不同品种燕麦对镉胁迫响应的差异性研究

利用实验室水培模拟试验,研究了轻度镉胁迫条件下10个燕麦品种生长及吸收积累镉的差异性。结果表明,经5μmol·L-1的镉处理后,供试燕麦品种的株高、根长、地上部与地下部生物量、叶绿素含量、类胡萝卜素含量均出现不同程度的下降,不同品种间存在明显的差异,有的甚至达到极显著水平;不同品种燕麦对镉的吸收与积累也存在明显差异;燕麦镉的吸收转运与耐性没有直接的联系。按照镉胁迫下燕麦耐镉性和镉含量的冠根比进行聚类分析,可将10个品种分为4类：①镉转运少且耐性强;②转运多但耐性强;③转运多且耐性弱;④转运较少但耐性弱。其中品5号地上部生长抑制率最小,并且镉含量、镉转运量较少,表现出较强的耐镉性,在轻度镉污染土壤上种植品5号有利于降低镉污染对人类健康的风险。     

7个甘肃彩色棉品种种子萌发期的耐盐性鉴定

通过对7个甘肃彩色棉品种在不同盐分浓度胁迫下发芽势及发芽率的测定,研究不同彩色棉品种萌发期耐盐特性。结果表明:在盐胁迫下,各供试品种的发芽势、发芽率随盐分浓度的增加而逐渐降低,4 g/kg盐分浓度为彩色棉耐盐性鉴定的标准浓度。萌发期耐盐性品种有陇绿棉4号、陇棕棉2号及陇棕棉3号,耐盐性较弱的品种为陇绿棉1号、陇绿棉2号、陇绿棉3号及陇棕棉1号。     

不同基因型玉米对砷胁迫的响应

利用室内砂培试验,研究砷胁迫对33个不同基因型玉米生长发育的影响,探讨不同基因型玉米的耐砷性,以期降低砷通过食物链对人体健康的危害,为育种和环境治理提供依据。结果表明,不同基因型玉米品种、不同性状指标对砷胁迫反应程度不同。砷从地下部向地上部的迁移情况因品种不同而异。全株砷富集量(RETP)与地下部砷富集系数(ECPU)、生物富集系数(BF)、地下部浓度(COPU)、地下部砷富集量(EOPU)呈极显著正相关,与转运系数(TF)呈极显著负相关。以全株相对干物重(RTDW)和全株砷富集量(RETP)为筛选指标,得出DH3622、SY511、XQ74-2、ND5、LY18是相对耐砷、砷富集量相对较高的玉米品种;DH11、JZN218、QL1等15个是砷富集量相对较低、耐砷性相对较差的玉米品种。     

不同磷肥水平下丛枝菌根菌对玉米修复芘污染土壤的影响

盆栽试验研究了不同磷肥水平下接种丛枝菌根菌（Arbuscular mycorrizal fungi,AMF）对玉米修复芘污染土壤的影响。结果表明,在施磷水平为20和80 mg/kg条件下,50 mg/kg芘处理土壤中丛枝菌根菌能够正常侵染玉米根系,侵染率没有显著变化;土壤芘污染对玉米的生长有抑制作用,缺磷土壤中施磷能够缓解土壤芘对玉米生长的抑制作用。培养60 d后,高磷（80 mg/kg）和低磷（20 mg/kg）条件下,玉米接种AMF处理土壤芘残留浓度分别比相应的不接种处理降低了38%和35%,比相应无玉米的对照处理降低了53%和58%。表明玉米接种混合AMF能够显著降低土壤芘残留浓度,促进土壤芘的去除。与P 20 mg/kg处理相比,P 80 mg/kg处理玉米接种及不接种AMF的土壤芘残留浓度分别降低了16%和19%,表明缺磷土壤中施磷对玉米及菌根玉米去除土壤芘均有一定促进作用。土壤微生物碳量与土壤芘的去除率显著正相关,接种AMF和P 80 mg/kg处理均能够显著增加土壤微生物碳量,因此土壤微生物数量的增加可能是其促进土壤芘的去除的重要原因。     

胆碱脂肪酸/氨基酸对PEG模拟干旱胁迫下玉米萌发的影响

为探究秸秆预处理过程中产生的胆碱类离子液体残液对干旱胁迫下玉米种子萌发的影响,以典型农作物玉米(Zea mays L.)为研究对象,使用13％聚乙二醇-6000(PEG)模拟干旱胁迫,以种子萌发参数、根芽长、种胚抗氧化酶活性为指标,研究200 mg·L-1胆碱脂肪酸离子液体(胆碱己二酸、胆碱辛二酸)和胆碱氨基酸离子液体...     

