水分胁迫条件下不同氮磷组合对小麦产量的影响

研究了在水分胁迫的条件下不同氮、磷组合对小麦生长发育的影响。结果表明 ,在 10.8%～ 14.4 %水分含量范围内 ,不同施肥处理的株高、小麦茎分蘖数、叶面积指数、成穗率以及小麦的子粒产量与生物产量均随水分含量的增加而增加。当水分含量为 10.8%和 12.5 %时 ,N1P1生物产量与子粒产量表现最高 ;水分含量为 14 .4 %时 ,N1P2处理的生物产与子粒产量最高。在所有施肥处理中 ,高氮高磷的处理均未表现出生物学效应的优势 ;低氮低磷组合和低氮高磷组合有利于小麦产量和其他产量因素的提高 ,在一定程度上提高了小麦的抗旱性。     

不同类型脱水素在植物低温胁迫应答中的作用

低温是影响植物生长发育和作物产量的非生物胁迫因子之一。植物在长期的进化过程中,通过调节自身的生理及分子变化,形成了对低温胁迫的适应能力。脱水素是一类晚期胚胎丰富蛋白,可保护植物细胞内蛋白质和膜结构等不被低温破坏。不同植物中脱水素的过量表达能够提高植物的低温抗性,植物脱水素的表达和蛋白质的积累与植物耐低温能力密切相关。本文对SKn、Kn、YnSKn、KnS和Yn Kn型脱水素在植物抵御低温胁迫过程中的作用进行综述,旨在为进一步利用脱水素进行植物抗低温分子育种研究提供参考。     

水分胁迫下氮素对分蘖期小麦某些生理特性的影响

本研究结果表明 :水分胁迫且充足供氮时 ,叶片硝酸还原酶活性降幅较小 ;水分胁迫且不供氮时 ,硝酸还原酶活性几乎检测不出。水分胁迫下叶片可溶性蛋白含量和叶绿素含量均低于对照 ;根系活力在水分胁迫下均升高 ,根系还原活性在水分胁迫下显著降低。在小麦分蘖期 ,水分胁迫使根系的分布范围增大 ;氮素供给充足时 ,水分胁迫使根系干物质积累增多 ;但水分胁迫下使地上干物质积累降低 ,不供氮处理降幅更大。分蘖期的水分胁迫导致小麦收获期株高显著低于对照处理 ,不供氮处理更是明显 ;根系、地上干物质积累低于对照水平 ;不供氮处理降幅极大。分蘖期水分胁迫处理影响小麦的产量     

小麦TaFKBP62c-2B基因克隆、组织表达及亚细胞定位

FK506结合蛋白(FK506 binding protein,FKBP)具有肽基-脯氨酰顺反异构酶(peptidyl-proly cistrans isomerase,PPIase)活性,可以作为一种分子伴侣在蛋白折叠中发挥作用.本研究采用同源基因克隆获得小麦(Triticum aestivum)高温胁迫应答基因TaFKBP62c-2B,利用qRT-PCR和绿色荧光蛋白(green fluorescent protein,GFP)示踪技术明确了TaFKBP62c-2B的表达模式和亚细胞定位信息.序列分析结果表明,小麦TaFKBP62c-2B基因含有37 bp的5'UTR区、1 926 bp的完整CDS以及176 bp的3'UTR区,共编码642个氨基酸(GenBank登录号:KU350629).结构域分析发现,TaFKBP62c-2B是由3个FK506结合保守域(FKBP_C)和3个三十四肽重复序列(tetratricopeptide repeat,TPR)构成的多域FKBP.qRT-PCR结果显不,TaFKBP62c-2B强烈响应高温胁迫;组织表达分析表明,TaFKBP62c-2B主要在小麦的茎和小穗等植株地上组织中表达,在根部的表达量较低.亚细胞定位表明,TaFKBP62c-2B位于内质网上.本研究获得了小麦TaFKBP62c-2B基因全长、明确了其表达规律以及亚细胞定位信息,为进一步了解TaFKBP62c-2B的生物学功能提供了基础资料.     

