干旱胁迫下玉米苗期根系和光合生理特性的研究

以玉米品种“白单9”和“白单31”为试材在防雨棚内进行盆栽试验,研究中度干旱胁迫下玉米苗期根系的生长特征、光合作用日变化特征和光响应特征的变化。结果表明:干旱胁迫对玉米苗期根系生长和吸收能力的影响不显著,但活跃吸收面积/总吸收面积比值呈现增大趋势,其中“白单9”增加了3.17%,“白单31”增加了6.61%。干旱胁迫明显降低了苗期玉米叶片的光合速率和光能利用效率,“白单9”和“白单31”的日平均光合速率分别下降了29.67%,41.86%,表观量子效率分别减小了0.017,0.022 mol/mol。干旱胁迫减小了玉米叶片的蒸腾速率,缩小了光能利用范围,“白单9”水分利用效率在8:00-12:00时,在50-2 000μmol/(m2.s)光强内高于正常供水,“白单31”在8:00时和16:00-18:00时,在50-600μmol/(m2.s)光强内高于正常供水。     

干旱胁迫对杜仲截干苗生长和光合特性的影响

树木对干旱胁迫的响应方式和机制是树种生态适应性对策的重要特征,对掌握树种生态习性采取合理的栽培技术措施具有重要意义。为阐明土壤干旱对杜仲苗期生长和光合特性的影响,以3年生杜仲截干苗为研究对象,采用盆栽称重法控制土壤含水量,研究充分供水、中度干旱和重度干旱3种不同土壤供水条件对杜仲枝条和根系生长、叶片光合特性的影响。结果表明:1）随着干旱程度的增加杜仲新枝和新根的生物量显著降低,新枝生长量与对照相比减少了30%和50%,新根生长量减少了14.1%和22.6%。2）干旱胁迫对叶片气孔密度和叶脉密度影响显著,气孔密度与对照相比分别增加19.4%和38.2%,叶脉密度增加8.5%和16%。3）叶片的光合能力随着胁迫程度的增加而降低,净光合速率下降了17.9%和33.1%,蒸腾速率下降了24.8%和45.7%,最大净光合速率下降了24.4%和43.1%。4）非光化学淬灭系数增加了77.8%和142%。因此,干旱胁迫抑制了杜仲的生长,新枝和新根生长量显著降低,使其适应干旱环境的自我调节能力显著增强;同时叶通过降低气孔传导性减少蒸腾耗水,增加光能热耗散避免光系统受到损伤,以适应干旱缺水的环境。     

玉米籽粒的败育

本文对玉米果穗败育粒的发生、败育粒的类型、败育发生的时间及其特征,籽粒败育的生理机理及影响籽粒败育的因素等进行了综述;并对减少籽粒败育的可能途径进行了概述与分析。     

干旱条件下锌肥对玉米生长和光合色素的影响

采用盆栽试验,以黑垆土为供试土壤,研究了不同水分条件下施用锌肥对玉米生长及叶片光合色素含量的影响。结果表明,在正常供水和土壤干旱条件下,施用锌肥能明显改善玉米的生长状况。与不施锌肥的对照相比,干旱情况下施锌处理的玉米株高增加10.9%,地上部和地下部干物质较对照分别增加26.1%和51.5%;正常供水条件下,施锌处理的玉米株高、地上部及地下部干物质分别较对照增加9.4%,8.0%和26.0%;正常供水条件下,施锌使玉米叶片叶绿素a增加18.6%,叶绿素b增加13.8%,总叶绿素含量增加13.8%;干旱情况下,施锌使玉米叶片叶绿素a较对照增加7.0%,叶绿素b增加8.0%,总叶绿素含量增加7.5%。通过对玉米光合色素含量和玉米生长指标之间的相关分析,认为玉米光合色素含量对玉米生长有很大影响,光合色素含量降低必然引起作物光合作用的差异,导致产量降低。     

