植物生长调节剂BR和SHK-6对大豆生物产量和根瘤固氮活性的激素调控研究

应用快生根瘤菌(S inorhizobium xinjiangensis,CCBAU110T)和慢生根瘤菌(Bradyrhizobium japonicumT,USDA6T)接种大豆,在无菌沙培条件下叶面喷施植物生长调节剂BR和SHK-6研究调节剂对大豆植株及根瘤固氮的激素调控效应.结果表明:1)不同根瘤菌接种条件下,BR和SHK-6处理大豆根干重和茎干重得到显著增加,提高了根瘤数、根瘤重和根瘤固氮活性.2)BR和SHK-6处理提高了根瘤固氮能力,根瘤、根和茎的含氮量得到明显提高.3)BR和SHK-6处理通过改变激素平衡来调控根瘤固氮,其中CTK/GA、CTK/IAA对根瘤固氮有正调控作用,IAA/ABA和GA/ABA有负调控作用.     

植物生长调节剂BR和SHK-6对大豆生物产量和根瘤固氮活性的激素调控研究1

应用快生根瘤菌(S inorhizobium xinjiangensis,CCBAU110^T)和慢生根瘤茵(Brady rhizobium japonicum^T，USDA6^T)接种大豆，在无菌沙培条件下叶面喷施植物生长调节剂BR和SHK-6研究调节剂对大豆植株及根瘤固氮的激素调控效应。结果表明：1)不同根瘤菌接种条件下，BR和SHK-6处理大豆根干重和茎干重得到显著增加，提高了根瘸数、根瘤重和根瘤固氮活性。2)BR和SHK-6处理提高了根瘤固氮能力，根瘤、根和茎的含氮量得到明显提高。3)BR和SHK-6处理通过改变激素平衡来调控根瘤固氮，其中CTK／GA、CTK／IAA对根瘤固氮有正调控作用，IAA／ABA和GA／ABA有负调控作用。     

植物生长调节剂SHK-6对大豆叶片氮素代谢的调控效应

以鲁豆11号为材料,在大田条件下,研究了植物生长调节剂SHK-6号对大豆叶片氮素代谢调控的效应.结果表明:1)SHK-6处理提高了叶片蛋白质含量和改善了氨基酸组分;2)SHK -6处理增加了叶片中可溶性蛋白含量和游离氨基酸含量;3)SHK-6处理提高了各生育时期大豆主茎叶片中硝酸还原酶活性和硝态氮含量;同时,肽酶活性在初花期和盛荚期SHK-6处理均比对照低,而在盛花期(此期遇到干旱且高温)和子粒发育期均比对照高.     

SHK - 6对大豆株型、产量及其生理基础的调控

以中黄4号为试验材料,在大田条件下,利用新型植物生长调节剂SHK - 6为调节手段,研究大豆株型、 产量品质的形成及其生理基础。试验于分枝期叶面喷施SHK - 6,结果表明: 1)促进有效分枝数和百粒重的增加, 显著提高了单株荚数、粒数和产量,提高了籽粒蛋白质和氨基酸以及必需氨基酸含量; 2)修饰株型,显著降低结荚 高度,有效延缓了处理后3～4个节间的伸长,促进了上部节间的伸长; 3)显著改善了叶片生理功能,如叶片可溶性 蛋白含量、硝态氮、硝酸还原酶的活性明显提高; 4)显著提高了根系生理活性,如显著提高根系活力、伤流量、伤流 中的硝态氮、氨态氮、速效磷的含量。SHK - 6可以通过塑造株型,改善叶片和根系生理功能,实现产量和品质的协 同改善。     

不同时期喷施SHK-6对大豆光合生理及产量品质形成效应的研究

以垦农5号为试验材料,在大田条件下,研究在大豆不同生育时期,叶面喷施新型植物生长调节剂SHK-6对大豆产量和品质形成及其光合生理的调控。经两年试验,结果表明：SHK-6可以,1提高单株结荚数、粒数和粒重,实现产量显著提高,产量增加了8．1％～9．3％;2降低株高,提高了植株的生物量;3显著改善了叶片光合生理功能,如提高了叶片光合速率、叶绿素含量和PSⅡ光化学效率,明显改善了RuBPCase、PEP羧化酶和蔗糖磷酸合成酶的活性;4SHK-6在大豆上使用的最佳时期为R1期。     

