Seasonal Factors of Correlation Between Climatic Factors, Photosynthetic and Agronomic Traits in Maize

The dry matter accumulation and photosynthetic traits of upper leaves were studied twice weekly in 1983, under field conditions, for two early maturing maize cultivars. Analysis of correlation between climatic data and those traits were based on four week periods. Seasonal patterns of correlation coefficients were drawn by shifting the beginning of these four week periods from one sampling data to the next until four weeks before the end of the sampling period. Most traits were significantly correlated with climatic factors at one time or another; only those correlations which were of longer duration will be mentioned here. Net assimilation rate was positively correlated with maximum temperature during intensive leaf growth. The relative growth rate was closely correlated with photosynthetic photon irradiance (PPI) during the second half of June and with phosphofructokinase activity during the second part of July. The chlorophyll content showed a close and positive relationship with minimum temperature until the end of June and with PPI during most of August. The content of carotenoids was, for the most part, negatively correlated with climatic factors, the closest relationship existing with the PPI at the previous sampling date until the beginning of July. The activity of photosynthetic enzymes such as RuBP carboxylase, NADP malate dehydrogenase and PEP carboxylase was generally less closely correlated with climatic factors over longer periods. Patterns of correlation were remarkably similar for the two cultivars.     

油菜素内酯对春玉米灌浆期叶片光合功能与产量的调控效应

以玉米品种"郑单958"为材料,在大田条件下,采用植物生长调节物质油菜素内酯(brassinolide,BR)对苞叶和穗位叶喷施处理,研究了BR对玉米穗位叶功能、籽粒灌浆及产量的调控作用。结果表明,灌浆期随生育进程,玉米穗位叶叶绿素含量、光合速率、磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(PEPCase)、1,5-二磷酸核酮糖羧化酶(Ru BPCase)以及蔗糖磷酸合酶和蔗糖合酶的活性均显著下降。同时,籽粒蔗糖含量显著降低,但淀粉含量和粒重均显著增加。与对照相比,BR处理显著增加玉米穗位叶叶绿素含量,提高光合速率,增强PEPCase、Ru BPCase、蔗糖磷酸合酶和蔗糖合酶的活性。BR处理显著增加籽粒蔗糖和淀粉积累,提高玉米籽粒干物质积累。在产量构成上,BR显著缩短秃尖长度,增加穗粒数和千粒重,显著提高产量。本研究说明,灌浆期喷施BR可提高玉米叶源的活性,延长叶片光合功能持续期,促进籽粒灌浆和物质积累,从而实现增产。     

氮肥水平对杂交稻汕优63剑叶光合速率和RuBP羧化酶活性的影响

用低氮(LN)、中氮(MN)、高氮(HN)盆栽土培的杂交水稻汕优63为材料,测定其剑叶的光合速率、RuBP羧化酶含量及活性、可溶性蛋白和叶绿素含量的变化.结果表明:随着氮水平的提高,叶面积增大,气孔密度减少,RuBP羧化酶活性和光合速率增加.随着叶龄的增加,三个不同氮水平的叶片中RuBP羧化酶蛋白下降均先于可溶性蛋白的下降;HN组的光     

不同灌溉条件下冠菌素对大豆光合特性与产量的调控效应

干旱是限制大豆丰产稳产的重要因素之一,利用生物调节剂提高大豆耐旱性是生产中一种新型的生物节水管理模式。本研究在常规灌溉与无灌溉条件下,采用生物调节剂冠菌素(COR)于大豆初花期进行叶面喷施处理,研究COR对植株农艺性状、叶片水势和光合特征、产量及其构成因素的调控效应。试验结果表明:在正常灌溉条件下, COR处理对大豆叶片水势、叶绿素含量、光合速率、叶绿素荧光参数、RuBP羧化酶和SPS活性等影响较小,与对照相比其产量和生物量差异不显著。但在生长季无灌溉的雨养条件下,COR处理会显著提高大豆开花后叶片水势、叶绿素含量、光合速率和叶绿素荧光参数,增加叶片RuBP羧化酶和SPS活性,改善大豆产量构成因素,最终导致籽粒产量增加。总之,在雨养条件下, COR对大豆光合特征和产量形成具有积极的调控效应。     

