冬小麦叶片显微结构和光合特性与产量的关系

为了解冬小麦叶片显微结构和光合特性与产量的关系,采用大田跟踪对比调查方法,对8个高产冬小麦品种的叶片显微结构、光合特征及产量性状进行分析。结果表明,小麦不同叶位叶片主要由规则环状细胞组成,各叶位叶片规则细胞的平均环数为1.7~4.5环。随叶位升高,叶肉细胞平均环数及上表皮和下表皮气孔密度均有增加的趋势。各品种旗叶叶绿素含量最大峰值出现在5月10日前后;旗叶可溶性蛋白含量变化与叶绿素含量变化相似,最大值陆续出现在5月7-20日。各品种叶片叶肉细胞平均环数和平均光合速率均以旗叶最高。但品种间光合势、叶源量的差异与叶肉细胞和叶绿素含量并不完全一致。品种间产量性状的差异主要表现在生物产量与经济系数上。生物产量与倒2叶光合势呈显著正相关,与倒3叶光合势呈极显著正相关。综上可见,光合性能好且光合产物能够有效转运进入籽粒,是小麦品种获取高产的必要特征。     

源库改变对晚播小麦光合及粒重的影响

利用2个不同生态型的小麦品种.通过去掉小穗和剪掉旗叶处理改变源库平衡对晚播小麦后期光合作用进行了研究。结果表明:减少库容对旗叶光合速率、气孔传导、导度、胞间CO_2含量有明显的抑制或降低作用;晚播小麦开花后11d左右旗叶光合速率有一高峰值,处理后品种间保持这一峰值的能力不同;旗下叶的光合补偿作用品种问差异显著,穗部光合也同样表现出基因型的差异;2种处理均导致粒重降低.说明晚播小麦高温逼熟过程中源库作用的特殊性.认为品种间光合补偿作用机制不同。     

灌水对黄淮海冬小麦叶片光合特性的影响

为了解灌水对黄淮海地区冬小麦光合特性的影响,以周麦18、豫农202、豫麦49、郑麦366、矮抗58等5个黄淮海主栽冬小麦品种为材料,比较和分析了越冬水、越冬水+拔节水、越冬水+拔节水+灌浆水3个不同灌水处理下冬小麦开花后叶面积指数、旗叶叶绿素含量、光合参数及水分利用效率的特点。结果表明,随灌水次数减少,小麦灌浆期叶片光合功能衰退加快,叶面积指数和叶绿素含量下降,旗叶净光合速率、气孔导度和蒸腾速率减小,胞间二氧化碳浓度增加,光合作用受非气孔因素的限制增大,同时叶片水分利用效率增加。在不同灌水条件下,矮抗58和郑麦366叶片水分利用效率均较高,而周麦18、豫麦49和豫农202叶片水分利用效率均较低。     

麦棉套作冬小麦灌浆期叶片光合生理特性研究

在大田土壤水肥条件下,于灌浆期对麦棉套作冬小麦不同叶位叶片的净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)、叶肉细胞间隙CO2浓度(Ci)以及叶绿素含量做了连续测定,并对不同叶位叶片的籽粒贡献率做了分析,以研究麦棉套作条件下冬小麦的叶片光合生理特性。结果表明,小麦叶片的Pn和Tr在花后的变化趋势表现一致,且其大小顺序为旗叶(FL)、倒2叶(Cd2L)、倒3叶(Cd3L)、倒4叶(Cd4L)。随着叶片的衰老进程,叶绿素含量迅速下降,倒3叶和倒4叶主要为非气孔限制造成了光合衰退,旗叶和倒2叶前期为气孔限制,后期为非气孔限制,但旗叶非气孔限制引起光合衰退在时间上晚于倒2叶。旗叶对籽粒的贡献率为18.8%,倒2叶、倒3叶和倒4叶分别为14.2%、5.3%和-1.2%。研究认为,叶绿素含量的衰减程度直接影响了小麦叶片光合非气孔限制出现的时间,而与其变化的趋势和数值的大小没有直接关系。小麦下位提前衰老的叶片消耗大于积累,因此对籽粒的充实表现为负效应。     

