施氮水平对不同种植模式小麦旗叶衰老和产量的影响研究

摘要：①氮素水平与小麦后期旗叶衰老有着密切关系。中氮和高氮处理与低氮和无氮处理相比,显著提高了SOD和POD的活性,相对改善了细胞中活性氧产生与清除之间的平衡,减少了细胞内过氧化物的积累,减缓了叶片衰老;但平作栽培小麦264 kg .hm-2水平（N3处理）与165kg .hm-2水平（N2处理）间的SOD、POD活性、MDA含量以及叶绿素含量等生理指标差异不显著,表明施氮量达到一定水平后继续增加施氮量对延缓小麦旗叶衰老无显著效应。②通过对垄作和平作两种栽培模式的比较发现,小麦旗叶衰老进程分为两个阶段;平作小麦以花后14天,垄作小麦以花后21天为拐点,前期为缓慢衰老期,后期为急剧衰老期。在缓慢衰老期,旗叶POD、SOD活性,叶绿素含量会略有上升;而进入急剧衰老期后,上述三个生理指标都急剧下降。平作小麦比垄作小麦提前进入急剧衰老期。③氮素水平为165kg .hm-2时,两种栽培模式均可以获得中产以上产量;264 kg .hm-2水平下能够获得更高的产量,且垄作栽培小麦的增产优势较平作小麦更明显。     

小麦灌浆期蔗糖的合成、降解及与淀粉积累的关系

试验选用了山农12和偃展4110两个小麦品种,研究了小麦灌浆期旗叶磷酸蔗糖合酶(SPS)活性、籽粒蔗糖合酶(SS)活性变化与籽粒淀粉积累.结果表明,旗叶SPS活性在花后14 d内保持较高的水平,籽粒SS活性在灌浆期呈单峰曲线.山农12 SPS、SS的最大与平均酶活性均显著高于偃展4110,而两个酶较高活性持续期品种间无...     

不同类型小麦品种灌浆期蔗糖代谢关键酶的活性变化

测定池栽条件下小麦强筋品种藁城8901、中筋品种豫麦49号和弱筋品种洛麦1号灌浆期旗叶、旗叶鞘、穗茎、籽粒中蔗糖磷酸合成酶(SPS)、蔗糖合成酶(SS)活性变化的结果表明,3种不同类型小麦品种灌浆期旗叶、旗叶鞘、穗茎、籽粒中SPS和SS活性变化均呈单峰曲线。豫麦49号旗叶、旗叶鞘和籽粒中SPS酶活性较高,而洛麦1号穗茎中SPS酶活性较高。豫麦49号的旗叶、旗叶鞘、穗茎和籽粒中SS活性高于其他两品种,表明豫麦49号和洛麦1号营养器官和籽粒中蔗糖合成和降解代谢比较活跃。     

施氮水平对不同栽培模式小麦旗叶衰老及产量的影响

氮素水平与小麦后期旗叶衰老有着密切关系。中氮和高氮处理与低氮和无氮处理相比,显著提高了SOD和POD的活性,相对改善了细胞中活性氧产生与清除之间的平衡,减少了细胞内过氧化物的积累,减缓了叶片衰老;但平作栽培小麦264kg/hm2水平(N3处理)与165kg/hm2水平(N2处理)间的SOD、POD活性、MDA含量以及叶绿素含量等生理指标差异不显著,表明施氮量达到一定水平后继续增加施氮量对延缓小麦旗叶衰老无显著效应。通过对垄作和平作2种栽培模式的比较发现,小麦旗叶衰老进程分为两个阶段;平作小麦以花后14天,垄作小麦以花后21天为拐点,前期为缓慢衰老期,后期为急剧衰老期。在缓慢衰老期,旗叶POD、SOD活性,叶绿素含量会略有上升;而进入急剧衰老期后,上述3个生理指标都急剧下降。平作小麦比垄作小麦提前进入急剧衰老期。氮素水平为165kg/hm2时,2种栽培模式均可以获得中产以上产量;264kg/hm2水平下能够获得更高的产量,且垄作栽培小麦的增产优势较平作小麦更明显。     

