DTA-6对两种食用豆生理代谢及产量的影响

为探究2-N,N-二乙氨基乙基己酸酯（diethyl aminoethyl hexanoate,DTA-6）对食用豆叶片的生理代谢及产量的调控效应,选用芸豆（英国红）和小豆（龙垦2号）为试验材料,采用大田完全随机试验方法,于芸豆和小豆的初花期叶面喷施DTA-6,以喷施清水为对照（CK）,测定各生育时期叶片光合参数、碳代谢产物、干物质、产量及产量构成因素。结果表明：DTA-6提高了2种食用豆各生育期的SPAD值、盛花期和鼓粒期的净光合速率（P_n）、蒸腾速率（T_r）、气孔导度（G_s）和胞间CO₂浓度（C_i）,显著增加了叶片蔗糖和可溶性糖的含量,促进了叶片淀粉的积累;与CK相比,DTA-6提高了2种食用豆的地上部单株干物质积累量,并且显著提高了芸豆和小豆鼓粒期荚分配率;DTA-6可有效调控2种食用豆的单株荚数、单株粒数和百粒重,从而提高产量,DTA-6处理的芸豆和小豆产量分别较CK增加13.30%和12.91%,增产显著。     

甘蓝型油菜黄化突变体的光合特性及叶绿素荧光参数分析

调查油菜自发黄化突变体(NY)、野生型(NG)及其正反交后代材料(F₁和rF₁)的光合色素含量、光合特性、叶绿素荧光参数及农艺性状,分析五叶期各参数的变化规律。表明,突变体叶绿素a、叶绿素b、类胡萝卜素和总叶绿素均大幅减少,其中叶绿素b减幅最大;净光合速率显著降低,胞间CO₂浓度升高,但气孔导度与野生型等相当,表明光合速率不受气孔限制;光补偿点和光饱和点升高,暗呼吸速率与野生型等相当,表观量子效率和光补偿点处量子效率显著降低;CO₂补偿点、光呼吸速率和羧化效率均显著降低,CO₂饱和点则显著升高;突变体的荧光参数,包括F_o、F_m、F_v/F_m、F_v'/F_m'、Φ_PSII、q_p、NPQ和ETR均显著降低,说明光合色素含量降低导致PSII反应中心捕光能力弱和光化学转化效率低,使叶片光合速率降低。突变体的黄化持续时间较长,对生长发育产生影响较大,单株籽粒产量只有野生型的57.09%,但与正常材料组配F₁的光合特性和农艺性状均能恢复到正常水平。     

不同基因型绿豆叶片光合性能研究

以夏播区高产绿豆品种(系)冀绿2号、安9910和低产品种(系)赤峰绿豆、泰来绿豆为材料,对其衰老过程中开花节功能叶片的光合参数变化进行了研究。结果表明,绿豆开花后,随着叶片的衰老,各功能叶片净光合速率(P_n)、蒸腾速率(T_r)、气孔导度(G_s)、叶绿素含量、可溶性蛋白质含量逐渐下降,叶质重表现出降低—增大—降低的变化趋势,同一时期不同开花节叶片的光合性能自上而下逐渐降低。不同品种间存在显著差异,冀绿2号和安9910叶片功能期长,叶绿素和可溶性蛋白质降解较慢,生育后期仍具有相对较高的光合性能,这为其积累较多的光合产物提供了生理基础。进一步分析表明,绿豆产量与花后开花节叶片的平均净光合速率呈极显著正相关,叶片净光合速率又与叶绿素、可溶性蛋白质含量呈极显著正相关。综合分析表明,在绿豆开花结荚期间,保持较高的叶绿素含量和功能叶片的光合生产能力,延缓叶片衰老,对籽粒产量形成具有重要作用。     

增施CO2对马铃薯植株光合特性及产量的影响

为检验增施CO₂对马铃薯组培苗植株光合特性及微型薯产量的影响,选用马铃薯品种夏坡蒂组培苗为试验材料,于2015年在温室条件下进行了两批次试验。结果表明,增加CO₂浓度可显著增加植株的叶面积、叶片净光合速率和胞间CO₂浓度,且CO₂ 750μmol/mol处理>550μmol/mol处理>CK（空气）,但增加CO₂浓度降低了马铃薯植株叶片气孔导度和蒸腾速率。结果还表明,增施CO₂增加了马铃薯单株结薯数、单个薯重和单株产量,其增幅随CO₂量的增加而增加。上述结果充分证明在温室条件下增施CO₂对加速马铃薯微型薯的繁育有积极作用。     

