春玉米叶片叶绿素含量与光合速率的研究

试验系统地研究了不同营养条件下,掖单４号春玉米叶片叶绿素含量与光合速度变化的关系。结果表明：叶片叶绿素含量与光合速率是显著的正相关。单叶一生,植株生育期内叶片叶绿素含量均呈单峰曲线变化,峰值分别出现在叶片展开后的１０－１５ｄ左右和灌浆期。     

小麦玉米玉米间套作的光合变化

[目的]研究小麦玉米玉米间套作（麦玉玉间套作）模式下小麦和玉米的叶绿素含量、光合速率变化,为构建较为理想的光合群体结构和运筹肥水措施提供重要依据。[方法]以小麦玉米平作（麦玉平作）为对照,研究北京地区麦玉玉间套作模式下小麦、玉米的光合变化。[结果]麦玉玉间套作模式增产的主要机制是构建了较为理想的光合群体结构,其中小麦叶片叶绿素含量平均为3．764mg／g,较对照提高了8．88％,光合速率平均为30．62mg CO2／（dm^2·h）,较对照提高30．29％;夏玉米叶片叶绿素相对含量平均值为51．1,较对照提高了4．07％,光合速率平均为58．05mgCO2／（dm^2·h）,较对照提高14．54％。[结论]麦玉玉间套作模式提高了作物叶片叶绿素含量和光合速率。     

玉米光合性状的相关性及 QTL 分析

为了探讨玉米光合性状的相关性及遗传机制,利用2个不同遗传背景的F2群体对叶绿素a质量分数、叶绿素b质量分数、叶绿素总质量分数、净光合速率、气孔导度、胞间CO2浓度和蒸腾速率等10个光合性状进行了相关性及QTL分析.在相关性分析中,对于Y群体,叶绿素质量分数a、叶绿素质量分数b和叶绿素总质量分数3个性状在不同时期的相关性不显著;而对于R群体,这3个性状在不同时期的相关性极显著,达到高度相关.对于其余性状间的相关,两群体表现一致性高.同一时期的叶绿素a质量分数、叶绿素b质量分数和叶绿素总质量分数间为高度相关,净光合速率与气孔导度的相关、净光合速率与蒸腾速率的相关、气孔导度与蒸腾速率的相关为高度相关,气孔导度与胞间CO2浓度的相关为中度相关,叶绿素质量分数与净光合速率、气孔导度、胞间CO2浓度、蒸腾速率间均为弱度相关.在QTL分析中,对于Y群体,五叶期检测到控制叶绿素a质量分数、叶绿素b质量分数、叶绿素总质量分数的QTL各1个,位于第4染色体的umc2391-mmc0371之间,单个QTL可解释表型变异的8.65%~9.87%;乳熟期检测到控制叶绿素a质量分数、叶绿素b质量分数、叶绿素总质量分数的QTL各1个,位于第10染色体的mmc0501-bnlg1451之间,单个QTL可解释表型变异的6.77%~6.93%;散粉期检测到1个净光合速率QTL,1个气孔导度QTL,2个胞间CO2浓度QTL,2个蒸腾速率QTL,单个QTL可解释表型变异的5.64%~7.73%.对于R群体,五叶期检测到3个叶绿素a质量分数QTL、2个叶绿素b质量分数QTL、3个叶绿素总质量分数QTL,其中1个控制叶绿素总质量分数的QTLqRFCt-1-2贡献率超过10%,为主效QTL;乳熟期检测到2个叶绿素a质量分数QTL、3个叶绿素b质量分数QTL、2个叶绿素总质量分数QTL;散粉期检测到2个净光合速率QTL,1个气孔导度QTL,1个胞间CO2浓度QTL,1个蒸腾速率QTL,单个QTL可解释表型变异的5.79%~9.24%.2个群体没有检测到"一致性"QTL,而且单个QTL的贡献率较小,说明光合性状是受微效多基因控制的数量性状,遗传机理复杂,需做进一步深入研究.     

春玉米叶片叶绿素含量与光合速率的研究

试验系统地研究了不同营养条件下,掖单４号春玉米叶片叶绿素含量与光合速率变化的关系。结果表明：叶片叶绿素含量与光合速率是显著的正相关。单叶一生、植株生育期内叶片叶绿素含量均呈单峰曲线变化,峰值分别出现在叶片展开后的１０～１５ｄ左右和灌桨期。植株不同叶位间比较,叶绿素表现为中位叶＞上位叶＞下位叶,与光合速率变化基本一致。     

夏玉米生长发育中叶片光合特性的研究

对5个玉米杂交种叶片米合特性的研究表明，不同叶位叶片的叶绿素含量、可溶性蛋白含量的动态表现形式基本相同，在叶片展开后达最大值，随后缓慢下降，后期降低迅速，而光合速率在叶片全展时即达最大值。玉米生育后期，15片叶中可溶性蛋白含量较高，18片叶的光合速率大于其他叶片。     

