玉米–大豆带状种植中套作高光效玉米窄行穂位叶光合特性对弱光胁迫的响应

玉米–大豆带状套作模式下,宽窄行种植玉米,窄行叶片存在着明显的光限制现象。采用低(A1:众望玉18)、中(A2:川单418)、高(A3:荣玉1210)光效玉米品种,玉米–大豆带状套作种植模式,带宽固定为2 m,每带种植2行玉米2行大豆,设置大豆行距40 cm和玉米不同的窄行行距(B1:20 cm; B2:40 cm; B3:单作)。探究套作高光效玉米窄行穂位叶在不同窄行光胁迫下的光合指标差异。结果表明,与低光效和中光效品种玉米相比,套作常规行距(40cm)下,高光效玉米品种(荣玉1210)窄行穗位叶光合速率、PEPCase活性分别显著高出46.9%、230.1%和11.8%、13.98%;对弱光(10:00前、16:00后)的利用效率及叶绿体结构完整程度较高,而叶绿素初始荧光(Fo)和最大荧光(Fm)较低;随套作窄行行距减小,3类品种玉米窄行穗位叶光合速率、光合作用关键酶活性均呈下降趋势,叶绿素初始荧光(Fo)、最大荧光(Fm)及有效光化学量子产量(Fv'/Fm')均呈现不同程度的升高,但均以套作高光效玉米变化幅度最小。套作高光效玉米在套作环境中窄行穗位叶的光合速率、光合作用关键酶活性、产量与单作差异均未达显著水平,而低光效玉米和中光效玉米套作与单作相比,光合速率、PEPCase活性显著降低28.9%、24.2%和7.4%、5.5%。因此,不同玉米品种适应套作窄行光胁迫的能力差异显著,套作高光效玉米(荣玉1210)在套作条件下仍具有相对理想的光合生理指标,这为其适应套作光环境并获得高产提供了理论依据。     

引种于青藏高原的大田玉米研究: 光合作用日变化的特点

引种于青藏高原的大田玉米, 在拔节期其净光合速率(Pn)日变化为一单峰曲线, 最大值39.03 μmol CO2*m-2*s-1出现在15:00; 而文献中生长在干旱半干旱交错平原区的同品种玉米, Pn日变化为双峰曲线, 最大值20.03 μmol CO2*m-2*s-1出现在12:00. 表明玉米从低海拔平原引种到高海拔地区使叶片净光合速率变大. 适宜的白天高温、充足     

高粱C_4型pepc基因转入大豆可改善大豆光合特性

改善作物的光合性能能够有效突破作物的产量潜力,目前国内关于转高粱C4型pepc基因大豆的研究尚未见报道。本研究以东北地区主栽大豆品种‘黑农41’为材料,通过农杆菌介导法将高粱C4型全长pepc基因转入‘黑农41’,获得了转基因植株。通过对转基因植株T0代和T1代进行了分子生物学检测、农艺性状调查和生理指标检测,结果表明目的基因已整合到大豆基因组中,T0代和T1代植株的净光合速率、气孔导度和蒸腾速率均有不同程度的提高,而胞间CO2浓度降低,其中T0代和T1代植株的净光合速率分别比对照提高了37.4%和20.7%,在T1代净光合速率增幅最大的T1-3-3,单株产量增加也最多,说明pepc基因的导入改善了转基因植株的光合特性,进而使转基因大豆产量提高。本研究可为高光效转基因大豆新品种的选育提供重要素材。     

栽野稻远缘杂交高光效后代及其亲本叶片的气孔特性

为分析远缘杂交后代材料的高光效生理基础, 测定了从热带地区筛选出的杂交高光效后代材料SHP1(F2)、 SHP1-1-6(F3)、 SHP1-2-8(F3)及其亲本Azucena(O.sativa)与普通野生稻(O.rufipogon), 以及3个对照品种(O.sativa)的光合速率和气孔特性, 分析了光合速率与气孔导度和气孔结构的关系. 结果表明3个高光效后代材料的光合速率和气     

夏谷群体光合作用特性及其影响因素

在试验大田,利用Li-Cor6200光合测定系统,以中秆大穗型品种鲁谷10号和矮秆紧凑型品种矮88为材料,初步研究了夏谷群体光合作用特性及其影响因素。结果表明,夏谷光合日变化呈单峰曲线,上午11时前后群体光合达最大值,其趋势与光照强度的变化基本吻合。两品种的群体光补偿点为180～190μE.m-2.s-1,鲁谷10号对高光强的利用     

