玉米自交系苗期耐低磷基因型的筛选

在土沙混合基质中设置高磷(97.66μg/g速效磷)、低磷(17.11μg/g速效磷)两种供磷水平,对所收集的40个玉米自交系进行了苗期耐低磷营养特性的分析.结果发现,在低磷胁迫下,供试材料大多数属于磷中低效吸收和低效利用型,只有1个自交系具有高效吸收和高效利用型特性,从一个侧面反映了我国玉米种质资源中耐低磷胁迫基因型的缺乏。     

大豆耐低磷鉴定指标研究

选用8个磷营养利用效率有差异的不同基因型大豆品种,设计0,0.5,1.0,1.5,2.0 mmol·L-15种磷元素浓度进行全生育期水培试验,研究了磷对大豆主要农艺性状的影响.结果表明:不同磷营养水平对大豆株高、底荚高、分枝数和主茎节数的影响不显著,对单株荚数、单株粒数、单株产量及盛花期叶面积的影响极显著,对百粒重的影响显著.单株荚数、单株粒数、单株产量、盛花期叶面积、百粒重与磷水平显著相关,初步认为,这些受磷影响显著且与磷显著相关的性状可作为耐低磷鉴定的指标.     

节水灌溉条件下不同施磷量对冬小麦磷素吸收利用的影响

为提高节水灌溉条件下小麦磷素利用效率,以济麦22和石优20为材料,设置60、120和180 kg P₂O₅·hm^-2三个磷素供应水平（分别用P₆₀、P₁₂₀和P₁₈₀代表）研究了节水栽培下磷素（P）用量对小麦P吸收和利用特性的影响。结果表明,供试小麦品种在各生育时期植株干重均随施P水平增高而提高;低P（P₆₀）水平下石优20植株干重较大,在高P（P₁₈₀）水平下济麦22则植株干重较大。两小麦品种各生育时期植株P含量均以高P处理下较高,且石优20高于济麦22。随施P水平的增高,小麦植株P累积量增多, P累积速率增大,以开花至成熟期P累积速率较高,且施P水平对P累积速率有正向调控作用。成熟期,植株各器官的干重、P累积量和P分配比例均以籽粒最高,茎秆和叶鞘及叶片次之,颖壳和穗轴最低;各器官P含量以籽粒最高,茎秆、叶鞘、颖壳和穗轴次之,叶片最低,表明生育后期植株体内P素主要向籽粒转运、积累。低P和中P（P₁₂₀）处理下,石优20产量显著高于济麦22;高P处理下,石优20的产量较济麦22低。随供P水平的提高,植株花前的P转运量和P转运效率增大,但P贡献率、P利用效率和P肥偏生产力下降。不同品种相比,石优20植株的花前P转运量和营养器官P贡献率与济麦22相近,但石优20的P收获指数、花前P转运效率、P利用效率和P肥偏生产力较济麦22低。研究表明,节水条件下,小麦养分高效品种石优20在低P水平下具有较高P吸收能力和籽粒产量,适当施P可增强济麦22植株生育后期P的吸收、利用能力和高产潜力。     

玉米苗期耐低磷基因型的筛选与鉴定

在四川两个生态地区对76个玉米自交系进行了低磷胁迫筛选试验。大田种植条件下,通过对苗期部分性状耐低磷的变异系数、变异范围、平均值以及性状间的相关分析,结果表明:相对生物产量、相对株高、相对茎粗以及叶片缺素指数可作为耐低磷基因型筛选和评价的指标。根据上述指标,发现178、RP125、99S2052-1、99S2052-2、9809-1共5个自交系在两个试验点都表现出较好的耐低磷特性;9792-2、郑58、9508B等36个自交系在两个试验点都表现出低磷敏感特性;99S2052-3、316158、2396、吉842、20FS207等15个自交系对低磷胁迫的反应不稳定。同时还提出了在不同生态地区以偏低含磷量进行大田耐低磷玉米种质的筛选鉴定方法。     

