杂交棉高产抗逆机理研究初报

本文对杂交棉杂２９一代、杂２９二代及其亲本８６－５６系（♀）、７１１－２２（♂）的净光合速率、气孔导度、蒸腾速率、超氧化物歧化酶活性、过氧化物酶和丙二醛含量进行了研究。研究结果表明，杂２９一代、二代在净光合速率、蒸腾速率具有超亲优势，气孔导度在杂２９一代为超亲优势，在杂２９二代为中亲正优势。在杂２９一代，超氧化物歧化酶活性为超亲优势，过氧化物酶活性为中亲正优势，丙二醛含量为中亲负优势。     

不同棱型大麦品种旗叶光合性能的差异

为了解不同棱型大麦品种的光舍差异,用LI-6400便携式光合测定仪和分光光度计对10个大麦品种旗叶光合性能和叶绿素含量进行了测定分析.结果表明,各棱型大麦旗叶在叶绿素含量、净光合速率、气孔导度和蒸腾速率花后均呈下降趋势.且棱型与光合性能指标呈显著或极显著相关.二棱大麦旗叶在叶绿素含量、净光合速率、气孔导度、蒸腾速率等方面均显著高于四棱大麦,且叶绿素含量、净光合速率在开花后下降缓慢.     

斑茅光合特性与原生长地海拔的关系

测定了原生长地不同的71份斑茅无性系净光合速率、蒸腾速率、气孔导度、细胞间隙CO2浓度及其叶绿素含量。结果表明:不同原生长地斑茅无性系间的净光合速率存在丰富的变异;原生长地海拔与斑茅无性系净光合速率、气孔导度、细胞间隙CO2浓度呈抛物线的变化关系,与蒸腾速率无显著性相关关系;净光合速率与气孔导度、蒸腾速率无显著相关关系,与叶绿素含量呈显著正相关,与细胞间隙CO2浓度呈显著负相关。原生长地海拔的变化引起斑茅光合特性的变化,叶绿素含量、胞间CO2浓度是影响净光合速率的直接因子。     

干旱胁迫对短季棉生理生化特性的影响

在干旱胁迫下,不同短季棉品种在不同生育期的反应不同.和正常条件相比,豫棉12、中棉所16、辽棉9号三个品种的净光合速率、气孔传导和蒸腾速率减小,丙二醛(MDA)活性、过氧化物酶(POD)活性增强,过氧化氢酶(CAT)活性基本保持不变.在整个生育期中,以盛花期对干旱胁迫最为敏感,综合几个品种在不同生育时期的生理生化指标分析结果,以豫棉12的抗旱性最强.     

不同水分处理对甘蔗光合作用的影响

甘蔗伸长期间，智能模拟自然降雨，进行降雨量为60、40、20、0mm／旬的水分处理。试验结果表明：0mm／旬处理＋1叶的叶绿素含量、气孔导度、胞间CO2浓度、蒸腾速率、净光合速率很低；各灌水处理中，40mm／旬处理的叶绿素含量、气孔导度、胞间CO2浓度、蒸腾速率、净光合速率高而稳定。     

部分美国小麦种质资源的耐盐性鉴定

为筛选高抗性的优质小麦资源,对通过前期抗病性和品质鉴定筛选出的7份优质美国冬小麦品种的耐盐性进行了鉴定。结果表明,盐胁迫下7个小麦品种的发芽率、相对根长、相对芽长、根系活力、叶绿素含量、净光合速率、蒸腾速率和气孔导度均有不同程度的下降;过氧化物酶活性、超氧化物歧化酶活性、可溶性蛋白含量、丙二醛含量、可溶性糖含量、脯氨酸含量、相对质膜透性和胞间CO2浓度则均有不同程度的上升。聚类分析结果表明,Hitch、TVT0PL-9和对照西农509为高耐盐品种;NE09L-47、NE09L-60-2和TVT09L-1为耐盐品种;NE09L-12和TVT09L-16为中耐盐品种;对照中国春为盐敏感品种。     