干旱胁迫对2种海棠品种叶片生理和光合特性的影响

以我国北方地区主要种植的2个海棠品种,吉美海棠(Malus‘jimei’)和光辉海棠(Malus‘Guanghui’)为试验材料,分析了干旱条件下2种海棠叶片生理指标及光合PSⅡ功能的变化。结果表明:随着干旱时间的延长,2种海棠根系活力下降,其中光辉海棠叶面积增长缓慢,且可溶性糖质量分数高于吉美海棠。2种海棠叶片丙二醛(MDA)质量摩尔浓度随干旱时间的延长呈上升趋势。干旱15 d时叶片超氧化物歧化酶(SOD)活性比第一天下降3.9%,变化不显著,而光辉海棠叶片过氧化物酶(POD)却提高了77.6%。干旱下光辉海棠叶片的叶绿素含量指数和叶片相对含水率的降低幅度明显大于吉美海棠。干旱下2种海棠叶片的净光合速率(P_n)均明显降低,在干旱1 d时,吉美海棠叶片的P_n稍低于光辉海棠,但是随着干旱时间的增加,光辉海棠叶片P_n的降低幅度明显大于吉美海棠。2种海棠叶片的气孔导度(G_s)、蒸腾速率(T_r)和胞间CO_2摩尔分数(C_i)变化趋势相似,但在干旱10、15 d时,光辉海棠叶片的G_s和T_r均低于吉美海棠。2种海棠叶片的光化学淬灭系数(q_P)、PSⅡ最大光化学效率(F_v/F_m)、电子传递速率(ETR)随着干旱时间的增加均降低,且光辉海棠叶片q_p、F_v/F_m和ETR的降低幅度明显高于吉美海棠;在干旱10 d时,光辉海棠叶片的非光化学淬灭(NPQ)比干旱1 d时升高了72.67%,吉美海棠叶片PSⅡ功能在干旱胁迫下的受抑制程度明显小于光辉海棠,可以考虑以吉美海棠作为我国东北干旱地区主要种植的观赏海棠品种之一。     

不同授粉方式下玉米籽粒品质性状的QTL定位

【目的】对不同授粉方式下玉米籽粒品质性状进行QTL定位,揭示授粉方式对玉米籽粒品质性状的影响,为玉米籽粒品质遗传改良和分子育种提供理论基础。【方法】以优良玉米自交系KA105和KB020及用其构建的201个F_5∶6重组自交系（RILs）群体为试验材料,于2019年在陕西榆林、汉中和杨凌3个地点种植。收集榆林、汉中的开放授粉果穗和汉中、杨凌的自交授粉果穗,开展玉米蛋白质、油分、淀粉、纤维等籽粒品质性状遗传分析,采用完备区间作图法（ICIM）对品质性状进行QTL检测。【结果】玉米RILs群体的蛋白质、油分、淀粉和纤维含量在两种授粉方式下存在差异,开放授粉下的蛋白质和纤维含量极显著低于自交授粉,油分和淀粉含量极显著高于自交授粉。方差分析结果显示,两种授粉方式下各品质性状在不同家系和环境间整体差异显著。相关性分析表明,开放授粉下玉米RILs群体籽粒品质性状含量与其对应的自交授粉下籽粒品质性状含量表现出极显著正相关,且蛋白质含量与淀粉含量呈极显著负相关,与纤维含量呈极显著正相关。共检测到16个QTL,其中开放授粉条件下检测到6个QTL,单个QTL解释的表型变异介于5.84%～14.56%;自交授粉条件下检测到 10个QTL位点,可解释5.69%～14.70%的表型变异。【结论】在两种授粉方式下能同时检测到2个与蛋白质含量相关的QTL（qPro9-1和qPro10）,两种授粉方式下在10号染色体上的临近位置各检测到1个淀粉含量相关QTL（qOSta10-1和qSSta10-2）,在开放授粉和自交授粉条件下各检测到1个纤维素含量相关特异QTL,分别检测到2个和3个与油分含量相关的QTL。     

干旱胁迫下TS-PAA保水剂对雪茄烟生长发育和光合特性的影响

为探究TS-PAA保水剂对干旱胁迫下雪茄烟生长发育及光合特性的影响,以德雪三号雪茄烟为材料进行盆栽试验,测定了不同用量保水剂处理下的植烟土壤含水率、雪茄烟生长发育指标、叶片活性氧含量、抗逆性酶活性和光合特性.结果表明:①随着干旱胁迫程度加剧,施用TS-PAA保水剂能有效提高土壤含水率、雪茄烟根系活力和地上部及根系干鲜重...     

