甘薯抗疮痂病多胺与吲哚乙酸代谢的研究

研究不同抗性甘薯品种受疮痂病菌侵染前后多胺和吲哚乙酸代谢变化结果表明 ,感染疮痂病菌后抗病与感病品种甘薯叶片中吲哚乙酸含量和多胺氧化酶活性降低 ,多胺总量及腐胺含量增加 ,腐胺 / (精胺 亚精胺 )比值升高 ,感病品种变化幅度高于抗病品种。疮痂病菌侵入后感病品种甘薯叶片中绿原酸含量下降 ,吲哚乙酸氧化酶和过氧化物酶活性升高 ,而抗病品种则相反。     

不同烤烟品种幼苗形态结构及光合参数对 干旱胁迫响应机制的差异

为了比较不同烤烟品种的苗期耐旱性差异,选用河南烟区主栽烤烟品种‘豫烟6号’、‘豫烟10号’、‘豫烟12号’和‘中烟100’为供试材料,利用浓度为15%的聚乙二醇(PEG-6000)模拟中度干旱环境,研究不同烤烟品种幼苗生物量、根系形态、叶片气孔特征、叶绿体超微结构和光合参数等指标对干旱胁迫响应机制的差异。结果表明:(1)干旱刺激了幼苗根系生长,抑制了地上种幼苗根冠比均显著提高;‘豫烟6号’和‘豫烟12号’幼苗根系生物量、总根长、根系表面积和根系体积均显著增加,但根系平均直径与对照无显著性差异;而‘豫烟10号’和‘中烟100’根系形态指标增加幅度较小,仅有‘豫烟10号’根系表面积显著增加,而根系平均直径均显著下降。(2)干旱引起‘中烟100’叶片气孔总面积比对照显著增加,‘豫烟12号’仅有气孔长度比其对照增加显著。(3)干旱处理后,‘豫烟6号’和‘豫烟12号’叶绿体整体结构变化不大,而‘豫烟10号’和‘中烟100’中叶肉细胞叶绿体被膜分解,与细胞壁分离;其中‘中烟100’叶绿体平均长度、长宽比和面积均显著降低。(4)与对照相比,干旱组叶片光合作用被抑制,其中‘豫烟10号’和‘中烟100’叶片净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)和气孔导度(Gs)均显著下降,而胞间CO2浓度(Ci)显著上升,说明干旱胁迫下烤烟光合速率下降是非气孔因素所致。(5)干旱胁迫后‘豫烟6号’和‘豫烟12号’叶片叶绿素总量显著增加,而‘豫烟10号’和‘中烟100’却呈下降趋势。结果表明,‘豫烟6号’和‘豫烟12号’是耐旱型品种,而‘豫烟10号’和‘中烟100’抗旱性较差,抗旱能力排序为‘豫烟6号’‘豫烟12号’‘豫烟10号’‘中烟100’。     

干旱胁迫与正常供水钾肥影响甘薯光合特性及块根产量的差异

【目的】干旱胁迫影响甘薯叶片光合特性及块根产量,研究通过施肥缓解干旱胁迫机理可为甘薯抗旱高产栽培提供理论依据。【方法】选用食用型甘薯品种“泰中6号”为材料,以硫酸钾(K2SO4)为供试肥料,水分处理设为土壤最大持水量的60%~70%(正常供水W1)和30%~40%(干旱处理W0); 钾肥设K0、 K1、 K2、 K3四个水平,K2O用量分别为0、 12.0、 24.0和36.0 g/m2。分析不同钾肥用量对不同生长时期甘薯叶片相对含水量、 叶绿素荧光参数、 光合特性及收获期块根产量的影响。【结果】在干旱胁迫和正常灌水条件下,施钾处理均显著增加了甘薯叶面积和叶片叶绿素含量,提高净光合速率(Pn),增加光合产物的生产和积累,提高块根产量和收获指数。两种水分条件下,块根产量均以K2处理最高, 干旱胁迫下K2与K3处理差异显著,正常灌水处理不显著。两种水分条件下,甘薯叶片光合参数对钾肥的响应存在显著差异,干旱胁迫下施钾使叶片水分利用效率(WUE)增大,气孔导度(Gs)降低,气孔阻力增大,蒸腾速率(Tr)和胞间CO2浓度(Ci)降低,水分蒸腾量减少; 而正常灌水条件下上述指标对钾肥的响应趋势相反。两种水分条件下施钾均可以增大叶片相对含水量(RWC),提高实际光化学效率(ΦPSII)和最大光化学效率(Fv/Fm),但是干旱胁迫下施钾增幅较大。【结论】干旱胁迫下适量施钾可以提高甘薯的抗旱性,增加甘薯产量,过量施钾使甘薯产量显著降低,而正常水分供应时,稍多钾肥对产量影响不显著。干旱胁迫与正常灌水条件下施钾对叶片光合参数的调控效应存在显著差异。施用钾肥可增大叶面积,提高叶绿素含量和光合性能,调节叶片气孔关闭,增大叶片气孔阻力,减少水分蒸腾损失,增加叶片相对含水量,提高水分利用效率和净光合速率; 施钾还能提高叶片PSⅡ原初光能转换效率和实际光化学效率,减少过剩激发能对光合机构的破坏,提高甘薯叶片的光合能力。干旱条件下钾肥的调节功能优于正常水肥供应。     

