拔节期淹水对玉米生理特性的影响

拔节期淹水对玉米生理特性的影响     

淹水逆境下玉米若干生理生化特性的变化

玉米幼苗淹水后,叶片的丙二醛（ＭＤＡ）含量显著上升,叶蒸腾强度显著下降;而叶绿素,可溶性蛋白质含量下降较为缓慢;同时不同淹水程度玉米叶内游离脯氨酸含量均高于对照。不同淹水深度与淹水的持续时间对叶片的各种生理生化特性有明显不同的影响,其中较轻度淹水后,玉米的生理变化幅度较小,而严重淹水的玉米叶片生理变化大,排水后,不同淹水深度的玉米恢复情况差异显著。     

淹水对玉米细胞抗氧化酶系统的影响

以鲁单981和强盛1号玉米杂交种为供试材料,采用酶活性测定技术,初步研究了淹水对玉米幼苗抗氧化酶系统的影响。结果表明,淹水处理后,在取样时间内鲁单981和强盛1号的CAT活性增强,但品种之间有差异;POD和SOD的活性升高,且品种间差异不大。CAT、POD和SOD活性的变化可能与玉米对淹水的抗性有一定的关系。     

淹水对玉米根系几种酶活性的影响

研究了淹水后不同耐涝性玉米自交系根中几种酶的活性变化,结果表明：乙醇脱氢酶（ＡＤＨ）活性显著增加,而谷氨酸脱氢酶（ＧＤＨ）与过氧化物酶（ＰＯＸ）活性下降,淹水后,所有自交系ＮＡＤＰ－苹果酸酶（ＭＥ）活性在两个耐涝性强的自交系中下降,但在耐涝性差的自交系中增加。同时讨论了玉米耐涝性与这４种酶之间的关系。     

淹水条件下玉米耐淹阈值研究

以沿淮低洼地砂姜黑土为研究对象,研究玉米对淹水胁迫的反应及水淹程度的定量表达和耐淹阈值。试验在砂姜黑土原装土柱中进行,共设置6个处理,每个处理埋设相应的根袋,分别在六叶期和大喇叭口期进行淹水。淹水期间每天取2个根袋测定玉米植株养分含量和生物量;淹水结束后再统一取样进行相应的测定。结果显示,淹水对玉米生长影响很大,2个时期的生物量均随淹水时间的延长大幅度下降,营养元素（N、P、K）的吸收受到严重抑制,六叶期比大喇叭口期更敏感。六叶期处理间生物量与淹水时间呈极显著的（0.996*）抛物线关系。根据方程计算,减至对照50%生物量的淹水阈值约为3 d,这一结果和生物量与氮素含量或累积量的相关分析结果完全一致。淹水严重影响玉米生长、降低生物量、抑制养分的吸收。不同时期淹水只是影响程度不同。六叶期淹水其耐淹阈值约为3 d。     

淹水对烟草生理特性的影响

为探索淹水条件下烟草产量和品质下降的生理机制，以烤烟品种G80为材料，采用3因素3水平复裂式裂区试验设计，研究了不同淹水处理对烟株根系活力、净光合速率、蒸腾强度以及烟叶钾含量的影响，结果表明，淹水条件下烟株净光合速率、蒸腾强度以伸根期受影响最大，分别比对照下降了76.77%和66.67%。淹水对根系活力和烟叶钾含量的影响则在烟株生长中后期降低更为严重，烟株在各生育期淹水，其净光合速率、蒸腾强度、根系活力和烟叶钾含量都随淹水时间的延长和淹水深度的增加呈极显著下降趋势。     

玉米苗期淹水性状全基因组关联分析

以329份来源广泛的玉米自交系为材料,在苗期进行淹水处理,测定耐淹水相关指标,利用Farm CPU模型通过全基因组关联分析方法挖掘玉米苗期耐淹水性状的关联位点。结果表明:玉米苗期淹水处理组与对照有较大差异,各个性状的变异系数普遍偏高,且具有不同的相关性。共检测到49个显著关联位点,其中与SPAD值和株高相关的显著位点较多。依据这些显著位点共预测到18个基因,其中与SPAD值有关的基因有7个。本研究可为解析玉米苗期耐淹水分子机制和培育耐淹水玉米新品种提供理论依据与耐淹水新种质。     

