铅胁迫下干旱对侧柏光合特性与水分利用效率的影响

研究铅胁迫下干旱胁迫对侧柏幼苗光合作用的影响规律,探讨侧柏对双重胁迫的适应与自我调节机制,为西北矿区植被恢复与重建提供理论依据。通过盆栽试验,以土壤相对含水率为100%且无铅的处理为对照,其余处理外源铅浓度统一设为2 000 mg/kg,分别测定侧柏(Platycladus orientalis)幼苗在3个生长阶段水分胁迫条件下的光合速率、蒸腾速率和水分利用效率。结果表明:(1)单一铅胁迫下,侧柏净光合速率较对照降低,铅和干旱双重胁迫下,净光合速率随着土壤相对含水率的降低呈现先增加后降低的趋势。(2)在2 000 mg/kg铅浓度胁迫下,侧柏3个生长阶段净光合速率对水分胁迫的响应不同,当净光合速率达到最大值时,生长初期、中期和后期土壤相对含水率分别为68.64%、67.54%和98.99%。侧柏在生长初期受到干旱胁迫时能迅速调节蒸腾速率以维持体内水分平衡;对模型进行拟合分析发现,当生长初期、中期和后期土壤相对含水量分别为67.52%、78.26%、45.68%时,侧柏蒸腾速率降到最小值。(3)随着土壤相对含水率的降低,侧柏水分利用效率整体呈现上升的趋势,土壤相对含水率为40.00%时,生长初期和中期的水分利用效率最大。因此,在铅胁迫下适度的干旱胁迫可降低侧柏的蒸腾速率,从而提高其水分利用效率。     

山茱萸光合及水分利用特征对土壤水分胁迫的响应

为给华北低山丘陵区山茱萸栽培与管理提供必要的科学依据,本试验观测了不同土壤水分条件下华北石质山区3年生山茱萸叶片净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)、胞间CO2浓度(Ci)、气孔限制值(Ls)、水分利用效率(WUE)等参数的光响应过程,分析了水分胁迫对光合及水分利用特性的影响。结果表明:(1)土壤水分轻度(H1)、中度(H2)和重度胁迫(H3)条件下,山茱萸叶片光饱和点(LSP)比无水分胁迫(对照,CK)时分别低40%、60%和80%,晴天日光合速率最大值比CK分别低20.3%、40.0%和73.1%;(2)蒸腾速率(Tr)随光合有效辐射(PAR)的增加而上升,但重度水分胁迫条件下,上升趋势比较缓慢。对比CK,Tr在H1、H2和H3条件下分别下降了17.06%、34.05%和87.8%;(3)气孔导度(Gs)随着PAR的增加而逐渐上升。对比CK,H1、H2、H3在PAR为0~2 000μmol/(m2.s)范围内,Gs平均值分别下降了23.26%、46.52%和89.03%。无水分胁迫—中度水分胁迫条件下,气孔限制是影响光合作用的主要原因,而土壤水分严重胁迫条件下,当PAR小于1 000μmol/(m2.s)时,气孔限制是影响光合作用的主要原因,随后转变为非气孔限制;(4)水分利用效率(WUE)随着光合有效辐射(PAR)的增加迅速上升;当光合有效辐射(PAR)超过600μmol/(m2.s)以后,水分利用效率(WUE)随着光强增加变化较小,基本维持在较高的水平。     

不同生育期水分胁迫对设施延后栽培葡萄光合特性的影响

在张掖市灌溉试验站开展了设施延后栽培葡萄灌溉试验,研究了不同生育期水分胁迫对温室栽培葡萄光合指标的影响。结果表明,各个胁迫处理下光合速率均大于对照处理,而胞间CO₂浓度相比对照均有明显下降,且以生育期的先后胁迫顺序从高到低排列。水分胁迫可以提高设施延后栽培葡萄的外观品质,以开花期胁迫处理下果粒重、纵横径最大。萌芽期胁迫处理使得果实产量增加,营养品质有所提高,并且叶片水分利用效率最高,可为设施延后栽培葡萄节水、调质、增效的灌溉制度提供依据。     

