花后高温胁迫下氮肥追施后移对小麦产量及旗叶生理特性的影响

为探明施用氮肥与减缓小麦花后高温伤害的关系并阐明其生理机制,于2011-2012年和2012-2013年连续两个生长季,选用小麦品种山农16和济麦22,在增温棚中进行花后11~15 d的高温胁迫处理,比较了氮肥全作基肥(T0)、1/2基肥+1/2拔节期追肥(T1)、1/2基肥+1/2孕穗期追肥(T2) 3种施氮方案下的产量、产量构成因素、旗叶光合特性及部分酶的活性。在高温胁迫下,T2方案较T0和T1显著增加籽粒千粒重和产量,提高旗叶谷氨酰胺合成酶(GS)活性,增加旗叶气孔导度和光合速率,提高旗叶过氧化氢酶(CAT)和过氧化物酶(POD)活性,促进花前营养器官干物质向籽粒转运,增加开花后积累的干物质对籽粒的贡献率。两个品种结果基本一致。综合两年结果可以看出,T2处理显著优于T0和T1处理,T2处理能显著缓解高温胁迫的伤害,提高籽粒产量。     

灌浆期高温对小麦旗叶与非叶器官光合和抗氧化酶活性的影响

为揭示小麦叶与非叶器官抗氧化系统对灌浆期高温胁迫的反应特征,探讨不同品种和不同器官耐热性差异机制,以小麦强耐热品种石家庄8号和弱耐热性品种河农341为材料,于灌浆期用塑料膜搭棚进行增温处理(花后第8天至第22天),研究高温胁迫对旗叶光合速率(Pn)、叶绿素含量、旗叶和非叶器官中丙二醛(MDA)和脯氨酸(Pro)含量及超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)和过氧化物酶(POD)活性的影响。高温处理下,两品种Pn比正常温度下(对照)低18.7%~24.9%,叶绿素含量低5.7%~6.2%;旗叶、旗叶鞘、穗下节、颖片和籽粒的MDA含量和Pro含量均升高,其中MDA升高幅度为旗叶非叶器官,Pro升高幅度为非叶器官旗叶。旗叶、颖片、籽粒的SOD活性和旗叶、旗叶鞘、籽粒的CAT活性以及旗叶、旗叶鞘、颖片的POD活性在高温胁迫初期即诱导增强,而其他器官的抗氧化酶活性则在高温持续一段时间后诱导增强,之后随着高温的持续各器官抗氧化酶活性多表现为低于对照,高温解除后旗叶鞘、穗下节、颖片的SOD活性和旗叶、颖片、籽粒的POD活性有恢复迹象,高温对其他器官的SOD和POD活性以及所有器官的CAT活性造成不可逆影响;总体来看,非叶器官持续抗氧化能力和耐热性强于叶片。石家庄8号叶与非叶器官细胞膜稳定性、抗氧化酶活性均高于河农341,显示其整株耐热性强于河农341,这是石家庄8号在高温胁迫下产量下降幅度低于河农341的重要生理基础。因此认为,非叶器官在小麦适应灌浆期高温逆境中发挥重要作用。     

外源ABA和6-BA对不同持绿型小麦旗叶衰老的影响及其生理机制

为深入认识植物激素在小麦抗氧化和调控衰老中的作用机制,以持绿品种汶农6号和非持绿品种济麦20为材料,在盛花期后喷施脱落酸(ABA)和6-苄基腺嘌呤(6-BA),考察外源激素对旗叶衰老过程中生理生化指标动态变化以及籽粒产量的影响,并探讨了激素与衰老的关系。结果表明,汶农6号旗叶的超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)活性、叶绿素含量及籽粒千粒重和产量均大于济麦20,且丙二醛(MDA)含量低于济麦20,表明持绿型品种抗氧化能力强,衰老进程较慢,进而获得较高产量。外源ABA和6-BA处理显著提高花后7~28 d旗叶叶绿素含量,提高花后21~35 d可溶性蛋白含量,显著降低花后28~35 d旗叶MDA含量。外源ABA降低两品种旗叶玉米素(ZR)含量,但提高生长素(IAA)和赤霉素(GA)含量,降低了其在花后28~35 d的ABA含量。6-BA处理提高旗叶ZR含量及花后7~14 d IAA含量,降低济麦20花后21~35 d旗叶ABA含量。外源ABA显著提高汶农6号花后7~21 d旗叶SOD活性,喷施ABA对汶农6号旗叶POD和过氧化氢酶(CAT)活性影响没有显著性影响,但显著提高了济麦20花后7~28 d POD活性,喷施6-BA提高了两品种7~28 d SOD、POD和CAT活性。总之,ABA和6-BA处理改变了旗叶内源激素水平,提高抗氧化酶活性,降低MDA含量,延缓旗叶衰老,从而提高了籽粒产量。     