茶树接种VA菌根的生理特性研究

茶树接种VA菌根（丛枝菌根）的生理特性研究表明,茶树叶片接种VA菌根50d后,其叶绿素含量都高于未接种的。在光合有效辐射0~1200μmol/m²·s,接种VA菌根的茶树,其净光合速率、气孔导度、蒸腾速率等均有提高;而水分利用率前期快速增加,达到高峰然后下降;茶树叶片相对含水量先上升后下降,叶片的自然饱和亏逐渐降低。接种VA菌根后,随着侵染率的增加,茶树叶片的丙二醛含量越少,脯氨酸的含量先降低后升高。VA菌根能够提高茶树保护酶的活性,在生长到90d时,过氧化物酶（POD）活性达到最高值,超氧化物歧化酶（SOD）活性先升高再降低,但增加幅度均比较小;对过氧化氢酶（CAT）活性的影响一直高于未接种的。     

不同覆膜方式下超高产春玉米花粒期叶片衰老特性研究

以内单314为试验材料,在行间覆膜(SPF)、行上覆膜(UPF)及不覆膜(NPF)3种处理下,对超高产春玉米花粒期不同层位叶片的保护酶活性、光合特性及产量进行研究。结果表明,超高产春玉米花粒期不同层位叶片POD活性表现为下位叶>穗位叶>上位叶;CAT、SOD活性表现为上位叶>穗位叶>下位叶。灌浆期玉米不同层位叶片净光合速率、气孔导度、蒸腾速率变化趋势表现为穗位叶>上位叶>下位叶;乳熟期不同层位叶片净光合速率、气孔导度、蒸腾速率表现为上位叶>穗位叶>下位叶。表明在玉米花粒期,行间覆膜处理可以提高玉米上位叶及穗位叶的净光合速率、POD活性、CAT活性及SOD活性,减小气孔导度,降低叶片蒸腾速率,延缓叶片衰老,维持花粒期生理功能,保证子粒充分灌浆,提高千粒重,进而提高产量,实现超高产。     

小麦与野燕麦杂交后代品系光合特性的研究

为了研究小麦与野燕麦杂交后代高产的原因,用LI-6400光合作用测定系统测定了小麦与野燕麦杂交后代及其亲本的开花期旗叶净光合速率(Pn)、气孔导度(Cd)、胞间CO2浓度(Ci)和蒸腾速率(Tr),并计算了水分利用效率,用方差分析和相关性分析方法对11个参试材料的光合特性进行了综合评价。结果表明,小麦与野燕麦杂交后代的净光合速率显著高于普通小麦和野燕麦;各品种(系)的气孔导度变化趋势与蒸腾速率变化趋势一致,气孔导度大的一般蒸腾速率也较高;光合速率与气孔导度和蒸腾速率显著相关,与产量正相关,但相关不显著;小麦与野燕麦杂交后代的光合能力高于亲本和普通小麦。     

玉米杂交种及其亲本光合特性的比较研究

在大田条件下,利用LI-6400光合测定系统测定了玉米杂交种沈单16和沈玉21及其亲本的光合日变化。通过相关分析探讨了气孔导度、胞间CO₂浓度和蒸腾速率对净光合速率的影响。结果表明：玉米杂交种及其亲本净光合速率和气孔导度的日变化曲线均呈单峰曲线,沈玉21及其亲本叶片的净光合速率在各时间段里均高于沈单16及其亲本,胞间CO₂浓度的日变化也趋于一致,呈“高-低-高”变化。蒸腾速率变化趋势与净光合速率的变化趋势基本一致。一天内不同时间段各品种及亲本自交系叶片光合速率的限制因素有所不同,在大部分时间段内,叶片的净光合速率与气孔导度和蒸腾速率呈正相关,而与胞间CO₂浓度呈负相关。     