土壤干旱对小麦幼苗光合、蒸腾速率及水分利用效率的影响

采用盆栽试验对土壤干旱下不同品种冬小麦幼苗光合、蒸腾速率和水分利用效率进行了研究。结果表明,各品种幼苗叶片光合速率、蒸腾速率和气孔导度均随土壤水分的减少而呈降低趋势,叶片水分利用效率呈增加趋势。统计分析表明,冬小麦幼苗叶片光合速率、蒸腾速率和水分利用效率(WUE)与土壤水分之间均存在显著线性关系,说明土壤干旱对不同品种冬小麦幼苗光合速率、蒸腾速率和水分利用效率具有重要影响。     

南疆地区棉花叶片水分利用效率的日内动态变化特征

[目的]研究南疆棉花叶片水分利用效率的日动态变化。[方法]在新疆巴州水管处重点灌溉试验站利用LCpro+全自动便携式光合仪对试验田内棉花光合作用进行系统监测,同时将数据转化为棉叶水分利用效率(WUE)并进行动态特征分析。[结果]在日内,棉叶光合速率变化呈双峰型曲线,蒸腾速率的变化因棉叶温度差异呈双峰型或单峰型曲线;光合和蒸腾日内动态都具有不对称性,且二者动态反向;棉叶水分利用效率的日动态呈双峰型曲线,上午棉叶水分利用效率高于下午,且在不同叶位之间差异较大,自主茎第2叶向下依次减小;花铃期主茎不同叶位之间的水分利用效率变幅大于蕾期。[结论]该研究为提高棉花叶片水分利用效率提供了科学依据。     

水分胁迫对春玉米光合特性及水分利用效率的影响

为探明玉米生育中期水分胁迫对光合特性及水分利用效率的影响。2014～2015年在辽宁省农业科学院可移动防雨棚内,以春玉米为试材,采用盆栽方法,设置了正常供水(土壤含水量为田间持水量65%～75%)、轻度水分胁迫(55%～65%)和重度水分胁迫(45%～55%)3个处理,开展了水分胁迫对春玉米叶片叶绿素含量、光合特性、产量、耗水量和水分利用效率影响的研究。结果表明,玉米生育中期水分胁迫不同程度降低了叶片叶绿素含量、净光合速率、蒸腾速率(Tr)、气孔导度,增加了胞间CO_2浓度,且下降或增加幅度随着胁迫程度的增加而增大;轻度水分胁迫和重度水分胁迫玉米蒸散量降低了28.9%和54.6%,水分利用效率提高了17.5%和4.1%;轻度水分胁迫对玉米产量影响很小,而重度水分胁迫玉米产量降低了55.6%,严重影响了玉米产量。本研究为该区域玉米提高水分利用效率提供数据支撑。     

岩溶环境下牧草光合速率日动态和水分利用效率研究

在晴天条件下,研究了菊苣、类玉米、木豆3种牧草在岩溶区和红壤区的净光合速率、蒸腾速率、水分利用效率,结果表明:菊苣在岩溶区和红壤区的日均净光合速率分别为12.40μmol/(m2.s)和11.60μmol/(m2.s),类玉米为27.98μmol/(m2.s)和18.99μmol/(m2.s),木豆为17.01μmol/(m2.s)和13.98μmol/(m2.s);岩溶区和红壤区,类玉米的日均蒸腾速率都小于菊苣和木豆,类玉米属于高光合、低蒸腾型,相比较而言,菊苣和木豆则属于低光合、高蒸腾型,就水分利用效率来说,岩溶区和红壤区的类玉米都显著高于菊苣、木豆;岩溶区3种牧草的日均光合速率为19.13μmol/(m2.s),红壤区为14.86μmol/(m2.s);岩溶区的日均蒸腾速率为7.45 mol/(m2.s),红壤区为5.65 mol/(m2.s);岩溶区日均水分利用效率低于红壤区。     