追肥深度对旱地小麦花后旗叶衰老特性及产量的影响

为给华北旱作区小麦确定合理的追肥深度提供科学依据,以冬小麦济麦22为材料,在大田条件下研究了春季拔节期开沟施肥(0,5,10,15 cm)对旱地小麦花后旗叶衰老特性及产量的影响。结果表明,在整个生育期,各处理的小麦旗叶中POD活性、SOD活性都表现为W2W1W3W0,MDA含量表现为W0W3W1W2,可溶性蛋白含量则表现为W0一直低于其他处理,W2始终高于其他处理。说明肥料深施能够提高小麦旗叶中的POD和SOD活性、增加可溶性蛋白含量,抑制MDA的产生,从而延缓了叶片衰老。各处理小麦的产量表现为W2W1W3W0,W1、W2、W3比W0每公顷产量分别提高了8.5%,14.0%,4.2%,W2与W0产量差异显著。可见,肥料深施有助于小麦产量的提高,增产效果最明显的追肥深度是10 cm。     

灌溉地和雨养地小麦旗叶生育后期抗氧化酶活性变化的比较

为雨养地条件下延缓小麦植株衰老和提高小麦产量,在灌溉和雨养两种栽培条件下,比较研究了小麦旗叶抗氧化酶活性及膜脂过氧化水平的变化.结果表明,在两种栽培条件下,小麦旗叶抗氧化酶活性及膜脂过氧化水平的变化趋势基本一致.小麦旗叶超氧化物歧化酶(SOD)活性呈波动式变化,过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性为单峰曲线变...     

灌浆期高温对小麦旗叶与非叶器官光合和抗氧化酶活性的影响

为揭示小麦叶与非叶器官抗氧化系统对灌浆期高温胁迫的反应特征,探讨不同品种和不同器官耐热性差异机制,以小麦强耐热品种石家庄8号和弱耐热性品种河农341为材料,于灌浆期用塑料膜搭棚进行增温处理(花后第8天至第22天),研究高温胁迫对旗叶光合速率(Pn)、叶绿素含量、旗叶和非叶器官中丙二醛(MDA)和脯氨酸(Pro)含量及超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)和过氧化物酶(POD)活性的影响。高温处理下,两品种Pn比正常温度下(对照)低18.7%~24.9%,叶绿素含量低5.7%~6.2%;旗叶、旗叶鞘、穗下节、颖片和籽粒的MDA含量和Pro含量均升高,其中MDA升高幅度为旗叶非叶器官,Pro升高幅度为非叶器官旗叶。旗叶、颖片、籽粒的SOD活性和旗叶、旗叶鞘、籽粒的CAT活性以及旗叶、旗叶鞘、颖片的POD活性在高温胁迫初期即诱导增强,而其他器官的抗氧化酶活性则在高温持续一段时间后诱导增强,之后随着高温的持续各器官抗氧化酶活性多表现为低于对照,高温解除后旗叶鞘、穗下节、颖片的SOD活性和旗叶、颖片、籽粒的POD活性有恢复迹象,高温对其他器官的SOD和POD活性以及所有器官的CAT活性造成不可逆影响;总体来看,非叶器官持续抗氧化能力和耐热性强于叶片。石家庄8号叶与非叶器官细胞膜稳定性、抗氧化酶活性均高于河农341,显示其整株耐热性强于河农341,这是石家庄8号在高温胁迫下产量下降幅度低于河农341的重要生理基础。因此认为,非叶器官在小麦适应灌浆期高温逆境中发挥重要作用。     