淹水对河南省不同地区夏玉米生长及产量的影响

[目的]探求洪涝灾害对河南省不同地区夏玉米生长及产量的影响。[方法]2008和2009年在河南省驻马店和濮阳2个地区进行了以淹水时间和淹水时期为主要因子的淹水模拟试验,并初步探讨了淹水的玉米产量损失率评估模型。[结果]淹水对夏玉米植株死亡率、果穗成穗率、单株籽粒重影响明显;对株高、果穗长、果穗粗、百粒重和秃尖率影响较小。同一淹没天数、同一淹没时期对河南不同地区夏玉米产量的影响差别较大,总体上淹水1 d对玉米产量影响甚微,淹水3 d减产率均在30%以上,淹水5 d减产率均在50%以上,淹水7 d减产率均在70%以上。拔节期淹水7 d,夏玉米绝收;抽雄期淹水7 d,夏玉米基本绝收或者绝收。淹水对不同淹没时期玉米性状及产量的影响表现为拔节期均重于抽雄期。拔节期淹没天数与玉米产量损失率的关系模型为：Y拔节=-0.347 5X拔节^3＋2.829 2X拔节^2＋10.162 0X拔节-2.375 5,R^2=0.895 8;抽雄期为：Y抽雄=-0.193 6X抽雄^3＋2.077 2X抽雄^2＋7.372 1X抽雄-2.266 2,R^2=0.949 7。[结论]为今后洪涝灾害监测以及灾损快速评估提供了参考。     

淹水胁迫对鲜食玉米幼苗生长发育的影响

为研究淹水胁迫对鲜食玉米幼苗生长发育的影响,采用双套盆淹水法,通过与常规水分供应进行对比,系统分析淹水胁迫对鲜食玉米幼苗根系、地上部形态、光合作用及叶片保护酶活性的影响。结果表明:(1)淹水后玉米根系长度和根系活力显著下降,且随着淹水时间的延长降幅增大,对根系数量的影响相对较小;(2)淹水后玉米株高显著降低,叶数变化率显著下降;(3)淹水后叶片的SPAD值和净光合速率显著低于对照,蒸腾速率在淹水12 d后显著下降;(4)淹水胁迫提高了叶片SOD、POD活性,淹水12 d后保护酶活性显著提高。短期淹水会对玉米的生长造成不良影响,其通过提高保护酶活性提高自身的抗逆性,SOD、POD活性可作为反映鲜食玉米幼苗耐淹的生理指标。     

玉米适产养分临界值体系初探

为探索玉米适产养分临界值,研究不同氮磷钾施肥配比对玉米产量、农艺性状、效益和养分利用的影响而开展田间试验。结果表明,氮磷钾平衡施用可以显著提高玉米农艺性状、产量和收益。其中合理配比的中氮、中磷、中钾(2水平)是最佳施肥量及配比,效果最好,也是玉米适产养分临界值;氮磷钾最佳肥料配比为1∶0.3∶0.25,即最佳施肥量为每亩施纯N 20 kg、P₂O₅ 6 kg、K₂O 5 kg。根据土壤养分情况适当减少施肥量也有利于提高玉米种植效益。     

淹水胁迫对玉米苗期根系形态与养分吸收累积的影响

采用盆栽试验的方法,研究了不同淹水时间对玉米苗期(四叶期)根系长度、根表面积、根体积、分枝数、交叉数等根系形态,根系生物量,氮磷钾含量和累积量的影响,对比分析正常生长和淹水条件下玉米根系形态与养分吸收的耦合关系。结果表明,正常生长的玉米,其根系的主根长、总根长、根表面积、根体积以及分枝数、交叉数等形态指标均随培养时间延长而逐渐增加;而淹水胁迫使这些根系形态指标均呈先增加后减少的变化规律,并于淹水处理72 h后分别低于正常生长53.8%、51.0%、34.2%、13.3%、49.5%和37.5%。玉米幼苗正常生长时,根系中氮含量、磷含量、钾含量随培养时间增加均呈递增趋势;而淹水处理使根系中氮含量先增加后减少并高于正常生长;磷含量先增加,处理48 h后趋于稳定;钾含量先增加后减少,并于淹水48 h后低于正常生长。正常生长和淹水处理根系中氮素、磷素、钾素累积量均持续增加,而淹水处理72 h后三者累积量分别显著低于正常生长7.0%、20.2%和39.1%(P0.05)。正常生长的玉米,根体积对氮、磷含量影响最大、主根长对钾含量影响最大,总根表面积对氮、磷、钾素累积量影响最大;淹水胁迫后,以总根表面积对氮、磷含量影响最大,交叉数对根系钾含量以及氮累积量影响最大,以总根体积对氮素、磷素累积量影响最大。综上,淹水胁迫抑制了玉米幼苗根系的生长发育,降低了根系对氮、磷和钾的吸收与累积,导致玉米生长受阻。     

