基于控墒补灌的春小麦滴灌制度研究

为优化北疆绿洲区滴灌春小麦的灌溉制度,采用控墒补灌法研究了不同灌水量对滴灌春小麦光合特征、干物质分配及水分利用效率的影响。结果表明,拔节～开花期小麦株高、干物质积累量和叶面积指数均随着灌水量的增加显著（P<0.05）升高。小麦旗叶各时期净光合（Pn）、气孔导度（Gs）和蒸腾速率（Tr）增加显著（P<0.05）升高,而胞间CO₂浓度（Ci）变化趋势相反;过量灌溉T5各时期Gs均有所降低,Pn和Tr成熟期下降显著（P<0.05）;亏缺灌溉（T1）Pn峰值提前至孕穗期,各时期WUE均最低、LS最高。干物质向籽粒的分配、花前同化物转运率和对籽粒的贡献率随墒度随灌水量增加显著（P<0.05）降低。二次曲线拟合表明,灌水量为371 mm时可取得7 450 kg·hm^-2的高产,灌溉频率约每7 d灌1次是本地区春小麦的最佳灌溉方案。     

Effects of exogenous nitric oxide on growth, active oxygen species metabolism, and photosynthetic characteristics in cucumber seedlings under NaCl stress

The study was conducted by means of nutrient solution culture to investigate the effects of exogenous nitric oxide (NO) on growth of cucumber seedlings, active oxygen species metabolism and photosynthetic characteristics in cucumber leaves under 50 mmol/L NaCl stress. The results showed that 10–400 μmol/L exogenous sodium nitroprusside (SNP), especially 100 μmol/L SNP, significantly alleviated the injury to seedlings and increased seedling growth. The activity of superoxide dismutase (SOD), peroxidase (POD), catalase (CAT), and ascorbate peroxidase (APX), and the contents of photosynthetic pigments and proline also increased under 50 mmol/L NaCl stress. Similarly, net photosynthetic rate (Pn), stomatal conductance (Gs), and transpiration rate (Tr) also increased significantly. However, exogenous nitric oxide application markedly decreased membrane permeability, rate of O ₂ ^.− production, the contents of malondialdehyde (MDA) and H₂O₂, and intercellular CO₂ concentration (Ci) under 50 mmol/L NaCl stress. Translated from Acta Ecologica Sinica, 2007, 27(2): 546–553 [译自: 生态学报]     

喀斯特地区适生树种复羽叶栾树幼苗对干旱胁迫下异质生境的生长和光合响应

干旱缺水和水分异质性是影响喀斯特地区植物生长、分布及繁殖的主要因素.采用盆栽控制实验,研究了喀斯特地区适生树种复羽叶栾树(Koelreuteria bipinnata Franch.)幼苗在两种水分条件(对照和轻度干旱)及两种生境下(同质和异质)的净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Cs)、水分利用效率(WUE)及生物量积累和分配.结果表明:不管在对照还是干旱条件下,复羽叶栾树幼苗的净光合速率(Pn)和水分利用效率(WUE)在异质生境下均高于同质生境,但气孔导度(Cs)和蒸腾速率(Tr)在异质和同质生境下差异无统计学意义.复羽叶栾树幼苗的总生物量、地上生物量以及根系生物量在异质生境与同质生境中差异无统计学意义,但根生物量比在对照条件下对异质生境的响应显著低于同质生境,而在干旱时,对异质生境的响应则显著高于同质生境.可见,复羽叶栾树通过提高水分利用效率和降低对根系资源的投资来提高净光合速率以适应异质生境,但并未提高异质生境中植物生物量的积累.     