5-氨基乙酰丙酸和乙烯利对东北春玉米功能叶光合生理特性和产量的影响

以中单909为材料,设置5-氨基乙酰丙酸（5-ALA）和乙烯利（ETH）不同浓度复配组合,于拔节期（V6）进行叶面喷施。研究5-ALA-ETH复配剂对缓解东北春玉米冠层郁闭效应、提高叶片净光合效率（P_n）、增强叶片的光合产物供给能力、保障春玉米稳产增产的调控效应。结果表明,A2E1（22.5g/hm² 5-ALA+450mL/hm² ETH）处理能够增强叶片的光合生理活性,调控效果最佳,其中V7期叶片叶绿素含量相比对照（CK）显著提高8.9%,V12期叶片RuBP羧化酶（RuBPCase）和PEP羧化酶（PEPCase）活性比CK分别显著提高65.2%和87.1%,V8和V12期叶片P_n比CK分别显著提高14.8%和24.5%。同时,该处理提高了叶片蔗糖的合成能力,其中V12期叶片蔗糖合酶（SS）活性比CK显著提高85.0%,V11期蔗糖磷酸合酶（SPS）活性比CK显著提高33.1%,V7、V9和V12期叶片蔗糖含量比CK分别显著提高69.2%、16.8%和78.6%。在玉米收获期,A2E1处理显著增加了玉米穗长、穗粒数和产量,相比CK分别提高了5.4%、6.2%和5.4%,玉米秃尖长显著缩短50.4%。综上所述,5-ALA（22.5g/hm²）和ETH（450mL/hm²）复配能够改善东北春玉米生育期内光合生理特性,提高收获穗粒数和产量,增强其抵抗冠层郁闭效应胁迫的能力。     

转PEPC基因水稻花粉株系不同生育期的光合生理表现

以父本转玉米PEPC基因水稻、母本粳稻9516和杂交后代稳定的花粉株系JAAS45为材料,研究了JAAS45及其亲本的不同生育期的光合色素含量、净光合速率和水分利用效率。结果表明:分蘖期以后,杂交后代JAAS45的单位叶面积Chl含量超过母本9516,并一直维持着较高水平,与PC相近。在整个生育期,JAAS45和PC的叶绿素a/b一直高于9516。JAAS45苗期的净光合速率(Pn)与9516相近,而到了分蘖期,其Pn超过了9516,尤其到了抽穗及灌浆期,其Pn还超过了PC。从苗期到抽穗期,JAAS45的水分利用效率(WUE)与PC相接近,明显高于9516。这些结果说明,JAAS45具有较高的光合能力和水分利用效率,与父本PC相似。通过转PEPC基因水稻和杂交稻的亲本杂交,可将玉米PEPC基因转移到普通水稻品种中,培育出高光合效率和高产的水稻品系。     

玉米叶片光合作用和渗透调节对干旱胁迫的响应

以2个不同抗旱性玉米品种郑单958 (抗旱性强)和陕单902 (抗旱性弱)为材料,采用盆栽控水试验,设置3个干旱处理(轻度干旱、中度干旱、重度干旱)和正常灌水,研究了干旱胁迫对2个玉米品种气体交换、叶绿素荧光参数和渗透调节物质的影响。结果显示, 重度干旱造成2个玉米品种叶片光合机构紊乱,破坏细胞膜完整性;同时增加了渗透调节物质,这对增强叶片的保水能力,维持光合速率有重要的作用。但与陕单902相比,干旱胁迫下郑单958表现出较高的最大净光合速率(P_nmax),表观量子效率(AQY),光饱和点(LSP),最大电子传递速率(J_max),最大羧化速率(V_cmax),PSII的实际量子产量(Φ_PSII)和光化学猝灭系数(q_P);较高的脯氨酸(Pro)和可溶性糖含量(SS);较低的丙二醛含量(MDA)。这些结果表明,干旱胁迫下抗旱品种郑单958具有较强的渗透物质能力,减轻细胞膜质过氧化程度,维持较高的光合性能是其适应干旱环境的生理基础。     