氮素对高大气CO2浓度下小麦叶片光合功能的影响

为探讨高大气CO₂浓度下植物光合作用适应现象的光合能量转化和分配的氮素响应及其对C₃植物光合功能的影响,本试验对盆栽小麦进行2个大气CO₂浓度和2个氮水平的组合处理,通过测定小麦光合气体交换参数、叶绿素荧光参数和叶绿素含量等指标,研究施氮对高大气CO₂浓度下小麦叶片光合功能的影响。结果表明,大气CO₂浓度升高后,低氮处理小麦叶片光合速率发生明显的适应性下调,光合速率(P_n)、气孔导度(G_s)、蒸腾速率(T_r)下降;但高氮叶片则无明显的光合作用适应现象发生。高大气CO₂浓度下低氮叶片光化学速率、PSII线性电子传递速率(J_F)、光合电子流的光化学传递速率(J_C)、Rubisco羧化速率(V_C)和TPU下降,并随生育时期推进其下降趋势更为明显,但高氮叶片的上述参数无显著变化;小麦叶片J_C/J_F、V_C/J_C和V₀ /V_C随氮素水平和大气CO₂浓度的变化无显著变化,表明施氮能提高光合机构对光合能量的传递速率,但对光合能量的分配方向无明显影响。施氮提高小麦叶片氮素和叶绿素含量,并且使高大气CO₂浓度下光合氮素利用效率(NUE)明显增加。大气CO₂浓度升高后,施氮增强光合机构的光合能量运转速率,同化力提高,无明显的光合作用适应现象;由于氮素水平与大气CO₂浓度对小麦叶片的光合能量利用存在明显的交互作用,而且高大气CO₂浓度下施氮使得小麦叶片NUE增加、正常大气CO₂浓度下降低,证明高大气CO₂浓度下施氮对光合作用具有直接的影响。     

春季低温对小麦产量和光合特性的影响

黄淮麦区频发春季低温冻害, 造成小麦减产。为探讨小麦品种对春季低温胁迫响应的生理特点, 确定品种抗寒性鉴定的生理指标, 以泰山6426、泰山4033和济麦22为试验材料, 研究了起身期、拔节期和孕穗期低温处理下不同品种的产量性状、光合生理指标及叶片细胞结构差异。3个品种受低温胁迫后, 观测农艺性状的变化趋势相似, 且年度间有一定的一致性。不同低温处理对株高的影响相对较小, 尤其是起身期低温处理; 不同生育期低温处理, 小麦单株穗数均显著低于对照, 但下降幅度在年度间不完全一致; 单株穗粒数和单株产量随低温处理的推迟呈现显著降低趋势, 尤以孕穗期低温处理的降低幅度最大, 单株穗粒数比对照低90.5%~93.3% (2012—2013)和91.9%~96.6% (2013—2014), 单株产量比对照低87.9%~97.3% (2012—2013)和91.5%~97.8% (2013—2014); 拔节期是低温伤害的第二敏感期, 而起身期低温对小麦产量的影响相对最小。减产的主要原因是穗粒数降低。无论是拔节期还是孕穗期低温处理, 3个品种的叶绿素含量均呈现下降趋势, 下降的幅度因品种而异; 低温胁迫下光合速率、蒸腾速率和叶片气孔导度均显著下降, 胞间CO₂浓度均有较大幅度的升高, 3个品种中泰山6426受影响最小。低温胁迫对叶绿素荧光参数也有明显影响, 除泰山6426外, 其余2个品种的F_v/F_m均显著下降。各品种受低温伤害后表皮叶肉细胞破坏严重, 排列趋于松散, 保卫细胞和副卫细胞变形, 气孔变大。本研究结果显示, 光合速率、蒸腾速率、叶片气孔导度、胞间CO₂浓度及F_v/F_m可作为评价品种春季抗寒性的生理指标。     