玉米杂交种苗期耐低氮鉴定及指标筛选

以29份“吉单”号玉米杂交种为材料,以先玉335(耐低氮)为对照,在正常氮和低氮水平处理下进行苗期水培试验,测定根部和生物量相关的14个指标。利用耐低氮系数进行相关性分析、主成分分析、聚类分析和回归分析等方法鉴定和筛选具有耐低氮特性的玉米杂交种。结果表明,不同氮处理下,玉米杂交种苗期各项指标均有显著影响,但影响程度在各杂交种和指标间均有不同。主成分分析将14个单项指标转化为4个综合指标,经杂交种耐低氮综合评价,通过聚类分析将供试玉米杂交种分为3种类型,其中,耐低氮型4份、中间型14份、低氮敏感型12份。通过逐步回归分析得出,叶绿素含量、株高、地上部鲜重、地下部鲜重、根尖数和根冠比的耐低氮系数可作为鉴定玉米自交系苗期耐低氮特性的主要指标。     

玉米耐低钾胁迫鉴定指标的筛选

在缺钾土壤上种植耐性不同的玉米杂交组合,进行耐低钾鉴定指标的筛选试验.以穗粒重胁迫指数为标准,对玉米植株和穗部性状胁迫指数等参考指标进行相关分析.结果表明:苗期叶片症状指数与穗粒重胁迫指数具有极其显著的相关性,因此,采用苗期叶片症状指数作为鉴定指标,具有快速鉴定、早期筛选、省工省时、节约试验用地等优点。     

冬小麦花期生理形态指标与卫星遥感光谱特征的相关性分析

为提高冬小麦花期长势遥感监测的精确性与普适性,在集丘陵地、河滩地及平原地为一体的冬小麦种植区域设计了田间试验,利用卫星影像信息结合地面GPS定点试验数据,在分析利用遥感技术监测冬小麦花期LAI和生物量两个主要群体长势指标可行的基础上,对卫星遥感光谱信息与冬小麦花期的主要生理生化指标(叶片叶绿素含量、叶片类胡萝卜素含量、叶片水分含量和叶片氮素含量)进行了综合分析.结果表明,NDVI(归一化植被指数)与LAI、叶片氮素含量和叶片水分含量的相关性较好,RVI(比值植被指数)与生物量和叶片类胡萝卜素含量的相关性较好,GVI(绿度植被指数)与叶片叶绿素含量的相关性较好,且均达到显著水平.说明NDVI、RVI及GVI是较为理想的可用于监测冬小麦花期生理形态指标的敏感遥感指数.进一步以这些敏感遥感指数作为因变量建立了冬小麦花期生理形态指标的遥感监测模型.利用本模型可以反演多个生理形态指标,便于对冬小麦花期的长势情况进行综合分析与判断.     

青稞苗期耐低磷能力评价

为从52个西藏青稞地方品种中筛选出耐低磷材料,通过苗期水培试验,设置缺磷(0.5μmol·L~(-1))和对照(0.5 mmol·L~(-1))两种处理,测定不同磷营养条件下青稞材料的生物量、根冠比、磷利用效率和酸性磷酸酶活性等指标,并利用主成分分析和隶属函数加权平均和聚类分析法对青稞的耐低磷能力进行综合评价。结果表明,52份青稞材料的综合评价值(D)范围为0.263～0.815,平均值为0.508。经聚类分析,将这些地方品种分为四大类。其中,第一类共11个品种(长芒白青稞、鄂嘎宗、扎仁、穷结黄六棱、满都、白青稞4、白青稞5、短芒青稞、分枝青稞、乃木、白青稞6),D值范围为0.263～0.372,平均值为0.325,磷利用效率最低,耐低磷能力差;第二类共23个品种,D值范围为0.406～0.556,平均值为0.525,磷利用效率和耐低磷能力稍好;第三类共16个品种,D值范围为0.586～0.719,平均值为0.597,磷利用效率较高,较耐低磷;第四类共2个品种(阿曼都、拉萨紫青稞),D值范围为0.781～0.815,平均值为0.798,磷利用效率最高,耐低磷能力强,可以用于青稞磷高效和耐低磷育种。     

