小麦根系物质流示踪研究

在小麦生育进程各主要叶龄期分别用~(32)P和~(14)C标记各根层和叶层,研究根系营养物质流与地上部光合同化物质流的动态变化及兵在产量形成上的相互关联作用。研究表明,小麦各层次生根的最大功能同主茎叶龄进程基本上保持同步关系,即n/0叶龄发生的根至n+3/0叶龄发挥显著吸收功能。小麦某一叶龄期的功能叶和功能根在同化物质和营养物质输配上表现出互相依赖、相互促进的关系。     

胆碱对人参碳代谢及磷吸收的影响

应用~(14)C、~(32)P示踪试验表明,4年生人参青果期喷施胆碱后,其光合速率提高14.22％;~(14)C同化产物转移率增加21.82％,~(14)C同化物在参根总皂甙中的含量(dpm)比对照增加10.66％。胆碱对人参叶面喷施磷的吸收有促进作用,磷的吸收率增加17.81％,根部~(32)P的积累增加31.2％,人参根产量提高28.7％。     

应用~(14)C示踪法测定人参的光合速率

人参光合速率是研究人参光合生理特性的重要依据。本研究测得人参光饱和强度为10—20klx,适宜光照强度为6—20klx,参棚适宜透光率为25％,蓝膜的光合效率高。     

应用同位素进行水稻抗旱性鉴定的探讨

应用32P、86Rb同位素示踪技术,在聚乙二醇高渗液模拟土壤干旱及不同水分条件下,研究水稻品种抗旱能力的差异。结果表明,不同品种水稻对磷、钾(以86Rb代K)的需求不同,在吸收和累积磷、钾的能力上,品种间存在明显差异。经水分胁迫处理,水稻吸收磷、钾的数量明显减少,其减少程度与品种的抗旱能力有密切关系,抗旱性能愈强,吸收32P、86Rb的水旱差异愈小。利用不同品种植株叶片放射性活度的旱水比值差异,可以鉴定水稻品种的抗旱性。     

~(32)P、~(14)C在杂交水稻分蘖和穗中的分布与谷粒产量的关系

研究结果表明,高产杂交水稻有较多的~(32)P和~(14)C积集在分蘖和孔熟期的稻穗中,杂交水稻F_1乳熟期同化的~(14)C-葡萄糖向稻穗输送的百分率高。观察发现,杂交稻谷粒产量与~(14)C-葡萄糖在稻穗中分布及与IAP(输入积)之间的相关性高。低产杂交稻没有上述特性。放射性同位素~(32)P、~(14)C在分蘖和稻穗中的分布可作为预测杂交水稻F_1谷粒产量的指标。     

水稻地上节位根对生育后期的影响

通过32P与14C示踪研究表明,水稻生育后期培土,能保持和延长地上节位根的生理功能,提高水稻生育后期14CO_2同化能力,促使14C-同化产物向稻穗运输,提高灌浆速度,而且能使水稻株高、有效穗数、每穗粒数,结实率和千粒重增加,增产幅度14.11—17.67％,每亩增产稻谷53.3—53.6kg,经生物统计分析,达显著水平。     

应用~(15)N、~(32)P示踪法研究双季稻一次性全层施肥技术的肥料效应

试验在双季高产稻区湖南醴陵市大田条件下进行。为比较一次性施肥技术与高效施肥技术肥料效应的差异 ,应用15N和3 2 P双标记研究了一次性施肥法的肥料效应 ,结果表明 :与对照法相比 ,一次性施肥技术可以促进水稻前中期对养分的吸收和增加干物质的积累量 ,全生育期水稻对氮和磷肥的利用率、氮肥回收率、水稻生物产量及谷物产量与对照相当。但由于一次性施肥法操作简单 ,有利于双季稻大面积平衡增产 ,可在生产上推广应用     

