不同甘薯品种对镉的积累与转运特性研究

[目的]旨在为甘薯在中轻度稻田镉污染地区种植结构调整提供技术支撑。[方法]以20个甘薯品种作试验材料,采用旱地小区试验,研究中轻度稻田镉污染区甘薯的生长发育及其积累和转运Cd的差异。[结果]供试甘薯品种的蔓长、茎粗、生物量、产量以及茎叶、块根积累和转运镉的能力存在品种差异。有3个品种的茎叶镉含量超过无公害蔬菜质量标准(<0．05 mg.kg-1),所有品种茎叶和块根的Cd含量均符合国家食品中污染物限值标准 ( <0．1 mg.kg-1 )。茎叶和块根富集系数范围分别为0．225～1.222、0．022～0.160,转运系数范围为0.067～0.511,说明甘薯对土壤Cd仍有一定的吸收能力,但由茎叶向块根的转运能力较弱。[结论]‘QS816’、‘湘薯20’、‘湘108’、‘广87’可作为中轻度稻田镉污染区种植甘薯的优先选择品种,在种植结构调整方面具有潜在的应用价值。     

不同镉背景值农田中荞麦镉积累转运特性研究

为探明荞麦在不同镉背景值农田中的镉积累转运特性,为镉污染农田的植物修复作用奠定基础。以8个荞麦品种（系）为材料,在9个镉污染农田开展多点试验,检测荞麦根、茎叶、籽粒镉含量。结果表明:荞麦对镉的吸收积累能力很强,在一定范围内,随着土壤镉含量增加,荞麦籽粒镉含量先呈增加趋势,随后镉含量不再明显增加。荞麦成熟期不同部位对镉的吸收规律表现为茎叶>根>籽粒;茎叶镉富集系数2.03~5.52,根镉富集系数1.03~4.08,籽粒镉富集系数0.15~0.92;根-茎叶镉转运系数1.34~2.30,茎叶-籽粒镉转运系数0.07~0.22。说明荞麦是适合用作重金属污染土壤修复的潜力植物,具有明显的镉富集能力和较强的镉运输能力,土壤镉主要转运并积累在茎叶中。     

不同绿豆品种花后干物质积累与转运特性

以夏播区高产绿豆品种冀绿2号、安9910和低产品种赤峰绿豆、泰来绿豆为材料,对开花至成熟期间植株茎秆、叶片、豆荚、籽粒等地上部各器官的干物质积累、分配与转运规律进行了研究。结果表明,绿豆开花后,植株地上部总干物质积累和籽粒干物质积累均呈近“S”型增长趋势,花后16~31 d是生物产量和籽粒产量形成的关键时期;主茎开花节位叶片是籽粒充实的主要源器官,对籽粒产量的贡献率最大。不同绿豆品种间差异显著,高产品种冀绿2号和安9910各器官干物质积累和转运能力强,尤其是主茎开花节位叶片干物质合成和积累较多,具有较充足的源,加之其单株结荚数多,具有较大的库容,最终获得了较高的收获指数和籽粒产量。因此,绿豆生产中,选用库容大的多荚、大粒型品种,抓好花后田间管理,延缓主茎开花节位叶片衰老,同时采用去除无效分枝等措施增强源库间的物质运输与分配是提高籽粒产量的关键。     

不同株高夏玉米品种同化物积累转运与分配特性

以矮秆玉米品种登海661 (DH661),中间型玉米品种超试3号(CS3),高秆玉米品种鲁单981 (LD981)和先玉335 (XY335)为试验材料,研究不同株高夏玉米品种同化物积累、转运及分配特性。结果表明,不同株高类型玉米品种干物质积累量在开花期之前差异不显著,其差异主要表现在开花后,随株高的增加,开花后的干物质积累降低。矮秆品种植株中下部茎秆的碳素分配率比高秆品种低,叶片则相反。通过¹³C同位素示踪研究表明,不同株高类型玉米品种不同部位叶片对产量的贡献不同。随株高降低,中、下部叶片的光合产物转移率相对提高,而上部叶片的转移率有所下降,高秆品种LD981和XY335上部叶片对籽粒的贡献率相对较高,中矮秆品种DH661和CS3下部叶片对籽粒的贡献率相对较高。不同部位叶片在开花前后对籽粒贡献也不相同,高秆品种LD981和XY335上部叶片开花后光合产物的转移率最高;矮秆品种DH661中部叶片开花前光合产物的转移率最高。     