不同供氮水平对玉米光合特性的影响

不同供氮水平对玉米幼苗叶片的叶绿素含量、光合速率及叶绿素荧光特性等有着显著影响。随着供氮水平的降低,叶绿素含量、净光合速率(Pn)、光饱和点、光补偿点、PSⅡ最大光化学量子产量(Fv／Fm)、PSⅡ实际光化学量子产量(ΦPSⅡ)、光化学淬灭系数(qP)逐渐降低,非光化学淬灭(NPQ)逐渐增加。而与适中氮比较,在较低氮下各品种的降低或增加幅度不同,其中雅玉2号的叶绿素含量、Pn、ΦPSⅡ、Fv／Fm、qN的降低幅度和NPQ的增加幅度均较小。成单14号的各项指标的变幅都最大,西单2号、农大108和登海1号居中。     

几个夏玉米品种叶片的光合特性研究

对5个夏玉米杂交种叶片光合特性的研究表明,不同叶位叶片的叶绿素含量、可溶性蛋白含量的动态表现形式基本相同,在叶片展开后达到最大值,随后缓慢下降,后期降低迅速,而光合速率在叶片全展时达到最大值.玉米生育后期,15片叶中可溶性蛋白含量较高,18片叶的光合速率大于其它叶片.     

不同供氮水平对玉米光合特性的影响

不同供氮水平对玉米幼苗叶片的叶绿素含量、光合速率及叶绿素荧光特性等有着显著影响.随着供氮水平的降低,叶绿素含量、净光合速率(Pn)、光饱和点、光补偿点、PSⅡ最大光化学量子产量(Fv/Fm)、PSⅡ实际光化学量子产量(ΦPSⅡ)、光化学淬灭系数(qP)逐渐降低,非光化学淬灭(NPQ)逐渐增加.而与适中氮比较,在较低氮下各品种的降低或增加幅度不同,其中雅玉2号的叶绿素含量、Pn、ΦPSⅡ、Fv/Fm、qN的降低幅度和NPQ的增加幅度均较小,成单14号的各项指标的变幅都最大,西单2号、农大108和登海1号居中.     

玉米群体冠层光合速率与叶面积指数关系的初步研究

为探明玉米叶面积指数 (LAI)与光合速率 (Pn)变化关系的规律 ,用远红外线CO2 分析仪 ,对平展型(吉单 15 9)、中间型 (农大 3138)、耐密型 (四密 2 5 ) 3种株型玉米品种在适宜密度下群体冠层Pn和LAI进行了测定。结果表明 :3种株型品种在其最适种植密度下LAI和Pn在整个生育期内均呈单峰曲线变化 ,于灌浆期达最大值 ,且“四密 2 5”的LAI和Pn大于其它 2个品种。随种植密度增加 ,群体LAI增加而单叶Pn降低 ,其中“四密 2 5”降幅最小。冠层内单叶光合速率的变化规律是上层叶 >中层叶 >下层叶。高产群体的适宜LAI为 4 5～ 4 6 ,单叶平均Pn(CO2 )为 36 0～ 39 0 μmol/ (m2 ·s)。     

基于图像处理的玉米品种的种子形态分析及其分类研究

 【目的】建立中国当代玉米品种的种子重要形态性状的基础信息集。【方法】扫描获得中国当代193个代表性玉米品种各50粒种子的正反面彩色图像,确定大小、形状、纹理和颜色共4大类27个能够系统反映籽粒形态的数量性状,自行编制数字图像处理程序实现了形态特征的自动提取并获得品种各性状的籽粒均值,采用SAS软件的单性状描述统计和单性状或同类性状聚类分析对品种进行评价与分类。【结果】建立了一个含有9 650个玉米粒的19 300幅彩色图像的数据库,明确了籽粒各个形态性状的变化规律,按变异程度分为大中小3个组别,发现中国当代玉米品种在大多数情况下聚集程度都比较高,筛选出36份（次）特异种质材料。【结论】研究结果为玉米粒的形态研究与应用提供了比较系统全面的数据,数字图像处理作为一种简便快速的作物籽粒形态检测技术将有十分广泛的应用前景。     

基于图像处理的玉米叶片姿态测量方法研究

为实现玉米叶片姿态的自动测量,针对玉米叶片形态特征,提出了基于图像处理的玉米叶片姿态自动测量方法。首先采用迭代方法对叶片图像细化,提取骨架图像上的各像素点,然后采用最大距离法计算叶片的弯曲度,通过测量叶片最高点与叶尖的垂直距离计算下垂度,最后对2种测量方法进行测试和分析。结果表明,所提出的叶片姿态测量的2种方法对样本叶片的测试准确率分别为92.4％和88.2％,能够有效描述和量化不同玉米品种的叶片弯曲程度,方法简单易行,且测量过程不需要标度校准。     