不同钾营养效率玉米品种的筛选

采用营养液培养和土壤盆栽试验相结合的方法,对40个玉米杂交种进行了典型钾营养效率的筛选,同时综合考虑品种的吸收和利用特性,以生物量、吸钾量、钾利用指数、钾敏感度为指标采用聚类分析方法,结合品种稳定性,筛选出典型钾营养效率玉米品种.结果表明,蠡玉18、永研4号、冀单31为高效敏感型,豫玉23为高效不敏感型,纪元1号、兴农998为低效敏感型,这为后续深层钾素高效吸收和利用机理的研究提供了基础材料,也对实际生产中因地制宜选择玉米种植品种有一定指导意义.     

低氮胁迫对耐低氮玉米品种苗期光合及叶绿素荧光特性的影响

【目的】叶绿素荧光参数经常用来评价光合器官的功能和环境压力的影响,不同玉米基因型耐低氮胁迫能力差异较大,与光合及叶绿素荧光特性对低氮胁迫的响应机制有关。本文以耐低氮能力差异较大的4个玉米杂交种为试验材料,研究了低氮胁迫对不同耐低氮性玉米品种苗期光合及叶绿素荧光特性的影响,以期明确耐低氮胁迫玉米品种的光合机制。【方法】采用二因素完全随机设计盆栽试验,因素A为不同耐低氮性玉米品种:‘正红311’、‘成单30’和不耐低氮品种‘先玉508’、‘三北2号’;因素B为不同氮素水平:正常氮CK(霍格兰完全营养液,N 15 mmol/L)、低氮胁迫LN1(N 0.5 mmol/L)、极低氮胁迫LN2(N 0.05 mmol/L)。测定了苗期单株干物质积累量,单株氮素积累量,叶片叶绿素含量与荧光特性,以及光合效率指标。【结果】低氮胁迫下玉米苗期单株干物质积累量、单株氮素积累量、叶片叶绿素含量等生理指标显著下降,但耐低氮品种的下降幅度显著低于不耐低氮品种;低氮胁迫下玉米苗净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)显著降低,胞间CO2浓度(Ci)显著升高,净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)和蒸腾速率(Tr)的降幅及胞间CO2浓度(Ci)的增幅耐低氮品种均显著低于不耐低氮品种;低氮胁迫下可变荧光(Fv)、最大荧光(Fm)、PSⅡ潜在活性(Fv/F0)、PSⅡ最大光化学效率(Fv/Fm)、PSⅡ有效光量子产量(Fv'/Fm')和光化学猝灭系数(q P)等叶绿素荧光特性也均显著降低,耐低氮品种下降幅度显著低于不耐低氮品种;低氮胁迫下耐低氮品种PSⅡ实际光量子产量(ΦPSⅡ)降低,不耐低氮品种有所增加;而耐低氮品种非光化学猝灭系数(NPQ)升高,不耐低氮品种有所降低。【结论】耐低氮玉米品种能够减缓低氮胁迫对植株光合系统的影响,进而保证植株较高的氮素积累,提高叶片叶绿素含量,维持较高的PSⅡ有效光量子产量(Fv'/Fm')和光化学猝灭系数(q P),为光合作用提供充足的光能;从而保持了较高的净光合速率(Pn),保证了耐低氮品种在低氮条件下保持较高的干物质生产。     