PEP‐Carboxylase Activity: A Comparison of its Role in a C4 and a C3 Species Under Salt Stress

In our experiments, we found an increase of PEP‐carboxylase activity in young shoots of maize under salt stress. Within this study, several analyses were carried out to identify the function of this enhanced enzyme activity during salt stress. In our first experiment, we analysed plants of the salt‐resistant maize hybrid SR 03 (Zea mays L.), whereas in the second experiment, we compared maize and wheat (Triticum aestivum L. cv. Thasos), which were grown under two different light intensities for 20 days. In the saline treatments, NaCl was applied up to 100 mm, while control plants grew under non‐saline conditions (1 mm NaCl). Analyses of shoot fresh weight revealed a comparable reduction for both genotypes and suggested salt resistance at a similar level. Analyses of sugar concentrations showed an increase in the saline treatment for both genotypes independent of the light intensity. Results for sucrose concentrations led to the conclusion that an increase in PEP‐carboxylase activity was not required for sugar metabolism. Independent of light intensity, alkalinity and malate concentrations were decreased only in wheat. It can be concluded that an enhancement of PEP‐carboxylase activity in young shoots of maize supports organic acid metabolism under salt stress.     

Influence of Benzyladenine on Leaf Senescence and Photosynthesis in Sunflower (Helianthus annuus L.)

The effect of foliar application of benzyladenine on sunflower leaf senescence, photosynthesis, RuBP carboxylase activity and diffusion resistance was investigated. A considerable drop in photosynthetic rate and rise in diffusion resistance were noted dunng the seed filling period. Benzyladenine application maintained the chlorophyll content and chlorophyll a : b ratio at higher level, enhanced RuBP carboxylase activity and net photosynthesis in both upper and lower leaves. A lower level of diffusion resistance was also observed by benzyladenine application during seed filling period. The results suggested that application of benzyladenine at 30, 60 and 90 days after sowing could help to maintain photosynthesis and assimilate supply to the developing seeds of sunflower.     

冬小麦不同品种叶片光合速率与气孔导度等性状之间关系的研究

对４５个冬小麦品种不同生育期的叶片净光俣速率（Ｐｎ）、气孔导度（Ｇｓ）、胞间ＣＯ２浓度（Ｃｉ）、气孔阻力（ｒｓ）等４个性状的研究表明：４个性状在品种间均存在较大的差异；大部分品种的净光合速率（Ｐｎ）后期显著低于盛花期以前，几乎所有品种气孔阻力（Ｒｓ）盛花后期显著地低于盛花前期，气孔导度（Ｇｓ）和胞间ＣＯ２浓度则恰好相反；净光合速率（ｐｎ）在盛花前期主要受气孔因素限制，盛花后期主要受非气孔因素限制。     

自由大气CO2浓度升高对夏大豆光合色素含量和光合作用的影响

研究大气CO2浓度升高对大豆光合指标的影响,有助于了解未来气候变化后大豆光合生理的变化。利用开放式自由大气CO2浓度富集系统(Free Air CO2 Enrichment)在高CO2浓度（550±60 μmol/mol左右）和对照大气CO2浓度（平均389±40 μmol/mol左右）及2种施氮水平下种植‘中黄35’和‘中黄13’大豆品种,测定了2个大豆品种的叶绿素、类胡萝卜素含量及光合作用的变化。结果表明：CO2浓度升高对大豆功能叶光合色素含量的影响存在品种差异,初花期‘中黄13’光合色素含量变化不显著,但在盛荚期光合色素显著下降,且在低肥处理下更明显,对‘中黄35’没有影响。大气CO2浓度升高后,2个品种大豆净光合速率均明显升高,气孔导度下降。大豆净光合速率提高将促使作物积累更多的有机物,有利于作物生物量和产量的提高。气孔导度下降可能会使作物蒸腾作用减弱,有利于作物水分利用率的提高。     