高低镉积累棉花品种生理生化特性研究

为了探究不同浓度镉胁迫对棉花幼苗非蛋白巯基肽类(NPT)、植物螯合肽(PCs)、金属硫蛋白(MT)和谷胱甘肽(GSH)等含巯基类物质与镉胁迫毒理的内在联系,在漂浮育苗条件下,对镉(Cd)积累不同的棉花品种单16和11-20进行研究。结果表明,Cd处理提高了棉苗根、茎和叶中NPT和PCs含量。根中NPT含量11-20显著低于单16,茎中NPT含量则11-20显著高于单16,叶中NPT含量在镉处理浓度由150μmol/L提高到300μmol/L时,两品种根中NPT含量增加,茎中NPT含量略有下降,而在叶片中的NPT含量,表现为单16略增加,11-20略降低。棉苗根中GSH含量表现为先增后减,茎中则表现为先减后增,均为11-20品种GSH含量高于单16。棉苗各器官中PCs含量随着镉浓度的增加而增加。棉苗根和叶中PCs含量均为单16显著高于11-20,茎中PCs含量则相反。2个棉花品种NPT、PCs和GSH含量均表现为根茎叶。Cd处理显著提高了棉苗根、茎和叶中MT含量,均表现为叶茎根。11-20的MT含量显著高于单16,较高的镉浓度(300μmol/L)处理可诱导棉苗MT合成量增加。     

不同向日葵品种对镉积累差异性的田间研究

为筛选出富集Cd能力较强的向日葵品种,本研究采用田间原位试验,在北方典型Cd污染农田土壤(含Cd 2.22mg/kg)上,研究了28个不同向日葵品种的生长响应和富集Cd能力的差异。结果表明,不同向日葵品种地上部生物量在1 101.38～12 511.13kg/hm~2,地上部Cd含量在1.68～19.25mg/kg,生物富集系数(BCF)在0.76～8.67,地上部Cd提取量在4.17～114.20g/hm~2,均表现出较大差异。通过对向日葵地上部Cd含量的聚类分析可将28个向日葵品种分为3类,并筛选出G3、G1、Y1、G8、G12、G4、G6等品种为高富集Cd型向日葵品种。对向日葵地上部Cd提取量的分析结果表明,Y3、G24和G3品种地上部Cd提取量均达100g/hm~2以上,是修复Cd污染农田土壤较合适的品种。     

不同木薯品种抗衰老生理与淀粉积累特性研究

以新选056、南洋红、GR891、辐选01、华南124和新选048共6个木薯品为材料,于生育后期分析其叶片过氧化物酶活性、丙二醛、可溶性糖、自由水、束缚水含量以及块根淀粉积累等,以探讨木薯衰老生理与块根淀粉积累的关系。研究结果表明,不同木薯品种生育后期抗衰老生理与淀粉积累特性有明显差异,生育后期茎叶生长和生理机能最旺盛的是华南124,最弱的是南洋红,居中的是辐选01、GR891、新选048和新选056。木薯后期茎叶生长状况对块根淀粉积累有明显影响,过早衰老,降低块根淀粉含量及块根产量;过旺使光合产物大量用于地上部分茎叶生长,而运到地下部的相对减少,从而降低块根淀粉积累和块根产量。因此,木薯生育后期茎叶生长的调控,使其保持在适当水平,是提高木薯块根淀粉积累和块根产量的一项重要措施。同时,生育后期抗衰老生理指标也可作为高产和高淀粉含量品种选育的参考。     

