水稻叶片气孔的研究 Ⅰ、气孔密度与长度

观察比较了威优64、7944、科辐红等9个水稻品种主茎叶片气孔密度和长度的相关变化动态。结果表明,随着叶位的上升,气孔密度逐渐增大,至剑叶最大;气孔长度则逐层减短,至剑叶最短;根椐气孔长度可把水稻主茎叶片分为4个叶层,体现了叶片气孔数量组成与功能的统一。比较了9个品种,发现剑叶气孔数量组成的合理程度有沿着水稻系统发育顺序,从野生稻到栽培稻逐步提高的趋势。     

水稻叶片气孔长度、宽度和密度及其相关性的研究

采用改良刮制法对水稻叶片气孔的长度、宽度和密度及其相关性进行了研究。结果表明,籼稻和粳稻的叶片平均气孔长度、宽度和密度的大小顺序均为籼稻>粳稻,两种类型水稻叶片的气孔长度的差异和气孔宽度的差异均不显著。气孔性状间的相关分析表明,气孔长度与宽度,气孔宽度与密度间的相关不显著,而气孔长度与密度间存在明显的负相关(p＜0.05)。     

水稻叶片气孔特性及其相关性

用改良刮制法观测了13个早稻品种剑叶、20个晚稻品种上三叶的气孔特性,比较了常规稻与杂交稻气孔差异,并对气孔密度、长度与宽度之间的相关性进行了分析.结果表明,气孔密度变幅大于气孔长度与宽度;早稻杂交稻剑叶气孔密度、长度与宽度大于常规稻;剑叶气孔长度与宽度呈显著正相关,但长度、宽度与密度相关性不显著;晚稻杂交稻剑叶气孑L密度大于常规稻,倒二叶、倒三叶均要小于常规稻;而杂交稻上三片功能叶气孔长度均大于常规稻;杂交稻倒三叶气孔宽度大于常规稻,其他2叶均比常规稻小;上三片功能叶气孔长度与密度、气孔宽度与密度均表现为显著负相关关系,而气孔长度与宽度呈显著正相关.     

ABA、IAA对旱作水稻叶片气孔的调节作用

 采用土培方法研究了淹水和旱作条件下的水稻体内ABA和IAA对水稻叶片气孔行为的动态变化。SAS分析表明 ,在淹水条件下 ,水稻叶气孔阻抗主要是与相对湿度、IAA含量和叶片温度显著相关。偏回归分析结果表明 ,影响淹水条件下水稻叶气孔阻抗的主要因素为相对湿度和IAA含量 ,回归系数分别为 0 .0 2 7和 0 .0 0 0 16,而旱作条件下水稻叶气孔阻抗则主要是由温度、IAA和ABA决定 ,回归系数分别为 0 .0 745、0 .0 0 0 3和 -0 .0 0 0 9。利用外源不同IAA、ABA比例的混合液处理水稻叶片 ,发现其对水稻叶片的气孔开闭具有效的调控作用 ,从而有效地提高水稻叶片的光合作用     

水分胁迫对水稻叶片气孔密度、大小 及净光合速率的影响

在水分胁迫下,水稻叶片的气孔密度明显增大,气孔的长、宽明显减小．气孔密度与气孔长度、宽度呈显著的负相关（r＝－0．90*,n＝7）、而气孔长度和宽度呈显著的正相关（r＝0．71*,n＝7）．在水分胁迫下,水稻叶片的净光合速率也显著下降,并表现出与气孔密度呈显著负相关（r＝－0．89,n＝7）．     

减弱光照强度对水稻叶片气孔性状的影响

采用改良刮制法研究了典型粳稻，典型籼稻，偏籼型，偏粳型和陆稻等10个水稻品种的气孔性状，研究结果发现，剑叶的气孔密度在水稻类型间和品种间具有明显差异。是一个品种特性，光照强度减弱使各品种上三叶的气孔密度明显减少。其原因是由于叶面积增大，气孔行数减少和每一行中相邻气孔间距离增大共同作用的结果。品种不同，其气孔密度对光强变化的反应亦不同，光照强度减弱对剑叶气孔大小有显影响。     