Zn和EDTA对紫花苜蓿叶片光合特性的响应

为了探索提高紫花苜蓿的抗锌能力,以3个紫花苜蓿品种为试材,采用土培法,研究Zn胁迫(250μg/kg)下,EDTA对不同品种紫花苜蓿叶片锌富集量、光合色素含量及叶绿素荧光参数的影响。结果表明,在50 d时,紫花苜蓿叶片Zn的含量均显著增高,Zn+EDTA显著提高了苜蓿叶片对锌的吸收;大叶苜蓿品种叶片光合色素的含量高于对照,大叶苜蓿叶绿素a、叶绿素b、总叶绿素和类胡萝卜素的含量显著高于其他2个品种;EDTA处理可提高大叶苜蓿初始荧光值、可变荧光、最大荧光值、最大光化学效率的水平。结果显示,EDTA促进大叶苜蓿叶片的光合色素含量的增加,减少过剩激发能的耗散,提高光合电子传递效率,有效降低锌胁迫对紫花苜蓿叶片PSⅡ的伤害,提高大叶苜蓿的抗锌能力。     

杂交稻及其三系生育过程中RuBP羧化酶及有关光合酶的变化

研究了杂交稻汕优６３及其三系生育过程中叶片ＲｕＢＰ羧化酶／加氧酶及有关光合酶活性的变化,结果表明,供试材料ＲｕＢＰ羧化酶／加氧酶等参数的变化无本质的差异。杂交稻不同叶位叶片的ＲｕＢＰ羧化酶活性低于其母不育系,但与父本较接近。从ＲｕＢＰ羧化酶／加氧酶这一光合特征值来分析,杂交稻叶片并不存在光合优势。随着叶龄增加,杂交稻及其三系叶片的ＲｕＢＰ羧化酶／加氧酶、乙醇酸氧化酶、过氧化氢酶活性下降,而酸性磷酸     

不同硝态氮含量的硝基复合肥对玉米苗期生长及光合特性的影响

为了研究硝基复合肥中硝态氮所占比例对玉米苗期生长及光合特性的影响,通过温室盆栽试验,以玉米植株性状、叶片光合色素含量及光合特性为评价参数,对硝态氮含量不同的硝基复合肥进行肥效评价。结果表明,随着硝基复合肥中硝态氮所占比例的增加,玉米的株高、茎粗、叶面积、叶片光合色素含量、光合速率、地上部和地下部干物质量均有不同程度的提高。硝基复合肥中硝态氮的含量为4%时,其玉米植株农艺性状、光合色素含量、光合强度及干物质量均显著高于硝态氮含量为2%的硝基复合肥,且与硝态氮含量为6%的硝基复合肥相比上述指标无显著差异。综合考虑,硝基复合肥中硝态氮的含量为4%即可较好的满足玉米生长发育需要。     

野生一粒麦与普通小麦不同绿色器官光合特性和叶绿体结构特征

对野生一粒麦(T.boeoticum)和普通小麦品种品七(T.aestivum.cv.Pin7)开花期不同绿色器官光合速率(Pn) 、 色素含量、 PSII活性及叶绿体超微结构进行了考察.结果表明:野生一粒麦各器官(旗叶叶片、叶鞘、穗下节间、 穗)的光合速率均明显高于栽培品种品七,这与各器官具有较高的叶绿素含量和较多的叶绿体基粒片层数目有密切关系.     

不同耕作方式与氮肥类型对夏玉米光合性能的影响

为了探讨不同耕作方式与氮肥类型对夏玉米光合性能的影响及其作用机制,本试验以玉米杂交种郑单958为供试材料,通过快速叶绿素荧光诱导动力学曲线(OJIP)及820 nm光吸收等技术,深入研究了玉米花后叶片叶绿素含量、含氮量、气体交换参数、光系统II(PSII)、光系统I(PSI)及二者间的协调性。两年研究结果表明,与常规尿素相比,施用控释尿素均可显著提高玉米花后穗位叶叶绿素含量、净光合速率(Pn)及后期气孔导度(Gs),明显改善光系统间协调性。与旋耕相比,深松可进一步加强施氮对玉米叶片光合性能的促进作用。控释尿素结合深松可显著提高叶绿素含量及Pn,明显改善叶片PSII反应中心供体侧和受体侧性能,增强电子由PSII向PSI的传递,使花后叶片PSII与PSI间协调性显著增加,有利于产量形成期光合性能稳定。光合性能的提高显著增加了穗粒数和单株籽粒产量,最终提高玉米产量。因此,深松与控释尿素结合可有效地协调PSII与PSI,提高夏玉米光合性能,促进玉米增产。     