播期对小麦品种藁城8901籽粒淀粉合成相关酶活性及淀粉组分积累的影响

通过测定旗叶和籽粒中磷酸蔗糖合成酶(SPS)、蔗糖合成酶(SS)、AGP焦磷酸化酶(AGPase)、UGP焦磷酸化酶(UPGase)、可溶性淀粉合成酶(SSS)和束缚态淀粉合成酶(GBSS)的活性,以及蔗糖含量,研究了播种期对藁城8901蔗糖代谢和淀粉合成相关酶活性变化及淀粉组分积累的影响。结果表明,早播和晚播均可降低籽粒直链淀粉积累量,但其支链淀粉积累量随播期的推迟逐渐升高;直链淀粉和支链淀粉积累的最适平均日照时数分别为9.06和11.07 h;支链淀粉积累的最佳日均气温为22.75℃,而直链淀粉积累对温度的适应范围较宽,日均气温在17~25℃之间时,直链淀粉含量与日均气温呈正相关关系。推迟播期使旗叶SPS和SS活性升高,而旗叶蔗糖积累量、籽粒SS、SPS活性和蔗糖积累量均显著降低;籽粒AGPase、SSS活性和支链淀粉积累量明显升高;而UGPase、花后14 d的GBSS活性和直链淀粉积累量显著降低。表明在小麦植株体内存在淀粉积累对蔗糖代谢的反馈调节作用,它主要是通过降低籽粒SPS活性而不是SS活性来实现的。由SS催化的蔗糖降解不是提供小麦籽粒淀粉积累所需底物的惟一途径。在小麦籽粒淀粉合成过程中,AGPase、SSS、UGPase和GBSS均起着重要的调节作用。植株本身可通过反馈抑制籽粒UGPase和某一时期的GBSS活性来调节籽粒中蔗糖向淀粉的转化以及淀粉组分的积累,以维持体内合理的直/支比例。     

盐胁迫下不同小麦品种(系)旗叶衰老特性分析

为明确盐胁迫对不同小麦品种(系)的旗叶衰老特性的影响,笔者选取了7个小麦品种(系),进行了盐碱地条件下旗叶衰老指标的研究。结果表明,随着花后小麦生育期的推移,不同小麦品种(系)在盐碱胁迫下旗叶中的SOD、POD、MDA、游离脯氨酸含量均存在显著差异,但其变化幅度不一致,MDA含量、脯氨酸含量呈现不同程度的增加,‘青麦w04’、‘青麦6号’、‘德抗911’旗叶中的MDA含量增加幅度较小,但脯氨酸含量增加幅度较大。SOD活性呈现不同幅度的下降,‘青麦w04’、‘青麦6号’、‘德抗911’花后旗叶中的SOD活性下降幅度较小。POD活性呈现先上升后下降趋势,开花14天后‘青麦w04’、‘青麦6号’、‘德抗961’旗叶中的POD活性下降速度较慢。可得出结论,盐碱胁迫下‘青麦w04’、‘青麦6号’、‘德抗961’的衰老程度相对较低,耐盐能力相对较强。     

土壤质地对小麦SPS、SS活性及其与淀粉合成关系的影响

在池栽条件下, 研究了黏壤土、中壤土和沙壤土对豫麦49灌浆期旗叶、旗叶鞘、穗茎和籽粒中蔗糖代谢关键酶蔗糖磷酸合酶(SPS)和蔗糖合酶(SS)的活性变化。结果表明, 在3种不同质地土壤上, 小麦灌浆期各器官中SPS和SS活性均呈单峰曲线变化。沙壤土上除了籽粒中SPS活性略低于中壤土外, 其他部位酶活性均最高; 而中壤土籽粒中SPS在灌浆前期及SS在灌浆中后期的活性显著高于其他壤土。中壤土和沙壤土上小麦千粒重和籽粒淀粉含量均显著高于黏壤土, 但中壤土和沙壤土间差异不显著。说明中壤土和沙壤土对小麦的蔗糖合成与降解有一定的影响, 沙壤土有利于小麦营养器官中蔗糖的合成, 而中壤土对小麦籽粒中蔗糖的合成比较有利。相关分析表明, 沙壤土和中壤土上SPS、SS活性与小麦籽粒灌浆速率、支链淀粉和总淀粉积累速率均达显著或极显著相关; 而在黏壤土上, 酶活性与总淀粉积累速率的相关系数(除籽粒SPS外)未达显著水平或相关性小于在其他2种土壤上。中壤土和沙壤土上小麦营养器官中SPS催化的蔗糖合成代谢和籽粒中SS催化的蔗糖降解代谢对籽粒淀粉和支链淀粉的积累具有十分重要的作用。     