长沙市城市森林树种深山含笑光合特性研究

运用Li-6400便携式光合作用测定系统对自然条件下城市森林典型树种深山含笑的光响应特性、CO2响应特性及光合作用日变化进行了研究.结果表明(1)深山含笑的光补偿点为85μmol·m-2·S-1,光饱和点为1333μmol·m-2·S-1,表观量子效率为0.023;(2)深山含笑的CO2补偿点为121μmol·mol-1,CO2饱和点为1728μmol·mol-1,羧化速率为0.028;(3)深山含笑的光合作用的日变化为双峰曲线,有明显的光合"午休"现象,其峰值出现在1000和1600.主要的生理生态影响因子为气孔导度、光合有效辐射和大气温度等.     

宝兴鼠尾草的光合特性研究

自然条件下利用Li-6400型便携式光合仪,测定宝兴鼠尾草（Salvia paohsingensis）叶片的光响应及光合日变化进程。结果表明：宝兴鼠尾草的最大净光合速率为27.30μmol?m-2?s-1,暗呼吸速率为-2.24μmol?m-2?s-1,光补偿点为40.09μmol?m-2?s-1,光饱和点为1600μmol?m-2?s-1,表观量子效率为0.0512,具较高量子产额,能够充分利用弱光并具有较强的耐荫性。宝兴鼠尾草的净光合速率日变化具有明显的“午休”现象,这是气孔限制因素作用的结果。相关性分析表明,空气相对湿度和胞间CO2浓度是影响宝兴鼠尾草净光合速率的主要因子。因此,在栽培时,可采取雾灌或与其他高竿作物间作的方式,以缓解午休现象,提高光合作用效率。     

西瓜野生种质幼苗耐冷性的生理生化特性与遗传研究

西瓜野生耐冷材料PI482322幼苗在偏低温(12±1)℃、光流密度140 μE*m-2*s-1条件下表现出较强的耐冷性.在低温光照条件下,西瓜幼苗叶片内保护酶SOD,CAT的活性均下降,但野生耐冷材料PI482322较冷敏品种97103的下降幅度小,体内活性氧的积累少,是其表现出耐冷性的主要生理原因.野生耐冷材料PI482322的耐冷性由一个单显性基因所控制.     

温室水培甘薯树光合特性研究

【研究目的】为了准确反映水培形式下甘薯树的光合特性及对环境条件的要求,以烟薯18和烟薯20为试材,利用CIRAS-1便携式光合测定仪,对其光合特性进行了研究,结果表明：二者的光合速率日变化呈单峰曲线,两种甘薯树对光照强度、CO2浓度和温度等变化的响应可以用二次方程来描述,烟薯18和烟薯20的光饱和点为1704.721-1925.037μmol?m-2?s-1, 光补偿点为33.735-39.857μmol?m-2?s-1, 温度在25℃左右时,两种甘薯树光合速率达到最高,CO2的饱和点和补偿点为776.406-819.342μL?L-1和55.667-62.410μL?L-1之间。     

三个杏品种的光合特性比较

比较研究了三个杏新品种'金太阳'杏、'鲁杏1号'、'鲁杏2号'的光合生理特性及日变化过程.结果表明3 个杏品种的净光合速率(Pn)日变化相似,均表现出双峰曲线,首峰出现在 1100 时,次峰出现在1500 时左右;'金太阳'杏、'鲁杏1号'、'鲁杏2号'的光补偿点分别是 41.67、38.24 和 44.4μmol·m-2·s-1,光饱和点分别是 1320、1380 和 1221μmol·m-2·s-1,3个杏品种的 CO2 补偿点和饱和点分别是 66.75、63.33和 62.93μmol·mol-1,1102、1310 和 1243μmol·mol-1.综合净光合速率(Pn)、羧化效率(CE)和表观光量子效率(AQY)等可以看出'鲁杏1号'和'金太阳'杏光合性能较强.     

枣树光合特性的研究

本试验于1987、1988两年,利用红外CO_2气体分析仪研究了不同枣树品种的光合特性.枣树的光补偿点为400～1200Lx,光饱和点为30～43KLx,光合速率为6～16mgCO_2·dm~(-2)·h~(-1),品种间差异显著.枣树光合速率的年变化、日变化均为双峰曲线,中午有明显的“午休”现象.     