S3307对始花期和始粒期淹水绿豆光合作用及产量的影响

淹水胁迫是作物生长发育过程中遭受的主要非生物胁迫之一,探究提高绿豆耐淹性的机制对绿豆抗涝栽培具有重要意义。本文在2017—2018年以耐淹性不同的绿豆品种绿丰2号和绿丰5号为试验材料,采用盆栽方式探究了烯效唑(S3307)对淹水胁迫下绿豆叶片生理、光合作用及产量的影响。结果表明,在不同生育时期淹水胁迫下,绿豆叶片的叶绿素含量(SPAD)及光合特性参数均显著下降,丙二醛(MDA)含量显著增加,始花期(R1期)淹水胁迫下绿豆的减产率为24.70%～33.63%,始粒期(R5期)减产率为18.07%～28.87%。2个绿豆品种均表现为R1期受淹水胁迫危害程度大于R5期,绿丰2号耐淹性强于绿丰5号。喷施S3307后显著提高淹水胁迫下绿豆叶片的SPAD、净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)和气孔导度(Gs),并显著降低了MDA含量。绿豆在R1期淹水胁迫下的缓解率为28.91%～52.34%,R5期缓解率为13.77%～27.36%。表明叶面喷施S3307可有效提高淹水胁迫下绿豆叶片的生理功能及光合能力,进而降低减产幅度,但不同淹水时期和绿豆品种对S3307的调控响应存在差异。     

糜子/绿豆间作模式下施氮量对绿豆叶片光合特性及产量的影响

探讨施氮量对间作条件下绿豆叶片光合特性、氮素特征及产量的影响,以期为西北旱区糜子//绿豆间作模式的合理施氮提供理论依据。试验于2018-2019年在陕西榆林采用裂区设计,主处理设糜子间作绿豆(PM)、绿豆单作(SM)2种种植模式,副处理设0(N0)、45(N1)、90(N2)和135 kg hm^-2(N3)4个氮肥水平。结果表明,施氮处理下间作绿豆叶片净光合速率(Pn)、蒸腾速率(T_r)比不施氮平均增加10.5%~24.5%、15.2%~29.5%,提高了叶片光合特性;PSII最大光化学效率(F_v/F_m)、PSII实际光化学效率(ΦPSII)平均增加2.9%~7.8%、11.7%~28.4%,PSII非光化学淬灭系数(non-photochemical quenching coefficient,NPQ)降低10.3%~17.4%,叶片叶绿素荧光参数得到改善,对弱光的截获和利用能力提高,叶片PSII反应中心活性增强。单株叶面积、单位干质量叶片氮含量(N_mass)和单位面积氮含量(N_area)均随施氮量增加表现为先升高后降低的趋势;Chl a、Chl b含量增加,光合氮利用效率(photosynthetic N-use efficiency,PNUE)则比不施氮有所降低;不同施氮量均显著增加间作绿豆干物质积累量和荚数,百粒重2年平均分别比不施氮增加1.1%~6.9%,产量增加9.3%~19.7%。2年试验间作各处理土地当量比(land equivalent ratio,LER)为1.63~2.07,表现为间作产量优势。由此可知,施氮可改善间作绿豆叶片光合物质生产能力,延缓衰老,有效调节了光合系统对遮阴的适应性反应,且间作叶片光合性能对氮肥的响应要大于单作。糜子/绿豆间作模式LER大于1,可作为西北旱作农业区推广种植模式,在90 kg hm^?2施氮量下间作绿豆叶片光合特性表现最好,产量最高,LER最大,是其适宜施氮水平。     