稻田增氧对水稻根系形态生理特征的影响

以甬优1540和春优927为试验材料,于2020年开展田间试验,研究了稻田增氧对水稻根系形态与生理特征的影响。结果表明,与CF处理（常淹灌溉）相比,OP处理（稻田增氧）可显著提高水稻产量7.6%~8.7%;同时改善了水稻根系形态与生理特征。主要表现为:提高了齐穗期与灌浆期水稻的根质量与根长密度、增加了根系吸收表面积与活跃吸收表面积;增强了灌浆期水稻的根系氧化力、根系伤流液强度,提高了根系伤流液中的玉米素与玉米素核苷含量。同时,OP处理还改善了地上部植株生理活性,提高了灌浆期水稻剑叶净光合速率以及籽粒中蔗糖合成酶与腺苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶活性。以上结果说明,稻田增氧可以改善水稻根系形态与生理特征,促进根-冠生长发育,进而提高水稻产量。     

SHK-6对不同群体下大豆花荚脱落及其产量的调控

以"冀豆12"为材料,在大田条件下通过在初花期对不同群体大豆施用SHK-6,研究了植物生长调节剂SHK-6对不同群体条件下大豆产量及其构成因素的调控作用.结果表明:SHK-6能够明显的提高各个群体下的大豆产量(8.0%),在密度水平为30株/m2的条件下施用SHK-6产量达到最高.调节剂SHK一6能够提高单株花数(13.0%)、荚数(14.8%)、粒数(10.9%)、荚重(16.4%)、粒重(12.3%),并且能够提高百粒重(2.4%)、粒茎比(15.0%).虽然SHK-6处理也增加不同密度水平下的花荚脱落数,但对脱落率没有影响.SHK-6能够降低叶面积指数(LAI)、提高下层叶片的光截获率(群体透光率)和下层叶片的叶绿素的含量.可见冠层结构的优化是导致产量提高的根本原因.     

采后脱落酸处理促进甘薯块根愈伤木栓组织的形成

本研究以‘北京1号’甘薯为试验材料,人工模拟机械损伤后采用不同浓度（25、50、100、200 mg/L）脱落酸（ABA）进行愈伤处理,研究采后ABA处理对甘薯块根的愈伤作用。结果表明:采后ABA处理能有效促进甘薯伤口处愈伤木栓组织的形成,其中以100 mg/L ABA愈伤3 d效果最佳。采后ABA处理能有效提高甘薯愈伤组织苯丙氨酸解氨酶（PAL）、过氧化物酶（POD）和多酚氧化酶（PPO）活性,提升总酚、类黄酮含量,减少甘薯重量损失。相关性分析表明,ABA处理甘薯木质素含量与总酚、类黄酮含量之间呈极显著相关（P<0.01）,PAL酶活力与POD和PPO酶活力呈极显著相关（P<0.01）。综上所述,采后ABA处理可通过激发甘薯损伤部位组织的苯丙烷代谢、提高愈伤防御酶活性及次生代谢产物的合成,达到促进甘薯块根愈伤形成的目的。     

不同化控剂对春玉米根系伤流液特性的影响及其激素调控机制

以东农253为试验材料,在玉米6叶期喷施吨田宝(DTB)、DCPTA和ETH复配剂(KP)两种化控剂,对照为清水。结果表明,DTB和KP均可提高春玉米根系伤流量,特别是生育后期的流量,分别比对照提高了72.34%和129.78%;提高了伤流液中矿质元素的流量,氨基酸的总流量也得到相应的提高,特别是丝氨酸的流量。内源激素IAA、CTK和ABA流量在各时期均有增加;GA流量在乳熟期得到显著提高,拔节期、抽雄吐丝期和灌浆初期均低于对照,之后得到显著提高。对内源激素比值均有不同程度的影响,改变了激素间的平衡水平;提高了行粒数和百粒重,产量分别比对照提高了13.89%和21.06%。相关性分析表明,玉米根系伤流量及其组分与产量密切相关,表明化控剂具有调控根系伤流量、矿质元素和内源激素流量的作用,对促进地上部生长发育和产量的形成有重要作用。     