用~(45)Ca示踪法研究小麦对钙的吸收及其在土壤中的移动

本试验利用~45Ca示踪法,研究了小麦对钙的吸收和运转。结果表明,用0.1％~45CaCl_2浸种,~45Ca能被吸入籽粒内,并且48小时的吸收量比24小时的吸收量高1倍以上。涂抹试验表明,无论苗期还是后期,叶片涂抹~45Ca均能被叶片吸收,吸收的钙能转移到邻近的叶片。土壤引入的钙可以被根系吸收并能转移到地上部。钙在石灰性土壤中移动性很差,在淋溶条件下,1周时间仅有0.4％的钙下移1cm。PEG胁迫试验表明,干旱条件影响小麦幼苗对钙的吸收,在一定范围内,随胁迫程度增大,吸收钙量下降,但当溶液水势低于—0.18MPa时,小麦对钙的吸收量又逐渐增高。     

大豆叶片对多效唑的吸收、运转和分配

研究大豆叶片对~3H-MET的吸收、运转、分配规律及MET对大豆吸收~(32)P的影响表明,~3H-MET叶面施用很快被大豆吸收,施后1小时吸收量占施用量的39.17％,3小时为51.26％,6小时达61.21％,此后随着施用时间的延长。吸收能力逐渐降低,48小时达66.37％;叶片吸收的~3H-MET基本上滞留于原处理部位,占叶片吸收量的97％左右,向植株其它部位输出较少,而且主要向处理叶上部的茎和叶运转。MET叶面喷施能提高大豆植株对~(32)P的吸收和增加单株干重。     

硼磷、硼钾对棉苗吸收~(32)P和~(86)Rb的影响

在严重缺硼的灰紫色土上,应用~(32)P及~(86)Rb示踪法,研究硼磷、硼钾对棉苗吸收~(32)P、~(86)Rb及其在体内分配的影响。结果表明,在不同磷、钾水平下,低硼和高硼均对其产生抑制作用;在低硼条件下,随磷用量增如减轻棉苗缺硼症状,加速真叶生长,促进`(32)P在真叶中积累;钾用量增加,则加重缺硼症状,抑制真叶生长,促使~(86)Rb在子叶中积累。     

黏类小麦CMS不育基因rfv1的分子细胞遗传学跟踪鉴定及定向转育研究

为了实现黏类小麦雄性不育基因rfv1的定向转育,创制优良的黏类非1BL/1RS小麦雄性不育新保持系,本研究以1BS上带有不育基因rfv1的非1BL/1RS小麦变种SP4、莫迦小麦为供体材料,以杀雄剂途径培育的小麦强优势组合西杂1号和西杂5号杂交小麦新品种的母本西农Fp1和西农Fp2为受体材料,采用专一核置换回交转育方法,同时结合根尖细胞学镜检、复合引物PCR及SDS-PAGE和A-PAGE技术,进行不育基因rfv1定向转入的鉴定,旨在育成既携带rfv1不育基因,又具有西农Fp1和西农Fp2核遗传背景的黏类非1BL/1RS小麦雄性不育新保持系。结果如下：（1）根尖体细胞随体鉴定和复合引物PCR分析表明,该法不仅能准确鉴定出1BL/1RS纯合易位系,还可鉴定出1BL/1RS·1BL/1BSrfv1 易位杂合体,两者结果一致。其中复合引物PCR更适合于回交后代中大量目标植株的筛选,为小麦雄性不育基因rfv1定向转移到1BL/1RS易位系提供了准确的鉴定方法与依据;（2）利用SDS-PAGE技术对供试材料进行高低分子量麦谷蛋白亚基的分析表明,在低分子量谷蛋白D亚基区存在莫迦小麦和SP4的特征带;而SP4的高分子量谷蛋白亚基区的6+8亚基,也可以作为示踪小麦雄性不育基因rfv1定向转移到非1BL/1RS易位系的特征亚基条带;（3）A-PAGE技术对醇溶蛋白的分析表明,在ω-醇溶蛋白区也发现莫迦小麦和SP4不同于西农Fp2的特异蛋白条带,也可作为示踪小麦雄性不育基因rfv1定向转移到非1BL/1RS易位系的特征蛋白条带。本研究成功地将小麦杂种优势利用中的杀雄剂法和三系法相结合,促进了小麦杂种优势利用新技术体系的建立。同时该方法亦可应用于黏类小麦雄性不育恢复基因Rfv1的定向转育,进而可实现小麦由生理型不育向遗传型不育的定向转化,以探索一套杂交小麦强优势组合多途径利用的新方法。     