北方常用草坪草的光合速率、蒸腾速率和水分利用效率研究

为从光合特性、蒸腾特征、水分利用效率的角度了解不同草坪草生理生态特性,研究了6种北方草坪建植常用的苇状羊茅(Festuca arundinacea)、多年生黑麦草(Lolium perenne)、草地早熟禾(Poa pratensis)、狗牙根(Cynodon dactylon)、中华结缕草(Zoysia sinica)、野牛草(Buchloe dactyloides)在生长季内的光合速率、蒸腾速率和水分利用效率特点。结果表明:6种草坪草单叶活体的光合速率表现为气温(季节)作用大于草种,草坪草的光合速率高峰期多发生在夏季。冷季型草坪草的蒸腾速率大于暖季型草坪草,夏季时的蒸腾速率大于春秋季。冷季型草坪草中,蒸腾速率最大的是苇状羊茅,最小的是草地早熟禾;暖季型草坪草中,蒸腾速率最大的是狗牙根,最小的是野牛草。草坪草的水分利用效率在草种间存在差异,暖季型草坪草的水分利用效率显著高于冷季型草坪草。冷季型草坪草中,水分利用效率较高的是多年生黑麦草和苇状羊茅;暖季型草坪草中,水分利用效率最高的是中华结缕草,最低的为狗牙根。     

7种园林树种光合参数及水分利用效率的研究

用LI-6400光合系统分析仪,测定了7种园林树种的生理生态指标的日变化。结果为:水分利用效率就日平均值而言,依次为欧洲丁香(8.74)>棣棠(8.20)>紫藤(6.76)>玉兰(6.39)>小花溲疏(4.62)>连翘(3.46)>山桃(2.51)。结果表明,前3种园林树种相对于其他树木的水分利用效率较高。这些数据有助于在园林生产实践中进行树种的选择和作为制定水分管理措施的依据。     

水分处理对大豆叶片净光合速率、蒸腾速率及水分利用效率的影响

通过对不同水分处理下大豆叶片净光合速率（Pn）、蒸腾速率（E）和水分利用效率（WUE）的测定,我们发现：不同水分处理的叶片在整个生育期内净光合速率的变化趋势基本一致,在结荚期净光合速率达到最大,其中高水处理（W3）的净光合速率明显高于低水（W1）、中水（W2）处理的净光合速率,分别是W1、W2的1.3和1.05倍;大豆叶片的蒸腾速率在花期达到最大值,在需水量较大的花期,W3的叶片比W1、W2处理的叶片蒸腾速率分别高1.26和1.08倍。从苗期到花期,由于叶片的净光合速率和蒸腾速率都以相近的速度增长,因而水分利用效率变化不大。     

应用P-V技术对元宝枫水分生理特点的研究

应用P-V技术研究了元宝枫1 年生幼苗在不同程度干旱胁迫下,有关水分参数的变化和7年生幼树在自然状态下有关水分参数的季节变化。结果表明,随干旱程度加深和时间延长,元宝枫幼苗ψw 、ψ100π 、ψ0、Mrπp 、Mrοπp 显著降低,束缚水相对含量明显增加,表明元宝枫具有很强的渗透调节能力和低水势的耐旱特征。特别是受旱时ψw 的大幅度降低和AWC的明显增加,大大增强了元宝枫的吸水和抗脱水能力。研究还表明,在自然条件下元宝枫幼树上述水分参数随季节和生长节律以及环境条件的变化发生有规律的变化。     

元宝枫研究进展

从元宝枫的生物学特性、果实化学成分、果壳栲胶的提取及应用、木材和药用开发等方面,对元宝枫的研究进展进行了评述。     

元宝枫性状相关分析与变异类型划分

以164株大树的调查数据为基础,对元宝枫各性状进行相关性分析,再进行变异类型划分。结果表明,元宝枫营养生长性状之间呈极显著的正相关;果实千粒重与果实其它性状间呈显著正相关;种子千粒重与地径、株高、冠幅、果厚、果实千粒重呈显著正相关。根据生长状况,元宝枫可划分为营养生长型和生殖生长型2大类。根据果实形态特征,将生殖生长型再划分为宽翅型、小翅型和大翅型3类。营养生长型是选育叶用品种的材料,主要选择指标是抽枝数和叶片数;大翅型是选育果用品种的材料,主要选择指标是结实数和果厚。     