大田淹水对高产夏玉米抗倒伏性能的影响

【目的】倒伏是玉米高产的重要限制因素之一。本研究旨在探讨大田淹水对夏玉米抗倒伏性能的影响。【方法】以登海605（DH605）和郑单958（ZD958）为试验材料,设置大田淹水时期（三叶期、拔节期、开花后10 d）和淹水持续时间（淹水3 d和6 d）处理,研究淹水对夏玉米茎秆形态、穿刺强度、弯曲性能及其显微结构的影响。【结果】淹水后夏玉米基部第3茎节变细,茎秆穿刺强度降低,三叶期淹水6 d造成的影响最大,DH605和ZD958的穿刺强度分别较CK下降32.53%和42.73%;茎秆的皮层厚度和维管束内部厚壁细胞厚度变薄,维管束数目减少。三叶期和拔节期淹水对其影响大于开花后10 d淹水,淹水持续时间越长,影响越严重。淹水后空秆率增加,穗粒数和千粒重显著降低,产量下降,减产幅度表现为三叶期淹水＞拔节期淹水＞开花后10 d淹水,淹水6 d＞淹水3 d。【结论】淹水胁迫降低了茎秆抗倒伏能力,倒伏风险增加,影响产量形成。三叶期淹水对其影响最大,拔节期淹水次之,开花后10 d淹水的影响较小。淹水持续时间越长,影响越严重。     

淹水胁迫萌发对玉米幼苗生长的影响及耐淹性的评价

[目的]快速筛选具有抗淹水胁迫能力的玉米品种。[方法]以16个玉米品种作为供试材料,采用淹水胁迫萌发试验评价不同品种玉米种子的发芽率、苗期不同部位生物量及其与品种耐淹性的关系。[结果]不同品种玉米的发芽势、发芽率在淹水胁迫条件下明显降低,并且玉米幼苗不同部位的生物量、根冠比明显下降,不同品种之间存在明显的基因型差异。对生物量、发芽率和根冠比胁迫系数进行相关性分析,发现只有发芽率胁迫系数与幼苗生物量胁迫系数呈正相关;同时,具有高发芽率与生物量胁迫系数的玉米品种在苗期表现出相对较强的耐淹生物学性状。[结论]依据淹水胁迫条件下的发芽率,可以对不同玉米品种苗期的耐淹水胁迫能力或淹水萌发后恢复生长的能力做出评价。     

夏玉米钾肥临界值及钾肥适用量试验初报

本文通过对夏玉米田土壤钾肥系数和钾肥临界值的研究,来确定夏玉米钾肥用量,为夏玉米施钾定量化提供依据.试验结果表明:本地夏玉米土壤钾肥系数为4.049kg/hm2,钾素临界值为108mg/kg.     

2个铁线莲品种对淹水胁迫的生理响应

为探究观赏铁线莲在不同淹水胁迫下的生理响应机制,以羞哒哒、波兰精神2个栽培品种为材料,设置2个胁迫处理(半淹水位控制在花盆的1/2,全淹水位控制在高于表层土壤5 cm处),并以正常水分管理为对照,分别测定供试材料7、14、21、28、35 d时的叶绿素a、叶绿素b、总叶绿素、类胡萝卜素、相对电导率、丙二醛(MDA)、脯氨酸、可溶性蛋白、过氧化物酶(POD)、超氧化物歧化酶(SOD)活性等生理指标。结果表明,在半淹处理下,2个铁线莲品种随水淹胁迫时间的延长,叶绿素a、叶绿素b、总叶绿素、类胡萝卜素含量均明显下降;相对电导率、MDA含量、脯氨酸含量、可溶性蛋白含量、POD活性、SOD活性均明显上升。在全淹处理下,2个铁线莲品种的叶绿素a、叶绿素b、总叶绿素、类胡萝卜素含量均明显下降;MDA含量、脯氨酸含量、相对电导率呈上升趋势;POD、SOD活性均先上升后下降。通过隶属函数法综合评价耐涝性,发现半淹条件下的耐涝性明显高于全淹条件下的耐涝性,羞哒哒的耐涝性高于波兰精神。     