不同株型夏玉米冠层叶片气孔特性的差异

【目的】气孔是叶片和外界环境进行气体和水分交换的重要通道,探讨不同株型玉米冠层叶片气孔特性的差异变化,对深入研究气孔特性与光合和蒸腾等重要生理过程的关系具有重要意义。【方法】以株型分别为平展型、中间型和紧凑型的玉米品种陕单9号、农大108和陕单902 3个夏玉米品种为试材,采用盆栽试验研究不同生育期及不同冠层叶片气孔密度等特性的差异和变化规律。【结果】全生育期内,各夏玉米品种叶片气孔特性存在显著差异(P<0.05):随生育期推进,叶片气孔密度逐渐上升,气孔面积显著下降,气孔长度和气孔宽度先增加后降低。不同株型玉米品种间叶片气孔密度、气孔长度和气孔宽度均以紧凑型品种高于其他株型品种,平均分别为101.8个/mm2、72.81μm、37.45μm;气孔面积的差异与之相反,以平展型品种叶片较大,平均为3 157.35μm2。全生育期内,不同株型玉米品种不同叶层叶片气孔特性存在显著差异,但缺乏普遍规律性;同株型品种不同叶层比较,气孔密度均表现为上层大于中、下层,且各层间存在显著差异。相关分析表明,气孔长度与气孔宽度、气孔面积之间均呈极显著正相关,而气孔长度和宽度与气孔密度间呈一定负相关,但差异不显著;气孔密度与气孔面积之间也表现出负相关。【结论】不同株型玉米品种叶片气孔特性的差异及变化,不仅受其本身基因型控制,而且与生育期及叶层位置有关。因此,在测定作物气孔特性时,不仅要考虑作物生育期,而且在取样时还应考虑叶片冠层位置。     

水稻剑叶气孔密度的研究

用改良刮制法研究了水稻剑叶的气孔密度。结果表明，水稻剑叶中部的气孔密度通常高于基部和尖部，而基部与尖部之间气孔密度的大小却没有一定规律，剑叶气孔密度是高值出现的位置因类型而异，最小值的位置通常位于叶基或叶尖。一般情况，剑叶中部的气孔密度与剑叶的平均气孔密度较接近，可用来代表整个叶片的气孔密度。各类型水稻剑叶气孔密度的分布具有明显的不均匀性，其变化形式各异，变化图形曲线存在着蜂和谷。     

碱胁迫对北方粳稻幼苗氮磷吸收、气孔数量及大小的影响

以耐盐碱粳稻品种盐丰47、盐敏感品种秋光为材料,研究Na_2CO_3胁迫对水稻幼苗营养吸收和气孔特性的影响。结果表明,在碱性胁迫下,水稻生物量积累降低,且随胁迫浓度升高降幅增大,盐丰47降幅均较小。各部位氮、磷含量均降低,不同部位降幅均表现为秋光﹥盐丰47。气孔密度随胁迫浓度提高而增加,盐丰47气孔密度增幅大于秋光。T1处理条件下,盐丰47叶片气孔长度增加,而秋光在各胁迫浓度下气孔长度均减小。参试材料叶片气孔宽度随盐胁迫浓度升高而降低,盐丰47降幅小于秋光。     

大气CO2浓度倍增和增温对冬小麦气孔特征的协同效应

为研究CO2浓度倍增和增温处理对冬小麦气孔特征的影响,利用3个可精准控制CO2浓度和温度的人工气候箱设置对照(CO2浓度为400 μmol/mol,温度为21℃/16℃)、CO2浓度倍增(CO2浓度为800 μmol/mol,温度为21℃/16℃)、增温(CO2浓度为400μmol/mol,温度为26℃/21℃).研究结果表明:CO2浓度增加和增温处理均导致冬小麦近轴面和远轴面的气孔密度显著增加(P＜0.05),其中远轴面的增加幅度比近轴面更为突出.CO2浓度升高使近轴面气孔长度、宽度、周长和面积显著减小8.6％、18.2％、9.4％和29.4％(P＜0.05),但没有显著改变远轴面的气孔特征参数(P＞0.05).温度升高使冬小麦的气孔宽度,面积和形状指数在近轴面显著上升(P＜0.05),但在远轴面变化并不明显(P＞0.05).增温和增CO2处理导致冬小麦叶片远轴面气孔的空间规则分布尺度减小,而对近轴面影响不大.     

生长调节剂对枣果实表面气孔的影响

为了探讨植物生长调节剂对枣果实表面气孔形态和密度的影响,以大白铃和大瓜枣为试材,研究不同浓度的2,4-D（2,4-二氯苯氧乙酸）和TDZ（苯基噻二唑基脲）处理对枣果实表面的气孔密度、气孔畸变率、气孔开度和气孔保卫细胞长宽的影响.结果表明：1 g·L-1的2,4-D处理可以显著降低大瓜枣果皮气孔密度,且果实生长发育良好,但对气孔开度无显著影响;0.1～0.2 g· L-1的TDZ处理可以显著降低枣果皮气孔开度,但显著增加了气孔密度,并对果实伤害较大;2,4-D和TDZ处理随浓度增大,果皮畸形气孔比例显著增大.     