土壤脱水过程中NaCl胁迫对羊草水分利用效率的影响

通过室内模拟实验研究了土壤脱水过程中NaCl胁迫对羊草生长和水分利用的影响。结果表明,在土壤脱水过程中,羊草株高、根长、干物质积累量、相对生长率(RGR)和蒸散量随盐度增加显著降低。羊草生长的临界土壤溶液NaCl浓度为253mmol/L,临界土壤含盐量为0.60%。在低盐处理(NaCl25～225mmol/L,总盐0.17～0.53%)时,增加盐度,水分利用效率(WUEET)、钾钠吸收选择性和运输选择性有显著提高;而在高盐(NaCl275～325mmol/L,0.63～0.73%)条件下,随盐度的增加,水分利用效率(WUEET)、钾钠吸收选择性和运输选择性降低。     

不同引发剂处理对水分胁迫下小麦发芽及幼苗生理特性的影响

为了解不同引发处理对水分胁迫下小麦萌发特性的生理机制差异,以半冬性小麦品种周麦18为试验材料,分别用H2O、0.25μM茉莉酸甲酯(Me JA)、20%聚乙二醇(PEG)、0.25μM Me JA+20%PEG引发处理6、12、18、24 h,然后在浓度为15%的PEG溶液中进行发芽试验,并测定幼苗生理指标。结果表明,4种引发剂处理均能显著提高小麦种子在水分胁迫下的发芽特性,促进幼苗生长,其中H2O和Me JA均在引发处理12 h效果最好,而PEG和Me JA+PEG均在引发处理18 h效果最好。在最佳引发时间条件下,4种引发处理均能显著降低小麦幼苗丙二醛(MDA)含量,加速小麦种子内部碳水化合物代谢,提高渗透调节物质含量;同时,显著提高酶促抗氧化系统的活性,有利于水分胁迫下小麦的生长。因此,适当的引发处理能增强水分胁迫下小麦种子的萌发能力,维持膜系统的稳定性,增强渗透调节能力和抗氧化能力,保证生物量的积累。本研究结果为旱地小麦栽培提供了理论依据。     

水分胁迫下酿酒葡萄叶片细胞组织超微结构变化

以一年生盆栽酿酒葡萄"梅鹿辄"(Merlot Mission,Vitis vinifera L.)为试材,研究了在不同水分胁迫强度下的细胞结构和组织结构的变化.结果表明,随着水分胁迫强度的增大,叶片厚度有增厚的趋势,在严重胁迫下的葡萄叶片厚度反而与对照叶片的厚度无显著差异.随着胁迫过程的延续,叶绿体向细胞内部膨胀,类囊体肿胀弯曲加剧,直至消失,排列错综复杂无规律性.叶绿体膜与类囊体膜模糊不清,甚至出现解体现象.基质片层溶解,基质中出现了较大的透明腔.在严重胁迫时,部分叶绿体挤入细胞中间部位.研究观察到叶绿体体积大小与其中嗜锇颗粒的数量和大小有关.     

小麦根质膜微囊的制备及水分胁迫对~(45)Ca~(2+)转运活性的影响

利用蔗糖密度梯度离心法制备小麦根质膜微囊,研究结果表明,郑引１号小麦根质膜Ｈ＾＋－ＡＴＰａｓｅ潜在活性为２４％,内翻外型质膜囊泡占７６％,－１．０ＭＰａ ＰＥＧ胁迫处理２４ｈ,两种定向的小麦根质膜Ｃａ６２＋－ＡＴＰａｓｅ活性均增加,正常水分条件下和ＰＥＧ胁迫处理后,ＥＧＴＡ对该酶活性抑制率分别为６２％和５３％,内翻外型质膜微囊对放射性核素＾４５Ｃａ＾２＋的转运量分别为２２．０９ｎｍｏｌ／ｍｇ ｐｒ     

水分胁迫前的干旱锻炼对小麦光合生理特性的影响

为探讨水分胁迫前的干旱锻炼对小麦光合生理特性的影响,采用水培法,对小麦幼苗进行水分预胁迫、解除胁迫和再胁迫处理,研究了水分预处理对干旱条件下小麦生物量、叶绿素及光合作用的影响。结果表明,经过水分胁迫预处理后的小麦在水分胁迫下根系生长明显加快,有利于吸收利用有限的水分,水分利用效率明显高于未经过预处理的小麦,净光合速率、气孔导度、胞间二氧化碳浓度、蒸腾速率和叶绿素含量的下降幅度均低于未经过预处理的小麦,预处理缓解了干旱对小麦光合生理特性的影响。     

