光温耦合对设施作物生长发育的影响研究进展

在设施作物反季节栽培过程中,植株所受的光照与温度条件是限制其生长发育的主要环境因子。最近的研究表明光温信号在分子水平上有相当大的相互作用,并已经证明光照和温度在调控种子萌发、植物形态建成、开花和增强耐受性方面有着复杂的耦合作用。近年来,人们逐渐意识到精确地控制光温条件,是有效提升设施作物生产力且节约设施能耗的可行途径之一。探究在光温耦合条件下如何影响设施作物生育进程的机制,借此获取植株最适宜的外在生长环境参数,从而更精准地调控作物生长发育,并有助于进一步提高设施作物的产量与品质。     

烟草PHYA基因的光温敏感性及生物学功能分析

烟草是一种对光照和温度要求都非常严格的喜光喜温作物,为了降低烟草品种对光照和温度的敏感性,扩大烟草品种的光温适应范围和种植区域。本研究克隆了NtPHYA基因,采用生物信息学方法预测了该基因在烟草上的功能,利用CRISPR/Cas9基因编辑技术创制NtPHYA基因敲除突变体,分析了NtPHYA基因对烟草种子和烟苗光温敏感性及烟株生长的影响。结果表明,烟草NtPHYA与番茄SlPHYA基因的蛋白质序列相似度达92.15%,具有极为相似的理化性质,推测NtPHYA基因与番茄PHYA基因一样具有调控光温度敏感性和生长发育的功能;NtPHYA基因敲除突变体的光合色素含量、光合特性指标以及主要农艺性状均显著高于野生型,不同光温处理下突变体的NtPHYA基因表达量、种子萌发率均显著高于野生型。结果说明NtPHYA基因具有调控烟草光温度敏感性的功能,敲除NtPHYA基因能增加烟草光合色素含量、提高光合效率、促进烟株的生长,拓宽了烟草的光温适应范围和种植区域。本研究结果为解析NtPHYA基因对烟草生长发育的调控机理提供了理论参考和研究材料,对光温低敏感性烟草品种的选育具有重要的实践意义。     

光调控下的叶绿体变化

不同的环境都会在叶绿体的形成与发育中起作用，环境对叶绿体产生的改变直接影响光合作用的水平与特性，光是影响叶绿体生长发育最重要的环境因素之一，研究光调控下叶绿体的变化对如何改善作物叶绿体发育条件，促进叶绿体的发育，有效的利用光能，提高农业生产上作物的光合作用,提供理论上的依据。在此，综述和讨论了叶绿体的形态、结构和发育过程，以及叶绿体的内部物质和超微结构在连续光照、脉冲光照、间歇光照及不同光源条件下的变化。     

植物生长化学调控技术

<正>植物在生长发育过程中,除了要有适宜的温、光、气、水等外,还需要一些作用特殊、含量微小的生理活性物质,这类物质就称为植物激素。现在人们采用化学合成方法,生产出作用与植物激素相似的植物生长调节剂,并用于植物体,达到调控植物生长发育的目的。以下是几种蔬菜运用示例。     

翁牛特旗主要气象灾害对玉米制种的影响及对策

光、热、水等气候条件,是一切植物生长发育的必要条件,只有在作物生育期间气候条件适宜,最大限度地满足其生长发育的各项需要,才能保证其正常生长高产稳产。反之,气候条件恶劣,会使作物生长发育受到限制,最后减产减收。气候条件对玉米制种生产亦然。     

无糖组培技术的应用及发展前景

无糖组培技术即光独立培养技术(PhotoautotrophicMicropropagation)。该技术由国家外专局和昆明市科技局1997年从日本千叶大学引进。其特点在于将大田温室环境控制的原理引入到常规组织培养应用中,用CO2气体代替培养基中的糖作为组培植株的碳源,采用人工环境控制的手段,提供适宜不同种类组培植株生长的光、温、水、气、营养等条件,促进植株的光合作用,从而促进植物的生长发育,达到快速繁殖优质种苗的目的。1常规组培技术与无糖组培技术的比较1.1培养容器培养容器是小植株生长的场所,它直接影响小植物的生长发育。在传统的组织培养微繁殖中…     