枫杨幼苗对土壤水分"湿-干"交替变化光合及叶绿素荧光的响应

以盆栽1年生枫杨幼苗为实验材料,通过人工设置土壤水分来模拟三峡库区消落带不同土壤水分对枫杨幼苗的光合参数、光合色素含量、叶绿素荧光特性等的影响.试验设置4个处理组,分别为常规供水、常规供水-轻度干旱-复水、水淹、水淹-轻度干旱-复水,3个处理期分别为前期(0-33 d)、中期(34-63 d)、后期(64-78 d).结果表明,不同的水分处理显著地影响了枫杨幼苗“表观性”的气体交换、光合色素含量和水分利用效率等特性,但相较而言对枫杨幼苗“内在性”的叶绿素荧光特性影响较小,且影响的结果和程度因处理组和指标而异.78 d时,除胞间CO2浓度(Gi)、叶绿素a/叶绿素b、光化学猝灭值(qP)和非光化学淬灭值(qN)外,水淹组(FL组)的各项指标在4个处理组中都为最低值;“湿-干”交替组(FD组)的净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)及总叶绿素含量则表现出先降低复水后显著增加的趋势;DR组的变化趋势与FD组类似,但变化的幅度较FD组小.研究发现,枫杨幼苗面对不同水分状况呈现出了一定的敏感特性,但随着胁迫时间的延长其无论是从光合、水分利用还是叶绿素荧光特性方面都表现出积极的响应,较能适应干旱、水淹、“湿-干”交替等多种环境胁迫,且在胁迫解除后能够迅速恢复生长,可以考虑用于三峡库区消落带的植被重建.     

氮、水处理对刨花楠一年生扦插苗光合特性 和生物量分配的影响

采用棚内盆栽控水与添氮方法,以1a生刨花楠扦插苗为研究对象,通过设置不同的氮、水复合处理试验,研究氮、水对刨花楠幼苗光合特性和生物量分配的影响。结果表明:(1)干旱胁迫会显著降低幼苗的净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)和蒸腾速率(E)、总生物量和叶重比,增加茎重比,但对胞间CO2浓度、根重比和根冠比影响不显著;(2)低氮添加后幼苗的净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)和蒸腾速率(E)均大于对照,而高氮添加反而会抑制幼苗的光合作用;氮添加(低氮和高氮)后幼苗的总生物量均大于对照,但氮添加后对幼苗生物量在不同器官间的分配趋势影响不明显;(3)水分与施氮交互作用对幼苗光合特性和生物量分配均无显著影响。因此,在幼苗生长过程中一定要保证其充足的供水。     

2种引种彩叶植物光合日变化及其影响因子研究

采用Li-COR 6400便携式光合分析仪进行光合生理指标测定,分别对2年生美国红枫与北美枫香叶片的净光合速率(Pn)、胞间CO₂浓度(Ci)、气孔导度(Cond)和蒸腾速率(Tr)等进行对比分析。结果表明,2种引种于北美的观赏树木净光合速率日变化均呈双峰曲线,存在光合“午休”现象,用相关分析与通径分析法结合分析其净光合速率和各生理生态因子间的相互性,结果显示两者光合速率的主要影响因子有很大差异,枫香主要受Tr,Cond和VpdL的影响,而红枫Pn的影响因子则主要是Tr和Ci。     

戈壁荒漠区膜下滴灌对酿酒葡萄生理特性的影响

为了探讨西北戈壁荒漠区膜下滴灌对酿酒葡萄生理特性的影响,在甘肃河西走廊戈壁荒漠区进行了田间试验,研究膜下滴灌和常规滴灌处理模式下酿酒葡萄赤霞珠光合特性、叶绿素含量以及产量和灌溉用水效率的变化。结果表明,不同滴灌处理条件下的净光合速率(Pn)和蒸腾速率(E)日变化随时间的推移呈下降趋势,气孔导度(Gs)日变化呈“凹”型,膜下滴灌处理的光合能力强于常规滴灌处理;叶绿素含量月均值膜下滴灌高于常规滴灌处理,且覆膜与常规滴灌处理间差异水平为显著;经济产量各要素中覆膜的产量高于常规滴灌处理,膜下滴灌T₁（240 mm）的水分利用效率最高,实现了产量和水分利用效率的同步提高。     