外源ABA及其合成抑制剂对冬小麦叶片抗寒指标的影响

为了研究外源ABA及其抑制剂对低温下冬小麦生理生化指标的影响,以冬小麦东农冬麦1号为试验材料,于三叶期分别叶面喷施10 μmol·L^-1 ABA、5 mmol·L^-1 钨酸钠和50 μmol·L^-1 氟啶酮,田间自然降温条件下,分别于10 d平均最低温度达到4、0、-10、-25 ℃时取叶片测定相关生理生化指标。结果显示,随着温度的降低,各处理组小麦叶片的可溶性糖、可溶性蛋白含量先升后降,在0 ℃达到峰值;脯氨酸、丙二醛（MDA）含量和超氧化物歧化酶（SOD）活性逐渐升高。经ABA处理后,小麦叶片的可溶性糖、可溶性蛋白、脯氨酸含量及SOD活性显著高于对照组,但不同温度下的变化水平有所差异;MDA含量低于对照组,在0 ℃时差异显著,说明外源ABA可提高冬小麦抗寒能力。两种合成抑制剂处理后,小麦叶片的可溶性糖、可溶性蛋白、脯氨酸含量和SOD活性（除0 ℃）均显著低于对照组,MDA含量（除4 ℃）显著高于对照组,说明其对小麦的效应与ABA处理相反,可降低冬小麦抗寒性。钨酸钠处理组各项指标与ABA处理相比变化差异显著,氟啶酮处理组各项指标与ABA处理相比差异极显著,说明ABA在参与冬小麦抗寒性的调控过程中起着重要作用,且氟啶酮对冬小麦抗寒能力影响更大。     

氮高效水稻品种苗期耐低磷种质的筛选与鉴定

以先前通过田间试验筛选出来的36个氮高效水稻品种为供试材料,在苗期进行了耐低磷筛选,并对获得的3个耐低磷和2个低磷敏感品种响应磷素胁迫的生理机制进行了初步研究。结果表明:1)正常供磷和低磷条件下,所有调查性状的相对值(低磷/正常供磷)中,相对根系干质量、相对地上部干质量、相对根冠比和相对分蘖数均具有较大的品种间变异(变异系数分别为16.9%、10.9%、11.4%、16.3%)。相关分析表明,它们呈显著或极显著正相关。因此,这4个性状可以作为水稻苗期耐低磷筛选的评价指标。2)在低磷条件下,筛选出的3个耐低磷品种比2个低磷敏感品种的根系生长旺盛且活力强,P吸收动力学参数中Km、Cmin小,而Vmax大,酸性磷酸酶(APase)活性升幅大,磷效率在两者之间也存在显著差异。同时,不同耐低磷品种适应低磷胁迫的调节机制也有所不同。表明筛选氮磷双高效的水稻品种是可行的,同时也为后续基因定位和遗传机制的研究提供了材料和生理学依据。     

渗透胁迫条件下不同抗旱性小麦品种萌发期生理生化指标的变化

为给小麦苗期抗旱鉴定提供依据。以17个抗旱性不同的小麦品种为材料,在渗透胁迫（-0．975MPa）条件下。研究了小麦萌发后期部分生理生化指标的变化,并在旱棚池栽控水条件下对品种的抗旱性进行了比较鉴定。结果表明,在渗透胁迫条件下,不同小麦品种萌发期胚芽鞘的脯氨酸含量、胚芽鞘和胚根的MDA含量升高,而胚芽鞘和胚根的SOD、CAT活性以及可溶性蛋白质含量下降。其中胚芽鞘脯氨酸含量、CAT活性、SOD活性均与抗旱指数、抗旱系数相关极显著,反映抗旱性强弱趋势基本一致,可作为小麦早期的抗旱性鉴定指标。渗透胁迫条件下胚芽鞘脯氨酸、CAT和SOD的T／CK值（胁迫测定值／对照值）分别大于2．2、0．8和0．8为强抗旱性品种,而抗旱性弱的品种则分别小于1.5、0．65和0．4。     

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.     

冬小麦氮磷营养特征及其与土壤养分动态变化的关系

通过田间试验,研究了冬小麦氮、磷营养特征、土壤养分的动态变化及二者的关系。结果表明,返青前冬小麦吸收氮、磷很少,返青后均迅速增多,至孕穗－灌浆初期达一生吸收的高峰（ＮｏＰｏ吸氮在拔节－孕穗阶段达高峰）。灌浆以后,氮磷营养不同,磷素吸收仍维持较高水平,而且灌浆初期至成熟阶段积累的磷素所占比值较大;氮素则积累减少２８．２７％－３１．１９％。越冬前至返青期,土壤碱解氮和速效磷均比较稳定。返青后氮磷变化明     

