低温对玉米光合作用、超氧物歧化酶活性和籽粒产量的影响

玉米在孕穗期和灌浆期,尤其是在孕穗期遇低温逆境会导致光合速率下降,光合有效叶面积降低,叶片和雌穗(或籽粒)超氧物歧化酶(SOD)活性下降、丙二醛含量剧增和相对电导率提高,造成低温冷害。孕穗期低温处理主要抑制了雌穗分化和发育,减少了穗粒数,灌浆期低温逆境主要影响了籽粒灌浆,致使百粒重下降,引起产量降低。     

不同麦类作物籽粒灌浆特性研究

为研究不同麦类作物籽粒的灌浆特性,以小麦品种‘宁麦13’、大麦品种‘龙啤1号’和青稞品种‘昆仑15号’为试材,利用Logistic模型对籽粒灌浆过程进行拟合,分析了3种作物粒重增长进程和灌浆参数的差异。结果表明：小麦、大麦和青稞千粒重分别为51.60、49.01、46.43 g/(1000grain),三者之间差异显著(P<0.05)。小麦籽粒有效灌浆时间为45.89 d,分别比大麦和青稞长9.84 d和3.59 d (P<0.05);小麦粒重快增期和缓增期持续时间显著长于大麦和青稞,青稞与大麦无显著性差异。大麦籽粒平均灌浆速率为1.37 g/(1000grain·d),高于小麦和青稞18.10%和24.55%(P<0.05);大麦籽粒粒重快增期灌浆速率、缓增期灌浆速率和最大灌浆速率显著高于小麦和青稞,青稞与小麦无显著性差异,但大麦在快增期灌浆速率下降最快。可见,小麦与大麦、青稞之间粒重的差异主要取决于籽粒灌浆持续时间,大麦与青稞之间粒重的差异主要取决于籽粒的灌浆速率。     

川西北大穗大粒型小麦灌浆规律研究

摘要：本文研究大穗大粒小麦籽粒灌浆干物质积累模型及灌浆特性与粒重的相关分析。结果表明：小麦籽粒干重变化呈“S”曲线,灌浆速率和籽粒水分含量均呈正态曲线。最大灌浆速率Rmax,渐增期(R1)快增期(R2)和缓增期速率(R3),渐增期持续天数(T1)是影响粒重的重要参数,各阶段灌浆速率与持续时间呈显著负相关。因此在大穗大粒高产小麦栽培和育种中可通过选育高灌浆速率,尤其是高快增期灌浆速率的品种;通过适当的栽培措施协调灌浆速率与持续时间的矛盾,增加缓增期灌浆速率而提高粒重     

乙烯利与1-甲基环丙烯调控小麦穗部籽粒形成的研究

为探明植物激素乙烯对小麦穗发育和籽粒形成的影响，以春小麦扬麦15为材料，在药隔期使用乙烯利与乙烯受体抑制剂1-甲基环丙烯（1-MCP）处理植株，分析籽粒形态并观察穗部性状，探究乙烯利和1-MCP处理前后穗发育进程和穗部不同部位籽粒形成过程。结果表明，乙烯利对小麦小花退化过程无显著影响，而1-MCP能显著降低小花退化率；乙烯利能够促进籽粒成熟，加速籽粒发育，减小籽粒体积；1-MCP会延缓小麦的生长发育，促进颖果生长，增加籽粒体积；乙烯利显著降低了小麦株高、顶部穗粒数、顶部穗粒重以及千粒重；高浓度乙烯利还能显著降低小穗数、顶部和中部穗粒数、每穗粒数等。1-MCP能够显著提高小麦颖果干重、颖果鲜重、小穗数、中部穗粒数、基部穗粒数、每穗粒数以及穗粒重，最终增加千粒重。     

灌溉对冬小麦灌浆期光合产物供应和转化及有关酶活性的影响

在池栽遮雨条件下，研究了不同灌溉措施对小麦灌浆期光合产物的供应、转化及相关酶活性的影响。结果表明，灌溉明显改善小麦灌浆期光合产物的供应及转化。土壤干旱使叶面积指数降低，叶面积持续期缩短，旗叶光合速率及SPS活性下降，光合产物供应不足；同时籽粒中SS、ADPG-PPase、SSS和GBSS活性明显下降，特别是在灌浆中后期更     