NtPHYB1与光温信号互作调控烟草种子萌发

光照和温度是影响种子萌发的2个重要环境因子,光敏色素是光和温度的受体,研究光敏色素协同光温信号调控种子萌发对于指导作物播种具有重要意义。本研究旨在探索NtPHYB1基因型如何响应光温环境变化而调控烟草种子萌发。结果表明,15种光温条件下萌发率的均值为野生型(wildtype,WT)种子显著大于NtPHYB1-RNAi和NtPHYB1-OE种子。在持续光照下, NtPHYB1-OE种子萌发被抑制,而在黑暗下NtPHYB1-RNAi种子萌发被抑制。在15℃,3种基因型种子萌发均被抑制,NtPHYB1-OE种子萌发率最低;在20℃和25℃,光促进或抑制种子萌发作用不明显,3种基因型种子萌发率均较高,NtPHYB1-OE和WT种子达到最大萌发率;在30℃和35℃,光对于种子维持较高萌发率是必不可少的,NtPHYB1-RNAi种子达到最大萌发率。综上所述,NtPHYB1、光周期和温度三者之间在调控烟草种子萌发时存在交互作用,通过修饰NtPHYB1基因和改善播种环境均可显著提高烟草种子的萌发率。     

日光温室微环境变化对盆栽花卉基质影响的研究

研究温室环境指标,提高温室光温性能及作物对环境的适应性,对推动北方日光温室的发展有着极其重要的意义。该试验研究了不同类型日光温室环境变化规律以及与盆栽花卉基质的相关性,结果表明,单、双层膜日光节能温室内温度、光照强度随室外温度和光照强度的升高而不同程度地升高,但最高温度和光照强度出现在同一时间。人为管理措施可改变温室内的温度和光照强度变化程度,双层膜温室内的温度和光照较单层膜温室更趋于平稳。盆栽基质温度、水分受温室微环境的影响,单双层膜日光节能温室内基质升温速度和降温速度均小于温室外的升降温速度。基质温度、水分蒸发量随室内温度、光照的升高而升高,无论是植株还是盆栽基质均是12时至18时的蒸发量最大。     

小麦lncRNA27195及其靶基因TaRTS克隆及表达分析

长链非编码RNA (long non-coding RNA, lncRNA)是一种大于200 bp的非编码RNA,大量存在于植物体中,其可通过调节基因表达或蛋白功能,在植物生长发育与胁迫应答中发挥重要作用。前期在研究光照和温度对小麦光温敏核雄性不育系BS366育性诱导中,利用转录组测序筛选获得与育性相关的lncRNA(lncRNA2719)。为研究小麦lncRNA27195的功能,本研究在BS366中克隆lncRNA27195及其靶基因TaRTS,并对TaRTS进行生物信息学分析,结果显示, TaRTS基因全长315 bp,编码104个氨基酸,且发现该RTS蛋白仅存在于禾本科植物中。通过实时荧光定量PCR,对lncRNA27195及TaRTS基因在不同组织不同光温处理及茉莉酸甲酯处理下进行表达模式分析,发现lncRNA27195和TaRTS均在雄蕊中高表达,呈显著的正相关,且两者在不同光温条件下呈现出不同的表达模式。光照和温度均对lncRNA27195和TaRTS有调控作用,适当浓度的MeJA促进两者的表达,SA抑制两者表达。以上结果表明,在光周期、温度和植物激素的诱导下,lncRNA27195正向调节TaRTS基因表达,进而影响花粉育性,本研究结果有助于促进对小麦光温敏核型雄性不育系的机理研究和生产应用。     

早熟大豆品种合丰42号播期光温效应的研究

大豆是喜温短日照作物,光周期和温度对不同生态类型大豆品种生长发育的影响不同。在自然条件下,对早熟大豆品种合丰42号分别在3个不同地点进行分期播种,研究不同光温生态条件对大豆生育进程、形态性状、产量相关性状的影响,并进一步探讨光温效应对早熟大豆的影响机制,为早熟大豆生态育种提供理论依据。结果表明,合丰42号的生育进程、农艺性状和产量性状都受光温效应的影响。     

阳光灯对设施栽培无公害蔬菜的补光效应

影响设施栽培无公害蔬菜优质高产的主要因素是：土、肥、水、种、膜、气、温、光。其中决定植物生长速度和质量的主要因素是温度和光照，有光无温，或有温无光，即使其他条件再好，植物也难以生长。随着设施栽培蔬菜的发展和改进，按照地理纬度和蔬菜的生物学与生态学特性，尤其是按照蔬菜昼夜温度变化要求设计的生态温室，冬至前后的白天室温可达２５℃～３２℃，傍晚为１８℃～１９℃，夜间最低温度可保持到１２℃～１３℃，可从根本上解决蔬菜生长要求适温的问题。但因冬季光照弱、时间短，大于０．９万lx的光照时数每天仅有６h～７h，而…     

第四讲 花卉的栽培管理（三）：花卉的温室盆栽管理

花卉保护地生产有许多方式,我们重点介绍温室盆栽花卉的管理方法。 1.温室环境的调控:在温室中,植物所需的环境条件几乎都可人为调节,主要的有温度、湿度、光照和空气等。不同种类的花卉以及不同的生长发育时期对温度的要求均不同,因此要通过加温、通风和遮     