灌溉地和雨养地小麦旗叶生育后期抗氧化酶活性变化的比较

为雨养地条件下延缓小麦植株衰老和提高小麦产量,在灌溉和雨养两种栽培条件下,比较研究了小麦旗叶抗氧化酶活性及膜脂过氧化水平的变化.结果表明,在两种栽培条件下,小麦旗叶抗氧化酶活性及膜脂过氧化水平的变化趋势基本一致.小麦旗叶超氧化物歧化酶(SOD)活性呈波动式变化,过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性为单峰曲线变...     

高温胁迫对蝴蝶兰幼苗形态和生理特性的影响

在40℃/30℃(d/n)高温条件下分别进行0d、2d、4d、6d 的处理,观察了蝴蝶兰幼苗的形态变化,研究了蝴蝶兰兰幼苗叶片某些生理生化指标的变化。结果表明,随胁迫时间的延长,超氧阴离子自由基(O2-.)产生速率加快,丙二醛（MDA）含量增加,细胞膜脂过氧化作用明显加强;可溶性糖含量、脯氨酸含量逐渐增加;高温胁迫2d,可溶性蛋白质含量、超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）、过氧化氢酶（CAT）活性迅速上升,但相对电导率的增加并不大,叶绿素含量的下降也较小,与对照处理的相比差异不显著,说明蝴蝶兰幼苗可通过增加可溶性蛋白、可溶性糖、脯氨酸含量以及SOD、POD、CAT活性来提高其耐热性。之后可溶性蛋白含量、叶绿素含量以及SOD、POD、CAT活性显著下降,相对电导率急剧上升。     

厚皮甜瓜叶片展开至衰亡过程中保护酶活性及膜脂过氧化的变化

以日光温室栽培的伊丽莎白和蜜世界厚皮甜瓜为试材,通过测定不同叶龄叶片超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性和丙二醛(MDA)含量,探讨了在叶片展开至衰亡过程中保护酶活性和膜脂过氧化变化。结果表明,在叶龄7~21 d,SOD活性不断升高,之后短时下降,在叶龄28~35 d(伊丽莎白;蜜世界延续到42 d),酶活性迅速升高,随后急剧下降。POD,CAT活性和MDA含量均呈"先升后降"的变化趋势:伊丽莎白、蜜世界CAT活性上升分别从7 d叶龄持续到21 d和28 d,之后不断降低;而POD活性上升则分别持续到49 d和56 d叶龄,随后大幅下降;MDA含量与POD活性变化基本一致。在叶片衰老期间,中晚熟品种SOD和CAT活性显著高于早熟品种,而POD活性和MDA含量则明显偏低。     

不同灌溉处理对小麦蛋白组分和面团流变学特性的影响

为阐明不同灌溉处理对强筋和弱筋小麦品质的影响,以藁城8901（强筋）和山农1391（弱筋）品种为材料,设3个灌溉处理,于花后7~35 d分别测定其籽粒蛋白质及其组分含量、以及粉质仪和拉伸仪参数。结果表明,对于籽粒清蛋白和球蛋白,随灌溉量的增加,藁城8901和山农1391的含量均提高;适量灌溉（浇起身水和孕穗水各75 mm）能提高强筋品种籽粒醇溶蛋白和谷蛋白含量,降低弱筋品种的含量。藁城8901籽粒谷蛋白、GMP含量、HMW-GS含量、面粉沉淀值、粉质仪参数和拉伸仪参数显著高于山农1391。灌溉能显著提高藁城8901面粉沉淀值、粉质仪参数和拉伸仪参数,山农1391面团流变学特性对灌溉的反应较迟钝,这与不同灌溉处理对不同品种籽粒醇溶蛋白、谷蛋白、GMP和HMW-GS含量的影响密切相关。     