不同品种烟草生长和镉及营养元素吸收对镉胁迫响应的差异

通过盆栽试验研究了两个品种烟草Xanthi和贵烟11号生长、镉的吸收和运转及营养元素吸收对镉胁迫的反应.结果表明,Xanthi的生长量在3 mg/kg Cd处理时增加.10 mg/kg Cd处理时降低,贵烟11号根及地上部的生长则随土壤镉浓度的提高而降低,表明Xanthi较贵烟11号对镉有更强的忍耐能力.提高土壤镉水平,烟草根和地上部镉含量增加,镉的转运系数下降,下降幅度为Xanthi＞贵烟11号.两个品种烟草镉的向上转运速率,Xanthi表现为先上升后下降的过程,贵烟11号则持续上升.表明Xanthi根部阻止镉向地上部运输的能力较贵烟11号强.镉对两个品种烟草N,K,Zn,Mn的吸收有促进作用.对Fe,Mg的吸收有抑制作用.对Xanthi的P吸收有促进作用、Ca吸收有抑制作用,对贵烟11号的P含量影响不明显,却提高贵烟11号的Ca含量.     

不同耐密性玉米品种的根系生长及其对种植密度的响应

根系形态和分布对土壤中养分和水分的吸收有重要影响。增加耐密性是现代玉米（Zea may L.）育种的主要方向,而耐密性与根系的关系尚了解不多。本文以70年代主推的2个不耐密型品种（中单2号与丹玉13）和2个当代耐密型现代品种（先玉335和郑单958）为材料,将田间试验和室内水培试验相结合,在3个密度水平下,研究了不同耐密性玉米品种的根系差异及其对种植密度的响应。结果表明,目前推广的耐密型品种的根系要小于不耐密的老品种。不同耐密性品种之间的差异主要表现在040 cm。随着密度的增加,根显著变小、变细。密度主要降低020 cm土层中的根系生长,对深层根系影响较小。先玉335和中单2的根系长度对密度的反应较弱,郑单958和丹玉13较强。这说明先玉335主要依靠其小根系适应高密度,而郑单958既依靠较小的根系,同时依靠较高的根系反应性适应高密度。     

水稻种子萌发对酸雨胁迫的响应

大量研究表明[1,2,9],一定pH酸雨能够抑制花生、水稻、小麦及油菜种子的萌发,且酸雨胁迫下,水稻(Oryza sativa)种子的发芽率、发芽势、活力指数、发芽指数及异状发芽率等萌发指标皆随酸雨胁迫强度与胁迫时间的改变而变化,但引发上述萌发指标变化的内在原因尚不明晰。为此研究了水稻种子萌发生理生化反应对酸雨胁迫的响应,为诠释酸雨胁迫影响水稻种子萌发的深层原因提供依据。1试验材料与方法模拟酸雨(含离子构成,以下简称酸雨)配制时先配制pH 1·0酸雨母液,其中硫酸根和硝酸根体积比为4·7∶1。用蒸馏水将母液调制成pH 2·5、3·0、3·5、…     

几个大麦品种(系)的耐盐性评价

以发芽势(率)盐害指数、发芽指数下降率、产量及构成因素等为指数,对苏啤3号、苏啤4号、单二、扬农啤5号、盐99098、盐丰一号、C2118、西引二号等几个大麦品种(系)进行了耐盐性试验研究。试验结果表明:低NaCl胁迫浓度对参试品种(系)的影响不大,高盐胁迫(NaCl浓度大于60mg/ml)导致上述指标明显下降。品种不同对盐分胁迫的反映不同。芽期耐盐性综合评价结果得出参试品种(系)的耐盐顺序依次为C2118=盐丰一号>扬农啤5号>苏啤4号>西引二号>单二>苏啤3号>盐99098;盆栽试验耐盐性顺序依次为C2118>盐丰一号>苏啤4号>扬农啤5号>西引二号>单二>盐99098>苏啤3号。芽期和成熟期均耐盐的大麦品种(系)为C2118、盐丰一号、苏啤4号、扬农啤5号,可作为耐盐品种(系)直接在盐碱土种植或作为耐盐种质资源利用。     

玉米种子发芽生理和抗氧化系统对砷胁迫响应的基因型差异及其机制研究

为探究不同基因型玉米品种对砷胁迫的响应差异性,本研究采用营养液培养试验,研究了砷胁迫下20个玉米品种的发芽势、发芽率、根长、株高、干重、地上部及根部砷含量、抗氧化酶活性、抗氧化非酶物质含量及基因表达等指标变化,评价了不同基因型品种的耐砷性.结果表明,与对照(CK)相比,砷处理条件下,玉米各测定指标表现出明显的差异性,其...     