不同叶色水稻光合特性的比较研究

以叶色不同的1个超绿水稻和4个常规水稻品系为试验材料,对其光合特性进行了比较研究。结果表明：超绿水稻在拔节期的净光合速率显著高于除ZH-1外的其它品系,而成熟期低于叶色正常的ZH-2和ZH-1,与叶色较浅的材料差异不明显。超绿水稻的叶片胞间CO2浓度、气孔导度和蒸腾速率在各生育期均显著高于其它品系。     

不同施肥处理对春玉米穗位叶光合指标的影响

从高产施肥的角度,研究了不同氮、磷、钾肥用量对旱作春玉米穗位叶净光合速率(Pn)、气孔导度(Cond)、胞间CO2浓度(Ci)、蒸腾速率(Tr)等光合指标的影响.结果表明:各施肥条件下,穗位叶全展后期Pn、Cond随玉米生育期的推进呈现逐渐下降的变化趋势,而Ci、Tr则呈先降低后增加的趋势.不同氮、磷、钾用量对穗位叶4个光合指标的影响也较明显:穗位叶全展前期,Pn、Cond、Ci和Tr均随施氮、磷水平的提高而增加,而随钾肥水平的提高,Cond、Ci、Tr均降低;而后期,表现出适宜氮、磷、钾施肥量有提高光合能力的优势,即氮、磷、钾养分缺乏或过量均会使后期光合能力降低.可见,适宜的氮、磷、钾用量(N240kg·hm-2、P2O5150kg·hm-2、K2O75kg·hm-2)可保持春玉米穗位叶净光合速率、气孔导度、胞间CO2浓度、蒸腾速率等光合指标的适宜状态,并能保持较长的高光合持续期,有效地提高玉米的光合作用,增加产量.     

Influence of Low-temperature Stress on Photosynthetic Traits in Maize Seedlings

Three varieties were employed as materials to study changes of photosynthetic traits under low-temperature stress. The results showed that Pn, Gs and Tr decreased under low-temperature treatment. Ci decreased under low-temperature treatment 18℃/9℃, and 16℃/7℃, and it decreased in earlier stage after increased under 14℃/5℃. WUE was increased in earlier stage and after stabilized. The order of the three varieties of cold resistance were Jinyu 5Xingken 3Jidan 198. They could make self-regulation through adjusting Gs, Tr, Ci and WUE.     

基于颜色特征码本的病害图像分类算法研究

首先对枸杞叶部图像的各类别病害图像的颜色特征进行分析,建立对应病害类别的颜色特征码本,最后利用稀疏表示理论建立病害图像颜色分布与病害类别的映射关系,进行基于颜色特征码本的病害图像分类。试验结果表明,该方法能有效建立病害图像的颜色特征与病害类别之间的关系。     

玉米果穗DUS性状测试的图像处理应用研究

 【目的】评价图像处理法采集和数量化玉米果穗特异性、一致性和稳定性测试（DUS）性状的技术适用性。【方法】以4个品种各50个果穗及8个品种93～107个穗轴为材料,通过图像处理采集玉米DUS测试指南规定的7个性状（穗长、穗粗、穗形、粒顶色、穗轴色、穗行数和籽粒排列形式）,应用多性状整体控制单一比较法分析品种特异性。【结果】穗长、穗粗和穗行数的图像处理误差分别为6.2%、1.6%和0.66%。果穗的穗缘角（穗形）在0～2.22°之间变化,各品种穗行角（籽粒排列形式）均值在89.4°～90.7°之间。穗形等4个质量或假质量性状成功转换为数量性状,信息量随之增加。籽粒顶端颜色在果穗间和果穗侧面间的差异都极其微小,其它性状的果穗侧面间差异与果穗间差异相当或者更小。图像处理容易获得同源样品的更多形态性状,可能导致品种伪差异的风险升高。【结论】图像处理具有客观、高效、低成本地采集和数量化玉米果穗DUS性状和其它更多性状的能力,结合多性状整体控制单一比较法等适当的统计分析技术,将在中国的新品种DUS测试中发挥越来越重要的作用。     

红叶芥叶色性状的cDNA-AFLP研究

利用cDNA-AFLP技术分析红叶芥叶片变红前后的基因表达差异, 共发现60条目标条带, 随机选取5 条差异片段进行了克隆测序. 结果发现其中TDFV1T2(149 bp)属于芥菜叶绿体基因片段, 另外4条序列分别与拟南芥中编码二酰基甘油激酶、半胱氨酸肽酶、肽基脯氨酰顺反异构酶亲环型家族蛋白、阿拉伯糖苷酶/木糖苷酶等具有一定的同源性.