淹水对2个桂花品种生理特性的影响

以"天香台阁"、"朱砂丹桂"的2年生扦插幼苗为试材,通过盆栽试验,研究其在不同程度淹水条件下的生理响应.结果表明,不同淹水胁迫对2个品种生理特性的影响趋势相同,均表现为叶绿素含量持续缓慢下降;电导率呈现先降后升趋势;游离脯胺酸、MDA、POD、SOD总体上均呈现先升后降趋势,但对2个品种生理特性产生的影响大小各异.通过分析.认为"朱砂丹桂"的耐淹力比"天香台阁"强.     

淹水胁迫对夏玉米籽粒灌浆特性和品质的影响

【目的】探讨气候变化下持续降雨造成的大田淹水对夏玉米籽粒灌浆特性和品质的可能影响。【方法】以登海605（DH605）和郑单958（ZD958）为试验材料,设置大田淹水时期（三叶期、拔节期、开花后10 d）和淹水持续时间（淹水3 d和6 d）处理,分析夏玉米籽粒干重和体积的增长、籽粒灌浆参数、籽粒粗脂肪、粗蛋白、总淀粉含量、支/直比值以及可溶性总糖和蔗糖含量等指标的变化。【结果】淹水胁迫后籽粒干重增长速率降低,籽粒灌浆参数减小,且三叶期淹水6 d下影响最大,DH605和ZD958到达最大灌浆速率时的天数（Tmax）、最大灌浆速率（Gmax）、灌浆速率最大时的生长量（Wmax）和籽粒灌浆活跃期（P）较对照分别下降 25.18%、18.44%、48.21%、36.45%和18.18%、1.69%、32.68%、31.80%;两品种淹水后均空秆率增加,穗粒数和千粒重显著降低,产量下降,减产幅度表现为三叶期淹水＞拔节期淹水＞开花后10 d淹水,淹水6 d＞淹水3 d;淹水下籽粒粗蛋白、总淀粉、可溶性总糖和蔗糖含量显著降低;支链淀粉含量显著降低,但直链淀粉含量有所升高,因而支/直比值降低;淹水后籽粒中粗脂肪含量显著提高,三叶期淹水6 d造成的影响最显著,两品种较对照分别提高了49.08%和33.08%。【结论】淹水胁迫显著降低了夏玉米籽粒最大灌浆速率及灌浆速率最大时的生长量,抑制了籽粒灌浆,严重影响籽粒干物质的积累,导致夏玉米产量显著下降;淹水胁迫降低了籽粒可溶性总糖、蔗糖和淀粉含量,淹水胁迫后籽粒粗蛋白含量和支/直比值也显著降低,而粗脂肪含量显著提高;三叶期淹水对其影响最显著,拔节期淹水次之,开花后10 d淹水的影响较小,其影响随淹水胁迫时间的延长而加剧。     

玉米种子萌发响应淹水胁迫的定量蛋白质组学研究

[目的]从蛋白质组水平上研究淹水胁迫对玉米种子萌发的影响,筛选重要蛋白质,阐明相关的代谢通路,为深入研究植物种子萌发过程中的耐淹机制提供新的思路。[方法]以玉米自交系196为试验材料,对种子萌发进行淹水胁迫72 h处理,利用TMT标记结合LC-MS/MS的定量蛋白质组学技术对蛋白质组成进行分析,对差异表达的蛋白质进行鉴定及功能分析。[结果]此次试验总共鉴定到1 456个蛋白,通过比较、筛选,鉴定到281个差异蛋白,其中244个上调蛋白,37个下调蛋白。通过对差异表达的蛋白质进行了GO功能富集分析和KEGG通路富集分析,发现这些差异蛋白大多参与了碳代谢、糖酵解过程、氨基酸代谢、抗逆与胁迫等过程。[结论]试验表明淹水胁迫抑制了玉米种子的萌发,通过不同代谢类型的动态变化和不同的信号转导来提高种子耐受性。