施氮水平对不同栽培模式小麦旗叶衰老及产量的影响

氮素水平与小麦后期旗叶衰老有着密切关系。中氮和高氮处理与低氮和无氮处理相比,显著提高了SOD和POD的活性,相对改善了细胞中活性氧产生与清除之间的平衡,减少了细胞内过氧化物的积累,减缓了叶片衰老;但平作栽培小麦264kg/hm2水平(N3处理)与165kg/hm2水平(N2处理)间的SOD、POD活性、MDA含量以及叶绿素含量等生理指标差异不显著,表明施氮量达到一定水平后继续增加施氮量对延缓小麦旗叶衰老无显著效应。通过对垄作和平作2种栽培模式的比较发现,小麦旗叶衰老进程分为两个阶段;平作小麦以花后14天,垄作小麦以花后21天为拐点,前期为缓慢衰老期,后期为急剧衰老期。在缓慢衰老期,旗叶POD、SOD活性,叶绿素含量会略有上升;而进入急剧衰老期后,上述3个生理指标都急剧下降。平作小麦比垄作小麦提前进入急剧衰老期。氮素水平为165kg/hm2时,2种栽培模式均可以获得中产以上产量;264kg/hm2水平下能够获得更高的产量,且垄作栽培小麦的增产优势较平作小麦更明显。     

高温胁迫对景天植物膜脂过氧化及保护酶活性的影响

研究高温胁迫对景天植物的膜脂过氧化程度及保护酶活性的影响。以5种景天植物为试材,进行45℃/30℃（白13 h/昼11 h）高温胁迫,高温胁迫前及胁迫后每5天取叶片测定相关生理指标,分析膜脂过氧化程度及保护酶活性的变化。随着高温胁迫程度加重,5种景天植物的O2.-产生速率和MDA含量持续上升,耐热性强的景天植物O2.-产生速率上升慢、MDA含量积累少;胁迫过程中,5种景天植物的SOD、POD、CAT活性均高于胁迫前,说明高温胁迫诱导3种酶活性增强,3种酶活性在整个胁迫过程中呈现先升后降的趋势,耐热性强的景天植物SOD、POD、CAT活性增幅高。高温胁迫下通过增强SOD、POD、CAT活性以减轻膜脂过氧化程度是景天植物适应高温胁迫的重要生理机制。     

CO2加富、高温处理对温室嫁接黄瓜幼苗质膜透性和保护酶活性的影响

通过CO2加富、高温处理,对温室嫁接黄瓜幼苗的细胞膜透性及保护酶活性等内在生理指标进行测定分析,旨在为黄瓜抗热高产的理论提供理论依据。结果表明,经高温处理,嫁接黄瓜幼苗的质膜透性、脯氨酸(Pro)、丙二醛(MDA)含量明显增加,且高于对照,差异极显著;超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性均呈先增后减变化趋势,变化极明显。CO2加富、高温处理,嫁接黄瓜幼苗的质膜透性、Pro、MDA含量均呈先增后减的趋势,在处理第6天低于对照;SOD、POD、CAT活性均呈上升趋势,且比高温处理要强。CO2加富、常温处理,温室嫁接黄瓜幼苗的质膜透性、Pro、MDA含量均低于对照,SOD、POD、CAT活性均高于对照,且低于高温处理。说明增加CO2浓度,有效地减弱了高温对嫁接黄瓜幼苗叶片引起的伤害,提高了嫁接黄瓜植株防御高温的能力,对温室嫁接黄瓜耐热性具有促进作用。     