不同抗旱类型大豆品种气孔特性初探

选用不同抗旱类型（强抗、中抗、弱抗）大豆品种１５个，在田间自然干旱条件下，对大豆品种的气孔特性及其与抗旱性的关系作了初步分析研究。结果表明：①不同大豆品种之间，气孔密度、单位叶面积气孔总长度存在着极显著差异，气孔长度存在着显著差异，叶片正背面间气孔密度、单位叶面积气孔总长度存在着显著正相关，气孔长度为正相关；叶片正面、背面气孔密度与气孔长度呈负相关。②不同抗旱类型之间，叶片背面气孔密度存在着显著差异，说明叶片背面气孔密度与抗旱性之间存在着一定的关联。强抗旱类型气孔密度、单位叶面积气孔总长度正背面均大于弱抗类型，而气孔长度小于弱抗类型。中抗类型正面气孔长度夭于弱抗类型，其余各性状变化趋势与强抗类型的变化趋势一致。气孔特性与抗旱性有一定的关联，可作为评定大豆抗旱性的参考指标性状。     

不同气孔密度水稻叶片光合及叶绿素荧光参数的日变化特征

为明确不同气孔密度水稻叶片光合及叶绿素荧光参数日变化特征,以具有高(HSD)、中(MSD)和低(LSD)3种不同气孔密度水稻品系为试材,在水稻抽穗期调查3种水稻的光合及叶绿素荧光参数日变化规律。结果表明:3种水稻材料的净光合速率(Pn)日变化均呈不对称的双峰曲线,第1峰值均出现在9:00~10:00,第2峰值均出现在14:00~15:00,具有明显光合"午休"现象,且主要是由气孔因素和非气孔因素引起;Pn日均值大小依次为HSDMSDLSD。Pn与环境因子的光合有效辐射(PAR)和大气温度(Ta)分别呈显著正相关和正相关,与光合参数中的Gs和Tr均呈显著正相关。3种水稻品系的初始荧光(Fo)日变化趋势呈单峰曲线,峰值均在午间出现,其变化规律为HSDMSDLSD,而PSⅡ最大光能转化效率(Fv/Fm)的日变化相反。综合分析表明,与低气孔密度水稻相比,具有较高气孔密度的水稻在未受到强光高温影响下,具有一定光合优势,但在强光高温胁迫下,发生光抑制较重且恢复过程较长,这是强光高温引起的光破坏较重所致。     

不同覆土深度对水稻出苗的影响

本文研究覆土深度对不同水稻品种出苗率的影响,以期为水稻直播品种选择提供理论基础.研究结果表明,供试水稻品种出苗率随着播种深度的增加而下降,中胚轴伸长长度显著不同,并且覆土深度对各品种中胚轴伸长长度有不同的影响.辽粳399和辽粳401中胚轴伸长长度最长,分别为1.65～4.35 mm和2.53～4.54 mm,并且覆土深度越深,中胚轴伸长长度越长.盐粳48、辽粳212、铁粳14、辽优9906等品种中胚轴伸长长度不受覆土深度的影响,但胚芽鞘长度随着覆土深度的增加显著增加,说明这些品种出土动力主要来自胚芽鞘的伸长.本研究中,辽粳212、盐粳48、辽粳401等5个品种在覆土深度为2 cm时出苗率超过70％.因此,从出苗率角度来说,可作为直播的品种选择.     

水稻叶片气孔对CO_2浓度变化的响应

气孔是植物与外界气体交换的通道,CO2浓度发生变化,气孔将第一时间作出响应。试验以开顶式气室(OTC)为研究手段,设定CO2浓度分别为380μmol/mol(CK)、550μmol/mol(处理),通过扫描电镜观察水稻第4张叶片的气孔,分析CO2浓度增高对叶片气孔分布和形态特征的影响。结果表明,处理较CK腹面、背面气孔带间距离增加24.27%、26.41%,气孔带上气孔间距离缩小20.28%、14.73%,CO2浓度增加使气孔带上气孔排列更加紧密;处理较CK叶片背面气孔器面积、周长、长度显著增加,叶片腹面宽度显著减少;叶片背面保卫细胞的面积、周长、长度显著增加,宽度显著减少;叶片腹面气孔乳突面积、周长显著减少,背面乳突数量显著减少;CO2浓度增加促进了叶片表面细胞分裂,增加了单位面积的细胞数量,促进细胞分裂,处理较CK腹面、背面气孔指数(SI)分别下降14.80%、14.18%,气孔密度(SD)变化差异不显著,说明SI比SD更适合表达CO2浓度变化对气孔的影响。     