山东农业大学李刚课题组揭示植物叶片衰老调控新机制

正叶片衰老是叶片发育的最后阶段,受到多种内部因素(如年龄、发育、营养)及外部环境因素(如光照、温度、胁迫)的共同调控。在植物自然生长发育状态下,植物通过感知内部年龄的变化调控衰老进程,但遮阴环境(低比率R/FR)或延长黑暗等可提前诱发或加速叶片衰老,而高比率的R/FR光照条件显著抑制叶片衰老。植物如何整合外界环境光信号和内在年龄因素,进而调控叶片衰老的机制目前并不清晰。     

2013年第六师垦区农业气象条件分析与评述

本文从气温、降水、日照、无霜期等方面对第六师垦区的农业气象条件进行分析．针对主要经济作物生长期间的气象条件进行评述，并提出相应的栽培管理措施。总的来看，2013垦区气候条件略好于常年，差于2012年，有利于喜凉作物生长发育，对喜温作物不利，特别是初霜异常偏早，严重影响了喜温作物的产量和品质．     

植物GRAS蛋白研究的新进展

GRAS蛋白是一个重要的植物特有的转录因子家族,它广泛存在于植物中,参与许多生物学过程,包括植株的生长发育、胁迫应答、信号转导、根瘤和菌根形成。本综述回顾了近几年对GRAS蛋白的最新研究成果,简要概述了GRAS蛋白的结构特点、分布情况、进化分类与调控机制,重点论述了GRAS蛋白的功能特性,尤其是在根瘤和菌根形成过程中所起的作用。本研究可为相关研究提供参考,促进对GRAS蛋白功能的深入研究,为作物育种利用提供理论依据。     

冷驯化影响越冬作物光合特性和株型特征的生理基础与分子机制的研究进展

植物在冷驯化过程中,以CBFs(C-repeat binding factor)为调控核心,通过调节冷相关基因的表达而提高抗冷能力。植物应答低温的部分基因还受到光的调节,同时冬性作物与春性作物不同,冬性作物在冷驯化提高抗冷性的同时光合作用、株型等发生协同变化,体现了植物冷驯化机制的复杂性。本文主要综述冬春性作物冷驯化中光合作用和株型表现的研究进展,总结温度和光复杂信号的感知与转导途径,为植物冷驯化机理研究及作物耐冷育种提供参考。     

植物NAC转录因子研究进展

成熟和衰老是果实生长发育中的重要过程,直接影响果实贮藏性能及采后品质。植物在生长发育过程中,会经常受到各种生物胁迫和非生物胁迫,严重影响作物产量和采后贮藏品质。NAC是植物特有的重要转录因子家族之一,在植物生长发育和胁迫应答等过程中发挥着重要的调节功能。本文综述植物NAC转录因子的结构特点、表达调控及其在生长发育和胁迫应答中的研究现状,展望NAC转录因子的应用前景及今后的研究方向。     

密闭式植物种苗工厂的设计及其光环境研究

密闭式植物苗工厂具有节能、环保、控制精度高、生产成本低等特点,发展前景广阔。利用不透光的绝热材料建设人工光型密闭式植物工厂,设计开发了高精度的环境控制系统,为植物生长提供优化的物理环境。研制了种苗繁育LED光环境调控装置、光照距离可调式荧光灯板,有效地改善植物生长所需的光环境,提高植物的光能利用率。通过对环境控制系统的试验研究以及相关的生物学试验,为密闭式植物工厂以及人工光源在育苗领域的应用研究提供了理论和试验依据。LED、荧光灯与自然光条件下黄瓜育苗对比试验表明LED光环境下植株生长速率高于其他处理,表现出一定的生长优越性。     

覆盖免耕夏玉米生长及水分利用的研究

本文对覆盖免耕条件下夏玉米生长发育及水发利用（以翻耕、铁茬为对照）进行了研究，分析得出覆盖免耕可以降低地温，减少土壤蒸发，增加作物的蒸腾水提高夏玉米对水分利用率，达到节水增产的目的。在夏玉米对水分利用率，达到节水增产的目的。在夏玉米生长后期进行了补水的水分调控试验，覆盖免耕增产效果显著，表明在覆盖免耕种植条件下，适时合理地对作物进行水分调控，可以有效地提高作物水分利用效率。     

棉花化学调控技术

<正>在棉花生产中使用化学调控技术,在大多数地方已成为稳产高产的一项重要措施。所谓化学调控是指在棉花生产过程中,应用植物生长调节剂调节棉花的营养生长和生殖生长,建立合理的群体结构,改善群体的光照条件,减少脱落,增加铃重,提早成熟,达到优质高产的目的。目前用于棉花生产的植物生长调节剂种类较多,在不同的生长发育阶段都有具