不同旱地小麦品种(系)光合特性与产量差异研究

以小偃15为对照,选用商麦5226等3个旱地小麦品种(系)为材料,大田条件下测定旗叶光合参数、农艺性状、产量及其构成要素,分析旱地条件下小麦净光合速率与产量及其构成要素的相关性。结果表明：(1)参试品种的开花期净光合速率高于灌浆期、气孔导度和胞间CO₂浓度低于灌浆期,蒸腾速率因品种而异;商麦5226、商麦1619和10-16的净光合速率、气孔导度、细胞间隙CO₂浓度和蒸腾速率不同程度地高于对照。(2)商麦5226和商麦1619产量显著高于对照7.63%和5.13%;小偃15穗数最多,显著高于10-16和商麦1619,而穗粒数和千粒质量显著低于其余3个品种。(3)旱地小麦千粒质量与开花期旗叶Pn呈极显著正相关,与产量显著正相关。     

茶树不同叶位叶片功能性状与光合特性研究

以5个茶树品种(系)为研究对象,分析了茶树新梢不同叶位叶片的叶面积(LA)、叶形指数(LI)、比叶面积(SLA)、干物质含量(LDMC)、叶绿素a(Chla)、叶绿素b(Chlb)、叶绿素总量(Chl)、类胡萝卜素(Car)及光合特性,并研究了叶片功能性状和光合特性之间的相关性。结果表明,不同叶位叶片的LA、LMDC、净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)和蒸腾速率(Tr)由第1叶至第6叶基本呈现先增加后降低趋势,新梢中部3~4叶达到峰值,第1叶和第6叶显著降低(P0.05);不同叶位叶片LI和SLA基本呈现随着叶位增加而增加的趋势,第6叶的SLA均显著高于其他叶位(P0.05);第1~4叶的Chla、Chlb和Chl含量较高,第6叶Chla、Chlb和Chl含量显著低于其他叶位(P0.05),Car变化趋势不明显。LA与LI、LDMC、Chla、Chlb、Chl和Car之间存在显著或极显著正相关,与胞间CO2浓度(Ci)之间呈显著负相关,与其他指标相关性不显著;LI与其他指标不相关(LA除外);SLA与LDMC、Chla、Chlb、Chl、Car和Pn之间存在显著或极显著负相关,与Ci之间呈极显著正相关,与其他指标相关性不显著;LDMC与Chla、Chl和Pn之间存在显著或极显著正相关;Chla、Chlb、Chl和Car两两之间均存在极显著正相关,且均与Pn存在显著或极显著正相关;Gs和Tr与叶片功能性状不相关。分析以上结果可以得出,茶树新梢第3~4叶具有相对较大的LA和较强的光合能力,LDMC积累较大,可以作为表征茶树光合能力的供试叶片;SLA、LDMC和光合色素含量与Pn存在密切相关性,可作为评价茶树光合能力的指标。     

不同大豆品种幼苗叶片光合及叶绿素荧光 特性对套作遮荫的响应

选用4个耐荫性有差异的大豆品种为材料,通过与单作比较,研究了不同大豆品种幼苗叶片光合及叶绿素荧光特性对套作遮荫的响应差异。结果表明,套作遮荫提高了大豆叶片叶绿素含量、总叶绿素与类胡萝卜素比值（Chl(a+b)/Car）、胞间二氧化碳浓度（Ci）、水分利用效率（WUE）、叶片初始荧光（Fo）、PSⅡ有效光化学量子产量（Fv′/Fm′）和实际光化学效率（ΦPSⅡ）;使叶绿素a与叶绿素b比值（Chla/b）、类胡萝卜素(Car)含量、净光合速率（Pn）、气孔导度（Gs）、气孔限制值（Ls）、蒸腾速率（Tr）、PSⅡ最大光化学量子产量（Fv/Fm）、光化学荧光猝灭系数（qP）、非光化学荧光猝灭（NPQ）呈减小趋势。套作遮荫降低了大豆地上部分干物质积累量,其干物质积累量与Pn呈极显著正相关。耐荫性相对较好的材料,如贡选1号和南豆12在套作遮荫下Pn下降较少,且有着相对较高的Chlb、Car分子组成比例、Fo和Fv/Fm。     

