甘蓝型油菜对干旱和低磷双重胁迫的生理反应I:叶片气体交换参数及产量

通过对气体交换参数及产量的测定和分析,研究了干旱和低磷双重胁迫对油菜不同生育期叶片光合特性的影响.结果表明:油菜在不同生育期受到干旱和低磷胁迫后,叶片净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)会明显降低.在干旱和低磷双重胁迫下,苗期油菜Ci降低、Ls升高,表明气孔限制是导致Pn降低的主要原因;而蕾薹期和花期Ci升高、Ls降低,表明非气孔限制是导致Pn降低的主要原因.对单一的胁迫而言,低磷胁迫对油菜叶片Pn影响最大的时期是蕾薹期,而干旱胁迫对油菜叶片Pn影响最大的时期则是花期;与对照相比,它们均显著降低了油菜的株高、每角粒数、单株有效角果数和单株产量.     

低磷和干旱胁迫对不同基因型大豆光合生理特性的影响

采用盆栽培养的方法,研究了缺磷和干旱对鼓粒期磷高效基因型大豆黑河27,磷中效基因型大豆黑农43和磷低效基因型大豆黑河29的净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Cs)、胞间CO2浓度(Ci)、气孔限制值(Ls)、水分利用率等光合生理性状的影响.结果表明:低磷和干旱胁迫降低了3个基因型大豆叶片的净光合速率、蒸腾速率、气孔导度和气孔限制值;相反,胞问CO2浓度呈卜升趋势,说明光合速率的降低受非气孔因素的限制;低磷和干旱胁迫处理降低了大豆叶面积、叶绿素含量,变化为磷低效基因型＞磷中效基因型＞磷高效基因型,说明缺磷和长期干旱能使大豆叶而积降低,叶绿素降解,减少了光合叶而积和光能吸收,影响光合作用.与磷低效大豆相比,磷高效大豆具有在干旱条件下对CO2的同化和水分利川能力上的优势.磷高效大豆在水分逆境下叶片能保持较高的光合速率并提高对水分的利用效率,显示其对干旱有较强的耐受性.     

干旱胁迫对苎麻光合特性和产量的影响

以苎麻品种川苎11号为材料,采用盆栽控水试验,设置正常供水(对照)、轻度干旱、中度干旱和重度干旱,研究了苎麻旺长期干旱胁迫持续20天对苎麻光合特性和产量的影响.结果表明,干旱胁迫显著降低了苎麻叶片净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)和蒸腾速率(Tr),胁迫程度越重,降低幅度越大.干旱胁迫显著提高了苎麻叶片的内在水分利用效率(WUEi)和气孔限制值(Ls),但WUEi和Ls在轻度和中度胁迫下上升,在重度胁迫下下降.苎麻Pn的降低在轻度和中度干旱胁迫下受气孔因素限制,在重度干旱胁迫下受非气孔因素限制.干旱胁迫显著降低了苎麻鲜皮出麻率和原麻产量,但苎麻可以忍耐较轻程度的水分亏缺.总之,干旱胁迫显著降低了苎麻的光合速率,并影响到苎麻的生长和纤维产量,影响程度与干旱胁迫程度的强弱密切相关.在生产中,旱情达到中度干旱时应及时采取抗旱措施,确保苎麻正常生长.     

甘蓝型油菜幼苗对短期氧化胁迫的光合响应

在盆栽的甘蓝型油菜中双11号幼苗叶片上涂抹氧化剂甲基紫精（MV）,分析测定0～24h内叶片叶绿素含量和光合参数的变化,以分析光氧化胁迫影响油菜光合速率的关键因子。结果显示,油菜受到氧化胁迫后,叶绿素含量、净光合速率（Pn）、气孔导度（Gs）、胞间二氧化碳浓度（Ci）、蒸腾速率（Tr）、水分利用率（WUE）均下降,降低幅度随着涂抹时间的延长而增大;气孔限制值（Ls）却随着氧化胁迫时间的增加而升高。叶绿素组分和光合参数对氧化胁迫的敏感响应时间差异较大,胞间二氧化碳浓度和气孔限制值在2h即受到显著抑制,而水分利用率的响应相对滞后,为24h。回归分析表明氧化胁迫影响油菜净光合速率的最直接光合因素是气孔限制值。     