水稻高产氮高效型品种的物质积累与转运特性

选用低产氮低效型、高产氮中效型和高产氮高效型具有代表性的6个粳稻品种,在各自最适氮素水平下,研究了干物质积累与转运特性的差异及其与氮效率的关系。结果表明,较之低产类型品种,高产类型品种物质生产总量提高20.29%,差异达显著水平。其中在够苗前、拔节至抽穗、抽穗至成熟阶段的干物质积累量和群体生长率分别提高15.05%、27.04%、24.75%和15.05%、28.38%、23.00%,够苗至拔节阶段则互有高低。同为高产类型品种,因氮利用率的差异物质积累与转运特性不同。较之高产氮中效型,高产氮高效型品种各生育时期的单位面积茎蘖数均呈下降趋势,其中够苗、拔节、抽穗和成熟期平均分别降低5.76%、11.61%、7.01%和5.70%,差异均达显著水平,而成穗率显著提高。各生育时期的干物质积累量均有所下降,其中,够苗、拔节、抽穗和成熟期分别降低12.18%、10.54%、8.29%和5.01%,收获指数却显著提高。抽穗至成熟阶段的干物质积累率提高5.40%,群体生长率提高5.19%。说明抽穗前适当控制群体生长,抽穗后保持较高的群体生长水平及较高的收获指数是高产氮高效型品种的重要物质生产特性。     

不同栽培模式下春玉米物质积累与转运特性的研究

为解析不同栽培模式下产量形成差异,密、肥合理调控和选择最佳栽培模式提供理论指导,以‘先玉335’和‘金山27’为供试品种,在西辽河平原研究了农户模式(NH)、高产模式(GC)和再高产模式(ZGC)下春玉米物质积累与转运特性的研究。结果表明,春玉米各生育时期单株干物质积累量均表现为NH>GC>ZGC,且3种模式间的差异随着生育进程推移而增大;春玉米群体干物质积累量则表现为ZGC>GC>NH,且在成熟期不同模式间差异均达到显著或极显著水平。春玉米单株干物质最大积累速率表现为NH>GC>ZGC,群体干物质最大积累速率的大小顺序则与之相反。春玉米各营养器官干物质转移量、转移率及其对籽粒的贡献率总体上表现为NH>GC>ZGC。从各器官的转运情况来看,2个品种叶的转移率高于茎鞘和穗部营养体,且以穗部营养体最小;器官物质转运贡献率‘先玉335’表现为茎鞘>叶片,而‘金山27’则表现为叶片>茎鞘;穗部营养体物质转运对籽粒的贡献率‘先玉335’大于‘金山27’。     

不同程度污染农田苎麻吸收积累镉特性研究

以4个主要的苎麻栽培品种为材料,分别在安化和株洲镉污染农田研究这些品种的生长情况以及各器官镉含量。结果表明,安化和株洲试点苎麻平均产量分别为2501和2148 kg/hm2.a。苎麻各品种皮中的镉含量显著高于骨和叶。两个试点平均地上部镉含量分别为21.05和7.75 mg/kg,品种间地上部镉含量存在显著差异,且地上部镉含量与土壤镉含量呈显著正相关,各品种富集系数均大于1。中苎1号产量和地上部镉含量显著高于其它品种。在镉污染农田种植耐性强、高积累的苎麻品种能产生较好的经济效益和生态效益。     

甘薯不同品种田间产量与淀粉糊化特性的比较研究

为了系统比较研究不同品种甘薯的产量、干率、淀粉含量及淀粉糊特性之间的差异和相关性。采用大田试验,测定了中国近年来31个甘薯主栽品种的产量、干率和淀粉含量,并利用快速粘度分析仪(RVA)测定了这些甘薯品种淀粉的糊化特性。结果表明,供试各品种间以‘南薯88’单株薯重最高,达到1.56 kg/株;品种间干率和淀粉率也存在一定差异,变幅分别为20.57%~40.87%和11.54%~29.13%;鲜薯产量以‘南薯88’最高,达到78065.61 kg/hm²,其次是‘泰中10号’,为63325.17 kg/hm²,各品种间差异极显著。不同品种的RVA谱差异明显,主要表现在各个黏滞性特征值上,其中最终粘度和回复值的品种间差异较大。峰值粘度与终值黏度、峰值黏度与回复值、谷值黏度与终值黏度、谷值黏度与回复值、终值黏度与回复值间均存在显著正相关,糊化温度与各特征值（除峰值时间）存在负相关。     