小麦粒重基因等位变异的高通量分子检测及组合分析

TaCwi-A1、TaGW2-6A及TaSus2-2B基因是调控小麦粒重的基因,目前已发现TaCwi-A1基因存在TaCwi-A1a和TaCwi-A1b两种等位变异,TaGW2-6A存在启动子区Hap-6A-A和Hap-6A-G及编码区一个T碱基插入等位变异,TaSus2-2B存在SUS2-2B-H和SUS2-2B-L两种等位变异。为了探究小麦粒重基因的综合效应,为粒重基因的分子辅助聚合育种提供方法依据与优异材料,本研究利用高分辨率熔解曲线分析(high-resolution melting curve analysis,HRM)技术分别检测了上述4个位点在262份小麦微核心种质材料中的变异类型,分析了不同变异及变异组合与粒长、粒宽和千粒重的相关性,并对变异组合在我国十个麦区的分布情况进行了分析。结果表明,TaCwi-A1a单倍型品种的千粒重显著高于TaCwi-A1b(P0.05);Hap-6A-A单倍型与Hap-6A-G单倍型品种的粒长、粒宽及千粒重均无显著差异,T碱基插入等位变异(命名为TT单倍型)材料的粒宽和千粒重显著高于无T碱基插入等位变异(tt)材料(P0.05);SUS2-2B-H单倍型品种的粒长和粒宽显著(P0.05)高于SUS2-2B-L单倍型品种,千粒重极显著(P0.01)高于SUS2-2B-L单倍型品种。对变异组合的分析表明,262份材料中仅出现了8种组合类型,变异组合与粒长及千粒重呈极显著相关(P0.01),与粒宽相关不显著,其中Ⅳ型组合(TaCwi-A1a/Hap-6A-G/tt/SUS2-2B-H)为最优组合,Ⅲ型组合(TaCwi-A1a/Hap-6A-G/TT/SUS2-2B-L)为最差组合。我国十个麦区中七个麦区Ⅲ型组合分布频率最高,仅青藏麦区Ⅳ型组合分布频率较高。     

7种观叶小盆栽植物的光合特性与耐阴性研究

研究了7种常见小盆栽植物的光合特性,以期为生产管理提供理论依据.通过测定供试植物叶片的形态特征、光合作用日变化和光响应曲线,并对测定结果进行方差分析和相关分析.结果表明:供试的7种植物总叶绿素(Chl)含量存在较大的差异,叶绿素a/叶绿素b值在1.66～2.10之间,均小于3;人参榕的净光合速率(Pn)与蒸腾速率(Tr)极显著地高于其它植物,白鹤芋、绿萝和咖啡树间的Pn差异不显著,而圆叶椒草和银后亮丝草的Pn与Tr均较低.相关性分析表明7种植物的Pn与胞间CO2浓度(Ci)呈极显著相关.综合各项指标表明供试的7种植物对弱光利用能力均较强.其中人参榕的耐阴能力最强,对光适应的生态幅较宽,既有较强的耐阴能力,又能适应较强的阳光辐射;圆叶椒草和银后亮丝草的耐阴能力相对较弱,但能更好地利用基质水分.     