不同渍水处理对油菜产量及生理特性的影响

采用盆栽试验,在油菜苗期、花期、抽薹期、角果成熟期分别设3 d、5 d和7 d 3个渍水处理,研究渍水对油菜光合作用、生理特性、产量及含油量的影响,结果表明：花期、角果成熟期油菜净光合速率随渍水时间增加而明显下降,苗期、抽薹期下降不明显;随渍水时间的延长,油菜不同生育期MDA、SOD的含量均增加;在4个生育期处理中,油菜单株产量均有下降,尤以花期渍害对油菜产量影响最大,其次为成熟期、蕾薹期、苗期。     

铅胁迫对玉米光合特性及产量的影响

试验选用玉米为试材,在盆栽条件下设置不同铅处理浓度,通过测定不同生育时期玉米叶片净光合速率(Pn)、气孔导度(Cs)、胞间CO₂浓度(Ci)、蒸腾速率(Tr)、叶绿素含量(Chl)和产量等指标,探讨了不同浓度铅胁迫对玉米光合生理特性及产量的影响。结果表明：①不同浓度的铅胁迫处理,除低浓度铅处理的各项指标基本好于对照外,其余处理均不同程度地使叶片Tr下降,Pn、Cs和Chl含量降低,Ci上升;②铅胁迫影响了玉米子粒产量形成。穗粒数的减少是玉米产量下降的主要限制因子。进一步分析成熟后的果穗性状,发现铅胁迫主要是通过秃尖和穗长变化影响穗粒数和穗粒重,最终影响子粒产量。     

叶面喷施吲哚乙酸对油菜蕾薹期渍水的缓解效应

以油菜品种秦优7号(敏感)和苏油4号(耐渍)为材料,通过盆栽试验研究吲哚乙酸(IAA)对油菜蕾薹期渍水的缓解效应。蕾薹期渍水持续10d,渍水结束后,叶面喷施浓度为0.1mmol/L的IAA,随后的0~15d调查油菜的生理变化。结果发现:渍水后生物量和叶片光合色素含量降低;谷胱甘肽、抗坏血酸含量和超氧化物歧化酶活性升高;丙二醛含量升高;蔗糖合成酶、蔗糖磷酸合成酶活性上升,蔗糖和可溶性糖含量增加。渍水结束后喷施IAA,对敏感的秦优7号缓解效应更明显;叶片中的光合色素含量升高,5d后显著恢复生长;蔗糖磷酸合成酶活性降低,降低蔗糖含量;蔗糖合成酶活性降低,减少蔗糖的分解;尤其是喷施15d后IAA对渍水胁迫的缓解作用最明显,苏油4号根干重显著增加,而秦优7号的根干重和茎干重均显著增加。叶面喷施IAA有效缓解单株角果数、每角粒数和产量的降低,但对抗氧化系统影响较小。     

土壤水分胁迫对槟榔幼苗光合特性的影响

以海南长蒂槟榔种为材料,采用盆栽试验,通过控制土壤含水量,研究不同水分胁迫对槟榔幼苗光合特性的影响。结果表明：随着土壤水分胁迫的加剧,槟榔幼苗的净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gond)下降,胞间CO2浓度(Ci)升高,干旱降低槟榔的净光合作用,限制气体交换。槟榔幼苗的水分利用效率和土壤水分含量成负相关,即水分胁迫程度越深,叶片的水分利用效率越高。     

甘蓝型与芥菜型油菜种间杂交后代DH系抗旱性评价

为评价和利用种间杂交的抗旱新种质,以24份甘芥(甘蓝型油菜和芥菜型油菜)种间杂交后代DH株系为材料,在全生育期降水量约60mm的情况下,设置正常灌水、苗期干旱胁迫、薹花期干旱胁迫、角果生长期干旱胁迫4个处理,考察产量及与产量相关的4个农艺性状和5个品质性状,应用抗旱指数法、灰色关联度综合分析法结合聚类分析,筛选优异的抗旱种质资源。结果表明,多数甘芥杂交后代材料抗旱性均高于常规甘蓝型品种,其中角果生长期、苗期更显著,共获得10份抗旱性较强的材料,其中2份在全生育期抗旱性均较强。3个时期抗旱性相关分析表明,苗期和薹花期抗旱性显著相关,而角果生长期和苗期、薹花期的相关性不显著。在苗期、薹花期、角果生长期的任一时期发生干旱均能严重影响油菜地上部鲜重、株高、芥酸及油酸含量,同时薹花期发生干旱对产量影响最大,其次为苗期。植株在苗期、薹花期、角果生长期的抗旱性与地上部鲜重呈极显著正相关,薹花期抗旱性与株高呈极显著正相关。     

