黄杨组织中水分、不饱和脂肪酸、维生素C等与其耐寒性关系

本试验选取种植于包头市内五个不同生境中的三个黄杨品种,在冬季、夏季分别测定与耐寒性相关的生理指标,如水分、不饱和脂肪酸及维生素C等,以分析其耐寒性差异。结果表明:组织中水分含量呈夏季多冬季少的趋势,从含量的差异中可以判别黄杨耐寒性的大小,水分含量可以作为黄杨耐寒性的生理指标;不饱和脂肪酸变化没有明显规律,仅能作为黄扬耐寒性的参考指标。维生素C也呈现夏多冬少趋势,变化较为明显,可作为黄杨耐寒性的生理指标。以上几项综合得出:三个黄杨品种的耐寒性强弱依次是锦熟黄杨最强,朝鲜黄杨次之,小叶黄杨最弱。     

二化螟不同年龄段越冬幼虫的耐寒性比较

为比较二化螟越冬幼虫种群内耐寒性的差异,根据体重将二化螟越冬幼虫分为高、中、低三个年龄段,于2008年1月至3月测定了各年龄段越冬幼虫的过冷却点和结冰点,并分析了其耐寒性的生理生化机制.结果表明:在1、2和3月的三次测定中,高龄幼虫的过冷却点在2月最高,为-9.81℃,中龄幼虫的过冷却点逐渐升高,2月份为-13.35 ℃,而低龄幼虫在2月最低,为-15.64℃,且显著低于高龄幼虫;同一月份,低龄越冬幼虫的含水量和甘油含量最高,中龄越冬幼虫次之,而高龄越冬幼虫最低,且差异显著.     

玉米抗旱相关生理生化指标研究及品种筛选

对水分胁迫下12个玉米品种产量、水分利用效率和抗旱相关生理生化指标的分析表明,各品种产量与水分利用效率差异均达到显著水平(p<0.05),其中宁玉309、辽单565、郑单958、大民338四个品种的产量与水分利用效率达到较高水平;叶片相对含水量、脯氨酸含量、丙二醛含量、可溶性糖含量、叶绿素含量等抗旱相关生理生化指标值的差异在水分胁迫下达到显著水平(p<0.05)。通过12个玉米品种生理生化指标值进行的聚类分析表明,辽单565、郑单518、北育288及大民338聚为一类,它们可溶性糖含量、脯氨酸含量、叶绿素含量、相对含水量较高,丙二醛含量较低,抗旱性强;郑单958、益丰29、铁研124及秀青74-5聚为一类,它们可溶性糖含量、脯氨酸含量、叶绿素含量、相对含水量较低,丙二醛含量较高,抗旱性弱;宁玉309、大丰26、冀玉10及抚玉8号的各抗旱相关生理生化指标含量居中,抗旱性中等。结果表明:辽单565和大民338两个品种在具有较高抗旱性基础上,产量与水分利用效率也达到较高水平,达到了节水、抗旱、增产的目标,适合推广应用。     

干旱胁迫对不同板栗品种叶片渗透调节物质含量及光合的影响

以6个2a生板栗品种为试材,对干旱胁迫下板栗叶片中甜菜碱等生理活性物质的含量和光合日变化进行了研究,同时对各品种的抗旱性进行比较。结果表明:随着干旱胁迫程度的增加叶片相对含水量和叶绿素含量都明显降低,甜菜碱、丙二醛(MDA)、脯氨酸(Pro)的含量显著增加,且不同品种间的差异显著。综合分析所测生理指标,抗旱性由强到弱的顺序是华光、10-14、石丰、处暑红、燕魁、泰林20号。     

小麦品种混种对白粉病的调控及其对部分产量性状及蛋白质含量的影响

对品种混合种植控制小麦白粉病的效果以及对小麦穗重、千粒重、蛋白质等指标的影响进行了研究,为混合种植控制白粉病提供理论依据和品种组合。在对37个小麦品种进行SSR多样性分析的基础上,选用8个生产品种（后备品种）,按品种数3、4、5、6、8进行组合,在田间以随机区组设计种植混播组合和单播小区,人工接种白粉菌,比较各小区中小麦白粉病的AUDPC值、穗重、千粒重和粗蛋白差异。结果表明,8个品种亲缘关系较远;4品种混种时AUDPC最小,穗重最重。26个品种混种组合中有防治效果的组合占到73.08%,相对防效为1.23%~56.65%;混种未对穗重和粗蛋白含量造成负面影响。品种多样性种植可以用做调控小麦白粉病的一项措施。     