春性和半冬性小麦氮效率差异的群体特征比较

为了解小麦群体结构特征与氮利用效率的相关性,以江苏省推介使用的6个半冬性小麦品种和9个春性小麦品种为材料,研究两类型小麦间群体特征及氮利用效率的差异。结果表明,在施氮量相同时,半冬性小麦群体植株平均干物质积累量、叶面积指数在生育前期低于春性小麦,生育后期高于春性小麦,茎蘖数在全生育期均高于春性小麦,平均花后干物质积累量、总结实粒数、粒叶比均高于春性小麦。同一类型小麦中不同品种间群体干物质积累量、总结实粒数也存在显著差异;同一类型小麦各品种花后干物质积累量、茎蘖成穗率、总结实粒数、粒叶比与产量均呈显著或极显著线性正相关,叶面积指数下降速率与产量呈线性负相关。半冬性和春性小麦花后干物质积累量、总结实粒数与氮肥生产效率(NGPE)呈显著或极显著正相关;春性小麦的粒叶比与NGPE呈显著或极显著正相关,叶面积指数下降速率与NGPE呈显著或极显著负相关,茎蘖成穗率与氮肥吸收效率(NUEa)呈显著或极显著正相关;半冬性小麦粒叶比与氮肥农学效率(NAE)呈显著正相关。花后干物质积累量、总结实粒数是两种类型小麦群体NGPE的共性调控特征表现,粒叶比可作为春性小麦NGPE、半冬性小麦NAE差异的评价指标,茎蘖成穗率可作为春性小麦NUEa的调控指标。     

氮磷配施对济麦22花后光合特性及产量的影响

为给小麦高产高效栽培技术提供依据,在大田超高产条件下研究了氮磷配施对超高产小麦济麦22花后光合特性及产量的影响.利用LI-6400便携式光合测定仪,采用开放式气路测定了超高产麦田旗叶的净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、胞间CO2浓度(Ci)及蒸腾速率(Tr)等相关指标.结果表明,氮磷配施对超高产小麦花后的光合特性及产量有显著的调节作用,花后各处理小麦旗叶的Pn、Gs、Tr、叶面积指数(LAI)、叶绿素含量(SPAD值)等指标呈下降趋势,但与CK处理比较,施肥处理前期下降缓慢,差异达显著水平,N1P2、N2P2及N2P3处理与对照差异极显著.随着施氮和施磷量的增加,旗叶的Pn、Gs及Tr增强, SPAD值升高, LAI增大.但过高的施肥量(P2O5 225 kg/ha)导致小麦生育后期旗叶衰老加快,光合生理指标衰退迅速,穗粒数和千粒重下降显著,最终导致小麦减产.经统计分析得出,氮肥和磷肥间对Pn、LAI及SPAD值有极显著的互作效应.本试验条件下,超高产麦田的适宜施肥量为N 300 kg/ha和P2O5 150 kg/ha.     

小麦TaGS-D1与TaFlo2-A1等位变异对粒重的影响

为探究小麦粒重基因型的等位变异情况,利用位于7DS和2AL染色体上粒重相关基因TaGS-D1和 TaFlo2-A1共显性标记GS7D和TaFlo2-InDel8对298份国内外冬小麦品种(系)进行等位变异检验,分析了各等位变异及组合与千粒重的相关性和在不同小麦类型中的分布情况。结果表明,参试材料千粒重平均为37.65 g,且品种间的粒重遗传变异较大。携有 TaGS-D1a等位基因的小麦品种(系)的千粒重(38.18 g)显著高于 TaGS-D1b(35.61 g)(P0.01);携有 TaFlo2-A1b等位基因的小麦品种(系)的千粒重(39.12 g)显著高于 TaFlo2-A1a(37.31 g)(P0.01)。从两个基因位点形成的4种基因组合来看,具有高千粒重的 TaGS-D1a/TaFlo2-A1b基因型的千粒重均极显著高于其他基因型(P0.01)。不同等位基因及基因型在各小麦类型中分布不同,其中 TaGS-D1a在西南冬麦区占比较大, TaFlo2-A1b在长江中下游冬麦区占比较大。具有中间型千粒重的 TaGS-D1a/TaFlo2-A1a基因型在各小麦类型中分布频率最高,具有高千粒重的 TaGS-D1a/TaFlo2-A1b基因型仅在长江中下游冬麦区分布频率较高。     