土壤水分胁迫对小麦养分分配及产量的影响

在温室盆栽条件下研究了土壤水分胁迫对小麦养分分配及产量的影响。结果表明,随土壤水分胁迫加重,植株将吸收的氮、磷营养较多地分配于根中,在地上部中的比率少,最终分配至穗部的比率降低,磷素分配至根系高峰出现提早;水分胁迫越重,成熟期钾素分配至根系的比例越高,而最终分配至穗部的越低,从而导致氮、磷、钾肥利用效率和产量降低。由于轻度水分胁迫与对照在氮、磷、钾最终分配至穗部比率及产量上无显著差异,因而可以认为相对含水量60％为养分正常分配及获得高产的下限指标,可作为制定节水栽培措施的参考。     

低温胁迫下冬小麦叶片叶绿素含量的高光谱估算

利用一次寒潮降温过程,以苗期12个品种的冬小麦为研究对象,测定其低温逆境下叶片光谱反射率和SPAD(Soil and Plant Analyzer Development,SPAD)值。以2020年12月28日（最高/最低温为15℃/3℃）的观测值为胁迫前数据,12月31日（最高/最低温为1℃/−9℃）的观测值为低温胁迫后数据,分析低温胁迫前后小麦叶片原始光谱和SPAD值的变化规律。在多种光谱参数中,采用相关分析方法遴选出5个与SPAD值密切相关的特征变量,分别建立低温胁迫前、后以原始光谱数据、一阶光谱导数和三种植被指数为自变量的小麦叶片叶绿素含量反演模型,并进行交互验证,筛选出低温胁迫后小麦叶绿素含量的最优反演模型。结果表明：（1）与胁迫前相比,低温胁迫后小麦叶片SPAD整体呈上升趋势,光谱反射率在叶绿素吸收较好的可见光区域有所降低,叶片表现出受冻特征;（2）构建的低温胁迫前后两种混合模型,交互验证后精度较低,表明常温下小麦叶绿素含量估算模型并不适用于遭受低温胁迫后的小麦叶绿素估算,需单独建立低温胁迫后的估算模型;（3）利用光谱数据构建冬小麦低温胁迫下叶绿素含量反演混合模型中,以一阶光谱导数在694nm处建立的模型估算效果最优,拟合度（R2）为0.694,均方根误差（RMSE）为3.191,说明利用小麦叶片光谱特征波段建立低温胁迫下叶片叶绿素含量反演模型的方法是可行的。研究结果可为多品种冬小麦叶片叶绿素含量无损监测提供参考。     

水分胁迫条件下绿洲农田冬小麦水分运移规律研究

以干旱区绿洲农田冬小麦水分胁迫试验为基础,研究了不同水分胁迫条件下的冬小麦生长发育、水分利用以及土壤水分运动特征,建立了含有根系吸水项的一维土壤水动力学模型,模拟了不同水分胁迫条件下冬小麦蒸腾、棵间蒸发、根系吸水、根系生长以及田间土壤水分运移过程。结果表明:在冬小麦生育前期、中期根系吸水主要在80cm以上,生育后期根系对下层土壤水分吸收量增加,但所占比例很小。根据实测根系生长资料分析水分胁迫下生育中期根系受到水分胁迫,在生育后期恢复灌水后根系早衰,生长缓慢;从胁迫程度上来说中度胁迫复水后的后效影响要大于重度胁迫处理。     