干旱胁迫对马缨杜鹃生长和光合生理特征的影响

【目的】探明干旱胁迫下马缨杜鹃生长指标和光合特性的变化规律,为马缨杜鹃资源的开发利用和抗旱新品种的选育提供依据。【方法】以2年生马缨杜鹃幼苗为研究对象,采用盆栽控水法结合单因素方差分析及回归分析研究不同土壤含水量[80%～100%(CK),60%～80%(FC₆₀)、40%～60%(FC₄₀)、30%～40%(FC₃₀)、20%～30%(FC₂₀)和10%～20%(FC₁₀)]对马缨杜鹃幼苗株高、地径、叶片生长指标(芽长、新叶数、单叶面积和叶片相对含水量等)和光合指标(叶绿素a、叶绿素b和净光合速率等)的影响,确定不同指标的关键土壤含水量阈值,揭示其抗旱能力和适应机制。【结果】干旱胁迫下株高相对生长量为25.68%～49.86%,各处理均低于CK,呈先降后升再降趋势;FC₆₀显著高于FC₄₀、FC₂₀和FC₁₀,FC₄₀显著低于FC₃₀,FC     

败育雄性毛白杨优良无性系的生长性状特征和光合特性

在河北省林业和草原科学研究院院内的试验林内(2019年秋季栽植,每个品种4次重复随机区组设计,每个小区4株,株行距为4 m×4 m),选取败育毛白杨雄株‘1605’(简称‘1605’)无性系、正常可育雄株‘毛白杨1316’(简称‘1316’)无性系的3年生苗木为试验苗木,测定毛白杨无性系花序(花粉)特征、生长形态特征、光合蒸腾特性;采用t检验法、皮尔逊(Pearson)相关性分析法,分析败育毛白杨雄株无性系和可育雄株无性系间生长特性、光合特性的差异,分析性状特征、光合特性与败育特征的相关性。结果表明：‘1605’的花粉萌发率低(0.93%),花粉畸形率较高(25.15%)。‘1605’的比叶质量为89.94 g·m^-2,萌条数量较少,胸径年生长量为3.42 cm,树高年生长量为3.26 m,落叶较晚,树干颜色偏绿色,皮孔形状近圆形,花序较短(9.86 cm)。‘1605’的叶绿素a质量分数(2.53 mg·g^-1)、类胡萝卜素质量分数(0.38 mg·g^-1)均较低。‘1605’的光合速率显著优于‘1316’,且8月份的...     

玉米籽粒败育过程的能量代谢研究

以典型的顶端败育类型和正常类型玉米杂交种为材料,对２种类型果穗不同部位籽粒的能量代谢进行了双向比较研究。败育籽粒的呼吸强度在授粉后的０￣８ｄ（０￣８ＤＡＡ）即明显低于同期发育的正常籽粒,到８ＤＡＡ之后呼吸强度明显减弱,进入表现衰败期。进一步对籽粒的ＡＴＰ含旦、ＡＴＰａｓｅ活性测定亦表现出相同的趋势。研究认为：在败诱导期（０￣８ＤＡＡ）,败育类型顶部籽粒能量代谢水平较低是其库活性不足乃至败育的重要原因之一。     