苹果光合性状杂种优势及其秋季日变化特征分析

以苹果品种华红和寒富及其杂交F1代种苗为试验材料,研究苹果在秋季的光合性能杂种优势的日变化特征。结果表明,净光合速率(Pn)午间表现正向杂种优势,17:00表现出急剧上升。蒸腾速率(Tr)全天除17:00外,其他时间表现负向杂种优势。水分利用效率(WUE)全天表现正向杂种优势。气孔导度(Gs)9:00-11:00及15:00-17:00为正优势。胞间CO2摩尔分数(Ci)在11:00前为正优势。从日均值来看,在水分利用的能力上杂交F1代强于亲本,消耗等量的水分,杂交F1代比双亲能固定更多数量的CO2,能更有效地利用土壤水分,杂种优势明显。     

两个转W23基因小麦株系的抗旱性鉴定

以两个T₅代转W23基因小麦株系G19-X59、G19-X61为材料,在水培条件下采用PEG-6000人工模拟干旱胁迫措施对转基因小麦株系的根系发育特点、抗旱相关的光合生理等指标进行了测定。结果表明,干旱胁迫条件下各参试小麦的光合速率(Pn)和蒸腾速率(Tr)均下降,转基因株系降幅较小,且其Pn和Tr值极显著高于受体品种;在正常供水和干旱胁迫两种水分处理下,转基因株系均比受体品种具有较发达的根系,其根总长、根总表面积、根总体积等参数极显著高于受体品种。这一结果说明,转W23基因小麦株系G19-X59、G19-X61在苗期依靠发达的根系维持较强的光合作用,提高其应对干旱胁迫的能力。     

珍稀药用植物白及光合与蒸腾生理生态及抗旱特性

以珍稀濒危药用植物白及(Bletilla striata)叶片为研究对象,应用Li-6400XT便携式光合仪分别在晴天和阴天进行光合生理生态特性研究。结果显示晴天Gs、Pn、Tr日变化呈现双峰型,阴天为单峰型;光合-蒸腾具有极显著线性正相关关系与良好的线性耦合关系(晴天和阴天的相关系数分别为0.883^**、0.954^**,回归直线斜率分别为2.38、3.78);PAR-Pn与PAR-Tr、Tl-Pn与Tl-Tr、Gs-Pn与Gs-Tr 的回归直线形态非常相似,除晴天Tl与Pn外,其余两两相关关系均达到了显著水平;PAR、Tl和Gs三个因子与Pn、Tr均表现为正相关关系,其中Gs是调控Pn与Tr的最主要因子。进行聚乙二醇6000(PEG6000) 渗透胁迫实验以评价白及抗旱能力,分析不同质量分数PEG6000(0、5、20、40、60g/L)下的白及幼苗叶绿素含量、叶片含水量、相对电导率3个生理指标,结果表明叶绿素含量与与胁迫浓度呈负相关(R²=0.7854),随着PEG质量分数的增加,叶片的叶绿素含量持续显著下降;叶片含水量与胁迫浓度呈负相关(R²=0.9936);相对电导率与与胁迫浓度呈正相关(R²=0.8755),相对电导率会随着PEG质量分数的增加而显著增加。试验结果综合分析显示白及为耐荫植物,抗旱能力不强。白及进行人工栽培应适当遮阴保持土壤与空气湿度。     

甘蓝型油菜角果光合日变化特性的研究

用LI-6400光合作用测定系统对4个甘蓝型杂交油菜品种角果的光合、蒸腾及水分利用效率等的日变化进行了研究,结果表明:油菜角果净光合速率(Pn)的日变化呈双峰曲线,两个峰值相差39.173%,上午的Pn 平均比下午高25.694%,有明显的"光合午休"现象,"光合午休"产生的原因主要是由于气孔因素限制;蒸腾速率的日变化也为双峰曲线、中午前后有明显的降低,但两个峰值相差仅4.731%,峰值出现的时间也相对推后,下午蒸腾速率平均比上午高33.983;水分利用效率的日变化曲线为非典型的双峰曲线,不同品种之间有很大差别;本文还对引起角果净光合速率、蒸腾速率、水分利用效率和气孔导度等产生日变化的因素进行了相关分析.     