通过测量叶片气孔鉴定月季染色体倍性的研究

通过测量气孔进行倍性鉴定可大大提高月季倍性鉴定的效率。在光学显微镜下对不同倍性月季的气孔器长度和气孔密度进行测量后发现,不同倍性月季间的气孔器长度存在显著差异,以气孔器长度34.69μm为界,可准确区分二倍体和四倍体月季;三倍体月季的气孔器长度界于二倍体和四倍体之间,且与二倍体、四倍体均存在交集,通过气孔器长度不能鉴别三倍体月季。月季气孔密度在二倍体和三倍体间无显著差异,四倍体月季的气孔密度显著小于三倍体和二倍体。     

设施黄瓜果期不同叶序叶片的气孔特性

为了研究黄瓜果期不同叶序对叶片气孔特征及其开度的影响,以黄瓜品种探索为试材进行模拟试验,利用数码显微成像系统和数码测距软件对叶片气孔长度、宽度、开度、开张比、气孔密度及气孔指数等气孔参数进行测量。结果表明:随着黄瓜植株叶序的增大,气孔长度、宽度、开度、开张比均有增大的趋势;叶片气孔密度则随叶序增大有减小趋势;与第3张叶片相比,叶序的增大对叶片气孔指数无显著影响。在同一叶序条件下,叶片上表皮的气孔长度、宽度、开度、气孔指数、开张比均高于下表皮,而下表皮的气孔密度则明显高于上表皮。本研究有效证明叶龄对气孔的形态、开度、开张比及其气孔密度有着显著的影响,为黄瓜生长模型的建立提供了科学依据。     

不同种源小叶蚊母气孔长度、宽度与密度的关系

以8个不同种源的小叶蚊母为试材,用叶表皮离析法,观测叶片气孔长度、宽度和密度,并对其进行相关分析。结果表明：小叶蚊母种源间叶片气孔长度、宽度和密度差异均显著;相关分析表明,气孔长度与宽度间、气孔宽度与密度间相关不显著,而气孔长度与密度间存在负相关关系。     

青黑杨全同胞杂种功能叶片及气孔性状变异的倍性、基因型和性别效应解析

  目的  探讨倍性水平、性别、基因型及环境效应对青黑杨全同胞杂种短枝功能叶片及气孔性状变异的影响，解析杨树异源三倍体的性状遗传与变异规律。  方法  以‘哲引3号杨’× ‘北京杨’全同胞杂种二倍体和三倍体的10年生种质保存林为材料，对其短枝功能叶片和气孔相关性状变异进行分析。  结果  短枝功能叶片和气孔各性状的无性系重复力均较高，介于0.789 ~ 0.960之间，受较强的遗传控制，环境影响较小。叶片和气孔各性状在无性系间均存在极显著差异，其中叶片宽度和气孔宽度变异系数较低，是所测性状中较稳定的遗传特征。三倍体植株叶片长度、叶片宽度、叶面积、气孔长度和气孔宽度均极显著大于二倍体，气孔密度极显著小于二倍体，而三倍体植株的叶柄长度和锯齿数与二倍体无显著差异。叶片及气孔性状在不同性别植株之间均无显著差异。相关性分析结果显示，叶片长度、叶片宽度、叶面积、气孔长度和气孔宽度与倍性水平呈极显著正相关；气孔密度与倍性水平呈极显著负相关；而叶柄长度和锯齿数与倍性水平无显著相关性。方差贡献率显示，无性系性别对叶片及气孔性状的影响最小；气孔性状受倍性效应影响最大，其次是基因型效应；叶片性状主要受基因型效应的影响，其次是倍性效应和环境效应。  结论  青黑杨全同胞杂种三倍体植株短枝功能叶片及气孔性状变异主要来源于倍性效应和基因型效应，环境和性别影响较小，无性系间存在丰富的性状变异，在杨树三倍体育种时基于遗传测定进行“大群体，强选择”育种十分必要。      

影响小麦叶片气孔密度变化因素的探討

气孔是植物进行气体交换和水分蒸腾的重要通道,是影响植物光合作用的一个重要因素。水稻、小麦、大麦以及其它植物的气孔密度与光合速率或生长呈正相关业已获得部分证明。[1—4]因此,在研究提高植物光合效率的问题中,叶片气孔密度的变化是一个值得重视的问题。叶片的气孔密度常随植物许多内外因素的影响而变化,[4.5]了解这些变化规律,尤其是对在产量形成上有较大作用的后期叶片进行了解,具有一定的实践意义。本文就小麦叶片在不同温度、营养以及激素等条件下气孔密度变化的特点进行了初步探讨。