油菜素内酯对干旱胁迫下烤烟幼苗生长生理及光合特性的影响

【目的】探讨外源2,4-表油菜素内酯(2,4-epibrassinolide,EBR)对干旱胁迫下烤烟幼苗生长的调控效应与生理机制。【方法】以烤烟品种‘豫烟6号’为材料,采用Hoagland营养液水培法,研究不同质量浓度EBR(0,0.10,0.20和0.40 mg/L)对PEG 6000(质量分数15%)模拟干旱胁迫下烤烟幼苗生长、活性氧代谢、抗氧化酶活性和光合荧光特性的影响。【结果】干旱胁迫对烤烟幼苗造成了严重的氧化伤害和光抑制,添加不同质量浓度的EBR后,烤烟幼苗的总根长、总根表面积、根平均直径、根尖数、地上部和地下部鲜质量均明显提高;超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性显著提高,而超氧阴离子(O^-·₂)和丙二醛(MDA)含量显著下降;幼苗叶片的叶绿素相对含量(SPAD)、净光合速率(Pⁿ)、蒸腾速率(T_r)、气孔导度(G_s)、气孔限制值(L_s)和水分利用效率(WUE)明显提高,而胞间二氧化碳浓度(C_i)显著降低;PSⅡ最大光化学效率(F_v/F_m)、PSⅡ实际光化学效率(Φ_PSⅡ)和光化学猝灭系数(qP)显著提高,而非光化学猝灭系数(NPQ)显著降低。上述指标均以0.20 mg/L EBR处理的效果最为显著。【结论】在干旱胁迫下,外源EBR能够通过提高烤烟幼苗的抗氧化酶活性,减轻细胞膜氧化损伤,从而增强烟草幼苗对干旱胁迫的耐受性,并通过提高叶片对光能的捕获与转化能力,增强叶片光合效能,促进烟苗的生长。     

低温胁迫对玉米幼苗光合特性的影响

以3个玉米品种为试材,研究低温胁迫下光合指标的变化。结果表明,随着低温胁迫处理时间的延长和程度的加强,3个品种表现出一致的规律。光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)、PSⅡ最大光能转换效率(Fv/Fm)和光系统PSⅡ的潜在活性(Fv/Fo)呈下降趋势,胞间CO2浓度(Ci)在18℃/9℃、16℃/7℃低温处理下逐渐降低,14℃/5℃低温处理下呈先降低后升高的趋势。水分利用率(WUE)呈先升高之后趋于稳定。由此可知,低温胁迫使叶绿素所吸收的光能被用于光合作用的减少,叶光系统Ⅱ(PSⅡ)活性中心受损,植株通过调节气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)、胞间CO2浓度(Ci)、水分利用率(WUE)来进行自我调控。。     

同步授粉对玉米穗粒数和籽粒早期生长的影响

为探明同步授粉(SP)与自然授粉(NP)玉米果穗不同部位籽粒生育特性,以‘郑单958’为材料,设置5和11株/m~2 2个种植密度处理,比较2种授粉方式对玉米穗粒数的影响以及授粉前子房与授粉后籽粒的早期发育动态变化。结果表明:2个密度处理下同步授粉的玉米穗粒数分别较自然授粉2017年提高1.1%和30.0%,2018年提高1.4%和26.2%。自然授粉果穗顶部子房重和籽粒重在整个早期发育过程中均显著低于果穗底部,而同步授粉处理在吐丝至授粉前,顶部和底部子房重量差异随着授粉时间的延长而逐渐减小,使得授粉当天的二者重量差异不显著。同步授粉显著提高授粉后15 d果穗的生长速率。可见,低密度(5株/m~2)条件下同步授粉对玉米穗粒数影响不显著,但在高密度(11株/m~2)条件下使玉米的穗粒数与果穗生长速率显著提高,这可能是由于同步授粉导致果穗顶部与底部子房与籽粒生长差异变小,同化物向"库"端分配增强有关。     

干旱胁迫下AM真菌对矿区土壤改良与玉米生长的影响

以神东矿区塌陷区退化土壤为供试基质,以玉米为宿主植物,研究在干旱胁迫下,丛枝菌根真菌(arbuscular mycorrhizal fungi)对玉米生长和养分吸收的影响,以及对矿区退化土壤的改良作用。结果表明:干旱胁迫下,接种AMF显著提高了玉米根系侵染率和生物量,玉米叶片相对含水量和叶色值明显高于对照组;接种组玉米地上部分磷、氮、钙和根系部分磷、钾、钙含量显著增加;接种AMF后,玉米根际土壤总球囊霉素和易提取球囊霉素含量分别增加了36.2%和33%,且根际土壤中有机质含量显著增加。由此可见,接种AMF促进了玉米对矿质养分的吸收,缓解了干旱造成的玉米生长的不利影响,提高了根际土壤中有机质含量,对矿区退化土壤改良有重要意义。     