小白菜吸收积累镉的品种差异研究

采用温室土培盆栽试验,比较不同镉浓度下27个小白菜品种吸收和积累镉能力的差异,探讨在一定镉污染土壤中小白菜可食部位镉含量低于国家最高允许限量标准最高限值品种（Cd-PSC）的存在可能性。结果表明：在土壤镉浓度0.516 mg/kg时,小白菜地上部分镉含量超过国家标准的为11.11%;而在土壤镉浓度1.133 mg/kg时其超标率达81.48%,表明小白菜容易受到镉污染。品种1（‘白梗白叶’）、品种11（‘京冠1号’）、品种19（‘高梗白’）、品种20（‘秋田火之清’）在2种镉浓度下地上部分镉含量均低于国家食用标准,但其生物量不受影响,存在着小白菜的Cd-PSC,可以推荐在土壤镉污染程度略超国家二级标准或具有潜在受污染风险的区域应用。     

云南高原不同甘薯地方品种种薯萌芽特性研究

本文对40个云南高原甘薯地方品种种薯萌芽特性进行了比较研究,结果表明：“易门黄皮”、“蒙自黄心”、“卷叶”、“紫红皮”、“普洱黄山芋”、“红鸡窝”、“路南红皮”、“樱枝”、东川白花”等一批云南甘薯地方品种种薯萌芽能力强,出苗较早,幼苗生长状况较好,是选育甘薯新品种的重要亲本材料,亦可在生产上直接利用。     

不同木薯品种生理及块根淀粉积累特性研究

以木薯品种南洋红、华南205、GR891、华南124、新选056、辐选01、华南5号、新选048为材料,对木薯不同品种生理生化和淀粉积累特性进行研究。结果表明：辐选01、GR891叶片可溶性糖、可溶性蛋白质、还原糖、蔗糖含量较高,块根淀粉积累早、积累快,淀粉含量较高;而华南124、南洋红叶片可溶性糖、可溶性蛋白质、还原糖、蔗糖含量较低,块根淀粉积累较迟、积累较慢,淀粉含量较低。华南205、新选056、华南5号、新选048介于前四者之间。可见,木薯叶片可溶性糖、可溶性蛋白质、还原糖、蔗糖含量与块根淀粉积累有密切关系。     

甘薯不同品种(系)的光合特性比较与聚类分析

本研究以29份甘薯品种(系)为试材,利用便携式光合仪测定其光合性状,通过方差分析、主成分分析、聚类分析和相关性分析对其光合指标进行综合评价。结果显示29份甘薯品种(系) 7个光合指标存在显著差异,变异系数在9.98%～42.14%;相关性分析发现净光合速率(net photosynthetic rate,P_n)与胞间CO₂浓度(intercellular CO₂concentration,C_i)、气孔导度(stomatal conductance,G_s)、蒸腾效率(transpiration efficiency,TE)、水分利用效率(water use efficiency,WUE)和羧化效率(carboxylation efficiency,CE)间均存在极显著正相关,与蒸腾速率(transpiration,T_r)间未达到显著水平。通过主成分分析提取2个主成分特征值大于1,累计贡献率98.4%。系统聚类将其分为4个类群,其中类群Ⅲ的16份甘薯品种(系)...     