叶面肥喷施宝对芥蓝菜农药残留及抗氧化酶活性的效应

为探明叶面肥喷施宝对蔬菜农药残留及抗氧化酶活性的效应,以芥蓝(Brassica albograbra)为材料,在室外栽培条件下研究叶面肥喷施宝对芥蓝菜叶片3种杀虫剂（吡虫啉、毒死蜱和高效氯氰菊酯）残留及其超氧歧化酶(SOD)、过氧化氢酶、过氧化物酶(POD)活性的影响。结果表明,与对照相比,喷施宝能促进芥蓝菜吡虫啉、毒死蜱和高效氯氰菊酯残留的降解,但受使用时间与浓度的影响。叶面肥喷施宝能提高高效氯氰菊酯使用后芥蓝菜过氧化氢酶(CAT)与超氧歧化酶(SOD)的活性和毒死蜱胁迫下芥蓝菜CAT的活性,对过氧化物酶(POD)的影响不显著。喷施宝能明显提高吡虫啉胁迫下芥蓝菜POD的活性,对CAT的影响受使用浓度与取样时间的影响,但对SOD的影响不显著。     

磷锌配施对玉米棒三叶叶绿素含量及超氧化物歧化酶活性的影响

采用盆栽试验,研究了磷锌配施对玉米棒三叶叶绿素含量和超氧化物歧化酶活性的影响。结果表明:适当的磷锌配施能提高玉米棒三叶叶绿素含量和超氧化物歧化酶活性,其中磷贡献最大,交互效应次之,锌作用相对较小。从经济有益角度,在不施磷(P0)和P1水平下均以施锌肥大约80mg/kg土为宜,在P2水平下,以不施锌肥为宜。     

氮、钾、甜菜碱对水分胁迫下夏玉米叶片膜脂过氧化和保护酶活性的影响

采用盆栽试验研究了水分胁迫和适量供水条件下,氮、钾和甜菜碱对2种不同基因型夏玉米陕单9号（抗旱品种）和陕单911（不抗旱品种）各生育期叶片膜脂过氧化和保护酶活性的影响,旨在揭示这些因子通过提高上述酶活性而增强作物抗旱性的生理功能。结果表明,水分胁迫下夏玉米超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）、过氧化氢酶（CAT）活性显著降低,不抗旱品种更甚;而丙二醛(MDA)含量有不同程度升高,抗旱品种的MDA含量和变幅小于不抗旱品种。苗期2个品种对水分胁迫响应较弱,SOD、POD、CAT和MDA均较低;拔节和抽雄期响应强烈,酶活性增高。SOD和POD达到最大值的时间比CAT晚,MDA在全生育期中呈现“升—降—升”的变化规律。施用氮、钾肥和甜菜碱能不同程度地提高夏玉米SOD、POD和CAT活性,降低MDA含量,减缓水分胁迫下膜脂过氧化作用。不抗旱品种施用氮肥增强了水分胁迫条件下叶片SOD、POD、CAT活性,降低了MDA含量,氮肥用量的影响有显著差异;抗旱品种施用低氮效果显著,施用高氮则降低了生育前期酶活性,增加了MDA含量,但生育后期氮肥用量的影响间无显著区别。钾肥和甜菜碱对受水分胁迫的夏玉米表现出比氮肥更突出的效果。而对适量供水条件下的夏玉米,氮、钾肥的作用明显下降,甜菜碱的效果甚至消失。说明施用氮、钾肥和甜菜碱对改善水分胁迫下玉米叶片膜脂过氧化作用和提高保护酶活性有重要贡献。     