高产冬小麦深耘断根提高粒重的生理分析

1997～1999采用2个品种,设置4个处理,于花后测定多项生理指标,研究探讨深耘断根提高冬小麦粒重的机理。结果表明：花后深耘断根处理的“源”活力高。深耘断根可推迟小麦旗叶光合速率峰期、延缓叶绿素含量下降速率、延缓功能叶衰老、使根系发育良好、活力提高。深耘断根处理增强籽粒“库”活力。可使籽粒SS（蔗糖合成酶）活性加大、穗部ATP含量提高。深耘断根提高旗叶SPS(磷酸蔗糖合成酶)活性,强化光合产物转化。深耘断根保持了小麦长时期高强度灌浆。结合前人的研究,文章初步提出了冬小麦深耘断根增加粒重的机理模型。     

硝酸还原酶活性与小麦叶片衰老及粒重的关系

研究了3个品种小麦开花后，旗叶硝酸还原酶（NR）活性变化、旗叶衰老及其与籽粒增生的关系。结果表明，小麦开花后，NR活性首先升高然后再下降；NR的活性与籽粒粒重之间相关不显著。但NR活性变化与籽粒灌浆速率间显著相关；旗叶衰老，旗叶叶绿素,含量、可溶性蛋白质含量和绿叶面积一粒增重显著负相关。皖18、蒲麦8441开花后植株早衰明显，千粒重低，矮旱781植株衰老畔慢，千粒重高。     

小麦花后高温对籽粒胚乳细胞发育及粒重的影响

试验探讨了花后高温对小麦籽粒胚乳细胞发育及粒重的影响, 结果表明： 花后高温时间对 籽粒 发育及粒重影响表现为： 20～22天>12～14天>5～7天>1～3天>28～30天>对照。 高温短时 间内提高籽粒胚乳细胞分裂速率, 但由于胚乳细胞分裂时间明显缩短, 而减少最终胚乳细 胞数, 显著降低粒重。 局部高温处理对籽粒重有显著影响     

水分胁迫对贪青水稻籽粒充实及其淀粉合成关键酶活性的影响

以两个灌浆速率差异较大的杂交稻组合(汕优63，Pc311/早献党)为材料，设置出穗后高氮(HN)和正常氮(NN)两个水平，以正常灌水为对照(WW)，研究适度水分胁迫(WS)对水稻籽粒灌浆速率与籽粒中淀粉合成关键酶活性的影响。结果表明， HN导致水稻贪青迟熟，主要表现为淀粉积累速率和积累量显著下降，造成粒重和产量降低。适度水分胁迫处理能有效改善贪青稻株的籽粒充实状况。施高氮导致水稻籽粒中蔗糖合成酶(SuSy)、腺苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶(ADP-Gppase)、颗粒结合淀粉合成酶(GBSS)、可溶性淀粉合成酶(SSS)和淀粉分支酶(SBE)活性降低，是贪青稻株籽粒淀粉积累速率下降和充实不良的内在生理原因。适度水分胁迫处理能诱导籽粒中SuSy、ADP-Gppase、SSS和SBE活性上升，进而增加籽粒淀粉积累和粒重。而正常施氮下，水分胁迫导致稻株籽粒灌浆后期同化物供应不足和淀粉合成代谢酶活性下降过快，是其籽粒淀粉积累总量减少、粒重降低的主要原因。     

花后高温、弱光及其双重胁迫对小麦籽粒内源激素含量与增重进程的影响

在田间试验条件下研究了花后不同时期高温、弱光和温光双重胁迫对小麦籽粒内源激素含量与增重进程的影响。结果表明,灌浆中期温光双重胁迫处理对小麦粒重的影响最为显著,不同时期3种处理后,单粒重的降低主要是缓增期灌浆速率和平均灌浆速率显著降低所致,而灌浆持续期对其影响较小。灌浆进程中籽粒GA₃含量的降低或ABA含量的升高可能是导致平均与最大灌浆速率以及渐增期、快增期和缓增期灌浆速率变化的生理原因。对籽粒各内源激素变化速率之间及其与籽粒平均灌浆速率的相关分析表明,对籽粒灌浆速率的调节作用GA₃主要体现在灌浆前期（开花后7~12 d）和后期（开花后19~28 d）;而ABA主要是在灌浆中期（开花后12~19 d）,且籽粒平均灌浆速率与ABA之间的关系要比其与GA₃的关系相对密切。整个籽粒灌浆过程,ZR和IAA含量变化与籽粒平均灌浆速率的相关性均不显著。     