利用~(14)示踪研究玉米/花生间作玉米根系分泌物对花生铁营养影响的机制

通过14 C示踪技术研究间作条件下玉米根系分泌物改善花生铁营养的作用。结果表明 ,玉米根系的分泌物可穿越尼龙网而到达间作花生的根际 ,同正常间作的花生一样 ,与单作相比 ,两种间作花生的铁营养状况得到了明显的改善 ,玉米光合作用固定的碳可通过根系分泌物进入花生根际并转移到花生的根系和地上部 ,玉米根系分泌物可活化土壤难溶性铁而提高土壤有效铁含量 ,这部分活化的铁可被花生吸收和利用     

水分胁迫下氮素对分蘖期小麦某些生理特性的影响

本研究结果表明 :水分胁迫且充足供氮时 ,叶片硝酸还原酶活性降幅较小 ;水分胁迫且不供氮时 ,硝酸还原酶活性几乎检测不出。水分胁迫下叶片可溶性蛋白含量和叶绿素含量均低于对照 ;根系活力在水分胁迫下均升高 ,根系还原活性在水分胁迫下显著降低。在小麦分蘖期 ,水分胁迫使根系的分布范围增大 ;氮素供给充足时 ,水分胁迫使根系干物质积累增多 ;但水分胁迫下使地上干物质积累降低 ,不供氮处理降幅更大。分蘖期的水分胁迫导致小麦收获期株高显著低于对照处理 ,不供氮处理更是明显 ;根系、地上干物质积累低于对照水平 ;不供氮处理降幅极大。分蘖期水分胁迫处理影响小麦的产量     

EFFECTS OF SPATIAL COUPLING OF WATER AND FERTILIZER APPLICATIONS ON ROOT GROWTH CHARACTERISTICS AND WATER USE OF WINTER WHEAT

□ Root systems play vital roles, inter alia in the acquisition of water and nutrients in all plants, and hence in their growth, physiology and metabolism. However, much remains to be learned about the mechanisms affecting root distributions and uptake efficiencies. These are important aspects to understand in order to optimize water and fertilizer applications, especially in arid areas such as the Loess Plateau of China, where a key crop is winter wheat. Therefore, we have studied the effects of spatial coupling of water, nitrogen and phosphorus applications on winter wheat root growth patterns at different growth stages and in different soil layers in soil columns. Observations by minirhizotrons showed root length, surface area, volume and number to be respectively 18.9, 25.3, 29.8 and 8.0% higher under dry treatments than under wet treatments. Simultaneous application of nitrogen and phosphorus in the 0–90 or 0–30 cm layers promoted extensive spatial distributions of roots, especially in the 0–30 cm layer. In addition, water use efficiency (WUE) was found to be strongly correlated with root length, surface area, volume and number (r ² = 0.72–0.80, n = 26), but weakly correlated with root biomass (r ² = 0.3).     

植物生长调节剂对冬小麦籽粒灌浆期源库关系的调控

用14CO2示踪的方法研究冬小麦籽粒灌浆期在穗部施用植物生长调节剂,对小麦产量形成的影响。结果表明,脱落酸(ABA)和赤霉酸(GA3)对灌浆冬小麦源库之间以及同化物的运输和分配有着调控作用。ABA的施用对冬小麦籽粒灌浆期,14C同化物运输和分配起阻碍作用,而GA3则起促进作用。