NaCl胁迫对甘薯叶片水分代谢、光合速率、ABA含量的影响

以耐盐品种徐薯 1 8、中等耐盐品种栗子香和不耐盐品种胜利百号为材料 ,用 1/2Hoagland营养液配制浓度为 0、85、170、255、340mmolL-1 的NaCl溶液分别胁迫 6d后进行指标分析。试验结果表明 ,随着NaCl胁迫浓度的提高 ,甘薯叶片水势 (w)、相对含水量 (RWC)逐渐下降 ,光合速率 (Pn)、蒸腾速率 (Tr)、水分利用率 (WUE)、气孔导度 (Gs)、气孔开度也明显下降 ;低浓度NaCl胁迫下胞间CO2 浓度 (Ci)下降 ,随着NaCl胁迫浓度的提高 ,Ci逐渐上升 ;脱落酸 (ABA)含量则随NaCl胁迫浓度的提高而上升。NaCl胁迫下上述指标在不同耐盐品种间存在明显差异 ,而且NaCl胁迫浓度与RWC、w、Pn、Tr、Gs呈极显著的负相关。在NaCl浓度为 85mmolL-1 以上时 ,NaCl浓度与Ci、ABA含量呈极显著的正相关 ;RWC、w与ABA间呈极显著负相关 ,与Pn、Tr、Gs之间呈极显著的正相关 ;ABA含量与Pn、Tr、Gs之间呈极显著的负相关。     

不同处理方式对甘薯冷害和抗氧化代谢影响分析

为了减轻甘薯采后贮运过程中的冷害发生,以心香甘薯品种块根为试验材料,研究了外源水杨酸(SA)单独或结合45℃热处理对4℃贮藏条件下甘薯块根冷害和抗氧化代谢的影响。结果发现SA与热结合处理,能够有效降低4℃下甘薯的冷害指数,显著抑制了块根中丙二醛(MDA)的积累和相对电导率的升高,并维持甘薯中较高的超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)和抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性以及总抗氧化能力(T-AOC)。研究结果表明,SA结合热处理通过维持较高的抗氧化酶活性和抗氧化能力,延缓甘薯组织膜质过氧化,从而提高甘薯的抗冷性,为甘薯采后贮运应用提供依据。     

不同高梁抗旱品种光合速率及水分利用效率的研究

研究了不同高粱抗旱品种在水分胁迫条件下光合速率及水分利用效率的日变化。结果表明,抗旱品种(3197B)比不抗旱品种(三尺三)叶片水势高,蒸腾速率低,气孔阻力大．光合速率和水分利用效率高,为抗旱品种选育与旱作栽培提供了科学依据。     