16个柑桔品种的光合特性

试验研究了 16个柑桔品种的光合速率、光饱和点、光补偿点及光合速率的日变化规律。结果表明 ,供试的 16个柑桔品种的光合速率、光饱和点和光补偿点存在差异 ,其大小顺序为 :清见橘橙 >清家脐橙 >红肉脐橙 >丰脐 >姊良 3号脐橙>德尔塔夏橙 >卡特 >大三岛脐橙 >纽荷尔脐橙 >梦脐橙 >白柳脐橙 >红夏橙 >铃木脐橙 >福罗斯特脐橙 >Fallago橘>朋娜脐橙。大三岛脐橙、红夏橙的光饱和点最高 ,红肉脐橙、姊良 3号脐橙、梦脐橙、朋娜脐橙、白柳脐橙、德尔塔夏橙、卡特夏橙、清见橘橙、福罗斯特脐橙次之 ,纽荷尔脐橙、丰脐、铃木脐橙、Fallago橘较低 ;16个柑桔品种光补偿点在 8.4～6 6 .5μmol m- 2 s- 1 之间 ,福罗斯特脐橙的光补偿点最高 ,姊良 3号脐橙、朋娜脐橙、大三岛脐橙、德尔塔夏橙次之 ,其它柑桔品种光补偿点较低。供试柑桔品种在晴天光合速率的日变化均呈双峰曲线 ,中午有明显的“午休”现象。     

不同刺梨品种的光合特性

对刺梨的5个重要品种：贵农1号、贵农2号、贵农5号、贵农6号和贵农7号的营养枝和结果枝叶片的光合速率、光补偿点和光饱和点进行了测定。结果表明，叶片光合速率（Pn）由强到弱的顺序为：贵农6号〉贵农7号〉贵农2号〉贵农1号〉贵农5号；坐果情况会对光合速率产生重要影响，结果枝叶片的Pn高于营养枝叶片的Pn。各品种光补偿点由低到高为贵农2号〈贵农7号〈贵农1号〈贵农5号〈贵农6号；光饱和点由高到低为贵农7号、贵农2号〉贵农1号、贵农5号〉贵农6号，较低的光补偿点、较高的光饱和点是刺梨品种丰产的一般特点。     

田间条件下核桃光合特性的研究

以普通核桃品种清香为主要试材,利用CI-301PS便携式光合作用测定仪系统,在田间条件下,研究了核桃的光合特性。结果表明:核桃光饱和点为1 610μmol/(m2.s)左右,光补偿点为40μmol/(m2.s)左右,光合最适温度为27℃;核桃的光合日变化为双峰曲线,有明显的“光合午休”现象;核桃光合季节变化为单峰曲线,最高峰出现在5月中旬。影响核桃光合日变化的主要因子依次是胞间CO2浓度、叶温、气孔导度、光合有效辐射和蒸腾速率;不同品种间净光合速率有明显差异。     

弱光下黄瓜苗期两个光合性状与夜间呼吸强度的遗传分析

设施黄瓜的生长和产量对光照有很强的依赖性,光照不仅是植株进行光合作用的直接能源,而且对植株的生长发育过程具有重要的调节作用。一般较低的光补偿点与光饱合点是耐阴植物的重要特征,较耐弱光的品种具有较低的光补偿点,说明它们对弱光的利用能力较强。以6份黄瓜自交系为试材,采用完全双列杂交GriffingⅡ设计配制15个组合研究了弱光单一因子条件下黄瓜苗期光补偿点、净光合速率和夜间呼吸强度的配合力及遗传规律,将6个亲本分类并得到2个较耐弱光的杂交组合。结果表明,在25℃的条件下,黄瓜苗期光补偿点的广义遗传力和狭义遗传力分别为71．75％和21．42％,净光合速率的广义遗传力和狭义遗传力分别为73．62％和0.20℃条件下夜间呼吸强度的广义遗传力和狭义遗传力分别为49．77％和20．59％。     

甘薯光合活力、羧化效率日变化与光合午休的关系

在观测甘薯光合速率和气孔导度日变化的同时，研究了了一天中不同时刻甘薯叶算了的羧化效率，光合活力，ＣＯ２补偿点及气孔限制迭起珠变化。结果表明，一吞羧化效率，光合羧化效率，光和与净佻全速率以大致相同的趋势进行变化；在甘薯光合午休时刻，气孔导度，羧化效率以及光合活力都明显下降并且伴随着ＣＯ２补偿点的升高辉元但此时细胞间隙ＣＯ２浓度下降，气孔限制值增加，说明气孔导度下降是甘薯光合午休的主要原因。     