金花梨变异单系抗病性及抗寒性研究

以金花梨及其18个变异单系为材料,对其进行了抗病性、抗寒性的田间调查和部分抗性生理指标的测定。结果表明:金花梨部分变异单系在抗病性、抗寒性方面发生了一定程度的变异;其叶片可溶性糖含量表现明显差异,与抗病能力田间调查结果基本一致,二者呈极显著负相关;电解质渗出率发生一定变化,但抗寒能力田间表现无差异,可能其内部抗寒生理发生了变化;可溶性糖含量与电解质渗出率呈极显著负相关。     

春小麦品种“和尚头”的抗旱生理机制及评价

为探讨旱地春小麦"和尚头"的抗旱生理机制,以西北地区各生态区不同基因型春小麦品种宁春4号、高原448作对照,采用20%PEG-6000模拟渗透胁迫,研究幼苗叶片含水量、膜透性、游离脯氨酸及丙二醛含量等生理指标,并进行相关性及聚类分析。结果表明,不同品种对干旱胁迫的生理响应差异显著(P0.05)。"和尚头"表现出相对高的叶片含水量和脯氨酸含量、低的细胞膜损伤率和丙二醛含量,生理响应指标优于宁春4号和高原448。干旱胁迫48 h"和尚头"叶片含水量和脯氨酸含量分别为72.06%±0.41%和37.06±2.35μg·g-1,显著高于对照品种(P0.05);丙二醛含量为46.12±1.20μmol·g-1,显著低于对照品种(P0.05);电导率为70.11%±1.69%,显著低于对照品种高原448(P0.05),与宁春4号差异不显著(P0.05)。春小麦各生理响应指标间具有显著的相关性(P0.05),通过聚类分析实现了干旱胁迫条件下不同春小麦品种生理响应间差异。综合评价品种的抗旱性强弱依次为:"和尚头"宁春4号高原448。     

不同氮效率冬小麦品种生长发育特征比较研究

采用田间小区试验,在高、低两个施氮水平下,通过测定分析两个不同基因型冬小麦小偃22和小偃6号不同生育时期的生物量及产量和叶片叶绿素含量、硝酸还原酶活性等生理指标,探讨了其对氮素利用的差异及其机理。结果表明,在不施氮条件下,硝酸还原酶活性、叶绿素含量明显降低;而施氮以后,能明显延缓小麦叶片的衰老,使叶片的叶绿素含量保持在较高水平。就选用的两个基因型品种来说,施氮与否,小偃22比小偃6号的生理代谢更加旺盛,施氮加强了这种作用,这将为进一步选育氮高效利用型小麦品种提供科学依据。     

不同旱稻品种灌浆期抗旱生理适应性的研究

选择抗旱性不同的4个旱稻品种,对其灌浆期旗叶抗旱性生理指标进行测定。结果表明:超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性及游离脯氨酸含量均为抗旱性较强品种(旱稻15号,旱稻2号)极显著地高于抗旱性较弱品种(旱稻1号,旱稻3号);丙二醛(MDA)含量和细胞膜相对透性大小表现为抗旱性较强品种(旱稻15号,旱稻2号)极显著地低于抗旱性较弱品种(旱稻1号,旱稻3号)。SOD、POD、CAT活性和丙二醛含量、游离脯氨酸含量、细胞膜相对透性可用来说明旱稻品种之间的抗旱生理适应性的差异。     