Grain-filling response of winter wheat (Triticum aestivum L.) to post-anthesis shading in a humid climate

To assess the impacts of clouds during the grain-filling period on the leaf senescence and yield of wheat (Triticum aestivum L.), we conducted a 4-year plot shading experiment in a well-drained Andosol in northern Japan. Plants were shaded after the beginning of anthesis in mid-June, which corresponds to a naturally cloudy period in the study region. The effect of shading depended on its synchronization with soil drying, which affected leaf senescence. Grain yield was determined by solar radiation at the beginning of the grain-filling period, except in 2015, which was a dry year. Later anthesis in 2016 and 2017 significantly reduced the number and weight of individual grains in the shading treatments. Moreover, “Kitahonami”, with late anthesis, showed a significantly slower increase in the individual-grain weight during the grain-filling process after shading than “Yumechikara”. When the duration between anthesis and shading was short, shading significantly reduced the number and weight of grains, and later anthesis makes it more likely that regional reduced light levels are encountered, resulting in fewer grains; the sensitivity of individual-grain weight to shading synchronized with an increase in grain protein contents. Our results suggest that in wet years, later anthesis makes it easier to encounter regional reduced light and fewer grains; in addition, insufficient light limits photosynthesis under shade and decreases yield.     

不同栽培模式下春玉米花后衰老的差异性研究

研究不同栽培模式下春玉米花后衰老的差异性,为解析不同模式的产量差异、评价模式优劣和延衰调控提供理论指导。以‘金山27’为供试品种,设农户(NH)、高产(GC)和再高产(ZGC) 3种栽培模式,测定春玉米根冠生理指标的变化规律。不同栽培模式下玉米各层位叶片衰老速率均表现为NH>GC>ZGC,穗位叶衰老速率小于穗上、穗下第3叶。叶片SOD和POD活性均表现为ZGC>GC>NH,酶活性峰值的出现时间ZGC较NH和GC晚10天左右。叶片MDA含量均表现为NH>GC>ZGC,但在不同阶段差异幅度有所变化。根系活力总体上表现为ZGC>GC>NH,且模式间的差异随根层深度的增加而增加;根系活力随生育进程的推移而下降,其降速表现为NH>GC>ZGC。ZGC模式种植密度较高（9万株/hm2）,合理的养分调控及深松有效延缓了玉米花后的衰老速度,叶片SOD和POD活性强,MDA含量低。同时深松和氮肥后移提高了花后根系活力,保证了增密后的养分供应,为高产的实现奠定了基础。     

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。     

Green Area Duration during the Grain Filling Period of an Argentine Wheat Cultivar as Influenced by Sowing Date, Temperature and Sink Strength

The effects of sowing date, air temperature during the grain filling period, sink-strength, and then-interactions on the wheat green area (leaves, leaf sheaths and peduncles) duration from anthesis to total senescence were determined under field conditions at Buenos Aires (Argentina). The individual grain weight was determined as an average of either all grains or basal grains of the spikelets 7 and 8 through the treatments.
The delayed sowing date reduced the period of leaf senescence when it was regarded as calendar time between anthesis to maturity, but it did not affect that period regarded as thermal time. Similarly, the increased temperature has also increased the rate of senescence. On the other hand, the sink strength did not affect the green area duration; since neither the rate nor the period of senescence was altered.
Similarly, both sowing date and mean temperature decreased the individual grain weight, but the sink strength did not affected the weight of the basal grains, which could be interpreted as the effects of the other two factors were independent to the availability of assimilates per grain.
The effect of increased grain filling temperature on reducing grain weight did not operate via reducing the availability of assimilates although it also reduced the total grain area duration. We observed that the increased temperature decreased the individual grain weight of the basal grains at any source sink ratio.     