施氮水平对不同种植模式小麦旗叶衰老和产量的影响研究

摘要：①氮素水平与小麦后期旗叶衰老有着密切关系。中氮和高氮处理与低氮和无氮处理相比,显著提高了SOD和POD的活性,相对改善了细胞中活性氧产生与清除之间的平衡,减少了细胞内过氧化物的积累,减缓了叶片衰老;但平作栽培小麦264 kg .hm-2水平（N3处理）与165kg .hm-2水平（N2处理）间的SOD、POD活性、MDA含量以及叶绿素含量等生理指标差异不显著,表明施氮量达到一定水平后继续增加施氮量对延缓小麦旗叶衰老无显著效应。②通过对垄作和平作两种栽培模式的比较发现,小麦旗叶衰老进程分为两个阶段;平作小麦以花后14天,垄作小麦以花后21天为拐点,前期为缓慢衰老期,后期为急剧衰老期。在缓慢衰老期,旗叶POD、SOD活性,叶绿素含量会略有上升;而进入急剧衰老期后,上述三个生理指标都急剧下降。平作小麦比垄作小麦提前进入急剧衰老期。③氮素水平为165kg .hm-2时,两种栽培模式均可以获得中产以上产量;264 kg .hm-2水平下能够获得更高的产量,且垄作栽培小麦的增产优势较平作小麦更明显。     

小麦灌浆期蔗糖代谢关键酶活性变化及其与籽粒淀粉积累的关系

在池栽条件下,研究了藁城8901(强筋品种)、豫麦49(中筋品种)和洛麦1号(弱筋品种)小麦灌浆期旗叶、叶鞘、穗茎、籽粒蔗糖磷酸合酶(SPS)、蔗糖合酶(SS)活性变化及其与淀粉及组分积累的关系。结果表明,其SPS和SS活性变化均呈单峰曲线。豫麦49旗叶、旗叶鞘和籽粒中及洛麦1号穗茎中SPS酶活性较高。豫麦49的旗叶、旗叶鞘、穗茎和籽粒中SS活性高于其他两品种,表明豫麦49和洛麦1号营养器官和籽粒中蔗糖合成和降解代谢比较活跃。相关分析表明,豫麦49和洛麦1号籽粒中淀粉和支链淀粉积累对SPS催化的蔗糖合成过程具有较强的反馈调节作用。豫麦49和洛麦1号籽粒中SS活性均与总淀粉与支链淀粉积累速率极显著正相关,而在藁城8901中无此相关性。     

超高产夏玉米花粒期不同部位叶片衰老与抗氧化酶特性

为探讨超高产玉米叶源衰老特征, 揭示其抗氧化关键酶及膜脂过氧化特性, 为玉米衰老调控和高产栽培提供依据, 本研究在大田条件下, 以我国创高产纪录的夏玉米为例, 从单株水平上对高产纪录试验(EHYR)和普通生产田(MCFF)玉米叶片衰老及抗氧化酶特性比较表明, EHYR产量达19 349 kg hm^-2, 是MCFF的2.28倍。MCFF和EHYR叶片分别在开花后30 d和50 d进入速衰期, MCFF叶片衰老比EHYR提前20 d;速衰期EHYR叶面积降幅比MCFF低5.7%。EHYR在籽粒灌浆后期, 中上部叶片净光合速率较高, 可溶性蛋白含量明显高于MCFF, 而MDA含量则维持较低水平。在叶片衰老过程中, 自开花后20 d开始, EHYR上部和中部叶片SOD活性较高, 下部叶片则以SOD、POD和CAT三者活性较高;MCFF仅中部叶片POD和CAT活性较高。EHYR叶片衰老程度与CAT活性极显著负相关, MCFF叶片衰老与SOD和POD活性显著负相关, 且二者叶片衰老进程中SOD、POD、CAT的直接作用大于间接作用。与MCFF相比, EHYR叶片除具较高SOD和POD活性外, 在籽粒灌浆后期同时保持较高CAT活性和可溶性蛋白含量是降低膜脂过氧化程度, 延缓叶片衰老的重要原因。开花后20 d是EHYR与MCFF叶片衰老出现差异的生理临界点, 因而在此时期之前调控更有利于延缓衰老。     