茶树对茶橙瘿螨抗性机制的研究

作者分析了对茶橙瘿螨抗性和感性的两组无性系茶树新梢叶片下表面形态特征、叶片组织结构和新梢内含物含量。结果表明,抗性品种的叶片下表面茸毛密度、新梢咖啡碱和氨基酸的含量显著高于感性品种;叶片下表面气孔密度和新梢还原糖含量则相反。叶片组织结构、新梢茶多酚和可溶蛋白的含量抗、感品种间无显著差异。在氨基酸的组份中,以茶树特有氨基酸茶氨酸的含量差异最显著,其次是谷氨酸、丙氨酸、甘氨酸、天门冬氨酸、缬氨酸和丝氨酸。采用反渗叶盘法测定了多种氨基酸、咖啡碱、葡萄糖对该螨生物学的影响,明确了咖啡碱和多种氨基酸具有增加该螨活动时间、抑制其取食,从而影响其生长、繁殖的生理效应;葡萄糖有助于该螨的取食和繁殖。据此表明,茶树新梢叶片下表面多茸毛、低气孔密度的形态学抗螨机制和新梢高氨基酸、咖啡碱含量和低还原糖含量的生化抗螨机制。     

植物生长调节剂对甜椒的抗寒性诱导效应研究

以5个品种的甜椒为试材,研究了由冠菌素(COR)、脱落酸(ABA)和矿源黄腐酸(MFA)3种调节剂复配而成的植物生长调节剂MIXⅡ对提高甜椒抗寒性的诱导效应。幼苗移植7 d后,用三元复配剂MIXⅡ进行灌根处理(10 mL/株),在10~15 ℃下生长60 d后,在低温(5 ℃,48 h)胁迫下,分析各品种甜椒幼苗生长、细胞质膜透性、渗透调节物质、植株体内过氧化氢及其抗氧化酶活性与各自对照之间的差异。结果表明:MIXⅡ在低温逆境下对不同品种甜椒幼苗生长具有不同的保护效应;在代谢水平上可提高不同甜椒品种的相关抗氧化酶活性,减轻活性氧对细胞质膜的伤害,降低相对电导率;同时可提高低温环境下叶片脯氨酸、K+等渗透调节物质的含量,保持细胞的渗透势,维持细胞正常的代谢功能,从而提高不同品种甜椒的抗寒性。     

甘蓝型冬油菜在西北不同生态区适应性及生理生化反应

选用50个国内外甘蓝型冬油菜品种,在兰州和天水两个生态区进行大田种植,苗期进行田间植物学形态特征统计,越冬前降温期对叶片过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)、超氧化物歧化酶(SOD)活性及丙二醛(MDA)、可溶性蛋白(SP)含量以及相应光合参数进行测定,研究它们在不同生态区的抗寒适应性和生理生化反应。结果显示:由天水北移至兰州后,各参试品种越冬率大幅下降,证明天水是我国冬油菜分布北界;部分品种形态特征发生变化,78%的叶色加深,52%的叶柄变短,大多数品种的侧裂叶对数由1~2对增至3~4对;胞间CO2浓度(Ci)和气孔导度(Gs)下降,平均降幅为1.54%和60.53%,蒸腾速率(Tr)显著升高,平均升幅为44.27%,不同品种的光合速率(Pn)变化存在较大差异;同时,CAT、POD、SOD酶活性、MDA和可溶性蛋白含量都有所升高,其中POD酶活性和MDA含量升高幅度较大,分别为82.59%和48.82%。相关性分析表明,两地的越冬率与POD酶活性和可溶性蛋白含量呈极显著正相关,而与MDA含量呈极显著负相关。     