缺钾对越冬期油菜光合特性和叶绿体超微结构的影响

为了明晰缺钾胁迫下光合速率下降的主导因素及其作用机制,在田间条件下设置正常供钾处理(+K)和缺钾处理(–K),采用气体交换和叶绿素荧光联合测定技术以及透射电镜技术,研究缺钾胁迫时越冬期甘蓝型油菜品种浙油601的光合特性及叶绿体超微结构。结果表明,缺钾胁迫时叶片光合速率下降了45.1%。尽管缺钾胁迫下叶片气孔导度(gs)明显降低,但其胞间CO2浓度(Ci)增加了66μmol CO2·mol-1,气孔限制值(Ls)减小了45.7%,说明气孔因素并非缺钾胁迫下油菜叶片Pn下降的主要原因。进一步的叶绿素荧光参数测定结果表明,缺钾胁迫导致油菜越冬期叶片PSII潜在光化学效率(Fv/Fm)和实际光化学效率(ΦPSII)显著下降,说明光系统II反应中心受损;并且缺钾胁迫下油菜叶片叶绿体的长度降低了15.1%、叶绿体厚度增加了22.7%、叶绿体到细胞壁的距离增加了56.1%。由此可见,缺钾胁迫下越冬期油菜叶绿体结构改变及光系统反应中心受损等非气孔因素导致叶片光合速率下降。     

“油蓥两用”对直播油菜生产的影响

[目的]推广高效油菜生产技术,研究“油薹两用”对直播油菜生产的影响。[方法]设摘薹20cm、摘薹10cm和不摘薹3个处理,3次重复,随机区组排列,记录生育期,考察农艺性状、产量和效益。[结果]摘薹使油菜生育期延长,株高降低,有效分枝位降低,一次分枝数减少,二次分枝数增加,总分枝数减少,单株角果数减少,千粒重减小,油菜籽产量减少;摘薹长度越长,莱薹产量越大,但油菜籽减产越明显。[结论]直播油菜适当应用“油差两用”技术才能增加生产效益。     

臭氧浓度升高对大豆光合作用及产量的影响

研究大气O3浓度升高对大豆光合作用及籽粒产量的影响,利用开顶式气室对大豆进行熏蒸,测定大豆叶片净光合速率、气孔导度等光合指标,以及大豆叶片的Chla、Chlb、Chl(a+b)及Chla/b值.结果表明:在整个生育期中,与对照相比,高浓度O3(110 nmol·mol-1)熏蒸下,大豆叶片Pn呈极显著下降(P＜0.01),Gs、Ci、Tr均先增高后降低,叶绿素含量下降.大豆百粒重下降不显著(P＞0.05),而单株荚数、单株粒重和单株粒数下降达极显著水平(P＜0.01).说明大气O3浓度升高对大豆植株具有伤害作用,通过减弱叶片光合作用强度,减少大豆开花数量、阻碍花粉受精过程,从而降低大豆产量.     

硅对干旱胁迫下花生幼苗生长和生理特性的影响

为探讨外源硅对干旱胁迫下花生生长的影响,以花育22为试验材料,研究外源硅对干旱胁迫下花生的营养生长及生理特性的影响。结果表明:花生幼苗期干旱7d显著抑制花生营养生长,花生净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)、胞间CO_2浓度(Ci)、实际光化学效率(Φ_(PSII))、最大光化学效率(F_v/F_m)和光化学淬灭系数(qP)及抗氧化酶活性(CAT,SOD,POD)降低,花生叶片叶绿素含量、非光化学淬灭系数(NPQ)和丙二醛(MDA)含量升高。与单独干旱胁迫相比,干旱胁迫下施硅处理后,花生幼苗的鲜干质量、Pn、Gs、Ci、ΦPSII、Fv/Fm和qP及抗氧化酶活性均显著升高,而叶绿素含量、MDA含量、Tr和NPQ显著下降,说明干旱胁迫下施硅后可以有效促进花生幼苗的生长,提高光能转化率和光合速率,提高叶片抗氧化酶活性,降低膜脂过氧化程度,增强花生的抗旱能力,缓解干旱胁迫对花生的伤害。     