种植密度对超高产小麦生育后期光合特性及产量的影响

在超高产栽培条件下 ,多穗型小麦品种豫麦 49四个密度处理生育后期的光合特性及产量存在着差异。每公顷基本苗 15 0× 10 4处理的旗叶净光合速率 (Pn)、RUBP羧化酶 (RU BPcase)活性、叶绿素 (Chl)含量、群体光合速率 (CAP)、群体叶源量 (CL SC)等几个重要光合指标均表现出明显优势 ,且产量极显著高于其它处理。研究结果表明 ,多穗型小麦品种豫麦 49超高产栽培应适当控制基本苗数 ,协调好群体与个体的关系 ,以提高生育后期光合能力 ,增加干物质积累 ,提高产量     

橡胶树叶片氮素营养特性及其对施氮量的响应

以2 a橡胶树幼树为种植对象,采用单因素随机区组设计田间试验,设置3种施氮水平处理(低氮28 g/株、中氮56 g/株和高氮84 g/株),动态监测降雨量、日均气温、成熟叶氮含量、叶绿素含量等指标,各参数进行回归分析及相关分析。结果表明:①橡胶树叶片氮含量在周年生长期内整体呈下降趋势;不同施氮水平之间叶片氮含量差异不显著;②叶片叶绿素含量具有明显的季节变化特征,全年呈多峰型曲线波动;不同施氮水平间叶绿素含量差异不显著;③相关分析表明,叶片叶绿素含量与氮含量呈显著的正相关关系(P<0.05);叶片氮含量与日均温度及降雨量均表现出正相关关系,其中与日均温度呈极显著相关(P<0.01),与降雨量呈显著相关(P<0.05);叶绿素a、叶绿素b含量及叶绿素总量均与日均温度和降雨量表现出极显著正相关(P<0.01);叶绿素a/b周年平均值和施氮量之间呈极显著负相关关系(P<0.01),随着施氮量的增加叶绿素a/b降低。施用氮肥后叶片氮素和叶绿素含量均出现明显增加的趋势,叶绿素含量一定程度上反映了橡胶树叶片氮营养状况,但受到季节和气候等因素的影响。     

陕西省不同年代旱地冬小麦光合与产量特征变化及其相互关系研究

为明确陕西省不同年代旱地冬小麦品种光合特征变化规律及其对产量的影响,选择曾在该省推广种植的20世纪40年代至21世纪初8个不同年代旱地冬小麦品种(蚂蚱麦,1940s;碧蚂1号,1950s;丰产3号,1960s;泰山1号,1970s;小偃6号,1980s;陕229,1990s;长武134,2000s;长旱58,2010s)为材料,设置正常供水和干旱胁迫两个水分处理,进行盆栽种植试验,对小麦不同生育期光合特征进行测定,并在收获期考种测产。结果表明,无论是干旱胁迫还是正常供水处理下,现代小麦品种(长武134和长旱158)花前旗叶净光合速率和单株叶面积都表现出显著优势,并与千粒重和产量呈显著正相关;但品种间花后光合特征差异减小,这对于现代小麦产量的提升可能产生了一定的限制作用;不同生育时期和不同水分处理下,旗叶蒸腾速率与种植年代之间相关性并不一致;干旱胁迫条件下,孕穗期和花后3d的旗叶水分利用效率都随品种更替呈明显上升的趋势;现代小麦品种在干旱处理下旗叶净光合速率等光合特征、千粒重等产量因素的优势受到影响,最终导致其产量增幅下降。未来应进一步提升现代小麦的光合优势,尤其是花前叶片净光合速率及叶面积的优势,并进一步提高千粒重,这将会是陕西省小麦节水高产和抗旱稳产的重要手段。     

