同化物主要供应叶片、花和果实的生长,运往根部比例较少。此时期处于夏季高温天气条件下,在中午有光合抑制现象发生,影响了同化物的积累。在块根膨大时期功能叶相继进入衰老阶段,同化能力下降,干物质积累量减少,影响了产量的提高。     

天水市冬油菜病虫害发生情况调查分析

为了加强甘肃省天水市冬油菜病虫害绿色防控,全面了解、掌握冬油菜病虫害发生种类、严重程度、为害特点等,天水市植保技术人员(市县植保部门)开展了冬油菜病虫害调查研究。调查结果表明:1)天水市为害冬油菜的病虫害有15目25科32种,以油菜菌核病、油菜霜霉病、油菜病毒病、油菜白锈病、油菜蚜虫、小菜蛾、油菜黑缝叶甲、油菜蓝跳甲、黄曲条跳甲为害最严重。2)油菜病虫害的发生时期、发生程度等与病虫越冬基数、温度、湿度、降雨量等因子相关。3)病虫害的防治应以油菜菌核病、油菜霜霉病、油菜蚜虫、小菜蛾为重点。     

氮钾配施对冬油菜角果皮光合作用及光合器官氮分配的影响

  【目的】  角果皮作为典型的非叶器官,其光合作用不仅是油菜(Brassica napus L.)光合作用的重要补充,更是生育后期产量建成的重要碳源。我们研究了氮、钾营养及氮钾配施对冬油菜角果形态、角果皮光合特性、光合器官氮分配的影响及光合氮利用效率(PNUE)差异机制。  【方法】  采用双因素田间试验,设4个施氮量(N 0、90、180、270 kg/hm2,分别以 N₀、N₉₀、N₁₈₀、N₂₇₀表示),两个钾用量(K₂O 0、120 kg/hm2,分别以K₀、K₁₂₀表示),试验共计8个处理:N₀K₀、N₀K₁₂₀、N₉₀K₀、N₉₀K₁₂₀、N₁₈₀K₀、N₁₈₀K₁₂₀、N₂₇₀K₀、N₂₇₀K₁₂₀,每个处理3次重复。在角果期测定角果形态参数、净光合速率(A_n)、角果皮氮钾养分含量、光合氮利用效率（PNUE）以及最大羧化速率(V_cmax)等相关光合、生理参数,并计算角果皮氮素在光合器官(羧化系统、电子传递系统和捕光系统)的分配比例。  【结果】  与N₀K₀处理相比,氮钾配施处理单株角果数增加了1.7～3.0倍,角果长和角果面积分别提高了12.1%～30.2%和9.9%～43.8%。在不同氮肥施用量下,施钾后角果皮氮含量平均降低了19.5%;在不同施钾量下,氮肥施用后角果皮钾含量平均降低了20.9%。氮钾配施处理角果皮气孔导度(g_s)、叶肉导度(g_m)、V_cmax及A_n较N₀K₀处理平均提高了11.1%、158.8%、88.2%和115.0%。与N₀处理相比,施氮后角果皮光合系统氮库平均增加了51.1%,但羧化系统(N_cb)和电子传递系统(N_et)中氮分配比例分别下降了8.4和2.5个百分点,PNUE降低了21.1%;相反,施钾后角果皮光合氮库和分配比例分别较K₀处理提高了28.7%和15.6个百分点,其中N_cb和N_et氮库分别提高了35.9%和31.4%,PNUE增幅高达65.7%。与N₀K₀处理相比,尽管氮钾配施对角果皮光合系统氮分配比例的提升作用较小,但光合系统氮库容量增加了90.7%,远高于单施氮肥或钾肥对角果皮光合氮库的提升幅度。PNUE与角果皮钾含量和光合系统中各组分氮分配比例呈极显著正相关关系,而与角果皮氮含量及氮钾比呈显著负相关。  【结论】  氮钾配施一方面提高了角果皮光合面积、协调氮钾营养平衡、降低CO₂传输阻力,另一方面增加了角果皮光合氮库、改善了光合系统中氮分配比例,从而提高了角果光合能力、优化了PNUE。因此,在实际生产中氮钾肥要合理配施,最大化个体光合潜能,进而提高群体生产力达到增产增效的目的。     