干旱胁迫对桢楠幼树生长及光合特性的影响

【目的】探讨桢楠幼树对干旱胁迫的响应机制,为桢楠幼树栽培的立地条件选择和水分管理提供参考。【方法】以2年生桢楠(Phoebe zhennan S.Lee)幼树为研究对象,采用盆栽控水的方法,对桢楠幼树进行干旱胁迫试验,试验共设7组处理,每隔5d依次对其中1组处理停止浇水,即分别持续干旱0(正常供水,对照),5,10,15,20,25,30d,30d后形成了不同土壤水分梯度,之后测定桢楠幼树在不同干旱胁迫处理下的生长和光合生理指标,并分析其变化规律。【结果】持续干旱0,5,10,15,20,25,30d后,土壤体积含水量(SWC)分别为20.50%,9.26%,7.55%,5.34%,3.86%,2.80%,2.57%。与对照相比,干旱胁迫下,土壤体积含水量显著降低(P0.05)。干旱胁迫程度较轻(处理0～20d)时,桢楠幼树的叶片相对含水量(LRWC)无显著变化;重度干旱胁迫(处理20～30d)时,LRWC显著降低(P0.05)。随着干旱胁迫强度的增加,桢楠幼树的树高生长量和地径生长量均显著降低(P0.05),桢楠幼树叶片的叶绿素总量和类胡萝卜素含量均呈先升高后降低的趋势。干旱胁迫前期(干旱时间≤15d),桢楠叶片的净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)和胞间二氧化碳浓度(Ci)均显著降低(P0.05);干旱胁迫后期(干旱时间15d),Pn、Gs和Tr继续降低,而Ci显著升高,光合活性下降。干旱胁迫下桢楠幼树的表观量子效率、光饱和点、RuBP羧化速率、CO2饱和点均减小,对光能和CO2的利用能力减弱。【结论】干旱胁迫显著降低了土壤体积含水量,从而使桢楠幼树叶片的相对含水量减少,导致气孔关闭,阻碍了桢楠叶片光合色素的合成,减弱了其对光能和CO2的利用能力,进而抑制了桢楠幼树树高和地径的生长,当土壤体积含水量降至3.0%以下时,植株处于枯死状态。     

抽雄期干旱胁迫与复水对不同玉米品种生长及产量的影响

[目的]探讨广西不同玉米品种在抽雄期对干旱胁迫及旱后复水的响应,为玉米抗旱机理研究、抗旱品种选育及广西玉米秋播用种选择提供理论依据.[方法]在大棚内采用桶栽法对桂单0810、迪卡008、正大619、琛玉969和桂单901等5个玉米品种在抽雄期进行4、8、12、16和20 d的干旱胁迫处理及相应胁迫时间后的复水处理试验,每个品种均以正常浇水为对照,分别于相应干旱胁迫时间后的第1 d及旱后复水15 d取样,统计次生根数、最长根长和绿叶数,测定各处理根、冠干物质量,计算各指标与对照的比值;成熟期计算单株果穗产量,以产量为基准计算抗旱系数和抗旱指数,并对抗旱系数进行聚类分析.[结果]干旱胁迫下各玉米品种的冠干重、根干重、次生根数、最长根长和绿叶数均比对照下降,且各指标与对照比值随胁迫时间的延长而下降.复水后,各指标的恢复生长量随胁迫时间的增加而减少;除最长根长在干旱胁迫4 d后复水出现超补偿生长外,其他指标均未产生超补偿效应.桂单0810、迪卡008和正大619在干旱胁迫下各指标的降幅均小于琛玉969和桂单901;复水后,前者的恢复能力又高于后者.桂单0810、迪卡008和正大619的抗旱系数和抗旱指数均高于琛玉969和桂单901,通过抗旱系数的聚类分析,可将5个玉米品种分为两大类,桂单0810、迪卡008和正大619归为抗旱性较强的品种,桂单901和琛玉969归为抗旱性较弱的品种.[结论]桂单0810、迪卡008和正大619在抽雄期受干旱胁迫时根、冠生长所受影响较小,且在复水后能够有效地恢复生长,从而保证较高的生物量及产量,可作为广西秋播玉米抗旱品种推广应用.     