不同冬小麦品系对UV B的生理响应

为了解不同小麦基因型对UV-B增强响应的生理差异,以植株生长对UV-B呈正响应的冬小麦品系农大6081和呈负响应的冬小麦品系9305031-2为材料,在人工气候室内于出苗后每天用强度为15 μW·cm-2的UV-B照射6h,比较了两个品系生长、光合、UV吸收物质、膜透性、H2O2积累量与清除能力等指标的差异.结果表明,UV-B辐射处理后,农大6081株高、干重、PSⅡ活性、SOD和CAT活性,以及叶片可溶性蛋白、类胡萝卜素和类黄酮等UV吸收物质的含量增加,叶片H2O2含量降低,膜系统的电解质渗漏有所缓解,活性氧的生成得到有效控制;而9305031-2的SOD、CAT活性没有提高,类胡萝卜素含量、叶绿素含量、株高、叶面积、干重、PSⅡ活性下降.说明农大6081与9305031-2生长对UV-B辐射的响应差异可能与活性氧生成和清除能力不同有关.     

耕作培肥对冬小麦产量构成及叶片生理特性的影响

为了明确豫中麦区合理的耕作培肥模式,研究了该麦区不同耕作深度(耕深30 cm、20 cm)、施无机肥(小麦专用肥,以下称\"专用肥\")、无机肥混有机肥(鸡粪和饼肥)对冬小麦产量构成和生理特性的影响.结果表明,各处理间单位面积穗数差异不显著,穗粒数差异显著.千粒重浅耕下专用肥配施鸡粪最高,深耕下专用肥配施鸡粪最低,差异极显著;理论产量处理间存在显著差异,深耕下专用肥配施饼肥最高,浅耕下施专用肥最低,耕作施肥对理论产量有显著影响(F=2.946*),施肥对理论产量影响显著(F=5.146*).灌浆中期不同耕作施肥处理对总叶绿素含量影响极显著(F=5.474**)、对NR活性影响极显著(F=7.46**)、对可溶性糖含量影响显著(F=6.168*),总叶绿素含量与NR活性和可溶性糖含量成负相关,与成熟期千粒重成正相关;NR活性与可溶性糖含量成正相关,与成熟期千粒重成负相关;可溶性糖含量与成熟期千粒重成正相关.本研究表明,深耕下专用肥配施饼肥是豫中麦区最好的耕作培肥方式.     

核麦间作模式下种植密度对冬小麦叶片生理特性的影响

为探究核麦间作模式下种植密度对冬小麦旗叶生理特性的影响,于2016-2017年设置450万株·hm~(-2)(M1)、525万株·hm~(-2)(M2)、600万株·hm~(-2)(M3)、675万株·hm~(-2)(M4)和750万株·hm~(-2)(M5)5个种植密度,研究了核桃树冠下区和远冠区下冬小麦旗叶SPAD值、叶绿素荧光参数、光合特性及产量对种植密度的响应。结果表明,随着种植密度的增大,核桃树冠下区冬小麦旗叶的SPAD值、净光合速率(P_n)、蒸腾速率(T_r)、气孔导度(G_s)、最大光化学效率(F_v/F_m)、实际光化学效率(Φ_(PSII))和产量均不同程度降低,在远冠区各指标均呈先升后降趋势,且基本在M2处理达到最大,且冠下区各种植密度处理的冬小麦旗叶P_n、T_r、G_s、F_v/F_m、Φ_(PSII)均低于相应远冠区。冠下区和远冠区的籽粒产量分别以M1和M2处理最高,分别为3 212.19和3 911.12kg·hm~(-2)。综合来看,在核麦间作模式下,冬小麦种植密度应控制在450万～525万株·hm~(-2)。     