水分胁迫下黄瓜叶片光响应过程的模拟

以黄瓜品种"博新525"(Boxin525)为试材,设置4个土壤水分处理,即正常灌溉CK(土壤相对湿度为70%~80%)、轻度胁迫T1(土壤相对湿度为60%~70%)、中度胁迫T2(土壤相对湿度为50%~60%)、重度胁迫T3(土壤相对湿度为35%~45%),利用LI-6400便携式光合仪测定不同水分处理下黄瓜叶片的光响应曲线,采用直角双曲线、非直角双曲线、指数和叶子飘等4种光响应模型对黄瓜叶片光响应过程进行模拟,运用统计方法进行模拟效果评价,以探讨水分胁迫对黄瓜叶片光响应过程的影响。结果表明:(1)水分胁迫导致黄瓜叶片净光合速率(Pn)下降,当光合有效辐射PAR(photosynthetically active radiation)为800μmol·m~(-2)·s~(-1)时,T1、T2和T3处理叶片Pn分别比CK下降17.92%、26.49%和50.00%。实测与模拟的光响应曲线对水分胁迫的响应趋势一致,随着胁迫程度增加,Pn-PAR曲线变化幅度减小。(2)水分胁迫显著影响黄瓜叶片的光响应曲线参数。4种模型模拟的叶片初始量子效率均随胁迫加重呈先升高后降低的变化趋势;叶片暗呼吸速率以T2处理最高;4种模型计算的T1、T2和T3处理叶片光饱和点平均值较CK分别下降24.28%、31.99%和38.33%,叶片最大净光合速率平均值分别降低23.88%、33.19%和55.78%。(3)CK处理的黄瓜叶片光响应曲线模拟值偏离程度及光响应曲线参数的平均相对误差均最低,水分胁迫降低了黄瓜叶片光响应曲线的模拟效果。(4)4种模型模拟效果以叶子飘模型最佳,其后依次为指数模型、非直角双曲线模型、直角双曲线模型。研究认为水分胁迫显著影响黄瓜叶片的光响应过程,降低黄瓜叶片的光合能力。     

灌浆期涝害对小麦旗叶光合特性影响及降渍恢复效应

2015-2016年以小麦品种烟农19为材料,采用盆栽实验研究灌浆期持续6d和9d涝害处理对旗叶光合特性的影响及水分胁迫解除后旗叶光合特性的变化。结果表明：灌浆期涝害会显著降低小麦旗叶的净光合速率（P＜0.05）,但不同处理下降的幅度存在差异;涝害6d处理（WL6）和涝害9d处理（WL9）净光合速率分别降至正常水分处理（对照,CK）的82.0%和71.5%;水分胁迫解除后3d,WL6处理的净光合速率得到恢复,与CK表现一致,而WL9处理的旗叶净光合速率与CK差异显著,仅恢复至CK的86.3%。涝害阶段及水分胁迫解除后3d,小麦旗叶SPAD值的变化趋势与净光合速率基本保持一致。与涝害9d处理相比,涝害6d处理进行降渍以后,小麦叶片的光合特性能得到较好恢复。涝害期间,WL6处理的旗叶胞间CO₂浓度较对照显著升高,表明涝害6d后旗叶净光合速率下降的主要原因是由于非气孔因素所致;WL9处理气孔导度显著下降的同时,胞间CO₂浓度却无显著变化,说明涝害9d后小麦叶片的低光合作用主要也是受到了非气孔因素的影响,与叶片气孔的张开程度无关。     

水分胁迫对玉米光合作用的影响

本文研究了快速水分胁迫对玉米光合作用的气孔和非气孔抑制的影响.快速水分胁迫下玉米叶片渗透调节能力丧失.光合强度和气孔阻力间为显著负相关、且相同的水势阈值.轻度水分胁迫下,叶片细胞间隙CO₂浓度、气孔导度和光合强度下降,叶圆片放氧能力变化很小,气孔相对限制值增加,光合强度主要受气孔因素的限制.严重水分胁迫下,叶片细胞间隙CO₂浓度增加,气孔导度、气孔相对限制值、光合强度和叶圆片放氧能力下降,光合强度主要受非气孔因素的限制.     