水分胁迫对春小麦光合和渗透调节物质的影响

为进一步了解春小麦的抗旱生理机制,以春小麦品种陇春26号为材料,采用盆栽法研究了中度和重度水分胁迫下春小麦旗叶光合参数和渗透调节物质含量的变化.结果表明,随土壤水分的减少,春小麦旗叶的叶绿素含量、光合速率、气孔导度、胞间CO2浓度、蒸腾速率逐渐降低,可溶性糖和可溶性蛋白含量及酸性转化酶活性呈先增后减趋势,脯氨酸和丙二醛含量及过氧化物酶活性逐渐增强.中度水分胁迫的可溶性糖含量和酸性转化酶活性显著高于重度水分胁迫和正常供水对照;重度水分胁迫的可溶性蛋白含量显著低于中度水分胁迫和正常供水对照,而脯氨酸和丙二醛含量显著高于中度水分胁迫和正常供水对照.说明中度或重度干旱胁迫下春小麦旗叶光合速率降低是叶绿素含量降低和光合原料缺乏所致,脯氨酸含量和过氧化物酶活性升高有助于春小麦抵御干旱胁迫.     

长期土壤干旱下扬花期冬小麦部分生理生化反应及抗旱性分析

为明确冬小麦在扬花期对长期土壤干旱的生理生化响应及其与抗旱性的关系,以西农979等7个品种为材料,测定和分析了干旱胁迫条件下小麦扬花期功能叶部分生理生化指标和根系活力,并利用主成分分析、聚类分析对其抗旱性进行综合评价。结果表明,长期中度和严重干旱下,扬花期小麦功能叶片超氧化物歧化酶(SOD)活性、过氧化物酶(POD)活性、丙二醛(MDA)含量、质膜相对透性、可溶性糖含量、脯氨酸含量和胞间CO2浓度均不同程度上升,根系活力、净光合速率、气孔导度和蒸腾速率均不同程度下降,可溶性蛋白含量的变化则因品种不同表现不一。通过综合分析,7个品种中,晋麦47和小偃22抗旱性较强,矮抗58、西农979、西农509抗旱性中等,郑麦9023和郑麦36抗旱性较弱。     

玉米叶片气孔导度、蒸腾和光合特性研究

玉米叶片气孔导度、蒸腾速率是下表皮高于上表皮。叶片气孔导度的日变化以早上最高,午后下降,18:00时回升;蒸腾速率则在中午最高。果穗叶的蒸腾、光合、叶绿素含量和比叶重高于第9叶和倒2叶。单叶光合速率与可溶性糖、叶绿素含量呈显著正相关,气孔导度与蒸腾速率、全氮含量呈显著正相关,而与比叶重呈显著负相关。高产潜力大的掖单13号较产量潜力小的鲁玉5号,具有较高的光合速率、气孔导度、蒸腾速率、全氮含量、叶绿素含量和比叶重。     

割手密光合特性及其与原生长地海拔关系

测定了144份不同原生长地甘蔗割手密无性系的净光合速率、蒸腾速率、气孔导度、叶绿素a含量、叶绿素b含量等生理指标。结果表明：不同割手密无性系光合特性差异较大;原生长地海拔与蒸腾速率呈显著线性关系与其它光合特性无相关性;原生长地海拔与割手密无性系叶绿素a含量、叶绿素b含量和叶绿素a＋b含量呈反抛物的线性关系,与叶绿素a／b值呈显著正相关;在割手密无性系各光合特性间,气孔导度与蒸腾速率、净光合速率、细胞间隙CO2浓度呈显著的直线关系,其余各光合特性之间无显著关系。由此认为：原生长地不同的割手密无性系间在光合特性方面存在丰富的多样性特征;其光合特性与海拔密切相关;海拔一方面影响叶绿素的含量,另一方面调节气孔和蒸腾速率,进而影响光合速率。     