超级稻上部叶片光合能力的研究

2003年,以超级杂交稻组合GD-1S/RB207为材料,研究了水稻上部叶片的光合能力.结果表明,水稻剑叶中部的净光合速率(Pn)最高,上部次之,基部最低,并且叶片不同区段的气孔导度(Gs)和羧化效率(CE)呈现同样的变化趋势.对于不同叶位的叶片而言,Pn,Gs和CE自上而下逐渐降低.相关分析表明,Pn与CE的相关性都远高于Pn与Gs的相关性,而且Pn与胞间CO2浓度(Ci)呈负相关.因此得出结论:水稻叶片光合能力高低的决定因素是Rubisco的羧化活性而不是气孔导度.另外,虽然不同分蘖剑叶的Pn与Gs呈正相关,但是与Ci呈负相关,也说明气孔导度不是叶片光合能力高低的决定因素.     

小麦与野燕麦杂交后代品系光合特性的研究

为了研究小麦与野燕麦杂交后代高产的原因,用LI-6400光合作用测定系统测定了小麦与野燕麦杂交后代及其亲本的开花期旗叶净光合速率(Pn)、气孔导度(Cd)、胞间CO2浓度(Ci)和蒸腾速率(Tr),并计算了水分利用效率,用方差分析和相关性分析方法对11个参试材料的光合特性进行了综合评价。结果表明,小麦与野燕麦杂交后代的净光合速率显著高于普通小麦和野燕麦;各品种(系)的气孔导度变化趋势与蒸腾速率变化趋势一致,气孔导度大的一般蒸腾速率也较高;光合速率与气孔导度和蒸腾速率显著相关,与产量正相关,但相关不显著;小麦与野燕麦杂交后代的光合能力高于亲本和普通小麦。     

低浓度NaHSO3对不同基因型小麦光合性能的影响

为了明确小麦对低浓度NaHSO3的响应及其机理,以京411和小偃54及其单粒传杂交后代稳定优选株系6号、7号和10号及扬麦14号和16号为材料,研究了不同基因型小麦光合性能对低浓度NaH-SO3的响应。结果表明,低浓度NaHSO3对小麦净光合速率(Pn)的影响在基因型间存在显著差异,极显著增加京411和扬麦16的Pn,显著增加扬麦14的Pn,而对其他基因型小麦的Pn影响不大。从小麦光合性能指标看,被低浓度NaHSO3促进指标和程度较多的基因型是京411和扬麦16,受影响程度较大的指标是气孔导度(Gs)和非荧光化学淬灭(qN)。推测,低浓度NaHSO3可能通过增加小麦叶片气孔导度和增强PSII的光保护能力来提高光合作用。     

超高产小麦生育后期旗叶生理特性的研究

为了明确超高产小麦品种的生理特性及其与普通小麦品种的差异,研究了三个具有超级小麦产量潜力的新品种(系)(以下称超高产小麦品种)鲁原301、潍麦8号和山农62G在生育后期旗叶生理特性的变化.结果表明,与对照品种鲁麦14相比,三个超高产小麦品种(系)的旗叶都具有较高的光合速率,叶绿素含量高,衰老延缓,各个时期的可溶性蛋白和可溶性糖含量也比鲁麦14高.这表明超高产小麦品种对光能的利用能力高,有效光合时间和光合持续期延长,积累的有机物质增多.     

不同氮效率玉米杂交种的营养生长及光合特征

以氮效率不同的4个玉米杂交种(组合)为材料,在两个氮水平下分析了营养生长及光合特征。结果表明,施氮条件下玉米营养体的含氮量平均在2.0%左右,低氮处理下降到1.5%左右;氮高效品种的穗位叶光合效率并没有降低,氮低效品种的叶片光合效率则显著降低。氮高效品种在叶片保绿性方面明显具有优势,在低氮条件下保持了较大的绿叶面积和较高的叶绿素含量。这些特征保证了氮高效品种后期光合产物供应能力强,并用于子粒灌浆。     

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。     

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。     

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。