外源5-氨基乙酰丙酸对低温胁迫下玉米幼苗生长及光合特性的影响

为探究外源5-氨基乙酰丙酸（ALA）对低温胁迫下玉米幼苗生长及光合特性的调控效应,以绥玉13（低温敏感型）和郑单958（耐低温型）为试验材料,于三叶一心期叶面喷施20mg/L ALA,在昼/夜温度为14℃/5℃的低温条件下培养48h,恢复常温48h后取样,分析外源ALA对玉米幼苗生长、叶绿素含量、光合作用参数及叶绿素荧光特性的影响。结果表明：低温胁迫显著抑制两个玉米品种幼苗的株高、叶面积、鲜重和干重。低温处理导致幼苗SPAD值下降,叶片净光合速率（P_n）、蒸腾速率（T_r）、气孔导度（G_s）、胞间CO₂浓度（C_i）、最大荧光（F_m）、最大光化学效率（F_v/F_m）、潜在光化学效率（F_v/F_o）及光化学猝灭系数（q_P）水平降低,初始荧光（F_o）和非光化学猝灭系数（NPQ）升高。外源ALA能够促进低温胁迫下玉米幼苗形态建成与物质积累,叶片SPAD值增加。外源ALA能够缓解由低温胁迫导致的叶片P_n、T_r、G_s和C_i下降,提高F_m、F_v/F_m、F_v/F_o及q_P水平,降低F_o和NPQ水平。由此可见,外源ALA能够促进叶片光合作用,提高PSⅡ反应活性,促进物质积累,增强玉米苗期的抗低温能力,且对低温敏感型玉米品种的缓解低温伤害效果更好。     

抽穗后冬小麦旗叶光合特性的变化对产量的影响

为了探讨不同小麦品种之间的光合特性的差异及光合作用与经济产量的关系,本研究选取4个不同冬小麦品种分别在6个生育时期进行了光合特性的测定。结果表明：小麦旗叶6项光合特性指标随发育进程变化的趋势、变化程度基本相同,但不同品种在不同发育时期内光合特性指标的数值、变化程度不同;6项光合特性指标均与籽粒产量正相关;相关程度表现为绿叶面积>气孔导度>胞间CO₂浓度>净光合速率>叶绿素含量>蒸腾速率;不同时期光合特性与籽粒产量的相关性顺序为灌浆中期>灌浆前期>灌浆后期>开花期>抽穗期>灌浆末期;在开花期至灌浆后期,维持和提高旗叶的绿叶面积、叶绿素含量、净光合速率、气孔导度、胞间CO₂是提高小麦产量的基础。因此,在开展小麦高光效育种时,对种质资源材料进行光合特性测定和比较对育种工作具有非常重要的参考价值和指导意义。     

鼓粒期叶施烯效唑对绿豆各器官糖分积累及籽粒产量的影响

探讨鼓粒期叶施烯效唑对绿豆叶片、根系和茎杆糖分积累与光合特性及产量的影响,为绿豆高产栽培提供理论依据。在2013和2014年连续2年大田栽培条件下,以‘小明绿’为试验材料,鼓粒期叶施不同浓度烯效唑(15、30、60 mg/L),对照喷施等量清水,研究其对绿豆各器官糖分积累及产量的影响。研究结果表明：绿豆鼓粒期后,3种浓度烯效唑处理均呈不同程度提高了植株叶绿素、可溶性糖和蔗糖含量。与对照相比,烯效唑处理下绿豆糖分含量增加显著,且生育后期仍能维持相对较高的糖分积累。可得出结论：鼓粒期叶面喷施烯效唑可调控绿豆植株不同器官光合特性与糖分积累,最终提高籽粒产量。     

覆膜方式和密度对旱地绿豆光合特性及产量的影响

以晋绿豆8号为材料,采用双因素完全随机区组设计,研究不同覆膜方式和密度对旱地绿豆各生育期植株叶面积指数（LAI）、叶绿素相对含量（SPAD）、光合特性及产量的影响。结果表明,在绿豆整个生育期,随着密度增加,叶面积指数（LAI）、净光合速率（Pn）、叶片水分利用效率（LWUE）均增加,蒸腾速率（Tr）降低。与膜上穴播与露地条播相比,膜侧穴播SPAD值分别高4.15%、9.40%,LAI高13.1%、24.5%,净光合速率（Pn）高10.15%、9.93%,蒸腾速率（Tr）高7.5%、11.2%,分枝期到始熟期叶片水分利用效率（LWUE）高3.98%、4.73%。与露地条播相比,覆膜能够明显提高绿豆株高、分枝数、单株荚数;随密度增加,绿豆单株荚数与产量提高明显,膜侧穴播和膜上穴播产量分别提高24.2%、19.9%。其中膜侧穴播（密度16.50万株/hm ²）     