水分胁迫条件下不同抗旱类型小麦灌浆初期内源激素的变化

为了阐明不同抗旱类型小麦在水分胁迫条件下内源激素的变化规律,在防雨棚内的盆栽条件下,以两个不同抗旱类型的冬小麦品种为材料,采用干旱(V1,田间持水量SRWC=40%～45%)、干湿交替(V2,SRWC=40%～45%或80%～85%)和湿润(V3,SRWC=80%～85%)三种不同的水分处理,用ELISA方法测定了小麦在灌浆初期不同部位ABA、IAA、GA1 3、ZR等内源激素的含量.结果表明,在干旱条件下,旱地品种A115叶片ABA含量明显较高,但水地品种石4185根系和穗部ABA含量明显较高,水地和旱地品种对ABA反应部位明显不同;两品种IAA、ZR含量在根部和穗部有显著增加,且IAA和ZR含量增加的比例显著高于ABA.在干湿交替条件下,IAA、GA1 3和ZR含量增加,ABA含量降低.高秆旱地品种在茎秆和叶片中GA1 3的超补偿效应使株高和生物学产量明显增加.而矮秆水地品种石4185在各部位较高的GA1 3含量和积累,尤其是穗部较高的ZR含量显著提高了经济学产量.无论旱地品种A115还是水地品种石4185,在干旱条件下穗部的IAA含量都极显著高于干湿交替处理和湿润处理,说明水分胁迫使两种不同类型的品种穗部IAA含量都增加,而并非降低.在不同的水分条件下,旱地品种对IAA和GA1 3的反应要大于水地品种,而水地品种对ABA和ZR的响应要显著大于旱地品种.由此可见,在干旱条件下,促进细胞延长生长的IAA和促进细胞分裂的ZR和GA1 3对小麦生长发育起主要作用,根部产生大量的1AA促进根系下扎,吸收深层水分而缓解缺水压力.特别是穗部IAA、ZR和GA1 3的积累,有利于光合产物向籽粒的运转.说明促进生长的生长素类激素对抗旱和水分高效利用起着重要作用.     

不同年代大豆品种根系伤流液含氮化合物的变化

为探究大豆品种在遗传改良过程中根系伤流液含氮化合物的变化规律,以吉林省1923-2009年间育成的29个大豆品种为材料,在不同生育时期测定根系伤流液中的硝态氮、铵态氮以及游离氨基酸（FAA）的浓度、总量。结果表明：大豆根系伤流液中含有大量的FAA;大豆品种的遗传改良增加了根系伤流液中硝态氮、FAA的浓度和总量,但铵态氮的浓度有所降低,其总量随着育成年代的变化不显著;同一大豆品种根系伤流液中的氮浓度随着生育时期的推进而降低,氮总量由于受到其浓度和伤流强度的共同影响,表现为R4期最高,R2期次之,R6期最低。由此说明大豆品种的遗传改良提高了根系伤流液中含氮化合物的水平,R2期氮代谢最为旺盛,是大豆需氮的关键时期,应注意合理追施氮肥。      

稻鸭共育对水稻生长后期农艺性状及产量的影响

为探讨稻鸭共育模式下水稻生长后期地上部农艺性状和籽粒灌浆动态的变化,设置稻鸭共育(RD)、常规水稻栽培(RH)和不施任何药剂栽培水稻(CK)的对比试验,研究水稻生长后期地上部农艺性状的动态变化及产量形成.结果表明:RD和RH处理的水稻分蘖、地上部干物质积累、剑叶叶片SPAD值、根伤流液、籽粒灌浆和产量均优于CK处理.与RH处理相比,RD处理降低了水稻分蘖的峰值,两者相差0.45,保持分蘖中后期水稻分蘖数的稳定;增加水稻地上部干物质的积累量,增幅为4.20%~16.42%,齐穗期和成熟期达到显著性差异;水稻生长后期维持剑叶叶片SPAD值和根伤流液在较高的水平,利于水稻籽粒充实度和粒重的增加,从而有利于水稻产量的增加.     