三个优质晚稻品种的镉积累分配特性差异分析

为比较3个优质晚稻品种(天优华占、星2号、湘晚籼13号)在重度镉污染稻田上的Cd积累分配特性差异,在土壤p H值6.65、人为添加2 mg/kg Cd的条件下开展了盆栽模拟试验。结果表明:水稻各器官Cd含量以根系和茎秆较高,叶片和稻穗较低;穗各部位Cd含量表现为枝梗空粒实粒。品种间Cd含量差异显著,整株Cd含量以星2号最高,另外两品种相当;穗、籽粒、糙米Cd含量表现为天优华占星2号湘晚籼13号的趋势。3个品种Cd积累总量的80.15%~89.33%来自齐穗之前;孕穗-收获,叶、茎Cd积累量持续增大,而根Cd积累量于灌浆中期达最大,穗Cd积累量于成熟期达最大;整株Cd积累量以星2号最高,天优华占最低;穗Cd积累量以天优华占最高,湘晚籼13号最低。Cd在水稻植株各器官的分配比例存在品种间差异,湘晚籼13号茎秆占全株Cd积累量的比例最高,籽粒所占比例最低,而天优华占则刚好相反。单穴产量以湘晚籼13号最高,天优华占最低,两者差异显著。本试验条件下,天优华占糙米Cd含量略超国家标准(0.2 mg/kg),星2号与湘晚籼13号糙米Cd含量在国家标准以内。可见,在重度镉污染稻田上,星2号与湘晚籼13号能够实现稻米安全生产,综合来看以湘晚籼13号表现较优。     

不同木薯品种叶片碳氮代谢与块根淀粉积累特性研究

摘 要：本试验以木薯高淀粉品种GR891、南植199(nanzhi199)和低淀粉品种南洋红(SC201)为材料,分别在块根形成期、块根膨大期和工艺成熟期测定叶片碳氮代谢有关指标和块根淀粉含量,探讨木薯叶片碳氮代谢与块根淀粉积累的关系。结果表明,块根淀粉含量与叶片叶片谷氨酰胺合成酶(GS)活性、叶片蔗糖磷酸合成酶(SPS)活性、叶片磷酸合成酶(SS)活性、叶片可溶性糖含量呈正相关关系且与叶片磷酸合成酶(SS)活性达到显著水平,与叶片硝酸还原酶(NR)活性呈负相关但不显著。块根淀粉含量与叶片蔗糖含量、叶片可溶性蛋白含量、叶片氨基酸含量呈极显著负相关关系。但高淀粉木薯品种在生育后期代谢活性下降缓慢,显示出源端较强的同化物持续供应能力。各品种表现出相同的规律。     

不同耐低氮性玉米品种的花后碳氮积累与转运特征

为了探明不同耐低氮性玉米品种生育后期碳、氮物质积累与转运特性及其对氮肥响应的差异,以期为品种高效施氮技术的制定提供理论依据。以耐低氮品种‘正红311’(Zhenghong311,ZH311)和低氮敏感品种‘先玉508’(Xianyu 508, XY508)为材料,设置4个氮肥用量(0、150、300和450 kg hm–2),于2017—2019年研究氮肥水平对不同耐低氮性玉米品种生育后期物质,包括干物质、全氮和非结构性碳水化合物(non-structural carbohydrate, NSC)积累和转运的影响。结果表明,供氮不足时,玉米通过增加花前贮存碳、氮物质对籽粒的转运以保证产量。增施氮肥能够提高玉米花后干物质和碳水化合物生产及其对籽粒质量的贡献率。与低氮敏感品种先玉508相比,在低氮条件下,耐低氮品种正红311在花前、花后均保持较高的植株干物质、NSC和氮素量,花后物质积累量及其对籽粒质量的贡献率更高,从而拥有更高的籽粒产量;品种间花前物质转运率及其对籽粒质量的贡献率差异不大。面对低氮胁迫,正红311既保证了花前贮存物质充分向籽粒运输,同时维持着较高的同化物积累能力来影响其产量形成。     

不同甘薯品种的生产力分析

通过在不同地域对不同甘薯品种的植株性状、生物产量、鲜薯产量、茎叶产量、收获指数和切干率等性状进行比较分析,结果表明：云薯103、云薯110、云薯116、云薯120、云薯122等的生产力水平均高于对照品种“甘心红薯”,下一步经过品种登记后,可在云南省甘薯生产上推广应用,以提高我省甘薯的产量和品质。