干旱胁迫下玉米自交系叶片木质素含量变化及其与耐旱性的关系

选用耐旱性不同的6个玉米自交系,在不同干旱胁迫强度及正常灌水条件下,测定叶片的木质素含量,并转换为耐旱系数,研究其与雌雄花期间隔和单株子粒产量耐旱系数的相关性。结果表明,耐旱性不同的自交系叶片的木质素含量对干旱胁迫的反应不同。在干旱胁迫条件下,耐旱性较强的自交系木质素含量显著升高,平均耐旱系数较大,耐旱性中等的自交系木质素含量比正常灌水对照略有升高,耐旱性较弱的自交系木质素含量与对照相当或下降。在中等干旱和严重干旱条件下,叶片木质素含量平均耐旱系数与单株子粒产量和雌雄花期间隔耐旱系数的相关系数分别为r=0.848和r=0.889,均达显著水平。     

盐胁迫对不同水稻品种光合特性和生理生化特性的影响

 用2个耐盐水稻品种和2个盐敏感型水稻品种为材料,研究盐胁迫对水稻植株生物量积累、光合特性等生理特性的影响。结果表明,在盐胁迫条件下,耐盐水稻品种和盐敏感型水稻品种地上和根系的干鲜质量均呈下降趋势,其中,以盐敏感型水稻品种的地上部鲜质量与根系干质量的下降最为显著。盐胁迫条件下,水稻叶片的净光合速率（Pn）、气孔导度（Gs）、蒸腾作用（Tr）和表观叶肉导度（AMC）均呈不同程度的下降趋势。其中,耐盐水稻品种Pn、Gs、Tr和Pn/Ci的下降均低于盐敏感型水稻品种。同时,耐盐品种水分利用效率（WUE）也高于盐敏感型品种。盐胁迫条件下,耐盐水稻品种和盐敏感型水稻品种的胞间二氧化碳浓度（Ci）变化并不明显,气孔限制百分率（Ls）均较低,品种间差异也不显著,而表观叶肉导度显著下降,由此推测盐胁迫条件下Pn的下降并非因为气孔的限制,而与RuBPCase活性的下降有关。盐胁迫条件下水稻叶片和根系的渗透性调节物质脯氨酸、总氨基酸和可溶性糖含量上升,其中以可溶性糖含量上升最为显著（P＜0.01）。盐胁迫下叶片保护酶SOD、POD和CAT活性增强,膜透性增强,丙二醛含量增加,同时,根系活力下降。     

油菜和甘芥杂交后代薹花期耐旱性鉴定

为筛选远缘杂交后代中的抗旱材料,连续4年于生殖生长关键时期（薹花期）,设正常灌水及干旱胁迫处理,考察包括甘蓝型油菜、芥菜型油菜及甘芥杂交后代共计43份材料成熟期产量及12个产量相关性状,采用经典抗旱指数法结合连锁聚类分析,筛选优异抗旱资源,并分析干旱对产量相关因子,尤其是产量组成因子的影响,筛选关键的抗旱性鉴定指标。结果表明,3个产量构成因子中,角果数对薹花期干旱最敏感,千粒重及每角粒数变化不大,干旱使得一次分枝数、侧枝角果数显著减少,导致总角果数下降,成为影响产量下降的主要原因,相关分析表明,干旱条件下相对总角果数、相对侧枝角果数、相对株高与抗旱指数呈显著正相关,相对侧枝角果数、相对总角果数可作为油菜薹花期抗旱性筛选指标,相对一次分枝数、相对株高也可作为初筛指标;同一材料在不同程度干旱胁迫下,其抗旱性表现有差别,4年共筛选出17份抗旱材料,抗旱性比较稳定的有3份,其中1份甘芥杂交后代材料抗旱性稳定且干旱条件下产量较高。     