中籼水稻品种改良过程中米质和根系特征对灌溉方式的响应

【目的】研究不同灌溉方式下中籼水稻品种的稻米品质与根系特征。【方法】以江苏省近80年来各阶段具有代表性的中籼水稻品种为试验材料,全生育期设置干湿交替灌溉(AWD)和常规灌溉(CI)处理。在矮秆、半矮秆常规稻和半矮秆杂交稻中各选择2个水分利用效率(WUE)存在明显差异的品种进行稻米品质和根系特征分析。【结果】无论是在AWD还是CI下,各类型品种的产量和WUE均随品种改良逐渐提高。与CI相比,AWD显著增加了产量和水分利用效率。在AWD下,各类型品种(矮秆品种、半矮秆品种、半矮秆杂交稻)的产量分别为6.96 t/hm²、8.71 t/hm²和10.14 t/hm²,WUE分别为1.30 kg/m³、1.62 kg/m³和1.91 kg/m³。各类型品种的精米率、整精米率、蛋白质含量、淀粉溶解度与膨胀度、根干质量、根冠比、根系氧化力、根系总吸收表面积和活跃吸收表面积、根系伤流液中玉米素和玉米素核苷以及脱落酸含量随品种改良显著提高。与CI相比,AWD改善了稻米的加工和外观品质及根系形态生理特征,提高了稻米淀粉的峰值黏度、热浆黏度、最终黏度和崩解值,降低了淀粉的消减值和相对结晶度。相关分析表明,产量、WUE及稻米品质均与根系生长密切相关。【结论】现代半矮秆品种尤其杂交稻在全生育期干湿交替灌溉条件下可获得较高的产量和水分利用效率以及较优的稻米品质,这与根系形态和生理特征的改善密切相关。     

Diurnal and Phenological Changes in the Rate of Nitrogen Transportation Monitored by Bleeding in Field-GrownRice Plants (Oryza sativa L.)

Abstract

Nitrogen uptake is essential for rice growth and yield. Thus, the development of a simple and rapid method for monitoring nitrogen absorption is strongly required. We examined the fundamental properties of nitrogen transportation monitored by bleeding, including diurnal and phenological changes, to discuss whether the analysis of bleeding sap could be used for monitoring nitrogen uptake by rice. The rate of nitrogen transportation monitored by bleeding was estimated from a combination of the nitrogen concentration in bleeding sap and bleeding rate. We found a clear diurnal change in the rate of nitrogen transportation monitored by bleeding; it was higher in the daytime than at night. In this study, the diurnal change innitrogen uptake was not influenced by soil temperature but by the light condition. The rate of nitrogen transportation monitored by bleeding showed a phenological change with a peak around the panicle formation stage, while the bleeding rate peaked at around heading and was correlated with root length. The nitrogen concentration in bleeding sap continued to decrease gradually from the early growth stage. The cumulative amount of nitrogen uptake estimated by the bleeding sap analysis was less than half of that estimated by the plant analysis before the maximum tiller number stage, but the difference between these values decreased with plant growth. There was a significant positive correlation between the cumulative amount of nitrogen uptake estimated by these analyses throughout the growing period.     

!不同年代大豆品种根系伤流液重量的变化及其与地上生物量的关系

2009和2010年研究了吉林省1923～2004年育成的22个主栽大豆品种在R2、R4、R6期大豆伤流液重量与地上器官生物量的变化及其关系。结果表明:不同育成年份品种的根系伤流液重量和地上部生物量品种间存在显著差异;根系伤流液重量与地上部各器官生物量均随着育成年代的推进而增加,且二者之间呈显著正相关,表明大豆品种的遗传改良使地上部分生物量增加的同时,也导致了根系活力的提高。大豆品种根系伤流液重量与地上部分生物量在R2、R4、R6 3个时期均呈正相关,其中R4时期达到显著水平,伤流液重量与茎、叶片生物量在R4期均呈显著正相关。地上部分生物量与根系伤流液重量的比值在各时期均无明显变化,表明大豆品种的遗传改良过程中地下根系与地上部分器官是协同演进的。     

大豆不同抗旱性品种根系性状的比较研究 Ⅱ.生理功能

1985—1986年,分别以夏播和春播大豆为材料,研究大豆不同抗旱品种根系的生理功能.结果表明:大豆抗旱品种根系内可溶性糖和游离氨基酸的含量较高,并在开花结荚期出现高峰。根细胞的基态渗透浓度较大,渗透吸水能力较强.根系的伤流液较多,伤流液的电导率也较高。抗旱品种叶片含水量多,水势较高。