硒胁迫对紫花苜蓿硒积累及矿质元素吸收的效应

为了探讨硒胁迫对紫花苜蓿硒积累及对其他矿质元素吸收的影响。以3种苜蓿阿尔冈金、大叶苜蓿、维多利亚为试材,采用土培试验方法,研究了硒胁迫对紫花苜蓿不同组织的生物量、转运系数、耐性指数、硒积累量、硒含量和矿质元素含量的影响及紫花苜蓿对硒的积累能力。结果表明:施以100μmol/L硒时,硒处理显著提高了3个品种苜蓿根、茎、叶片的硒含量、耐性指数、硒积累量和K、P、Ca、Mg元素的吸收,当硒浓度为900μmol/L时,则降低了阿尔冈金和维多利亚不同器官生物量及大叶苜蓿根的生物量积累,且降低了阿尔冈金和维多利亚不同器官及大叶苜蓿根和茎对Zn吸收积累量。不同品种间相比较,大叶苜蓿生物量、硒积累量和K、P、Mg元素吸收显著高于其他2个苜蓿,且差异显著。综合评价表明,大叶苜蓿对矿质元素和Se有较好的吸收和富集能力。     

土壤砷对大豆主要性状及叶绿素含量的影响

设置土壤加砷的大豆盆栽试验,测定大豆株高、结荚期与鼓粒期的叶绿素含量和大豆成熟收获后的生物量。结果表明,当土壤砷含量达50 mg kg^–1时,大豆表现明显的中毒症状,植株矮化,叶色暗绿,叶片皱缩,成熟延迟。大豆株高随土壤加砷量增加而降低,高砷量也显著减少大豆生物量,加砷量达100 mg kg^–1时,大豆株高、茎叶生物量、地上生物量、籽粒产量和总生物量分别下降45.0%、36.6%、44.6%、56.1%和43.4%。高砷量增加根系与地上、茎叶与地上生物量的比值,降低籽粒与地上、籽粒与茎叶、籽粒与总生物量的比值。土壤加砷量对大豆结荚期叶绿素含量无显著影响,但是高砷量显著降低大豆结荚期叶绿素a与叶绿素b的比值。土壤加砷量为50 mg kg^–1和100 mg kg^–1时,大豆鼓粒期的叶绿素a、叶绿素b、叶绿素总量和类胡萝卜素分别增加120.4%和96.1%、112.2%和91.5%、117.8%和94.5%、104.4%和83.7%,同时,结荚期与鼓粒期叶绿素含量的比值显著降低。由此可见,土壤中高砷含量对大豆植株有毒害作用,影响大豆生物量的分配,降低大豆地上生物量和籽粒产量,改变叶绿素的构成。相对增加生长后期叶绿素的含量可能是大豆成熟延迟的重要原因。     

玉米亲子代锌铁吸收和分配的研究

以玉米子粒高锌铁含量自交系NXR22（母本）、子粒低锌铁含量自交系NXR12（父本）及其配制的杂交种（F₁）为供试材料,比较双亲及其后代不同穗位的叶片、茎秆及子粒中锌和铁含量、积累量在吐丝期与成熟期间的差异,解析亲子代锌铁吸收与分配特征。研究结果表明:不同基因型玉米叶片、茎秆、子粒中锌铁含量和积累量存在显著差异。F₁不同穗位的叶片和茎秆锌铁含量介于双亲之间,且偏向于子粒锌铁含量高的亲本;锌铁积累量显著高于双亲,表现出明显的杂种优势。从吐丝期到成熟期3个供试材料不同穗位的叶片和茎秆锌铁含量和积累量均表现出一定程度的增加。F₁子粒中锌含量及积累量偏向于母本,表现出杂种优势;铁含量介于双亲之间,更偏向于母本。     

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。     

施氮量对高产春大豆光合特性及产量的影响

为揭示不同施氮量对滴灌条件下高产春大豆不同冠层光合特性的影响规律,在大田条件下,研究4种施氮量(0、75、150、225 kg/hm ²)对高产春大豆植株形态特征及不同冠层叶片叶绿素含量、光合参数的影响。结果表明：增施氮肥显著提高大豆植株中上部节间长度、叶柄长度和叶形指数;提高大豆不同冠层叶片叶绿素含量,施氮处理使植株后期中上部叶片叶绿素含量的下降幅度较N₀处理减缓1.31%~4.44%;提高不同生育时期不同冠层叶片的净光合速率(P_n),减缓了中后期不同冠层净光合速率的下降幅度;施氮增加产量,以N₁₅₀产量较高,为4889.62 kg/hm ²,氮肥农学利用效率3.58 kg/kg。     

减量施氮对玉米-大豆套作系统中作物产量的影响

通过田间试验,研究了种植模式(玉米单作、大豆单作、玉米-大豆套作)和施氮水平(0、180、240 N kg hm^–2)对作物产量和大豆光合特性、干物质积累的影响。结果表明,大豆叶片P_n、G_s、C_i、T_r和植株干物质积累量随生育时期的推移呈先增加后降低的趋势。与单作相比,套作处理大豆的P_n、G_s、T_r在V5期(玉米大豆共生期)显著降低,但在R2、R4、R6期(玉米收获后)无显著差异,地下部、地上部及总干物质积累量在各生育时期呈降低趋势,R4~R6期的作物生长率和经济系数则显著提高。玉米-大豆套作体系下,施氮显著提高了大豆花后叶片P_n、G_s、T_r和植株地下部、地上部及总干物质积累量,增加了大豆单株荚数和产量,与习惯施氮(240 N kg hm^–2)相比,减量施氮处理(180 N kg hm^–2)大豆的P_n在R4、R6期提高了3.57%、11.82%,总干物质积累量在R6、R8期提高了5.06%、10.21%,单株荚数、产量提高了8.30%、10.15%。减量施氮处理下,玉米-大豆套作系统的总产量最高,总经济系数为0.49,LER达2.17。玉米-大豆套作减量一体化施肥有利于提高大豆光合特性和干物质积累,提高大豆产量和玉米-大豆套作系统总产。     

