外源α 酮戊二酸对干旱胁迫下小麦籽粒灌浆和产量形成的影响

为建立冬小麦抗旱应变化学调控技术,以矮抗58为材料,在大田试验条件下研究了外源喷施不同浓度α-酮戊二酸对干旱胁迫下冬小麦籽粒灌浆与产量的影响。结果表明,外源喷施不同浓度α-酮戊二酸对小麦产量均有提高,其中以5mmol.L-1α-酮戊二酸处理增产效果最显著,产量和千粒重与对照相比均达显著水平,干旱处理低于正常对照。进一步分析可知,外源喷施5mmol.L-1α-酮戊二酸能增强干旱胁迫下冬小麦干物质的积累,提高旗叶叶绿素含量并延缓其降解速度,有机物质的转运率得到提高,理论最大粒重、平均灌浆速率、最大灌浆速率、有效灌浆持续期均表现为浓度5mmol.L-1处理时最大。说明外源喷施适宜浓度的α-酮戊二酸能显著改善干旱胁迫下冬小麦的物质生产状况。     

干旱胁迫下外源褪黑素对小麦生长和光系统活性的影响

为了从光系统活性探讨褪黑素对干旱胁迫下小麦生长的调节作用,通过石英砂盆栽试验,设置对照(CK)、5μmol·L^-1褪黑素处理、25μmol·L^-1褪黑素处理、100μmol·L^-1褪黑素处理、干旱胁迫处理、5μmol·L^-1褪黑素+干旱胁迫处理、25μmol·L^-1褪黑素+干旱胁迫处理及100μmol·L^-1褪黑素+干旱胁迫处理,分析了根施褪黑素对干旱胁迫下小麦叶片生理和光合作用的影响。结果表明,干旱胁迫显著降低了小麦叶片的相对含水量、地上部生物量及光合效率,抑制了植株的生长,而干旱胁迫下25μmol·L^-1褪黑素处理最为显著地增加了小麦叶片相对含水量、地上部生物量及叶绿素含量,并显著提高了小麦叶片的净光合速率、气孔导度、光系统Ⅱ(PSⅡ)的最大荧光、PSⅡ最大光化学效率、远红光适应下的最大P₇₀₀改变量、光系统I(PSⅠ)的实际光能转换效率及PSⅠ供体侧限制引起的非光化学能量耗散的量子产量。相反,CO_...     

干旱胁迫对小麦花药培养的影响

为拓宽抗旱春小麦花培育种的亲本资源,明确干旱胁迫对小麦花药培养的影响,对甘肃省主栽的7个抗旱春小麦品种的花药培养特性进行了研究,并对筛选出的兼具较强抗旱性和优良花药培养特性的品种陇春27号及其他三个优良花培材料,通过诱导培养基中添加120mg·L~(-1)的PEG及旱地种植,进而进行花药培养。结果表明,供试的4个小麦基因型材料的愈伤组织诱导均受到抑制,但受抑制的程度不同,其抗旱系数排序在两种干旱胁迫处理下高度一致;田间抗旱性鉴定结果表明,4个基因型材料的抗旱性强弱不同;其愈伤组织的抗旱系数与抗旱性之间显著相关。     

干旱胁迫对不同肥水类型小麦旗叶光合特性及产量的影响

为给小麦抗旱育种和节水高产栽培提供理论和技术支持,在防雨旱棚池栽条件下研究了干旱胁迫对6个不同肥水类型小麦品种旗叶光合特性和产量的影响。结果表明,干旱胁迫条件下,小麦开花后旗叶的净光合速率、气孔导度、蒸腾速率、气孔限制值和单叶水分利用效率均呈下降趋势,而胞间CO₂浓度有所升高。其中,水浇地品种烟农21、烟农24和济麦22净光合速率、气孔导度、蒸腾速率、气孔限制值和单叶水分利用效率较低且下降幅度大,而旱地品种青麦6号、济旱5034和鲁麦21的净光合速率、气孔导度、蒸腾速率、气孔限制值和单叶水分利用效率较高且下降较为缓慢,而胞间CO₂浓度较低。青麦6号具有较高的抗旱指数,在干旱胁迫条件下能够保持较好的叶片结构和功能状况,是其获得高产的重要原因。     