源库改变对晚播小麦光合及粒重的影响

利用２个不同生态型的小麦品种。通过去掉小穗和剪掉旗叶处理改变源库平衡对晚播小麦后期光合作用进行了研究。结果表明：减少库容对旗叶光合速率，气孔传导，导度，胞间ＣＯ２含量有明显的抑制或降低作用；晚播小麦开花后１１ｄ左右旗叶光合速率有一高峰值，处理后品种间保持这一峰值的能力不同；旗下叶的光合补偿作用品种间差异显著，穗部光合也同样表现出基因型的差异；２种处理均导致粒重降低，说明晚播小麦高温逼熟过程中源库作     

不同落黄类型小麦品种的籽粒灌浆及叶片光合特性

为给不同落黄类型小麦品种的选育提供理论依据,研究了不同落黄类型小麦品种籽粒灌浆和穗、茎、叶对籽粒灌浆的贡献。结果表明,早衰落黄型、灰白落黄型、全身落黄型小麦品种籽粒灌浆特性、叶片叶绿素含量变化和旗叶光合速率均存在较大差异。早衰落黄型和灰白落黄型品种旗叶和倒二叶叶绿素含量衰减发生早,下降速度快,旗叶光合速率低,籽粒物质积累在灌浆前中期多而后期较少;全身落黄型品种叶绿素含量衰减发生晚,下降速度缓慢,旗叶光合速率高,穗、茎、叶对籽粒灌浆的贡献率较大,籽粒平均灌浆速率高,籽粒饱满指数较高。因此认为,全身落黄型是小麦高产育种选择的重要指标。     

水分对不同年代主栽冬小麦品种光合特性的影响

为明确不同水分条件下不同年代主栽冬小麦品种更替过程中气体交换参数和叶绿素荧光参数的演变规律及其对水分胁迫的响应机制,以河南中部麦区20世纪50年代以来不同时期主栽的6个冬小麦品种为材料,研究了返青后不灌水、返青后灌拔节水、返青后灌拔节水和灌浆水三种水分条件下,冬小麦旗叶叶绿素含量指数、气体交换参数与叶绿素荧光动力学参数的变化及其对水分胁迫的响应。结果表明,在冬小麦品种改良过程中,20世纪90年代及以后的品种旗叶生育后期叶绿素含量高;光合速率的最大值无明显优势,但高光合速率值持续时间长,蒸腾速率受环境影响减弱,胞间二氧化碳浓度变化幅度小;气孔导度、灌浆期原初光能转化效率高于早期品种。品种和水分交互作用显著。在拔节和灌浆期灌水改善了冬小麦旗叶光合作用的外在和内在特征,有利于旗叶光合产物积累和籽粒充实。     

氮肥水平对限制灌溉下冬小麦旗叶光合性能及产量的影响

为了解氮素营养供应与小麦节水效果的关系,以周麦22为材料,采取大田试验研究了不同氮肥水平对限制灌条件下冬小麦旗叶光合性能及产量的影响。结果发现,与正常灌水相比,限制灌溉降低了小麦旗叶叶绿素含量、净光合速率、气孔导度和蒸腾速率,提高了小麦旗叶胞间CO2浓度;限制灌溉条件下,与不施氮肥相比,增施氮肥能明显改善小麦旗叶光合性能。从产量来看,充分灌水有利于小麦产量提高,而限制灌溉条件下,灌水时期提前或增施氮肥能不同程度提高小麦产量。以上结果说明,增施一定量的氮肥能明显改善限制灌溉条件下冬小麦花后旗叶光合性能,提高小麦产量和水分利用效率。     