干旱胁迫对芝麻生长与产量性状的影响及其抗旱性综合评价

利用盆栽法在苗期和花期对5个芝麻品种进行10d的干旱胁迫处理,测定了苗期胁迫处理后17个生长相关性状指标和苗期、花期胁迫处理后的13个产量性状指标。结果表明:(1)苗期干旱胁迫处理使芝麻植株生长速率减缓,根系发育缓慢,叶片数量减少,叶片变小,株高变矮,生物量降低,严重影响芝麻的生长发育;(2)花期干旱胁迫处理后除千粒重之外的其他产量性状指标值均低于苗期处理,花期干旱胁迫对芝麻的影响大于苗期,苗期处理对芝麻株高、蒴果数和蒴果大小等性状影响较小,对千粒重和单株种子干重等影响较大,而花期处理对芝麻株高、蒴果大小、每蒴粒数、单株种子干重和根系干重等性状影响较大;(3)不同基因型品种间对干旱胁迫的反应存在较大差异;(4)利用主成分分析法和隶属函数法相结合通过43个单项指标抗旱系数对5个芝麻品种进行了综合评价,为芝麻抗旱性鉴定提供了参考方法,并认为苗期干旱胁迫及胁迫后的生长相关性状指标可以作为芝麻抗旱性鉴定的简单方法和抗旱性评价的简易指标;(5)获得黑芝09-1和金黄麻为抗旱性较强的芝麻品种。     

NaCl胁迫对野生大豆和栽培大豆叶绿素及光合特性的影响

以山东垦利县野生大豆(Glycine soja)ZYD 03262及栽培大豆(Glycine max)鲁豆2号为材料,通过比较不同NaCl浓度(0,50,100,150,200 mmol.L-1)处理下叶绿素及光合特性的差异,探讨了野生大豆对NaCl胁迫的耐受机理。结果表明:不同NaCl浓度处理下,野生大豆总叶绿素含量、净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)及气孔限制值(Ls)均高于栽培大豆,气孔导度(Ci)低于栽培大豆。综合分析表明:在盐胁迫浓度较低时,主要表现为气孔限制,刺激引起了气孔的张开;在盐胁迫浓度较高时,主要为非气孔限制,引起渗透胁迫,导致部分气孔关闭。NaCl胁迫对栽培大豆叶绿素及光合特性的抑制均大于野生大豆,说明野生大豆植株能有效地避免过多Na+进入叶片光合组织,这是野生大豆比栽培大豆更抗盐的原因之一。     

盐胁迫对三角梅光合特性的影响

以2a生三角梅为材料,采用盆栽模拟盐胁迫环境,设置50、100、200mm01．L^-1等3个盐分梯度,以不加NaCl（Omm01．L^-1）为对照,研究NaCl胁迫对三角梅光合特性的影响。结果表明：随着胁迫时间的延长,各梯度盐处理下三角梅叶片净光合速率（Pn）、蒸腾速率（Tr）、气孔导度（Gs）均降低,而胞间二氧化碳浓度（Ci）升高。盐浓度越高,净光合速率（Pn）、蒸腾速率（Tr）、气孔导度（Gs）下降幅度越大,胞间二氧化碳浓度（Ci）升幅越大。     

初花期干旱对甘蓝型油菜生理和农艺性状的影响

初花期是油菜生殖生长的关键时期。为研究干旱对这一时期油菜的影响,在人工控水条件下(当土壤含水量为田间持水量的45%~50%时计为干旱胁迫开始,处理持续10d,然后复水;CK正常灌水,保持田间持水量在80%~85%),利用4个具有不同耐旱性的甘蓝型油菜品种浔油8号、阳光2009、浙油50和华油杂13号,研究生理特性、农艺性状和产量的变化。结果表明,在干旱胁迫10d后,耐旱性品种(浔油8号和阳光2009)的叶片SPAD值、可溶性蛋白质、MDA含量变幅不大,可溶性糖含量小幅下降,CAT酶活性小幅增加,游离脯氨酸含量显著增加(其中浔油8号和阳光2009分别比对照增加了4.1倍和2.9倍)。相比之下,敏感性品种(浙油50和华油杂13号)的叶片SPAD值、可溶性蛋白质和可溶性糖含量均显著减少,MDA含量显著增加,CAT酶活性变幅不大,游离脯氨酸含量显著增加,但增幅小于耐旱品种。初花期干旱影响油菜的主要农艺性状和产量,表现为敏感性品种的株高、一次分枝数、相对分枝高、主花序长、主花序角果数、角果长、单株角果数、角果粒数和单株产量均显著下降,而且降幅明显大于耐旱性品种。