高温条件下CO_2对黄瓜SOD、POD和CAT活性及其基因表达的影响

为了探索高温条件下,CO_2对保护酶SOD、POD和CAT活性及其基因相对表达量的影响,以温室嫁接黄瓜为材料,研究高温条件下,CO_2处理后黄瓜叶片中SOD、POD和CAT活性及其基因相对表达量的变化趋势。结果显示,高温条件下,CO_2处理增加了黄瓜叶片SOD、POD和CAT的活性。与常温处理相比,高温结合CO_2处理黄瓜的SOD、POD和CAT活性分别在处理42,28,21 d时差异最大,分别增加了19.1%,50.4%和45.0%。利用Real-time PCR分析SOD、POD和CAT基因相对表达量,结果显示,高温条件下,CO_2处理增加了黄瓜叶片的SOD、POD和CAT基因的相对表达量。高温结合CO_2处理中黄瓜的SOD、POD和CAT基因相对表达量分别在处理28,28,21 d时达到最大值,比常温处理增加了60.7%,70.3%和44.9%。结果表明,高温结合CO_2处理增加了温室黄瓜SOD、POD和CAT的活性及其基因的表达水平。     

锌肥对寒地春玉米生理生化指标的影响

以黑龙江省大庆地区生产上大面积推广的玉米杂交种四单十九为研究对象,分析了6种不同锌肥水平对穗位叶的叶绿素、SOD、POD、MDA、硝酸还原酶、可溶性糖及脯氨酸含量的影响。结果表明,寒地春玉米在Zn3处理时植株长势最好,缺锌和高锌胁迫均抑制植株生长,一定的低锌比缺锌对玉米的影响更大。研究得出,随着锌浓度的升高,SoD活性增加,MDA含量降低。随着Zn2＋浓度的增大,叶绿素含量下降,硝酸还原酶活性降低。Zn3处理下脯氨酸含量最低,比Zn0减少了3．32％。Zn3处理下可溶性糖含量最高,一定的低锌和高锌胁迫可溶性糖含量均有不同程度的降低。     

缓释氧肥对水淹胁迫短梗大参生理生化指标的影响

研究缓释氧肥对短梗大参抗涝特性的生理学机制影响,期望为涝害农林业生产提供理论依据。以短梗大参为研究对象,以水淹为胁迫因子,将短梗大参进行3个水平处理：A水平,正常管护;B水平,单一水淹;C水平,水淹并施加相应的缓释氧肥,运用生理生化方法研究了外施缓释氧肥对水淹胁迫短梗大参在生理水平、生化水平方面的缓解效应和机理。研究结果表明：B水平,水淹第10天,叶绿素含量和根系活力较对照A分别下降了58.2%、86%,MDA含量和质膜相对透性分别是对照A的5.9、2.5倍;超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)活力呈现骤升骤降的变化,15天左右完全失活。C水平,水淹第10天,叶绿素含量和根系活力较对照分别下降了10%、25%,丙二醛(MDA)含量和质膜相对透性分别是对照的2.2、1.9倍;SOD和POD活力曲线小幅度的上升后又下降到对照水平,总体比较稳定。综上所述,缓释氧肥的施加显著缓解了水淹胁迫下短梗大参叶绿素含量和根系活力的下降,抑制了MDA含量的上升,降低了质膜相对透性,提高了SOD、POD的活性,降低了膜脂过氧化程度,减小了水分胁迫造成的伤害,保证了植物的正常生长,说明外施缓释氧肥有利于提高短梗大参对水淹胁迫的耐性。     