小麦种间与品种间杂交种及其亲本之间基因差异表达比较研究

选用小麦种间强优势杂交种3338×Di7(杂种Ⅰ)、品种间强优势杂交种3338×6554(杂种Ⅱ)和无优势杂交种2410TD×6554(杂种Ⅲ)及其亲本斯卑尔脱小麦Di7、普通小麦品种(系)3338、2410TD和6554,采用mRNA差异显示技术分析了杂种和亲本苗期叶片的基因表达差异,以加深对小麦杂种优势形成的分子机理的认识.结果表明小麦杂交种与其亲本之间在基因表达上均存在明显差异,表现为数量水平和质量水平上的差异,且差异表达类型丰富.分析发现,强优势杂种Ⅰ和杂种Ⅱ与其双亲间展示出的差异表达条带数目基本相同,但在差异表达类型上存在明显差异,特别是种间杂种Ⅰ中存在较高比例的单亲表达一致型和偏高亲型基因,说明种间杂交种中亲本基因的表达变化方式与品种间杂交种有所不同.研究还发现,与弱优势杂种Ⅲ相比,在强优势杂种Ⅰ和杂种Ⅱ中,增强型、杂种特异表达型及单亲表达增强型比例较高,与以前的研究结果(Euphytica,1999,117～123)一致,表明杂种特异表达或增强表达基因可能与小麦杂种优势形成有重要关系.     

]拟南芥AtCYP1基因亚细胞定位及生理功能分析

通过农杆菌浸染的转基因技术获得拟南芥转基因株系,亚细胞定位研究发现AtCYP1在细胞膜和细胞核中有明显表达。利用过表达技术,对转基因过表达、共抑制株系进行研究,结果表明,AtCYP1转基因共抑制株系在开花时间和抽苔时间均较野生型晚2~3 d且抽苔前叶片始终多于对照,而过表达株系则相反,说明AtCYP1基因参与了拟南芥开花时间的调控。另外,悬浮细胞培养表明,AtCYP1基因的过量表达提高了细胞的最高相对增长率,共抑制则反之,生长周期也发生了变化,说明AtCYP1基因对拟南芥悬浮细胞的增殖有调控作用。     

水分胁迫对冬小麦光合及生物学特性的影响

利用阜康绿洲农田的田间灌水试验,研究了不同水分胁迫程度、不同水分胁迫时期对冬小麦光合,茎秆生长、地上和地下干物质累积以及籽粒产量的影响。结果表明;随着水分胁迫程度的加剧。冬小麦光合作用、株高、干物质累积、根系生长以及籽粒产量受到的抑制作用逐渐增强;灌水量为田间持水量40％的处理在成熟期时根干重要大于其它处理。是由于干旱胁迫促进了新生根的生长．从而可使根系充分吸收中下层土壤贮水。这是减少灌水次数和提高水分利用效率的一个有效途径,冬小麦灌浆期受到重度的水分胁迫,籽粒产量明显下降．而拔节期遭受轻度的水分胁迫在恢复灌水后产量反而要高于其它处理。     

水分胁迫对长序榆幼苗脂质过氧化及抗氧化系统的影响

以盆栽长序榆一年生幼苗为试验材料,分对照、轻度干旱、中度干旱、重度干旱、饱和状态、轻度水涝、中度水涝7个处理,研究不同土壤含水量对长序榆幼苗脂质过氧化及抗氧化系统的影响。结果表明:处理前期,随着处理时间的延长和胁迫程度的加深,长序榆幼苗体内SOD、POD活性上升,脯氨酸和可溶性糖含量逐渐升高,质膜透性变化趋势不明显,MDA含量、.OH等活性氧的含量呈先降低后升高趋势,水涝胁迫下长序榆叶绿素含量、Fo、Fm、Fv/Fm、ETR、同期光合量子产量(Yield)、非光化学荧光淬灭系数(NPQ)都有所上升。到处理后期,超氧阴离子产生速率继续增大,SOD、POD活性开始下降,使活性氧的增加超出了细胞的清除能力,导致活性氧积累增加,使得质膜透性增大,.OH和MDA含量持续升高,Fo、Fm、Fv/Fm、ETR、Yield、NPQ大幅降低。灰色关联度分析表明,在16个指标中,与土壤水关系最密切的是叶绿素b,其次是Fo、Fm、Fv/Fm和ETR。通过隶属函数分析可知,长序榆幼苗更耐涝,对不同土壤含水量的适应程度依次为饱和状态>对照组>轻度水涝>中度水涝>轻度干旱>中度干旱>重度干旱。