弱光对小麦花后旗叶光合及籽粒灌浆的影响

为给小麦的高产优质栽培提供理论依据,选用优质小麦品种济麦20为试验材料,在大田试验条件下研究了灌浆期弱光对小麦光合及籽粒灌浆进程的影响。结果表明,弱光处理后,旗叶净光合速率和光合色素含量（除叶绿素b）显著降低,灌浆中期弱光处理下小麦旗叶净光合速率降低的主要原因是气孔限制因素,而前期、后期弱光处理是非气孔因素造成的。弱光对旗叶叶绿素a的影响大于叶绿素b。弱光胁迫显著降低小麦产量和粒重,且产量和粒重对不同灌浆时期弱光胁迫的响应不同。灌浆中期弱光胁迫对小麦产量及粒重的形成影响最大,其中弱光胁迫对小穗下位籽粒粒重的影响大于上位籽粒粒重。弱光处理后籽粒粒重的降低主要是平均灌浆速率显著降低所致,而灌浆持续期长短对其影响较小。弱光胁迫下小麦光合同化产物不能满足灌浆需求,是导致其产量及粒重降低的主要原因之一。     

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。     

化学调控剂对冬小麦光合特性及产量的影响

为给化学调控剂在高产栽培中的应用提供依据,采用裂区试验设计,以小麦品种(系)西农39、普冰143和普冰476为材料,以清水为对照(CK),在拔节期和孕穗期分别喷施250mg.L-1多效唑(MET)和150mg.L-1水杨酸(SA),分析了化学调控剂处理后冬小麦旗叶光合特性和产量的变化。结果表明,喷施MET显著提高了西农39和普冰143的旗叶光合速率和叶绿素含量,并显著提高了三个品种的产量、穗数和穗粒数;喷施SA显著提高了普冰476的光合速率和叶绿素含量,也显著提高了普冰143的光合速率,且SA处理均显著增加了三个品种(系)的产量、穗数和千粒重,对穗粒数无显著影响。喷施MET和SA对冬小麦功能叶片蒸腾速率和气孔导度也有影响,且提高了冬小麦的抗旱能力,其中喷施SA的效果较为显著。     

Varietal Differences in Photosynthetic Rates in Rice Plants,with Special Reference to the Nitrogen Content of Leaves

Abstract

The photosynthetic rate in the fl ag leaf of rice at the full heading stage was examined in three japonica varieties, Koshihikari, Aikoku and Asanohikari, and the indica high-yielding variety Takanari at the same level of leaf nitrogen. At an ambient CO₂ concentration of 350 µL L-₁, Takanari had a higher photosynthetic rate and stomatal conductance than the japonica varieties when plants were compared at a leaf nitrogen content of approximately 1.5 g m-₂. Stomatal conductance increased considerably with increases in leaf nitrogen content in the japonica varieties. As a result, at a leaf nitrogen content of approximately 2.0 g m-₂, differences in terms of the photosynthetic rate among varieties were small. By contrast, there were no clear varietal differences in Rubisco content at any identical nitrogen content of leaves. We conclude that stomatal conductance is responsible for the varietal differences in photosynthetic rate examined at the same leaf nitrogen content.     

不同土壤肥力下旱后复水对冬小麦光合特性及水分利用效率的影响

为给冬小麦节水高产栽培提供理论依据,采用盆栽试验,研究了不同土壤肥力下返青后干旱及拔节期复水对冬小麦光合特性和水分利用效率的影响。结果表明,同一土壤水分条件下,光合速率、蒸腾速率、气孔导度、胞间CO2浓度均随土壤肥力的降低而降低;同一土壤肥力下,光合速率、蒸腾速率、气孔导度、胞间CO2浓度均随干旱程度的增加而降低。干旱胁迫复水24 h后,光合速率、蒸腾速率、气孔导度、胞间CO2浓度均出现了补偿或超补偿效应,但中度干旱恢复度大于重度干旱。光合速率以HA处理（高肥力、最大田间持水量的85%）最高,单叶水分利用效率在干旱胁迫下和复水24 h后均以HB处理（高肥力、最大田间持水量的55%）最高。以上结果说明,冬小麦返青期中度干旱条件下,高肥力土壤有利于复水后光合系统恢复和单叶水分利用效率提高,而重度干旱下贫瘠土壤应减少基肥的施入量。     