铁胁迫对苹果砧木根系活性氧含量及保护酶活性的影响

试验以SH40、M26两种苹果砧木为试材,研究了缺铁胁迫对根系组织中O2^-（超氧阴离子）含量及SOD（超氧化物歧化酶）、POD（过氧化物酶）活性的影响。结果表明：铁胁迫条件下SH加根系内O2^-含量升高,MDA含量降低,O2^-和MDA含量均高于M26根系内的。随着铁胁迫处理时间的延长,M26根系内SOD活性先升高后降低,POD活性一直升高;而SH加根系内SOD酶活性降低,POD活性先升高后降低。M26根系内SOD、POD活性均高于SH40。     

干旱胁迫对不同冬小麦品种幼苗期生理特性的影响

研究小麦幼苗时期生理指标等方面的抗旱特性,为今后抗旱小麦新品种的培育提供基础的理论依据。选用5个肥水类型不同的小麦品种,在20% PEG-6000(w/v)水分胁迫条件下,研究不同冬小麦品种幼苗时期的生理抗旱特性,并对幼苗期抗旱生理指标与抗旱指数做了相关性分析。结果表明,在20%的PEG-6000(w/v)渗透胁迫后,5个小麦品种渗透调节物质可溶性糖和脯氨酸含量均上升,且上升的程度与抗旱性一致;胁迫条件下保护酶系统SOD和POD活性均降低,其中POD活性呈先上升后降低的趋势;膜脂过氧化产物MDA含量升高。与高肥水品种相比,‘青麦7号’和‘鲁麦21’的可溶性糖和脯氨酸含量较高,随胁迫时间延长增加的幅度大;MDA含量积累的速度以及SOD、POD活性降低的速度较为缓慢。其中,可溶性糖含量、脯氨酸含量、SOD活性以及POD活性与抗旱性鉴定指标抗旱指数存在极显著相关性,可以作为小麦抗旱性鉴定的早期生理指标。     

硅肥处理对荞麦幼苗抗旱性的影响

研究不同浓度硅肥对荞麦幼苗抗旱性生理指标的影响, 综合指标比较各处理组的抗旱特性差异,筛选出适宜浓度的硅肥,为干旱地区合理施用硅肥提高荞麦产量提供科学依据。实验以榆荞3号种子为材料,催芽后盆栽,播种前,分别将0.05mol/L、0.10mol/L、0.15mol/L、0.2 mol/L硅酸钾( K2SiO3)溶液一次性施入轻度(田间持水量60%)、中度(田间持水量40%)和重度干旱胁迫(田间持水量20%)土壤中,蒸馏水处理作为对照,当苗长到两叶一心期,测其SOD,POD活性及可溶性糖的含量。结果表明：随干旱胁迫加剧,荞麦幼苗SOD、POD均下降,可溶性糖含量增加;加硅后的各处理组与同一胁迫程度的对照组相比,SOD、POD活性以及可溶性糖含量均有所上升,且在0.05mol/L的硅肥处理后各项生化指标均显著性地高于对照组。因此随灌水量减少,荞麦幼苗受到的干旱损伤加剧,适宜的硅肥有助于缓减荞麦幼苗的干旱损伤,提高其抗旱能力。     

休闲期覆盖和施氮量对旱地小麦幼苗生理特性的影响

为了研究旱地冬小麦休闲期生理特性的变化,采用大田试验研究了休闲期不同覆盖方式对旱地小麦越冬期0~20 cm土壤蓄水量、农艺性状、倒二叶POD和SOD活性、MDA含量的影响及施氮量的调控效应。结果表明,采用渗水地膜覆盖可显著增加越冬期0~20 cm土壤的蓄水量;增加越冬期小麦的株高、主茎叶龄、单株干重;倒二叶的POD、SOD活性升高,MDA含量显著降低。在液态地膜和渗水地膜条件下,0~20 cm土壤蓄水量、MDA含量均以低氮条件下显著最高,高氮处理显著最低,中氮处理居中;POD和SOD活性均以中氮处理显著最高。可见,旱地小麦采用休闲期渗水地膜覆盖+施适量氮肥的栽培措施有利于提高土壤蓄水量,促进旱地小麦生长。