不同水分供应对甘薯叶片光合与荧光特性的影响及其光响应模型比较

水分供应对甘薯生长发育、产量形成具有重要影响。为探讨不同水分处理对甘薯光合与荧光特性的影响,本研究以鲜食型甘薯‘烟薯25号’为试验材料,研究不同水分处理下甘薯叶片的光合-光响应过程及其荧光特性,并利用不同模型对光响应过程进行拟合。研究结果表明：干旱和淹水处理显著降低了甘薯叶片净光合速率（P_n）、气孔导度（G_s）和蒸腾速率（T_r）;当PAR≤1 000 μmol·m^-2·s^-1时,干旱及淹水处理P_n的降低主要受气孔限制,当PAR>1 000 μmol·m^-2·s^-1时,P_n的降低主要受非气孔限制。荧光参数表明,干旱及淹水处理下甘薯叶片光系统Ⅱ（PSⅡ）对光的捕获及吸收能力下降,热耗散增加。光响应模型以直角双曲线修正模型拟合精度最高,且能拟合出饱和光强,适用于不同的土壤水分环境。模型拟合参数显示,所有处理甘薯叶片初始量子效率（α）为0.039~0.055,位于0~0.125的理论范围值内,干旱、淹水处理下甘薯叶片表现出显著的光饱和、光抑制现象,光能利用减弱,且淹水处理的光利用能力小于干旱处理。综合分析认为,直角双曲线修正模型是甘薯不同水分条件下光响应变化最佳模型。干旱及淹水处理均会对甘薯光系统造成损伤,使甘薯光合能力下降,淹水比干旱更易于降低甘薯叶片对光的利用能力,高光强会加重甘薯水分的胁迫程度。     

土壤水分和施肥水平对甘薯叶片气体交换的影响

以"秦薯4号"和"619"为材料,通过盆栽试验,测定和分析了不同土壤水肥条件下甘薯的净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、叶片水分利用效率(WUE)、气孔导度(Gs)、气孔限制值(Ls)以及胞问CO2浓度(Ci).结果表明,土壤水分对两个甘薯品种的Pn、Tr、WUE、Ls、Gs、Ci均有极显著影响;除"秦薯4号"的Gs外,施肥对两个甘薯品种的6个生理指标的影响也均达到极显著水平.甘薯叶片的Pn、Tr随土壤水分的减少均呈下降趋势,而Gs和Ls在土壤轻旱条件下下降或略有不明显上升,但在重旱条件下这两个指标均明显下降.Ci在轻早条件下变化不明显,但在土壤严重干旱时极显著升高,说明轻旱条件下叶片气体交换主要受气孔因素限制,而重旱条件下主要受非气孔因素限制."秦薯4号"叶片WUE随土壤水分的下降而极显著下降,而"619"则呈明显的先增后减趋势.甘薯叶片Pn随施肥量的增加而增加,说明增加施肥可促进叶片CO2的气体内外交换.相对于不施肥处理,中肥处理的Tr略有不明显下降("秦薯4号")或明显上升("619"),高肥处理极显著增加了Tr;叶片WUE在中肥处理下极显著增加,但继续增加施肥量时增加不明显或极显著下降:"619"的Gs随施肥量的增加而增加,而"秦薯4号"变化不明显.随施肥量的增加,Ls呈先增后减的趋势,Ci呈先降后增的趋势,说明中肥处理下甘薯叶片气体交换主要受气孔因素的限制,而高肥处理下则主要受非气孔因素的限制.水肥间互作效应明显,合理施肥可提高干旱条件下Pn、Tr、WUE,但品种间气体交换对施肥的反应机制存在差异.     

甘薯氮磷钾肥平衡施用效应分析

本文运用311-A拟饱和最优回归设计,在沿海赤砂土甘薯主产区设置晚薯施用氮磷钾肥料试验,模拟出甘薯薯块产量和施肥利润的氮磷钾肥料效应函数,通过极值判别均为典型函数,用边际分析寻优,获得甘薯薯块最高产量和最高施肥利润的优化施肥组合分别为:Zmax为Z1=N136 25kg/hm2,Z2=P2O552 71kg/hm2,Z3=K2O275 68kg/hm2,薯块产量最高,^ymax=39 214t/hm2;Zopt为Z1=N117 09kg/hm2,Z2=P2O546 24kg/hm2,Z3=K2O247 01kg/hm2,施肥利润最佳为^πopt=18298 99元/hm2。     

基于多源信息融合技术的马铃薯痂疮病无损检测方法

为了提高马铃薯痂疮病无损检测识别精度,基于机器视觉和近红外光谱的多源信息融合技术,该文提出DS（dempster shafer）证据理论结合支持向量机的马铃薯痂疮病无损检测方法。试验以360个马铃薯为研究对象,在图像特征分割时,确定了差影法结合马尔可夫随机场模型法为最佳分割方法;在光谱特征提取时,确定主成分分析方法为最佳降维方法。采用支持向量机识别方法分别建立机器视觉和近红外光谱的马铃薯痂疮病识别模型,模型对测试集马铃薯识别率分别为89.17%、91.67%。采用DS证据理论与支持向量机相结合的方法对获取的图像特征和光谱特征进行融合,建立了基于机器视觉和近红外光谱技术的多源信息融合马铃薯痂疮病检测模型,该模型对测试集马铃薯识别率为95.83%。试验结果表明,该技术对马铃薯痂疮病进行检测是可行的,融合模型比单一的机器视觉模型或近红外光谱模型识别率高。     