外源MeJA对花后干旱胁迫下小麦光合特性的影响

为给外源茉莉酸甲酯(MeJA)在小麦抗旱栽培中的合理利用提供依据,以大面积推广的小麦品种周麦18为试验材料,用盆栽控水的方法模拟干旱胁迫,研究了外源MeJA对花后干旱胁迫下小麦光合特性的影响。结果表明,干旱胁迫显著降低了小麦旗叶叶绿素a、叶绿素b、叶黄素含量及气孔导度和蒸腾速率,提高了PSⅡ初始荧光(F_o)和非光化学淬灭系数(NPQ)及叶黄素循环组分(V+A+Z)含量和(A+Z)/(V+A+Z)值,导致光合速率（P_n）及PSⅡ潜在活性（F_v/F_o）、最大光化学效率（F_v/F_m）、实际光化学效率（Φ_PSⅡ）受到显著抑制,最终表现为叶片瞬时水分利用效率(WUE)和光能利用率(LUE)显著降低。干旱胁迫下喷施MeJA显著增加了叶黄素、β-胡萝卜素、(V+A+Z)含量及(A+Z)/(V+A+Z)值,从而使F_o和NPQ显著增大,缓解了干旱胁迫下强光对叶绿素产生的氧化破坏,而较低的叶绿素a/b也增强了小麦对弱光的利用效率。喷施MeJA能诱导叶片气孔适当关闭,减少了水分的散失,因而显著提高了灌浆中后期叶片P_n、F_v/F_o、F_v/F_m、Φ_PSⅡ,最终表现为WUE和LUE显著提高。这表明外源MeJA能增强小麦叶片光合系统在干旱胁迫下的稳定性,改善小麦光合作用。     

干旱胁迫下褪黑素对小麦幼苗生长、光合和抗氧化特性的影响

为探究褪黑素对小麦幼苗抗旱性的调节作用,明确褪黑素提高小麦抗旱能力的作用途径,以小麦水地品种西农9871为材料,通过盆栽试验,分析了干旱胁迫下根施褪黑素（100 μmol·L^-1）对小麦幼苗生长、光合特性及活性氧代谢的影响。结果表明,干旱胁迫抑制了小麦的生长,降低了叶片叶绿素含量、气孔导度、净光合速率及PSⅡ最大光化学效率,导致过氧化氢（H₂O₂）与丙二醛（MDA）积累增加及抗氧化酶活性、抗氧化剂含量升高。在干旱胁迫下根施褪黑素可增加小麦幼苗的生物量和根冠比,维持较高的相对叶片含水量、叶绿素含量、净光合速率及光化学效率,并进一步提高过氧化氢酶(CAT)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)、过氧化物酶(POD)活性及抗坏血酸（ASA）和谷胱甘肽（GSH）的含量,减少了H₂O₂ 与MDA的积累。复水后,根施褪黑素处理的小麦幼苗生长表现出较快的恢复能力。以上结果说明,在干旱胁迫下,褪黑素通过增加根冠比,促进水分吸收,改善叶片的水分状况,并通过增强抗氧化能力,减轻氧化伤害。褪黑素处理的植株表现出较好的水分状况和较轻的氧化伤害,有利于其维持较高的光合能力,从而提高小麦幼苗的抗旱性及恢复生长的能力。     

外源脯氨酸对镍胁迫下小麦幼苗生长的影响

为探究外源脯氨酸对镍胁迫下小麦根系生长发育的影响,以小麦品种轮选988为材料,采用溶液培养法,研究了不同浓度的脯氨酸对10μmol·L~(-1) Ni~(2+)胁迫下小麦幼苗株高和根系生长的影响。结果发现,镍胁迫严重抑制小麦生长;而外施脯氨酸对小麦幼苗的株高和根系生长的各项指标均有正向效应,以外施5mmol·L~(-1)脯氨酸的效果最好。与单独Ni~(2+)胁迫相比,外施5mmol·L~(-1)脯氨酸后,小麦幼苗根长、株高、根鲜重和根干重分别上升了24.8%、12.5%、16.0%和20.0%;超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)、过氧化氢酶(CAT)活性分别升高了54.30%、43.00%、13.08%、67.67%;超氧阴离子(O_2~-·)自由基、过氧化氢(H_2O_2)、丙二醛(MDA)含量分别下降了56.65%、34.54%、32.35%;渗透调节物质游离脯氨酸(Pro)和可溶性糖的含量均显著下降;根系活力上升了233.83%。外源脯氨酸可以显著提高小麦根的抗氧化能力,进而增强小麦的抗逆性,缓解镍对小麦根系的毒害作用。     

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.     