施用有机肥和秸秆还田对旱地玉-麦二熟体系作物产量、品质和化肥效率的影响

为探明施用商品有机肥和秸秆还田对旱地夏玉米-冬小麦二熟体系作物产量、品质和肥料利用效率的影响,于2015—2020年度设置不施肥+秸秆不还田（CK）、施氮磷肥+秸秆不还田（NP）、施氮磷肥+秸秆不还田+商品有机肥（NPO）和施氮磷肥+秸秆还田（NPS）4个处理进行田间试验,测定并分析作物产量、氮磷肥农学效率、籽粒养分含量、蛋白质含量以及冬小麦籽粒中蛋白质组分含量。结果表明：（1）与NP和NPO处理相比,NPS处理夏玉米5 a平均产量分别显著提高21.33%和20.77%,周年产量分别显著提高9.99%和13.43%,但3个施肥处理间小麦产量差异不显著。（2）施用商品有机肥和秸秆还田对夏玉米、冬小麦的籽粒品质均有显著影响。与NP处理相比,NPO处理冬小麦籽粒各蛋白质组分含量提高5.69%~8.28%;NPS处理冬小麦籽粒氮含量、钾含量和各蛋白质组分含量分别提高4.68%、3.96%和7.75%~11.38%。相较于NPO处理,NPS处理冬小麦籽粒钾含量、谷蛋白含量、贮藏蛋白含量和谷醇比分别显著提高14.41%、9.86%、5.39%和9.65%,夏玉米籽粒蛋白质含量、产量和籽粒氮、籽粒磷含量以及周年蛋白质产量分别显著提高6.45%、28.89%、6.40%、23.08%和10.43%。（3）相较于NP和NPO处理,NPS处理夏玉米氮肥的农学效率分别提高118.35%和113.25%,周年氮、磷肥农学效率分别提高42.83%和64.36%、42.86%和64.27%,但3个施肥处理间冬小麦氮肥、磷肥农学效率5 a均值无显著差异。综合来看,长期施用商品有机肥和秸秆还田可改善冬小麦籽粒中的蛋白质组分特性,秸秆还田还能增加夏玉米籽粒钾含量和冬小麦籽粒蛋白质含量和蛋白质产量,秸秆还田较施用商品有机肥更利于提高旱地玉-麦二熟区作物产量、品质和肥料利用效率。综上所述,施氮磷肥+秸秆还田的管理模式更适宜在旱地玉-麦二熟区进行推广。     

耐草甘膦菜豆耐性分子学机理研究

用耐性菜豆根尖为材料，以λgt10为载体获得了4.8×105个重组噬菌体的cDNA文库。以植物EPSP合成酶基因保守序列合成二段探针，经噬菌体原位杂交筛选出了阳性克隆，并进行了酶切鉴定。测定 cDNA 序列长度为2024个核苷酸，其中编码长1569个核苷酸，共编码523个氨基酸和一个终止密码子，与已发表的其它植物成熟EPSP合成酶氨基酸序列相比具有很高的同源性（≥84.8%），但进入叶绿体运输肽的氨基酸同源性低。以耐性菜豆EPSP合成酶的cDNA序列为模板，用RT-PCR方法扩增感性菜豆EPSP合成酶cDNA片段，并克隆于pUC18质粒上，经测定序列并比较发现:感性菜豆EPSP合成酶cDNA核苷酸序列1737位碱基为G，而耐性的为C，从而表达出的513位氨基酸残基感性的为E，耐性的为Q，表明两种菜豆EPSP合成酶cDNA核苷酸序列一位点的差异是它们对草甘膦耐性不同的原因。     

国内外301份小麦品种(系)种子 萌发期抗旱性鉴定及评价

以-0.5 MPa PEG-6000模拟干旱胁迫环境,对301份冬小麦品种（系）在人工气候箱内进行种子萌发培养,在发芽势、发芽率、发芽指数、根数、根长、苗高和胚芽鞘长度测定的基础上,应用隶属函数、聚类分析和因子分析等方法对小麦种子萌发期抗旱性进行综合评价。结果表明,PEG胁迫下各指标测量值较对照均下降,且各指标之间存在极显著或显著正相关。利用隶属函数法进行抗旱性分析,发现不同小麦品种（系）间表现出较大差异,D值的变幅为0.08~0.95。通过聚类分析,将材料按抗旱性强弱分为5类：藁城8901等8份品种（系）为高度抗旱型,周麦22等29份品种（系）为抗旱型,鲁麦8号等116份品种（系）为中等抗旱型,石4185等83份品种（系）为干旱敏感型,烟农18等65份品种（系）为干旱高度敏感型。主成分分析表明,发芽指数、根长和根数在萌发因子、伸长因子和根部性状因子中的载荷量分别为0.96,0.88和0.91。不同抗旱类型麦区间的分布表明,8份高度抗旱型小麦品种（系）均来自国内,其中5份来自北部冬麦区。综合评价得到萌发期高度抗旱型种质分别是川麦44、皖麦33、藁城8901、CA9719、周8425B、宁冬10、新麦37和CA0958。发芽指数、根长和根数可作为小麦萌发期抗旱性鉴定的可靠指标。北部冬麦区可作为挖掘抗旱关键种质的重点麦区。     