小麦氮素高效利用基因型的农艺性状及生理特性

为给小麦氮高效型品种选育和栽培调控提供理论依据,采用大田试验,以14份小麦品种为材料,研究了不同氮效率品种的农艺性状及生理特性的差异。结果表明,不同小麦品种间产量和氮素利用效率具有显著差异。基于氮肥吸收效率和氮肥农学效率将参试材料分为氮高效型、中效型和低效型。与氮中效型和低效型品种相比,氮高效型品种具有较高的产量、干物质和氮素积累量;在农艺性状上,氮高效型品种具有较高的粒重、收获指数(HI)、叶面积指数(LAI)和开花期旗叶面积;在生理上,氮高效型品种开花期旗叶的叶绿素含量、氮含量、净光合速率、硝酸还原酶活性和谷氨酰胺合成酶活性较高,而成熟期旗叶氮含量较低。聚类分析表明,淮麦30、徐麦32、矮抗58和扬麦16为氮高效型品种。经相关分析,小麦粒重、HI、LAI和开花期旗叶的面积、叶绿素含量、氮含量与氮效率呈显著正相关,小麦成熟期旗叶氮含量与氮效率呈显著负相关,这些指标可作为氮高效型小麦品种筛选的依据。     

NaCl胁迫对不同耐盐性水稻某些生理特性和光合特性的影响

选取较耐盐的水稻品种‘HH11’、‘JX99’和盐敏感水稻品种‘YSXD’,设置6个土壤NaCl浓度处理(0、1、2、3、4 g/kg),在防雨棚下盆栽并培育至孕穗期,分析NaCl胁迫对不同耐盐性水稻生理生化及光合特性的影响,结果表明:(1)NaCl胁迫抑制水稻的生长,表现为随着NaCl浓度增加,水稻的株高逐渐降低,但在3～4 g/kg土壤含盐量下耐盐水稻的株高显著高于盐敏感水稻品种。(2)耐盐水稻和盐敏感水稻的可溶性总糖对NaCl胁迫的响应差异明显,在1～4 g/kg NaCl胁迫下,盐敏感水稻叶片可溶性总糖显著降低,但是耐盐水稻可溶性总糖大量合成并积累,并且显著高于盐敏感品种。(3)NaCl浓度增加迫使水稻叶片丙二醛不断积累,导致细胞膜透性逐渐增大,但是耐盐水稻丙二醛的积累量较少,细胞膜受盐害程度显著小于盐敏感水稻。(4)NaCl胁迫抑制了水稻光合速率,但不同的NaCl浓度下导致水稻品种光合速率下降的原因各有差异,其中在0～1 g/kg NaCl胁迫下盐敏感水稻光合速率降低是非气孔因素导致的,而在2～4 g/kg NaCl胁迫下是由气孔因素造成的;0～2g/kg盐浓度下耐盐水稻HH11的光合速率降低是非气孔因素导致的,3～4 g/kg盐浓度处理是由气孔因素导致的;气孔因素是0～4 g/kg盐处理耐盐水稻JX99的光合速率降低的主要原因。(5)盐胁迫下耐盐水稻的叶片蒸腾速率显著降低,并且显著低于盐敏感水稻,相反水分利用效率和气孔限制值却明显升高,并且显著高于盐敏感水稻品种,表明盐浓度增加迫使耐盐水稻气孔阻力增大,减少水分的流失,抑制了蒸腾速率,使耐盐水稻叶片保持较高的水势;同时提高了叶片水分利用效率,碳同化效率提高,以满足耐盐水稻正常代谢生理需求,进行正常生命活动。     

土壤干旱对抗旱品种洛麦9133拔节期生理特性的影响

为揭示冬小麦拔节期对干旱胁迫的响应机制,采用盆栽试验对不同土壤干旱条件下洛麦9133拔节期的生理特性进行了研究.结果表明,拔节期叶水势、叶相对含水率、叶绿素含量、根系活力、蒸腾速率和光合速率均随土壤水分的减少而呈降低趋势;叶饱和亏、叶绿素a/b、叶片可溶性糖含量、脯氨酸含量、质膜透性、POD活性以及水分利用效率均呈增加趋势.这说明在干旱胁迫下,冬小麦通过降低水势、相对含水率、根系活力和蒸腾速率,增加渗透调节物质可溶性糖、脯氨酸含量和增强POD活性等生理上的变化以提高抗旱性,从而使其适应干旱逆境.