干旱胁迫下马铃薯品种‘克新1号’的光响应曲线

通过研究马铃薯抗旱品种‘克新1号’在干旱胁迫下光响应曲线的变化,在光合作用方面探讨‘克新1号’的抗旱机理。试验以两个抗旱性不同的品种‘克新1号’和‘大西洋’为试验材料,测定了两个品种在正常灌溉和干旱胁迫下各光和参数-光响应曲线。结果显示,干旱胁迫下,两个品种的叶片净光合速率、气孔导度及蒸腾速率均大幅度降低,但‘克新1号’叶片净光合速率高于‘大西洋’,在中强光下,‘克新1号’叶片的气孔导度及蒸腾速率均高于‘大西洋’。     

中美大豆Ⅲ熟期组代表品种主要光合特性及其与产量的相关性

中国辽宁省和美国俄亥俄州纬度相同,两地不同年代育成的部分大豆品种具有共同的祖先亲本,本文以两地中期及当代具有共同祖先亲本的大豆品种为材料,研究品种改良过程中光合特性的变化及其与产量的相关性。结果表明:中国辽宁省和美国俄亥俄州大豆品种产量高于共同亲本,且叶片光合特性的变化趋势基本一致。品种叶面积指数、叶色值、净光合速率、气孔导度、蒸腾速率均高于共同亲本,但胞间CO_2浓度随品种育成年代推移而降低;净光合速率、气孔导度、胞间CO_2浓度及蒸腾速率均随生育期进程呈先升高后降低的趋势,且在开花期达到最大值。俄亥俄州当代品种的净光合速率在生育后期下降幅度小于辽宁当代品种;辽宁品种的气孔导度在苗期显著高于俄亥俄品种,胞间CO_2浓度在开花期和鼓粒末期显著高于俄亥俄当代品种;辽宁当代品种的蒸腾速率在整个生育时期均高于俄亥俄当代品种。在苗期、开花期和鼓粒中期,叶色值与产量呈显著或极显著正相关,而蒸腾速率与产量呈显著或极显著负相关。总之,在大豆品种籽粒产量改良的同时,其叶片的光合特性也得到了协同改良。     

不同品种茶树叶片功能性状及光合特性的比较

以18个茶树品种(系)为研究对象,测量了茶树叶片的叶面积、叶形指数、比叶面积、干物质含量、叶绿素a、叶绿素b及其比值、叶绿素总量、类胡萝卜素及光合特性,并分析了叶片功能性状和光合特性之间的相关性。结果表明,茶树叶片叶形指数、干物质含量、气孔导度的变异系数低于10%,其余11项指标的变异系数为15.08%~43.22%,表现出较高的多样性水平;比叶面积与干物质含量之间存在显著负相关,叶形指数和叶面积与其他叶片功能指标均无显著相关;干物质含量与光合色素之间存在显著相关,叶绿素a、叶绿素b、叶绿素a/叶绿素b、叶绿素总量和类胡萝卜素两两之间存在极显著相关性;净光合速率、气孔导度、蒸腾速率两两之间存在极显著正相关,且气孔导度与胞间CO_2浓度呈显著正相关,茶叶光合速率主要受气孔限制的影响;净光合速率与干物质含量之间存在显著正相关,净光合速率、蒸腾速率与光合色素含量之间存在显著或极显著正相关,说明光合色素含量高的品种具有更强的光合能力和干物质积累能力;气孔导度、水分利用效率与叶片功能性状之间相关性不显著。14号茶树品种比叶面积相对较低,同时具有较高的干物质含量、净光合速率和水分利用效率,属于抗旱性较强、光合速率和水分利用效率高的品种,可作为抗旱性强、高光效的茶树品种进一步选育和应用。     