热带水稻光合特性及氮素光合效率的差异研究

在国际水稻研究所（IRRI）农场试验条件下,选用6个不同的热带水稻材料,其中包括2个常规籼稻、2个杂交籼稻和2个新株型稻（NPT）,研究氮肥农学利用率（AE）和氮素光合效率（PNUE）及其相关叶片参数的基因型差异,并探讨了它们之间的关系。结果表明,新株型稻的净光合速率(P_n)大于常规籼稻,杂交籼稻居中。各基因型间的气孔导度(G_s)、胞间CO₂浓度(C_i)、蒸腾速率(T_r)和Ci/Gs的差异趋势不同。不同基因型叶片的氮浓度（N%）和比叶重（SLW）存在一定的差异。常规籼稻的单位叶绿素的净光合速率（P_n/Chl）较NPT低,杂交籼稻为中间类型;叶片净光合速率和单位面积含氮量（Na）之间存在显著的正相关;本研究所选用的热带杂交籼稻的PFP（氮肥偏生产力）和AE比新株型稻和常规籼稻高,两者最低的均为常规籼稻。氮素光合效率与AE间存在显著正相关,表明后期的氮素光合效率对氮肥利用率具有一定的指示和预测作用,这对于判断水稻品种氮肥利用率将具有重要的应用价值。     

油菜光合生理研究及高光效育种探析

为了推动油菜高光效育种工作的进展,实现以“高光效 杂优利用”途径来突破油菜30多年来产量水平长期徘徊不前的的局面,总结了大豆、小麦、水稻等作物光合生理和高光效育种工作进展,结合本研究团队10多年对油菜进行光合生理和高光效育种研究的工作基础,以作物光合性状的遗传规律、影响光合效率的相关生理指标、提高光合效率的方法途径为切入点,提出了开展油菜光合生理研究应开展的相关基础研究、高光效种质筛选的方法途径和高光效育种的思路和方法。     

茶陵普通野生稻光合特性研究

以超高产或高产栽培稻两优培九、汕优63、威优46和93-11为对照,测定了湖南茶陵普通野生稻抽穗开花期1 d中不同时间点的净光合速率（P_n）以及Pn对不同光强、不同CO₂浓度与不同温度的响应曲线。结果表明,茶陵普通野生稻的Pn在下午极显著高于对照,在高温（40℃,45℃）胁迫下也是如此;光补偿点为22.3 µmol photons m^-2 s^-1,与对照差异不显著(20.1~23.7 µmol photons m^-2 s^-1),光饱和点为1 810 µmol photons m^-2 s^-1,与对照93-11无显著差异,但极显著高于其他对照材料（1 530~1 628 µmol photons m^-2 s^-1）,表观量子效率(AQY)与对照无显著差异;CO₂补偿点（52.7 μmol mol^-1）稍高于对照（42.7~50.1 μmol mol^-1）,而饱和点(644.5 μmol mol^-1)则明显高于对照(521.1~581.3 μmol mol^-1),羧化效率（0.1511 mol m^-2 s^-1）显著高于对照(0.1277~0.1384 mol m^-2 s^-1);叶绿素含量极显著高于对照。说明茶陵普通野生稻的光合性能强于超高产或高产对照栽培稻,且在高温下表现更为突出。     

4种虾脊兰属植物光合特性研究

为研究4种虾脊兰属植物光合作用的差异,了解不同种适应温室栽培的能力,为引种栽培提供理论依据,以银带虾脊兰(Calanthe argenteo-striata)、葫芦茎虾脊兰(C. labrosa)、长距虾脊兰(C. sylvatica)和三褶虾脊兰(C. triplicata)为材料,对其光响应曲线和CO2响应曲线等进行测定,并通过非线性回归拟合响应曲线。结果表明：4种植物的光合能力由大到小排序：葫芦茎虾脊兰(2.04)＞银带虾脊兰(1.75)＞长距虾脊兰(1.65)＞三褶虾脊兰(0.83);4种植物的净光合速率随光强和CO2浓度的增加均增大;最大光化学效率排序：银带虾脊兰(0.625)＞长距虾脊兰(0.583)＞葫芦茎虾脊兰(0.561)＞三褶虾脊兰(0.544);叶绿度排序：三褶虾脊兰(39.90)＞银带虾脊兰(31.29)＞葫芦茎虾脊兰(27.75)＞长距虾脊兰(27.25)。银带虾脊兰和葫芦茎虾脊兰有较大的光能利用范围,对光能的适应性较强。