Efficacy of single application ammonium sulfate in suppressing potato common scab

Abstract

The objective of this study was to suppress potato common scab by lowering the soil pH and increasing the concentration of water-soluble aluminum (Al) in soil with a single application of ammonium sulfate into each row. Superphosphate (P) and potassium sulfate (K) were applied to the surface soil horizon and ammonium sulfate (N) was applied only into the rows along which potato plants were to be planted. By this application method, the soil pH was lowered and the concentration of water-soluble Al was increased in the soil of the rows where potato tubers were grown. Potato common scab was suppressed in the soil containing water-soluble Al in concentrations of 0.2 to 0.3 mg L^?1 or higher. The pH of the soil fertilized as indicated above remained lower than that of the control soil to which the mixture of N, P, and K was uniformly applied. In soil types such as Haplic Andosols containing allophane at high concentrations of 71 g kg^?1 in Memanbetsu, the suppression of potato common scab by this single application of ammonium sulfate was less effective due to the low soluble Al concentration. In other soil types, the soil pH was easily controlled and common scab was suppressed by this method. The advantages of this method are that (a) it minimizes the use of fertilizers, thus reducing the adverse effects of unnecessary fertilizers on the soil; and (b) it lowers the cost by eliminating additional agricultural chemicals and extra fertilizers.     

Effect of potash fertilizer on leaf nutrients and their relationships to tuber yields of sweet potato

Abstract

The fourth, fully‐expanded leaves at sweet potato vine tips were sampled at harvest from two separate but similar experiments on njala upland soils after 7 years bush fallow to study the effects of timing and rates of K fertilizers on leaf nutrients and their relationships to sweet potato tuber yields. Potash showed significant effects on leaf P, leaf Zn, leaf Ca, leaf Mn, leaf K/P and leaf Ca/Mg. K x timing interaction affected leaf K/Mg and leaf K/P but timing of Z application did affect significantly neither leaf nutrients nor leaf nutrient ratios. Significant quadratic effect of K on tuber yields as well as significant cubic K x timing interaction effect on tuber yields were observed. There were significant negative correlations between tuber yields and leaf N and between tuber yields and leaf P, indicating that increases in either leaf N or leaf P depressed yields. On the basis of coefficient of determination, increases in leaf N contributed significantly more to yield variation than increases in leaf P. Analysis of covariance and multiple regression studies showed lack of significance of 10 nutrients on tuber yields. Sweet potato tissue which reflects differential nutrient levels with significant effect on tuber yields must be sought. Apart from the added fertilizer, the total effect of ether factors which affect nutrient status and crop performance must be considered.     

接种丛枝菌根真菌对甘薯生长的影响研究

温室盆栽试验研究 3种丛枝菌根真菌 (AM )对甘薯生长的影响结果表明 ,灭菌土壤条件下接种 3种AM真菌 (GlomusmosseaeBEG16 7GlomusintraradicesBEG14 1和Glomussp .WUM2 6 )均不同程度促进甘薯对P的吸收和植株生长 ,其中BEG16 7和BEG14 1对甘薯效应显著高于WUM2 6 ;各接种处理菌丝长度差异及琥珀酸脱氢酶(SDH)活性与其对甘薯的生长效应基本一致 ;接种BEG16 7和BEG14 1的生长效应无显著差异 ,但接种BEG16 7菌丝长度显著大于BEG14 1,其原因可能是BEG16 7菌丝活性低于BEG14 1所致。未灭菌土壤条件下接种 3种AM真菌对甘薯的生长效应不显著 ,而土著AM真菌繁殖体数量较多可能是影响其接种效果的主要原因。     

AM真菌接种对甘薯产量和品质的影响

通过田间试验方法研究了接种AM真菌对甘薯产量和品质的影响。结果表明,种植6周时接种能够提高甘薯的菌根侵染率、生长和吸P量,收获时可提高甘薯的产量和品质。从接种效果看,本地分离的菌株接种效果好于异地分离菌株,混合菌株好于单一菌株。