不同品种夏玉米光谱特征差异及其与农学参量相关性研究

研究测定了不同品种夏玉米在六个典型生育期地上部分全氮、叶绿素含量、干生物量、叶面积指数(LAI)以及冠层光谱反射率,利用不同方法比较了不同品种玉米光谱特征的差异,系统分析了单波段反射率、可见光和近红外波段组合而成的8种常见植被指数与相应时期不同农学参量的相关性。结果表明:不同品种夏玉整个生育期不同品种冠层在可见光范围内反射率差异一直没有达到显著水平,苗期和拔节期在近红外区域反射率也无显著差异,从孕穗期到乳熟期在近红外区域反射率差异增大,普遍呈显著性差异。采用F检验法可以准确地反映不同品种在不同波段反射率的差异。常见光谱植被指数从拔节期到孕穗期绝大部分都可以准确反映不同品种夏玉米的农学参量,以GRVI最佳,它不仅可以区分不同品种夏玉米在中后期的长势,又可以准确拟合这段时期作物的农学参量。     

Ammonium Enables Aluminum-Induced Stimulation of Nitrogen Assimilation in Roots of Al-Tolerant Maize Genotypes

One aluminum (Al)-sensitive (B-73) and two Al-tolerant (F-2 and L-2039) maize genotypes were subjected to Al stress (100 μM Al) under two nitrogen (N) treatments [13.2 mM nitrate (NO₃^?) and 8.3 mM NO₃^? + 4.9 mM ammonium (NH₄⁺)]. Growth parameters, chlorophyll, root N and NO₃^? contents, root nicotinamide adenine dinucleotide (NADH-) and nicotinamide adenine dinucleotide phosphate (NADPH)-nitrate reductase, glutamine synthetase, and glutamate dehydrogenase activities were determined. Aluminum significantly decreased growth and chlorophyll content in Al-sensitive genotype. Nitrate accumulation in roots was increased by Al in tolerant plants. In the sensitive genotype, Al suppressed all enzymes in NO₃^? plants, while in NO₃^?/NH₄⁺ plants the suppression was less severe, and NADPH-nitrate reductase was even stimulated. In tolerant NO₃^?plants, glutamate dehydrogenase was stimulated in F-2 and glutamine synthetase suppressed in L-2039 genotype. In tolerant NO₃^?/NH₄⁺- plants, all enzymes were stimulated by Al, which may be attributed to their participation in defense mechanisms.     

Effects of Forms and Rates of Zinc Fertilizers on Cadmium Concentrations in Two Cultivars of Maize

Abstract

A pot experiment was conducted to investigate the effects of three soluble zinc (Zn) fertilizers on cadmium (Cd) concentrations in two genotypes of maize (Zea mays): Jidan 209 and Changdan 374. Zinc fertilizers were added to soil at four levels: 0, 80, 160, and 240 mg kg^?1 soil as nitrate [Zn(NO₃)₂], chloride (ZnCl₂), and sulfate (ZnSO₄). Cadmium nitrate [Cd(NO₃)₂] was added to all the treatments at a uniform rate equivalent to 10 mg kg^?1 soil. The biomass of maize plants was increased with the application of three zinc fertilizers, of which Zn(NO₃)₂ yielded more than others. Under ZnCl₂ treatment, plant growth was promoted at the lower level and depressed at the higher one. All the three fertilizers decreased Cd concentration in shoots in comparison with treatments without Zn, but there were variations with different forms, especially in plants treated with Zn(NO₃)₂, which had the minimal value. The orders of average Cd concentration in shoots with different zinc fertilizers were ZnSO₄>ZnCl₂>Zn(NO₃)₂ for Jidan 209 and ZnCl₂>ZnSO₄>Zn(NO₃)₂ for Changdan 374, respectively (P<0.001). There was no significant difference between ZnSO₄ and ZnCl₂ treatments. The lowest Cd concentration in shoots was found in the 80‐mg‐kg^?1 soil or 160‐mg‐kg^?1 soil treatment. Cadmium concentration in roots in the presence of ZnCl₂ was the lowest and under ZnSO₄ the highest. The mechanism involved needs to be studied to elucidate the characteristics of complexation of Cl^? and SO₄ ^2? with Cd in plants and their influence on transfer from roots to shoots.     