白菜型冬油菜在北方不同生态区的生育期变化及复种潜力分析

研究北方不同生态区白菜型冬油菜的生育期差异,可为合理安排后茬作物、提高复种指数、优化种植制度提供依据。本研究以18份不同抗寒性白菜型冬油菜为材料,分析17个不同生态区冬油菜5年的生育期变化。结果表明:白菜型冬油菜在北方地区种植,总体表现为生育期在品种间、年份间差异较小,相差1~5 d左右;不同抗寒性的品种生育时期存在差异,抗寒性强的品种表现出越冬期延长(枯叶期提前,返青期推迟),营养生长向生殖生长的过渡期相对缩短,花期缩短,但籽粒灌浆期、成熟期延长。而不同生态地区间生育期差异较大,突出地表现为华北等气温较高的地区,播期较迟,收获期高温逼热促早熟,生育期较短,为240~270 d;而最冷月平均气温较低的甘肃河西地区、极端低温较低的新疆地区及高海拔的鄂尔多斯高原地区,生育期较长,为270~300 d。影响北方冬油菜生育期的环境因素主要是温度,其次为纬度、海拔等,随着纬度、海拔的升高,温度降低,冬油菜生育期延长。冬油菜5月下旬到6月中上旬收获,收获后可复种向日葵、糜子、谷子、荞麦、早熟马铃薯等,可实现一年二茬,提高复种指数,具有较大复种潜力。     

越冬前北方不同类型强冬性冬油菜形态及生理响应研究

为了研究比较越冬前北方两种不同类型冬油菜的生长特性,于2020年10—11月选用强冬性白菜型冬油菜和强冬性甘蓝型冬油菜品种,分析其越冬前降温过程中的形态特征、光合特性和渗透调节物质含量变化,并与越冬率进行了相关性分析。结果表明,越冬前随着温度的降低,白菜型冬油菜根冠比增加164.7%,甘蓝型冬油菜根冠比变化不大,两个品种间差异显著,但二者组织含水量变化为69%~89%,变化幅度较小。随着温度的降低,白菜型冬油菜和甘蓝型冬油菜的叶面积逐渐减小,下降幅度为5%~16%,叶绿素SPAD值整体呈现增加的趋势;光合速率、蒸腾速率、气孔导度均逐渐下降,降幅为54%~64%,胞间CO₂浓度逐渐上升19%~29%。叶片和根部的可溶性蛋白、脯氨酸含量均增大,增幅为26%~91%;叶片可溶性糖含量先增加后降低,根部可溶性糖含量先降低后增加。叶片的钠离子和钾离子含量逐渐降低了20%~47%,钙离子含量先增加后降低;根部钾离子和钙离子含量先下降后上升;白菜型冬油菜根部钠离子含量呈现出逐渐上升的趋势,甘蓝型冬油菜呈现出先上升后下降的趋势。由此推断白菜型冬油菜陇油6号的抗寒性强于甘蓝型冬油菜2019-QL-GAU-30。     

干旱胁迫对大豆光合、产量及品质的影响

以大豆品种陇中黄601、陇中黄602、中品661、晋豆21为材料，设置正常灌水(CK)、中度干旱(D₁)、重度干旱(D₂) 3个水平进行干旱胁迫处理，采用2 a试验分析大豆苗期、开花期和鼓粒期光合生理生态指标以及成熟后农艺性状、产量和品质的差异。结果表明，随着干旱胁迫程度的加重，大豆生长指标、光合指标及产量均呈递减趋势，在重度干旱胁迫(D₂)下，大豆产量降幅最大达到56.7%。D₂处理开花期的P_n降幅最大，达45.15%,苗期的叶绿素SPAD值升高幅度最大，为21.92%。各品质指标均随干旱程度的增加呈上升趋势，D₂处理下，大豆蛋白质和脂肪含量比CK分别增加4.51%和1.77%。不同品种的蛋白质、脂肪、果糖、亚油酸、亚麻酸、油酸、硬脂酸、非必需氨基酸和必需氨基酸含量与产量呈负相关，蔗糖、淀粉多糖和棕榈酸含量与产量呈正相关，说明干旱胁迫下大豆产量和品质的提升仍存在矛盾。早熟品种陇中黄601丰产抗旱，适宜在干旱半干旱区种植。