水分胁迫条件下氮素营养对不同冬小麦基因型的生理效应

为给旱地小麦高产栽培和氮素高效利用提供依据,以水氮高效型品种小偃22和水氮低效型品种小偃6号为供试材料,通过水培试验,研究了水分胁迫下介质氮素营养对冬小麦幼苗根系和冠层干重、叶片相对含水量、根系活力、叶片叶绿素含量(SPAD值)等生理指标的影响.结果表明,水分胁迫和介质氮素供应对小麦幼苗各生理指标均有显著影响.水分胁迫下,介质供氮显著提高冠层干重、叶片相对含水量、根系活力及叶片叶绿素含量,降低根干重.而在供氮条件下.水分胁迫导致小偃22根系和冠层干重均明显降低,而小偃6号根系和冠层干重均明显增加,两个品种的叶片相对含水量(P<0.05)和根系活力(P>0.05)显著降低,培养阶段前期的叶片叶绿素含量提高.在介质缺氮条件下,水分胁迫使小偃22和小偃6号冠层干重分别增加和下降,两个品种根干重和叶片叶绿素含量均明显下降,叶片相对含水量和根系活力均增加.说明改善介质氮素营养可增强水分胁迫下小麦抗旱能力,促进冠层干物质积累,同时也增大小偃22根、苗干物质积累和两个品种叶片相对含水量对水分胁迫的敏感性,而降低了小偃6号根系和冠层干物质积累及两个品种根系活力和叶绿素含量对水分胁迫的敏感性.     

猪粪和羊粪对盐碱障碍粮田冬小麦生理特征和产量的影响

为探明不同有机肥施用条件下河北低平原咸水补灌区盐碱障碍粮田冬小麦的耐盐抗氧化特征,设置常规施肥(CK)、推荐施肥(RC)以及在RC基础上猪粪和羊粪各3个施用量(低量：9 t·hm^-2;中量：18 t·hm^-2;高量：27 t·hm^-2)处理,分析了不同处理下盐碱田冬小麦生长、碳氮代谢、抗氧化特性及产量的差异。结果表明,高量猪粪和羊粪处理下小麦孕穗期单株分蘖数较RC处理分别提高了18.42%和23.68%;高、中量猪粪和羊粪处理下干物质积累量在孕穗期、开花期和收获期较CK和RC处理均显著提高,其中在收获期高量猪粪处理的增幅分别为24.54%和24.60%,高量羊粪处理的增幅分别为29.94%和29.99%;高量猪粪和羊粪处理较CK和RC处理均显著提高了冬小麦花后旗叶可溶性蛋白、可溶性糖、游离氨基酸含量及SOD、POD活性,降低超氧阴离子自由基积累量,其中羊粪较猪粪显著提高了可溶性糖含量。高、中量有机肥处理提高了穗数和千粒重,增产效果显著,其中高、中量猪粪处理较CK分别增产15.09%和8.95%,高、中量羊粪分别增产22....     

灌浆期冬小麦生理特性和产量对不同灌水量的响应

为了解小麦灌浆期旗叶生理特性和产量对灌水量的响应,以小麦品种衡6632、石农086和济麦22为供试材料,通过旱棚和大田试验,设置春季不灌水（W0）、灌拔节水（W1,75 mm）和灌拔节+开花水（W2,150 mm）3个处理,比较分析了不同灌水量下三个品种灌浆期旗叶抗氧化和渗透调节能力及产量的差异。结果表明,旱棚条件下,与W0处理相比,W1和W2处理显著提高了各品种旗叶超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）和过氧化氢酶（CAT）活性,显著降低了丙二醛、脯氨酸和可溶性糖含量,显著增加穗粒数及产量,其中石农086和济麦22的W2处理产量均显著高于W1处理。大田条件下,与W0处理相比,W1和W2处理均显著提高了三个品种旗叶SOD、POD和CAT活性,降低脯氨酸和可溶性糖含量,显著增加有效穗数和产量,各品种产量在W2 与W1处理间无显著差异。这说明春季灌水能不同程度增强小麦抗氧化能力,提高籽粒产量。     

强筋冬小麦品种藁8901的优化施肥技术

通过对氮、磷、钾三因素旋转回归设计,以小麦产量和品质性状为目标,对强筋冬小麦品种藁8901的优化施肥技术方案进行了研究。结果表明,氮、磷、钾三因素对藁8901的产量和品质指标的影响各不相同。对产量和品质指标的作用大小顺序依次为氮〉磷〉钾,氮肥是影响该品种产量和品质指标的首要因素。通过藁8901产量和品质指标与氮、磷、钾三因素关系的回归方程进行多目标综合决策,模拟筛选出多个优化施肥量厦配合方案。入选方案的施肥量范围为N239．25～300kg／hm^2,P2O5 150～300kg／hm^2,K2O 112．5～225kg／hm^2。