氮肥减施与接种根瘤菌对大豆光合与产量的影响

为揭示氮肥减施与接种不同根瘤菌对大豆光合作用及产量的影响,通过设置不同减氮量+接种根瘤菌处理,研究其对大豆净光合速率、蒸腾速率、气孔导度、胞间CO_2浓度及大豆产量的影响。结果表明:在开花期, T1(1/2施氮+拌种NF)、T2(1/2施氮+土壤施用NF)、T3(1/2施氮+拌种DF)处理的净光合速率相对于CK分别提高了50.4%、30.1%、29.6%。所有处理较常规施肥(CK)的蒸腾速率、胞间CO_2浓度、气孔导度均有所上升,而大豆叶绿素含量较CK差异不显著,各处理的叶片干重较CK差异不显著,除T3处理外,各处理的茎干重较CK差异也不显著。进入结荚期后,T1、T2处理的胞间CO_2浓度较CK分别提高了34.3%、47.0%,各处理净光合速率较CK均下降,而蒸腾速率、气孔导度均高于CK,除T4、T5外,叶绿素含量较CK差异不显著。除T2处理外,各处理的叶干重均低于CK,茎与荚皮干重较CK差异不显著,籽粒干重在所有减1/2施氮量+接种根瘤菌处理中均显著高于CK。在鼓粒期,各处理的净光合速率、蒸腾速率、胞间CO_2浓度较CK差异不显著,气孔导度均高于CK,不施氮肥处理的叶绿素含量均显著低于CK。各处理的叶片干重均显著低于CK,但茎、荚皮干重与CK相比差异不显著,且籽粒干重有一定升高趋势,T3处理籽粒干重较CK提高了24.6%;在成熟期,1/2减氮+接种根瘤菌处理基本上均能提高大豆的产量及其构成因子,尤其是T3处理较CK产量提高9.75%。     

干旱胁迫对不同倍性小麦和八倍体小黑麦苗期光合能力与抗氧化系统的影响

为了解小麦进化过程中不同基因组及染色体倍数对小麦抗旱能力的影响,以二倍体、四倍体、六倍体小麦和八倍体小黑麦为材料,研究了聚乙二醇(PEG-6000)胁迫1d和3d后不同倍性小麦和小黑麦叶绿素荧光、气体交换参数、活性氧含量以及抗氧化酶活性的变化。结果表明,干旱胁迫3d后不同倍性小麦和八倍体小黑麦的相对水含量和叶绿素含量显著减少,气孔导度、蒸腾速率、光系统II最大光化学效率(Fv/Fm)以及光系统II实际量子产量(ΦPSII)降低,而非光化学淬灭(NPQ)、活性氧和丙二醛(MDA)含量显著上升,其中二倍体小麦变化最明显。干旱胁迫下,超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)和抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性呈现不同变化,SOD和POD活性先增后降,CAT活性降低,而APX活性增加,其中六倍体小麦抗氧化酶活性增加最显著。     

交替灌溉对绿洲灌区间作小麦光合日变化的影响

为探讨分根区交替灌溉对玉米-小麦间作条件下小麦光合特性的影响,以常规灌溉(CW)为对照,测定和比较了低、中、高三种不同交替灌溉水平(AW1、AW2和AW3)下间作小麦叶片净光合速率、蒸腾速率及气孔导度的日变化,并采用方差分析、相关分析、通径分析等方法分析了部分生态因子与净光合速率的关系。结果表明,4个处理的小麦净光合速率日变化呈双峰曲线,峰值出现在12:00和16:00,且前者高于后者,中午有光合下调现象;CW、AW3处理的蒸腾速率日变化与其光合日变化趋势基本一致,峰值也出现于12:00和16:00,AW1、AW2处理的蒸腾速率日变化均呈单峰曲线,相对滞后于其光合变化。光合有效辐射是影响不同处理间作小麦光合速率的主要环境因子,交替灌溉间作小麦净光合速率还受气孔导度和蒸腾速率的影响。此外,环境因子中,空气温度和大气相对湿度之间的互作对光合速率也有一定的影响。交替灌溉使间作小麦的光合速率并未发生明显下降,主要是通过调节小麦叶片的气孔导度来减少奢侈蒸腾,促进作物有效利用水分。