播期播量对不同穗型冬小麦群体及子粒产量的影响

为明确不同播期播量处理对两种穗型小麦群体结构和产量构成要素的影响,以大穗型品种山农23号和多穗型品种济麦22为材料,研究了小麦群体动态、花后叶面积指数、子粒灌浆进程及产量构成要素的变化规律。结果表明,10月10日播期处理有利于两个品种小麦群体的构建,延迟播期后,即使增大播量也不能获得高产。山农23号在延迟播期后,有效叶面积减少,子粒灌浆速率减慢,单位面积穗数和穗粒数降低,差异显著,加大播量后,穗粒数减少,千粒重降低;济麦22延迟播期后单位面积穗数和千粒重下降,加大播量后,单位面积穗数不升反降,花后叶片衰老加剧。本试验条件下,两个品种的最适播期均为10月10日,山农23号的适宜播量为180kg/hm ²,济麦22的适宜播量为105kg/hm ²。     

小麦旗叶与根系衰老的研究

小麦衰老期间（开花１４天之后）叶片和根超氧化物歧化酶活性下降，过氧化物酶活性和丙二醛含量升高，叶片和根的变化趋势一致。衰老后期，根系活力、叶片光俣速率和叶绿素含量快速下降，叶片气孔阻力增加。     

乙矮合剂对不同密度夏玉米花粒期叶片氮素同化与早衰的影响

为探讨乙矮合剂调控夏玉米氮素同化和防止后期早衰的生理机制,为建立华北夏玉米区密植高产稳产化学调控技术提供理论依据,2013—2014年在中国农业科学院新乡试验站,以中单909和浚单20为材料,设置乙矮合剂(ECK)和密度梯度处理,研究密度梯度对花后玉米穗位叶氮同化特征和早衰的影响,以及ECK的化学调控效应。结果表明,灌浆期(花后0~40 d),穗位叶硝酸还原酶(NR)活性和谷氨酰胺合成酶(GS)活性随密度增加而显著下降;灌浆后期(花后30~40 d),谷草转氨酶(GOT)和谷丙转氨酶(GPT)活性随种植密度增加而显著降低。穗位叶叶绿素相对含量、可溶性蛋白含量和游离氨基酸含量在灌浆中后期(花后20~40 d)随种植密度增加而显著降低;两品种产量在7.5万株hm–2密度达最大值,7.5~10.5万株hm–2密度群体产量下降,高密群体易发生早衰。ECK处理显著提高了各密度群体灌浆中后期(花后20~40 d)穗位叶NR活性、GS活性、游离氨基酸含量、可溶性蛋白含量和叶绿素含量;显著提高了高密群体(7.5~10.5万株hm–2)GOT活性和GPT活性;较高密群体下(7.5~10.5万株hm–2),中单909和浚单20较各自对照的增产幅度分别为5.59%~6.63%和6.73%~8.10%。ECK处理提高了高密群体夏玉米穗位叶片氮代谢关键酶活性及其产物含量,保证密植群体氮代谢正常进行,有效防止早衰及提高产量。综上所述,采用合理的种植密度并结合喷施乙矮合剂可作为华北夏玉米区高产栽培的重要技术措施。     

玉米叶片保绿度开花后衰减特性与产量性状相关性初步研究

摘要：采用Excel工作表及Origin7.0、DPS统计分析软件对不同基因型玉米开花后叶片保绿度衰减特性与产量性状相关性进行了初步研究,结果表明：叶片保绿度最大衰减速率出现时间、最大衰减速率对产量性状影响大于叶片保绿度衰减启动时间对产量性状影响,最大衰减速率出现时间越晚、最大衰减速率越低,越有利于获得较高的单穗粒重、百粒重、穗粒数、容重、出籽率。     

Analysis on the Grain Growing Characters in Wheat under Different Seedling Density

通过对不同密度处理的小麦子粒生长过程的分析表明：小麦开花后子粒鲜重、体积均呈“低—高—低”的变化,鲜重的变化略滞后,开花后含水量则不断下降,下降速率最快时期与灌浆速率最高时基本吻合。用logistic方程拟合了不同密度小麦子粒灌浆过程,快增期的天数和灌浆速率比较稳定;缓增期天数和灌浆速率的变异系数较大。因此,在提高缓增期灌浆速率的基础上,延长灌浆缓增期是目前增加粒重的关键。