元宝枫叶内绿原酸含量变化研究

测定了不同采叶时间、采叶量及采叶次数采收的元宝枫叶内绿原酸的含量,结果表明:4~11月,绿原酸含量以6月含量最高,达4.13%;6月和8月单次采叶,绿原酸含量随采叶强度加大而升高,但两次连续采叶以低强度采叶为佳;立地条件好、中等与差3种条件下种植的元宝枫,叶内绿原酸含量以立地条件中等树势一般的为高,达3.60%~4.93%;立地条件较好树势较强的约50%叶内绿原酸含量低于3.00%;立地条件较差树势较弱的,绿原酸含量均低于3.00%;元宝枫叶适宜的采摘时间为7~8月。     

元宝枫研究现状及未来发展趋势

在收集和总结元宝枫有关研究文献的基础上,从生物学习性、种苗繁育、造林试验、有效成分提取与分析等方面论述了元宝枫的研究现状.针对研究中存在的薄弱环节,提出未来重点研究的领域和建议:加强野生种质资源保护与收集;进行遗传改良研究、高产栽培技术研究;面对市场需求,加快产品开发研究.     

元宝枫组织培养研究

该文对元宝枫茎段组织培养中的外植体灭菌、褐变预防、增殖培养、根诱导等进行了试验研究.结果表明:元宝枫外植体最佳取材时期为4月份,由4年生和20年生母树上取材的外植体,经0.1％ HgCl2灭菌6 min后,污染率分别降为16.67％和14.29％;对于4龄和20龄母树上取材的外植体进行培养时,在培养基中分别添加500及750 mg/L PVP,可以较好地控制褐变;当MS培养基中附加0.01～0.05 μmol/L TDZ时,可有效地促进外植体增殖和生长;适宜的生根培养基为1/2MS+0.1 μmol/L IBA,每天光照16 h,生根率可达90.91％;幼苗经炼苗后盆栽,成活率在95％以上.      

元宝槭VA菌根的研究

自然状态下,球囊霉属(Glomus)的真菌为元宝械VA菌根菌优势种;在幼龄到壮龄期随树龄增加VA菌根感染强度增强,而后逐渐减弱;苗期接种VA菌根菌可提高菌根感染率,促进苗木生长。     

元宝枫MYB转录因子基因的克隆

[目的]克隆元宝枫转录因子MYB基因,为进一步研究元宝枫MYB基因功能和对其花青苷结构靶基因的调控研究奠定基础.[方法]以元宝枫‘鲁红1号’为材料,采用RT-PCR和RACE-PCR方法,克隆元宝枫‘鲁红1号’中MYB基因.[结果]测序结果显示该基因全长831 bp,编码276个氨基酸,该蛋白分子量为32.17 kDa,分子式为C1430H14052N2247O406S14,原子总数为4 510个,等电点为9.44,GenBank登录号为1825712,命名为AtrMYB.该蛋白具有R2R3MYB结构域,该蛋白偏疏水性,没有信号肽,具有核定位信号.氨基酸序列比对发现与其它物种的MYB有较高的同源性,进化树分析表明,AtrMYB与调控橙子花青苷合成的转录因子MYB亲缘关系最近,处在同一进化枝.[结论]从元宝枫‘鲁红1号’中成功获得了元宝枫转录因子MYB基因.     

元宝枫叶片色素吸收光谱研究

采用旋转薄层层析法对元宝枫叶片色素物质进行分离,并对分离得到的5种叶色素的特征吸收光谱进行了测定、分析.结果表明,在波长为400～700 nm范围内,元宝枫叶绿素a、叶绿素b和胡萝卜素各有2个吸收峰.玉米黄素在蓝紫光区和橙光区均有吸收峰,最高峰值在波长445 nm处.2种叶黄素在波长为400～500 nm区域均有3个吸收峰.     

丽红元宝枫嫰枝扦插试验

为了探索丽红元宝枫(Acer truncatum Bunge.cv.Lihong)嫩枝扦插繁殖技术参数,以丽红元宝枫为研究对象,对其进行了ABT1号不同浓度、不同处理时间、不同部位、不同时期及插穗带叶与否的生根试验。结果表明,丽红元宝枫嫩枝扦插适宜时间为5月下旬至6月下旬;适宜的插条部位在当年生枝条中部,ABT1号适宜的浓度为400 mg/kg,处理时间为5~6 s,这些条件能够获得80%以上的成活率。丽红元宝枫的生根类型为愈伤组织生根型及皮部生根型。