干旱胁迫对不同种源香椿苗木光合特性的影响

以南京、广元、洞口、随州、西峡、安康6个种源香椿苗木为材料进行盆栽试验,研究干旱胁迫对香椿光合作用的影响.结果表明:干旱胁迫下6种源香椿叶片的净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)皆有不同幅度的下降,胞间CO2浓度(Ci)的变化规律不一致.随着胁迫的持续进行,Pn下降幅度减小,抗性较弱的洞口种源的下降幅度最大,复水后恢复...     

外源调节物质对干旱胁迫红椿苗木形态及光合生理的影响

【目的】探明褪黑素（MT）、水杨酸（SA）和茉莉酸甲酯（MeJA）3种外源调节物质对干旱胁迫红椿苗木表观形态及光合生理的影响,筛选对红椿干旱损伤缓解效果最好的外源物质。【方法】以2年生红椿幼苗作为试验材料,通过盆栽控水试验,设置土壤湿度为45%,对红椿进行中度干旱胁迫（MD）处理,在此基础上分别外源施加0.1 mmol/L MT（MD+MT）、0.5 mmol/L SA（MD+SA）和0.4 mmol/L MeJA（MD+MeJA）进行3个缓解试验处理,同时设土壤湿度为70%的正常供水对照（CK）,比较各处理红椿幼苗生长指标、表观形态、气孔和叶肉细胞形态、叶绿素含量、气体交换参数和叶绿素荧光参数的变化情况,运用隶属函数法综合评价3种外源物质的干旱缓解效果。【结果】①中度干旱胁迫(MD)会抑制红椿幼苗地径、株高和叶长等的生长,MD+SA处理可显著缓解干旱对地径和株高的抑制,但MD+MeJA处理对地径生长有抑制作用,MD+MT处理对株高生长有抑制作用。②中度干旱胁迫会损害红椿叶片的表观形态、气孔及叶肉细胞形态,MD+SA处理对红椿叶片脱落、叶色、气孔开闭程度及叶肉细胞形态有明显恢复效果,MD+MeJA处理对红椿叶片萎蔫情况和气孔开闭程度的恢复具有明显缓解效果。③中度干旱胁迫会显著抑制红椿的光合作用,MD+SA处理对干旱胁迫下红椿叶绿素含量、气孔参数和叶绿素荧光参数的抑制有缓解作用,MD+MeJA处理对气孔参数和叶绿素荧光参数有一定缓解作用,MD+MT处理仅对叶绿素荧光参数有缓解效果。④抗旱性综合评价结果显示,MD+SA、MD+MeJA和MD+MT处理抗旱性指标的隶属函数均值分别为0.55,0.52和0.45,表明MD+SA处理对红椿干旱损伤的缓解效果最好。【结论】干旱胁迫条件下,红椿表观形态受损,叶绿素含量下降,气体交换参数和PSⅡ反应中心等光合机构受损;MT、SA和MeJA 3种外源调节物质均可以缓解干旱胁迫下红椿的受损情况,且SA的调节效果最好。     

下种方式和水分胁迫对甘蔗叶片光合特性的影响

研究了水分胁迫条件下桂糖11号和新台糖16号2个甘蔗品种不同下种方式叶片的气体交换参数净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、胞间CO2浓度(Ci)和叶绿素荧光参数基础荧光(Fo)、非光化学猝灭系数(qN)、光化学效率(Fv/Fm)、光合作用电子传递的量子产额(Yield)的表现。在反复干旱区,桂糖11号剥叶不砍种处理,新台糖16号剥叶砍种浸种消毒处理有较高的Pn、Gs和Fv/Fm;2个品种不剥叶不砍种处理都有较高的Pn、Gs、qN、Yield和较低的Fo。直接水分胁迫、反复干旱2种水分胁迫方式2个品种剥叶砍种处理具有较高的Fo和较低的qN、Fv/Fm,Pn最低,气孔限制值(L)也低。这些表现与甘蔗的抗旱性呈密切联系。