不同基因型甜叶菊光合生理特性与产量品质比较

为了筛选适宜甘肃河西绿洲灌区种植的甜叶菊及高光效育种材料,对引进的14个不同基因型甜叶菊种质资源光合生理特性、产量和甜菊醇糖苷含量进行差异性分析。结果表明,不同基因型甜叶菊整个生育期光合速率(photosynthetic rate,Pn)、蒸腾速率(transpiration rate,Tr)、气孔导度(stomata conductance,Gs)变化均呈"低-高-低"的单峰曲线,且峰值都出现在现蕾期。各次测定表明各基因型间Pn、Tr和Gs与干叶产量、甜菊醇糖苷含量具有一定的相关性。HX-2和ZY-0911两个基因型光合速率和干叶产量均较高,分别较平均值提高9.18%、8.66%和6.41%、9.68%。基因型间甜菊醇糖苷含量差异达到极显著水平(P0.01),BY-0915-2和ZY-0911甜菊醇糖苷含量最高,分别为15.33%和14.30%,较平均增加31.31%和22.49%。综合分析得出,甘肃河西绿洲灌区要引种高光效甜叶菊进行栽培或作为育种亲本时,应首选引自安徽的8(ZY-0911)。     

两种针叶树种光合特性研究

采用Li—6200光合分析仪,对祁连园柏和青海云杉两种针叶树种的光合速率进行了日变化和季节变化测试,结果表明:祁连园柏和青海云杉两种针叶树种的光合速率日变化均呈单峰曲线,两种树种的光合速率日变化峰值均出现在1日之中的9:00时,其中青海云杉光合速率日变化峰值为9.06μmol/(m~2·s)祁连园柏光合速率日变化峰值是7.154μmol/(m~2·s)。两种树种光合速率在季节变化中青海云杉有两个峰值分别在5月和8月分别为3.124,3.497μmol/(m~2·s);而祁连园柏的光合速率在季节变化中只有一个高峰值在5月份,为2.96μmol/(m~2·s)。两种树种的光合速率及其内外影响因子相关分析得出:青海云杉Pn与RH、COND两因子之间呈极显著正相关关系(r=0.632 6与r=0.688 4);与CINT、RS因子呈极显著负相关关系(r=-0.4620与r=-0.5740)。祁连园柏Pn与RH因子呈极显著正相关关系(r=0.412 6);与其它因子呈不显著正或负相关关系。两种针叶树种的WUE在生长季节变换中,青海云杉WUE较高值在5月和8月分别为0.636 98和0.532 4,平均WUE是0.315 6;祁连园柏水分利用效率WUE较高值在5月和6月分别为0.263 1和0.280 5,平均WUE是0.132 8。     

苦竹叶片光合及水分利用率特性

为了给经营管理苦竹者提供较好的科学理论依据,作者采用LI-6400XT便携式光合测定仪,以野生苦竹林为研究对象,测定了其光合及水分利用率。结果表明:(1)苦竹净光合速率和蒸腾速率日变化均为双峰型,存在光合"午休"现象。(2)气孔导度与净光合速率呈极显著的线性关系,而且气孔导度是影响苦竹光合的主要限制因子,所以苦竹光合"午休"主要受气孔因素限制。(3)苦竹的水分利用率比较低,节水抗旱能力比较差。(4)苦竹的光补偿点为8.10μmol/(m2.s),光饱和点为1 198.66μmol/(m2.s),说明苦竹具有较强的耐阴能力,能适应较宽的光照环境。     

谷子黄叶色突变体光合特性研究

为解析谷子黄叶色突变体高光合特性机理,以野生型豫谷1号为对照,分析了谷子全生育期黄叶色突变体ylm-1和ylm-2的光合色素、光合速率、气孔特性、荧光参数、光合关键酶活性和产量性状。结果表明,突变体光合色素含量为野生型豫谷1号的50%~60%,强光下突变体光合速率(Pn)较野生型显著提高,且无明显的“午休睡眠现象”;ylm-1和ylm-2气孔导度(Gs)显著增加。荧光参数结果显示,与野生型相比,突变体的光能利用效率和转化效率明显增加,光合关键酶1,5二磷酸核酮糖羧化酶(Rubisco)活性明显降低,而ylm-1和ylm-2磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(PEPCase)和苹果酸酶(NADP-ME)活性分别增加了23.3%、24.4%和12.9%、15.5%。产量相关性状分析表明,突变体单穗质量、穗粒质量及千粒质量较野生型显著增加。本研究结果为谷子高光效及分子标记辅助选择育种提供了重要的理论依据。