调环酸钙对盐碱胁迫下绿豆苗期生长的调控作用

以绿丰2号和绿丰5号为试验材料,于第1片复叶展开期进行150mmol/L的混合盐碱胁迫及叶面喷施不同浓度的调环酸钙（Pro-Ca）,再继续培养15d后取样,研究不同浓度的Pro-Ca对绿豆苗期生长的调控作用。结果表明,叶面喷施适宜浓度的Pro-Ca（100mg/L）可通过增加渗透物质含量、提升抗氧化酶活性及降低MDA含量来维持细胞渗透势,消除活性氧,降低膜质过氧化程度,保护细胞膜结构,从而缓解盐碱胁迫对绿豆幼苗植株造成的伤害,提高绿豆幼苗抗盐碱的能力,具体表现为100mg/L Pro-Ca处理下绿丰2号和绿丰5号株高分别降低29.64%和21.72%,地下干重分别增加33.33%和50.00%,根冠比分别增加42.86%和8.33%,叶绿素含量分别增加15.77%和18.55%。     

追氮量对不同品质类型小麦产量及光合性能的影响

试验于2016-2017年在中国农业科学院作物科学研究所北京试验基地进行,采用二因素随机区组设计,以追氮量为调控因素,研究追氮量对不同品质类型小麦产量及生理指标的影响,为不同类型小麦品种稳产高效提供理论参考。供试材料分别为来源于黄淮冬麦区的中筋小麦品种中麦8号和中麦175,以及来源于长江中下游冬麦区的弱筋小麦品种扬麦22和扬麦15。结果表明,增加追氮量对小麦旗叶叶绿素a和叶绿素b含量均有提高效应,且更利于叶绿素b的形成,追氮量为135kg/hm²时效果最明显;各品种小麦旗叶净光合速率、气孔导度、蒸腾速率和叶温均随着追氮量的增加而逐渐提高,且增长幅度也逐渐加大,以追氮量135kg/hm²最高;旗叶胞间CO₂浓度则随着追氮量的增加逐渐降低。中筋小麦籽粒产量显著高于弱筋小麦,在追氮量75~135kg/hm²时,各品种籽粒产量、穗数、穗粒数、千粒重及生物产量均随追氮量的增加而显著提高,以追氮量135kg/hm²最高。综上可知,拔节期追施氮肥有利于提高中筋和弱筋小麦旗叶叶绿素含量,改善光合性能,促进对氮素的吸收与积累,提高产量。     

硫酸钾复合肥和种植密度对薏苡光合特性、农艺性状及产量的影响

为探明适合贵州地区种植薏苡的栽培技术,以薏苡14-2为材料,采用裂区试验设计,研究硫酸钾复合肥和种植密度对薏苡产量、农艺性状及光合特性的影响。结果表明,施肥量和种植密度对产量、株高、主茎节数、穗粒数、千粒重、净光合速率、气孔导度、胞间CO₂浓度和蒸腾速率均有极显著影响;随着施肥量和种植密度的增加,产量、株高、主茎节数、穗粒数、千粒重、净光合速率、气孔导度和蒸腾速率均表现为先增加后降低,而胞间CO₂浓度表现为先降低后增加。相关分析表明,产量与株高、主茎节数、穗粒数、千粒重、净光合速率、气孔导度和蒸腾速率均呈极显著正相关,而与胞间CO₂浓度呈极显著负相关。在贵州地区种植薏苡时,以施肥量为225kg/hm ²、种植密度为12万株/hm ²较好。     

盐胁迫对不同耐盐类型小麦花后光合特性及产量的影响

为研究盐胁迫对不同耐盐类型小麦花后光合特性及产量的影响,以‘青麦6号’、‘济麦22’为材料,以普通土壤为对照,研究了不同梯度NaCl胁迫对小麦旗叶光合特性和产量的影响。结果表明,不同耐盐类型小麦品种对盐胁迫的响应不同,‘济麦22’叶绿素含量、叶面积指数、净光合速率、气孔导度、蒸腾速率下降幅度大,而‘青麦6号’的这五项指标下降较为缓慢,胞间CO₂浓度升高幅度与‘济麦22’相比也较低;与对照比较,盐胁迫下2个品种公顷穗数、穗粒数、千粒重均减少,且降幅随盐浓度的增加而加大,但‘青麦6号’产量相对‘济麦22’下降幅度较小。盐胁迫仍能保持较高的光合特性的‘青麦6号’,获得高产稳产的关键因素是具有较高的公顷穗数。本研究为小麦在不同盐渍程度的盐碱地上种植提供理论参考。