甜玉米钾素积累和分配的基因型差异

为挖掘甜玉米品种潜力,在同一肥力水平和栽培条件下研究了22个甜玉米品种钾素积累和分配的基因型差异。结果表明:不同生长阶段钾素积累量品种间有显著差异,出苗–拔节期、拔节–开花期、开花–鲜食期的积累量分别占总积累量的10.0%、73.6%和16.4%,变幅分别为5.6%~19.8%、48.0%~88.8%、0.9%~42.1%。拔节期钾素主要分配在叶片和叶鞘中,拔节后分配到茎杆中的钾比例开始升高,到开花期钾素分配到茎秆中的比例达到峰值,其分配量占钾素总积累量的39.9%左右,后期保持平衡。在鲜食期,茎秆中钾素含量比例为39.5%,叶片为22.0%,籽粒为10.4%。回归分析表明:高产(鲜果穗和鲜籽粒)品种其拔节至开花期具有较高的钾素积累量,且鲜食期苞叶中钾素分配率较低。在供试22个品种中,金师王等7个品种的鲜果穗和鲜籽粒产量、钾素积累量、鲜食期籽粒中钾素分配比例较高,综合表现较优。     

Evaluation of Rice and Wheat Cultivars for Tolerance to Salinity and Sodicity in Soil

The large genotypic variation for salt tolerance in rice and wheat is the driving force behind efforts to identify appropriate cultivars for salt‐prone environments where large variations in salinity (electrical conductivity, EC) and sodicity (sodium adsorption ratio, SAR) levels exist. An evaluation of the commonly grown rice and wheat cultivars at different EC/SAR ratios may thus help in coping with the crop failures on salt‐affected soils. Accordingly, we evaluated some salt‐tolerant cultivars of rice and wheat for growth and yield at different soil salinity and sodicity levels in a sandy clay loam soil. Among the cultivars tested, rice ‘SSRI‐8’ produced the highest productive tillers and paddy yield, and wheat cultivar ‘SIS‐32’ produced the highest tillers and grain and straw yields. The high EC/SAR ratios proved more hazardous for rice than for wheat. Irrespective of the varieties tested, the highest levels of EC and SAR (T₅ and T₆) caused significant reduction in paddy yield, whereas at the lowest levels of EC and SAR (T₁ and T₂), paddy yield was not affected significantly when compared with the control. However, in case of wheat crop, all the levels [i.e., the lowest (T₁ and T₂), medium (T₃ and T₄), and the highest (T₅ and T₆) of EC and SAR tested] affected wheat yield adversely with significant differences. For both the crops, there were little or no differences in yield between the two ratios tested (i.e., 1:2 and 1:4) at all the levels of EC and SAR.     

黔中地区玉米水分生产函数模型适应性评价

为探寻适合黔中地区的玉米水分生产函数,基于不同灌水处理下玉米的耗水量和产量数据,比较分析了Jensen模型、Minhas模型、Blank模型、Stewart模型和Singh模型5种水分生产函数模型.结果显示,乘法模型Minhas模型的λi顺序与玉米水分生理特征不符,加法模型Blank模型的Ai值在第②阶段最高、Stewart模型中Bi值②阶段＞④阶段、Singh模型中Ci值在第③和第⑤阶段出现负值,这都与玉米的水分生理特性及灌溉实践不符,而由Jensen模型推算出的作物缺水阶段敏感顺序与玉米的水分生理特性以及灌溉实践相一致,因此确定适合贵州黔中地区的玉米水分生产函数模型为Jensen模型.