秸秆隔层对盐碱土水盐运移及食葵光合特性的影响

在内蒙古河套灌区通过微区试验,研究了秸秆深埋(S)、上盖秸秆下埋秸秆(简称上秸下秸,S+S)、上盖地膜下埋秸秆(简称上膜下秸,P+S)和地膜覆盖(对照,CK)4种耕作措施对0-40 cm土层水盐运移及食葵光合特性的影响。结果表明:(1)不同措施对土壤水盐调控的效果与作用时期差异较大。P+S在整个生育期内土壤盐分含量和盐溶质浓度较低,控盐效果显著;S+S仅在苗期能保墒控盐,但控盐效果比P+S差,后期出现水减盐增现象,保墒控盐效果也不佳;S在整个生育期内土壤盐分含量和盐溶质浓度最高,控盐效果最差;CK在整个生育期内土壤水分含量变化不大,而盐分含量较高,控盐效果也不明显。(2)不同措施对土壤水盐运移调控程度的差异,导致食葵光合特性也有明显变化。与CK、S、S+S相比,P+S由于其较低的盐溶质浓度环境,明显改善了其光合特性,在苗期、蕾期和花期能提高净光合速率(Pn)和蒸腾速率(Tr),增加气孔导度(Gs),降低胞间CO₂浓度(Ci),从而使其作物长势和干物质积累明显高于其它措施。综合试验结果,P+S是内蒙古河套灌区盐碱地改良中优选的控抑盐耕作措施。     

屏边三七光合作用日变化研究初报*

 在12%左右透光率荫棚下，采用Ci-310PS便携式光合作用系统，测定了屏边三七 （Panax. stipuleanatus）的光合作用日变化。结果显示：屏边三七净光合速率的日变化动态在5月份呈现单峰型曲线；9月份呈近似的双峰型曲线。5月份三七的光合净光合速率在13∶00达到最高值2.73μmol/（m²·s）；9月份净光合速率峰值分别出现在12∶00和14∶00左右，13∶00左右呈现不明显的午休现象。蒸腾速率与气孔导度的日变化趋势相同，二者间的相关系数在5月份和9月份分别为0.445和0.909，均达到了极显著的水平。屏边三七与二年生三七（Panax. notoginseng）的方差分析显示，二者在净光合速率、蒸腾速率方面的差异分别达到了极显著水平和显著水平。     