氮素水平对藁城8901和山农1391籽粒品质的调控效应

选用强筋小麦品种藁城8901（GC8901）和弱筋小麦品种山农1391（SN1391）,在池栽条件下,分别施纯氮12、24和36 g m^-2,研究了氮素水平对小麦籽粒品质的影响。结果表明,氮素水平对2个类型小麦品种籽粒淀粉、蛋白质性状和加工品质有较大影响。与12 g m^-2处理相比,24 g m^-2处理明显提高籽粒支链淀粉含量,降低直链淀粉含量和直支比,促进淀粉积累,改善淀粉的糊化特性。当氮素水平增加至36 g m^-2时,籽粒的支链淀粉含量降低,直链淀粉含量提高,淀粉积累量降低。随氮素水平提高,GC8901籽粒清蛋白、球蛋白、谷蛋白、总蛋白含量和蛋白质产量提高,而醇溶蛋白含量降低。SN1391以24 g m^-2处理的醇溶蛋白、谷蛋白和总蛋白含量最低;随氮素水平提高球蛋白含量提高,而清蛋白含量降低。适量施氮能提高籽粒硬度,但过量施氮则使其降低。籽粒容重随氮素水平提高而降低。增施氮肥能提高GC8901面粉白度,但SN1391以12 g m^-2处理最高,24 g m^-2处理最低。氮素水平从12 g m^-2增加到24 g m^-2,GC8901面筋含量、质量提高,面团形成时间、稳定时间、拉伸面积和延伸度增加,这有利于提高强筋专用品质;SN1391面团形成时间和稳定时间显著降低,筋力变弱,拉伸面积减小,弱筋专用品质得以改善。当氮素水平增加至36 g m^-2时,2个品种加工品质有变劣的趋势。研究表明,改变淀粉、蛋白质及其各组分含量,是氮素水平影响小麦加工品质的重要途径。     

不同抗旱性小麦品种花后旗叶生化特性的研究

在控水条件下,比较了17个小麦品种的抗旱性差别以及花后旗叶的SOD、CAT、脯氨酸、可溶蛋白,可溶性糖含量的变化,探讨了其抗旱性的生化机制。结果表明,3类抗旱性不同品种的上述生化指标变化趋势相似,抗旱性强的小麦品种在花后其抗旱性生化指标含量明显高于其他2类品种,随着水分胁迫的继续,减少幅度也比较缓和。开花7 d后的SOD含量、花后CAT、脯氨酸含量、开花14 d后的可溶性蛋白和可溶性糖含量能更好地区分小麦品种的抗旱性。     

高温条件下CO_2对黄瓜SOD、POD和CAT活性及其基因表达的影响

为了探索高温条件下,CO_2对保护酶SOD、POD和CAT活性及其基因相对表达量的影响,以温室嫁接黄瓜为材料,研究高温条件下,CO_2处理后黄瓜叶片中SOD、POD和CAT活性及其基因相对表达量的变化趋势。结果显示,高温条件下,CO_2处理增加了黄瓜叶片SOD、POD和CAT的活性。与常温处理相比,高温结合CO_2处理黄瓜的SOD、POD和CAT活性分别在处理42,28,21 d时差异最大,分别增加了19.1%,50.4%和45.0%。利用Real-time PCR分析SOD、POD和CAT基因相对表达量,结果显示,高温条件下,CO_2处理增加了黄瓜叶片的SOD、POD和CAT基因的相对表达量。高温结合CO_2处理中黄瓜的SOD、POD和CAT基因相对表达量分别在处理28,28,21 d时达到最大值,比常温处理增加了60.7%,70.3%和44.9%。结果表明,高温结合CO_2处理增加了温室黄瓜SOD、POD和CAT的活性及其基因的表达水平。     

密度对稻田套播强筋小麦花后剑叶衰老特性的影响

稻田套播小麦作为轻简栽培的一种播种方式在稻麦两熟生产中广泛应用.本试验在江苏淮北地区设计不同密度试验,研究其对稻田套播强筋小麦花后剑叶叶绿素含量、SOD酶活性和MDA含量的影响,结果表明:随花后生育进程推移,叶绿素含量呈下降趋势,且随密度增加,下降幅度增大;花后单茎干物质积累量和单茎籽粒产量亦随密度增加而下降,二者呈极显著负相关;随花后生育进程推移,剑叶SOD酶活性呈单峰曲线变化,可用二次曲线方程模拟,在花后14～16 d达峰值,且随密度增加峰值出现时间提前,峰值数值呈先上升再下降的变化特征;随花后生育进程推移,剑叶MDA含量呈上升的变化特征,且随密度增大,数值变大;花后35 d剑叶SOD酶活性与花后单茎干物质积累量和单茎籽粒产量呈极显著正相关,而MDA含量与花后单茎干物质积累量和单茎籽粒产量则呈显著或极显著负相关.