前期干旱胁迫对春玉米产量和品质的影响

以玉米品种嫩单13为供试材料,在拔节期、大喇叭口期、拔节期＋大喇叭口期3个时期进行了干旱胁迫试验,分析前期干旱对生育后期的绿叶面积、植株干物重以及子粒产量和品质的影响。试验表明,前期干旱胁迫使绿叶面积、干物重和子粒产量都不同程度的减小。     

水杨酸对干旱胁迫下小麦幼苗抗氧化特性的影响

为了给水杨酸在小麦栽培中的应用提供参考依据,以小麦品种百农AK58为材料,用17.5%聚乙二醇6000(PEG6000)模拟干旱胁迫,研究了外源水杨酸对干旱胁迫下小麦幼苗叶片和根系抗氧化特性的影响。结果表明,干旱胁迫显著提高了根、叶细胞质膜透性、丙二醛(MDA)含量及过氧化物岐化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)等抗氧化酶活性。与单独干旱胁迫处理相比,外源施加水杨酸可使干旱下小麦幼苗根系APX、POD、SOD和CAT活性分别增加190.9%、20.4%、42.3%和89.4%,使其膜透性和MDA含量分别降低19.7%和54.6%;对叶片而言,水杨酸可使其APX和POD活性分别增加31.5%和159.6%,使其膜透性和MDA含量分别降低23.7%和53.9%。上述结果说明,干旱胁迫加剧了小麦的氧化胁迫,小麦幼苗则通过增强根、叶抗氧化酶活性以抵抗氧化伤害。外源施加水杨酸可增强小麦幼苗根、叶相关抗氧化酶的活性,从而缓解小麦在干旱下所遭受的氧化伤害,增强其抗旱性。     

施氮量对小麦氮素代谢关键酶活性的影响

合理的施氮量可提高小麦氮素代谢关键酶活性,促进小麦籽粒氮素累积和利用,进而获得高产。为掌握小麦最佳施氮量及其促高产的生化机理,以晋麦104号为材料,设置0 kg·hm~(-2)、120 kg·hm~(-2)、240 kg·hm~(-2)、360 kg·hm~(-2)四个施氮水平,研究了施氮量对小麦产量及其氮素代谢关键酶活性的影响。结果显示,小麦产量随氮肥用量增加先升后降,施氮240 kg·hm~(-2)时最高。小麦旗叶氮素代谢关键酶活性在开花期后随时间推移呈先升后降之势;且均随施氮量增加而先升后降,施氮240 kg·hm~(-2)时,小麦旗叶GS、NR、GPT、GOGAT等关键酶活性最高。小麦旗叶氮素代谢关键酶活性与籽粒产量均显著相关。240kg·hm~(-2)施氮量通过改善小麦氮素代谢关键酶活性,提高氮素代谢水平,从而增加小麦籽粒产量。     

水分胁迫下不同抗旱性小麦品种根中蛋白质代谢的差异

研究了不同抗旱性小麦品种73－11和晋2148的根系在水分胁迫下的蛋白质代谢差异。结果表明，小麦幼苗在渗透势为－0．025和－0．05MPa的PEG溶液中胁迫3d，抗旱品种73－11根中的蛋白质含量上升，而敏感品种晋2148的根中蛋白质含量下降，将胁迫时间延长至5d，二个品种的蛋白质含量均下降，但抗旱品种下降的幅度大于敏感品种，游离氨基酸分析表明，二个品种在水分胁迫下游离氨基酸的水平均升高，且抗旱品种73－11累积氨基酸的速度小于敏感品种晋2148。     

腐植酸浸种对不同耐盐性小麦品种幼苗碳氮代谢的影响

为了解腐植酸对小麦盐胁迫的缓解作用,以春小麦耐盐品种龙麦26和盐敏感品种克旱16为材料,分别用清水和腐植酸浸种,利用水培方式进行幼苗培养,在NaC1胁迫7d后,测定幼苗叶片硝态氮、铵态氮、可溶性蛋白质、蔗糖、可溶性糖含量,以及硝酸还原酶(NR)、谷氨酰胺合成酶(GS)和蔗糖磷酸合成酶(SPS)活性,分析腐植酸与盐胁迫对小麦碳氮代谢的互作效应.结果表明,盐胁迫抑制了春小麦茎叶的生长,降低了幼苗叶片硝态氮、铵态氮、可溶性蛋白质含量,以及NR活性和NR/SPS活性比.盐胁迫后,龙麦26的蔗糖、可溶性糖含量降低,叶片GS活性提高,但克旱16的蔗糖和可溶性糖含量升高.腐植酸浸种降低了盐胁迫下叶片硝态氮含量和NR、GS、SPS活性,提高了铵态氮、蔗糖和总可溶性糖含量,增加了龙麦26的可溶性蛋白质含量和NR/SPS活性比,以及克旱16的SPS活性,而降低了克旱16的可溶性蛋白质含量和NR/SPS活性比及龙麦26的SPS活性.推测腐植酸浸种可能是通过调控SPS活性和降低NR活性来增加蔗糖含量,从而影响小麦在盐胁迫下的碳氮代谢及平衡.     