不同种植密度对施氮条件下玉米灌浆期叶片光合特性的影响

明确不同种植密度对施氮条件下玉米灌浆期叶片光合特征的影响，对通过种植密度调控玉米个体光合作用与群体产量关系，实现玉米稳产丰产具有理论和实践指导意义。在甘肃河西走廊，通过3 a田间试验，以施氮360 kg/hm²(N360)和不施氮(N0)为主区，玉米种植密度75 000株/hm²(D1)、87 000株/hm²(D2)和99 000株/hm²(D3)为副区，研究施氮条件下玉米灌浆期叶片光合特征对不同种植密度的响应。结果表明，试区玉米灌浆期光合有效辐射和大气温度最大值出现在14:00，最小值出现在6:00，而空气相对湿度最大值出现在6:00，最小值出现在14:00。施氮能够显著增加玉米灌浆期叶片净光合速率(P_{n)、叶片蒸腾速率(Tr)和气孔导度(Gs)，N360较N0在8:00-18:00的Pn平均增加19.5%~41.7%、Tr平均增加27.4%~44.1%、Gs平均增加27.4%~44.1%，但叶片胞间CO2浓度（Ci）显著降低；随着种植密度的增大，玉米灌浆期8:00―18:00的Pn、Tr、Gs呈降低趋势；N360D2与N360D1玉米灌浆期Pn差异不显著，显著大于其他处理。施氮水平和种植密度对玉米灌浆期8:00―16:00的叶片水分利用效率均无显著影响。N360较N0同时增加玉米籽粒产量和生物产量，但使玉米收获指数降低3.5%~5.3%；在N0中D2玉米籽粒产量大于D1和D3，而在N360中D2玉米籽粒产量与D3无显著差异，均显著大于D1；N360D2与N360D1的玉米籽粒产量无显著差异，均大于其他处理。总之，在施氮360 kg/hm²条件下，种植密度从75 000株/hm²增加到87 000株/hm²，能够使玉米灌浆期叶片光合速率保持在较高水平，提高收获指数，促进生物产量向籽粒产量的转化效率，获得最大籽粒产量。}     

太原盆地玉米和大豆光合作用日变化和光合光响应

[目的]研究太原盆地玉米和大豆的光合日变化以及光合光响应变化。[方法]采用Licor-6400型便携式光合测定仪进行测定,各参数使用非直角双曲线和二项式曲线拟合。[结果]玉米日变化曲线呈双峰型,Pn峰值分别出现在10：00和15：00,有明显的光合午休现象。大豆日变化曲线由于天气状况的影响呈3峰型,Pn峰值分别出现在10：00、12：00和16：00,不考虑下午天气状况影响的条件下,也存在明显的光合午休现象。随着光合有效辐射强度PAR的增加,玉米和大豆的净光合速率Pn增大。当PAR达到1 900μmol/（m2.s）时,大豆出现光抑制现象,玉米在PAR达到1 700μmol/（m2.s）时出现光抑制现象。[结论]玉米和大豆均表现为典型的阳性植物特点,R2分别为0.958和0.932,拟合效果良好。     

土壤水分对异株荨麻光合作用的影响

采用盆栽和人工控制土壤水分的方法,使用LI6400便携式光合测定系统观测了5种土壤水分条件下异株荨麻光合生理生态特征的日变化。结果表明：在不同土壤水分状况下,异株荨麻净光合速率日变化曲线均呈＂双峰＂型,并有不同程度的＂午休＂现象,随着土壤水分的升高,最高值从下午17：00提前到上午的9：00;蒸腾速率和气孔导度日变化具有较好的协同性,也呈＂双峰＂型,大小顺序依次为T3处理〉T2处理〉T1处理〉T4处理〉T5处理;水分利用效率最高值出现在上午较早的时段,且上午的水分利用效率明显高于下午。     

不同种源花楸幼苗气体交换特性

以吉林通化、长白、白河、汪清和黑龙江带岭、海林、牡丹江7种源的花楸幼苗为材料,对其叶片净光合速率、蒸腾速率、气孔导度和胞间CO2体积分数进行了测定.结果表明:各种源花楸净光合速率和蒸腾速率日变化均为单峰曲线,净光合速率峰值在12:00-14:00,蒸腾速率峰值则出现在12:00,气孔导度为"一峰一谷"曲线,而胞间CO2体积分数为"双谷"曲线;种源能够显著地影响花楸的气体交换参数.牡丹江和汪清种源光合作用比较强,气孔导度和胞间CO2体积分数较低;各气体交换特性与环境因子都有一定相关性,其中,净光合速率主要受光合有效辐射影响,蒸腾速率主要与气温和叶温有关,气孔导度与空气湿度相关性最高,胞间CO2体积分数则对空气CO2体积分数的变化最为敏感.     