遮阴对黄淮海玉米主栽品种农艺性状和产量的影响

为分析遮阴对黄淮海玉米主栽品种农艺性状、产量性状和产量的影响,以黄淮海种植面积最大的10个玉米品种为材料,种植在该地区4个省（市）,并设抽雄前遮阴7天和全生育期不遮阴2个处理。研究结果表明遮阴处理对黄淮海玉米主栽品种农艺性状、产量性状及产量均具有显著的影响,10个品种产量均显著的降低,6个品种抽雄吐丝间隔期延长,9个品种吐丝率下降;遮阴后产量降低与行粒数、穗长、穗粗、百粒重变小,秃尖变大有显著的相关性;‘伟科702’在10个品种中耐阴性最好,遮阴后4地点平均产量第一,吐丝率和产量降幅最低,其次为‘郑单958’、‘蠡玉16’和‘隆平206’。因此,生产上应选‘伟科702’等耐阴性较好的品种,耐阴育种方面应将行粒数、穗长、穗粗、百粒重、秃尖长度、吐丝率和抽雄吐丝间隔期等显著相关的性状作为耐阴性鉴定的指标。     

红壤旱地不同施氮量对冬萝卜莲座期光合色素的影响

在红壤旱地,施用不同量的尿素,分别用丙酮溶液和MinoltaSPAD-502叶绿素计在实验室和田间测定冬萝卜莲座期叶片光合色素的含量,研究不同施氮水平对萝卜叶片光合色素的影响及通过光合色素为冬萝卜施肥提供较好理论依据。结果表明,不同施氮水平和光合色素平均增量呈线性关系,其中施氮水平与光合色素平均增量、叶绿素平均增量和叶绿素a平均增量达到极显著相关,与叶绿素b增量和类胡萝卜素平均增量达到显著相关水平。并且,冬萝卜叶片叶绿素a/b比值随着施氮水平的提高而降低。室内分光光度法分析的冬萝卜叶片叶绿素含量与SPAD-502叶绿素仪测定的叶绿素SPAD值呈极显著正相关关系。     

低温胁迫对茄子幼苗叶片光合特性的影响

以茄子702幼苗为试材,研究了低温胁迫对茄子幼苗光合特性的影响.结果表明,低温胁迫下,茄子幼苗的叶绿素含量、叶绿素a/b、净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)、光饱和点(LSP)、光饱和光合速率、表观量子效率(AQY)、CO2饱和点(CSP)、羧化效率(CE)和RuBP最大再生速率均下降;光补偿点(LCP)、CO2补偿点(CCP)均上升;胞间CO2浓度(Ci)先降低后升高.以上结果表明,低温胁迫伤害了茄子幼苗的光合机构.     

6-苄氨基嘌呤(6-BA)对不同氮素水平下玉米叶片衰老过程中光系统II性能的调控效应

以玉米自交系齐319 (Qi 319)为试材,利用叶绿素荧光快速诱导动力学曲线,研究了喷施外源激素6-苄氨基嘌呤(6-BA)对不同氮素水平下玉米花后叶片光系统II (PSII)性能的调控效应。两年研究结果表明,花后穗位叶叶绿素含量和净光合速率(P_n)均呈降低的趋势。在不施氮条件下,外源喷施6-BA,可提高叶绿素含量及后期P_n,但对PSII反应中心的活性无显著改善。施氮可显著提高P_n和PS II的性能,6-BA可显著增强其效果。二者互作条件下,叶绿素含量显著提高,P_n显著增加(P<0.05),PSII供体侧和受体侧的活性得到有效改善,其中对PSII供体侧性能的改善幅度大于对受体侧,PSII反应中心的活性提高以花后10 d最显著。光合性能的提高使单株生物量和籽粒产量显著增加(P<0.05)。因此,在适量施用氮肥的条件下结合喷施6-BA可以显著改善叶片光合性能。