苗期外源脱落酸和茉莉酸缓减小麦花后干旱胁迫的效应及其生理机制

为探究生育前期喷施脱落酸（ABA）和茉莉酸（JA）对小麦花后干旱胁迫的缓减效应,在盆栽试验条件下,测定和分析了苗期喷施ABA和JA后花后干旱胁迫下小麦籽粒产量及部分生理指标的变化。结果表明,花后干旱胁迫显著降低小麦穗粒数、千粒重和产量。干旱胁迫下,喷施ABA和JA可显著提高植株内源ABA和JA含量、旗叶光合速率和PSⅡ的最大光化学效率、渗透调节物质（可溶性糖、游离氨基酸和脯氨酸）含量以及抗氧化酶（SOD、CAT、APX和GR）活性,降低丙二醛含量,增加穗粒数、千粒重和产量。说明生育前期喷施外源ABA和JA可缓解花后干旱胁迫对小麦光合的抑制作用,增强干旱胁迫下植株的渗透调节和抗氧能力,促进产量形成。     

腐植酸对干旱胁迫下燕麦叶片碳同化酶活性及产量的影响

为明确腐植酸对干旱胁迫下燕麦叶片碳同化酶活性和产量的影响,以燕麦品种燕科2号为试验材料,采用盆栽方式,分别在正常供水(田间最大持水量75％)、中度和重度干旱胁迫(分别为田间最大持水量45％和30％)3个水分条件下喷施腐植酸(HA)和等量清水(CK),分析了不同处理下燕麦叶片中碳同化酶活性、干物质积累量和籽粒产量.结果表...     

硅肥对干旱胁迫下冬小麦旗叶抗坏血酸-谷胱甘肽循环系统及产量的影响

为从抗坏血酸-谷胱甘肽循环的抗氧化角度提示硅元素的抗旱机理,以冬小麦品种豫麦49-198为材料,研究了硅肥对不同干旱胁迫（对照、轻度胁迫、重度胁迫）下小麦旗叶抗坏血酸-谷胱甘肽循环系统中关键基因表达、抗氧化物质含量及产量的影响。结果发现, 在轻度和重度胁迫持续10 d时,施用硅肥与不施用硅肥比较,小麦旗叶抗坏血酸分别提高了16.57%和8.39%,小麦旗叶中抗坏血酸-谷胱甘肽循环系统关键酶基因TaAPX、TaGR、TaGS相对表达量分别提高了60.23%、73.61%、11.35%和87.97%、25.70%、114.64%;在轻度胁迫和重度胁迫持续20 d时,施用硅肥与不施用硅肥比较,小麦旗叶抗坏血酸含量分别提高了18.03%和6.81%,小麦旗叶中抗坏血酸-谷胱甘肽循环系统关键酶基因TaAPX、TaGR、TaGS相对表达量分别提高了124.54%、44.42%、56.80%和118.19%、41.42%、269.21%;小麦籽粒产量分别提高了29.23%和33.31%。以上结果说明,施用硅肥可以增强小麦旗叶抗坏血酸-谷胱甘肽循环系统功能,提高小麦植株的抗旱性,增加籽粒产量。     

氮素精准管理对小麦产量和氮素利用的影响

为实现氮素高效利用与小麦籽粒产量协同提高的目标,于2017-2018和2018-2019年在山东省泰安市和德州市两地进行了基于小麦氮肥需求特征的氮肥精准管理试验,设传统农户施肥(FN)和氮肥精准管理(PN)2个处理。结果表明,与传统农户施肥相比,氮肥精准管理可以在氮肥用量减少30.2%~44.8%的情况下,使小麦籽粒产量增加7.9%~11.6%,使氮素吸收效率提高43.4%~63.3%,使氮素表观利用率增加30.7%~68.7%,使氮素农学效率提高50.6%~81.3%,使氮肥偏生产力增加84.0%~103.2%。这说明,基于小麦需肥特征的氮肥精准管理能在显著降低氮肥投入量的同时取得较高产量,这为减氮增效协同目标的实现奠定了理论基础。