阜新地区不同沙棘品种光合及蒸腾特性的研究

应用LI-6400型便携式光合作用测定系统,研究了辽宁阜新地区不同沙棘品种的光合及蒸腾生理特性。结果表明:不同品种沙棘净光合速率的日变化均呈"午休"型的双峰曲线变化,从早上6:00开始,在以后的几个小时内净光合速率迅速升高,并在中午12:00前后出现最高峰,之后光合速率下降直到14:00,随后又继续上升并且在15:00前后出现次高峰;蒸腾速率的日变化呈单峰曲线变化,峰值出现在14:00前后;叶片气孔导度的日变化曲线和光合速率的日变化曲线成平行变化趋势;同时,叶片气孔导度的日变化曲线和蒸腾速率日变化曲线也具有相似的变化规律。因此在强高温季节应注意保护,以促进其生长发育。     

Influence of crust-covered paving on photosynthesis and chlorophyll fluorescence parameters of a city landscape plant, <Emphasis Type="Italic">Firmiana simplex</Emphasis>

In order to explore the influence of crust-covered paving on city landscape plants, the photosynthesis and chlorophyll fluorescence parameters of Firmiana simplex were studied in this paper by the LCI portable plant photosynthesis meter and the OS5-FL-mode pulse modulated chlorophyll fluorometer. The results showed that during the day, the net photosynthetic rates of Firmiana simplex leaves under the crust-covering stress were slightly lower than those of the control, and the differences were significant at 18:00; the transpiration rate of the treatment group showed a single-peak curve, with the peak appearing between 12:00–14:00, while the transpiration rate of the control group showed a bimodal curve with the peak appearing at 10:00 and 16:00, respectively. When the transpiration rate of the control showed a low peak at 14:00, the transpiration rate of treatments was very significantly higher, and the difference was as much as 45.08%. In addition to 16:00 of all day, the water use efficiency of Firmiana simplex leaves under crust-covered condition was slightly higher than that of the control; the differences were not significant in the morning but very significant in the afternoon. The stomatal conductance of treatments was significantly higher than that of the control at 14:00 and slightly lower than the control at any other time. The intercellular CO2 concentration of treatments was higher than that of the control during the day except at 16:00, and the difference was significant at 14:00 and 18:00. The maximal photochemical efficiency of PS II (Fv/Fm) and the potential activity of PS II (Fv/Fo) of treatments were both lower than those of the control during the day except at 18:00, with very significant differences at 14:00. By this token, we concluded that the crust-covered paving had somehow brought a certain stress to the city landscape plant, Firmiana simplex.     

Integration of C4-specific PPDK gene of maize to C3 rice and its characteristics in relation to photosynthesis

Pyruvate orthophosphate dikinase (PPDK) is a key enzyme in photosynthesis in some plants that exploit the C₄ photosynthetic pathway for the fixation of CO₂. The C₄-specific PPDK encoding pyruvate orthophosphate dikinase was introduced into C₃ plant, a rice (Oryza sativa L. cv. indica IR64) mediated by biolistic and Agrobacterium transformation. The C₄-PPDK gene of maize was integrated to indica IR64 with polymerase chain reaction (PCR)-Southern blotting. The total nitrogen of flag leaves of transgenic IR64 was analyzed with Kjeldahl method for quantitative determination of nitrogen, indicating that the total nitrogen of flag leaves of most transgenic IR64 was higher than that of non-transgenic control IR64 formants in the greenhouse. The maximum value of total nitrogen of flag leaves was 3.61% among transgenic IR64 plants, 1.07% higher than that of non-transgenic control IR64 formants. The total nitrogen of flag leaves of transgenic IR64 was increased by 42.1%. The factors for yield of transgenic IR64 plants were analyzed, indicating there was a greater difference in yield-forming factors among transgenic IR64 plants in the greenhouse, i.e. dried plant weight, harvested index and so on. Thus, it could help rice breeders select different materials for breeding. Translated from Molecular Plant Breeding, 2006, 4(6): 797–804 [译自: 分子植物育种]