纳米锌和离子锌对水稻产量形成及籽粒锌含量的影响

以优质食味粳稻南粳9108为材料,于2018和2019年采用盆栽试验方式,设置了纳米锌和离子锌2种锌形态及4个施用量（0、7.5、30和60kg/hm²）处理,研究了不同用量纳米锌和离子锌对水稻产量及其构成因素和籽粒锌积累量的影响,为水稻锌肥合理选择和施用提供科学依据。结果表明,与不施锌处理（CK）相比,纳米锌和离子锌施用均能显著增加水稻产量,各处理增产幅度在1.3%~11.9%,且水稻籽粒产量随锌施用量的增加而增加。相同锌施用量条件下,纳米锌增产效果显著高于离子锌处理,其原因在于纳米锌处理水稻具有更高的有效穗数、穗粒数和结实率。与离子锌处理相比,纳米锌处理显著提高了水稻干物质积累量、叶面积指数、叶片净光合速率、叶片气孔导度、胞间CO₂浓度和蒸腾速率,从而促进了水稻产量的形成。与CK处理相比,纳米锌和离子锌施用均可显著增加籽粒锌含量和锌积累量。纳米锌处理的籽粒锌含量和积累量分别较离子锌处理增加了4.5%~10.3%和6.2%~15.4%。综上所述,对于促进水稻籽粒产量及其构成因素,纳米锌较离子锌具有明显优势,同时施用纳米锌能够有效提高籽粒锌含量,可作为提高稻米营养品质的有效措施。     

施锌肥对旱作马铃薯植株锌含量及块茎品质的影响

为了研究施锌肥对旱作马铃薯全生育期植株锌素的吸收、积累与分配规律,及块茎形成期主要营养品质的影响,进行了施锌(Zn)与不施锌(CK,对照)2个处理的盆栽试验。结果表明,施用锌肥能增加马铃薯不同器官的锌浓度,在生育期进行2次喷施锌肥后,叶片中锌浓度Zn处理比CK处理分别高出27.94,43.89 mg/kg,收获后块茎中的锌浓度Zn处理比CK处理高出28.70%;全生育期马铃薯各器官中锌积累量Zn处理CK处理,出苗后66 d时叶片中锌素积累达最大值,Zn处理为1.469 mg/株,CK处理为0.328 mg/株,Zn处理比CK处理多3倍。全株和块茎的锌素积累量和最大积累速率Zn处理比CK处理分别高63.62%,48.43%,51.58%,55.26%;在整个生育期马铃薯茎和根的锌素积累比例Zn处理CK处理,施锌肥增加了锌素在茎和根中的分配比例,降低了在块茎中的分配比例;随块茎生长期的推进马铃薯块茎的VC、游离氨基酸及淀粉含量均呈抛物线型变化,在块茎膨大后期和淀粉积累期达到最大值,而还原糖含量则出现持续下降的趋势。成熟期末期测定结果表明,Zn处理块茎中VC、游离氨基酸、淀粉含量分别比CK处理高16.19%,22.11%,16.28%,而Zn处理块茎中还原糖含量比CK处理低22.72%。     

密度对中熟春大豆冠层结构及光合特性的影响

为明确种植密度对滴灌中熟春大豆冠层结构及光合特性的影响规律。试验以中熟春大豆品种‘新大豆27号’和品系‘11-109’为试验材料,大田条件下设置18.0 (D1)、28.5 (D2)、36.0 (D3) 万株/hm2 3个不同种植密度,并对其群体上、中、下三个冠层的叶面积指数、叶绿素含量（SPAD值）、净光合速率、干物质积累量及产量做了系统测定。结果表明,密度由D1增加到D2,叶面积指数、干物质积累量、产量均显著增加;密度由D2增至D3,叶面积指数继续增加,而干物质和产量不再继续增加;增加密度明显降低植株7节以下叶片的叶绿素含量和净光合速率,提高结荚节位,降低单株粒数、粒数和经济系数;新大豆27号的叶面积指数、干物质积累、叶片光合速率等对密度的响应不如11-109敏感。D2是两品种（系）的适宜密度,新大豆27号籽粒产量为5551.13 kg/hm2,较11-109高14.73%。超高产春大豆品种的冠层结构、光合特性及产量对密度的响应不如高产品种敏感。     

外源锌对氮胁迫下薏苡幼苗生长及抗氧化系统的影响

为缓解薏苡氮胁迫伤害,为缺氮地区薏苡栽培提供参考依据。以贵州省黔西南薏苡种子为试验材料,采用盆栽试验方法,测定分析外源锌与氮胁迫对薏苡幼苗形态生长、叶绿素含量、生物量积累与分配、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)活性及丙二醛(MDA)积累的影响。结果表明,（1）缺氮时薏苡幼苗株高、根长、主根数、总叶片数及各部分生物量显著下降（P<0.05,下同）,致使总生物量较对照显著降低80.65%,CAT、POD活性受到显著抑制,MDA含量显著增加26.29%。（2）施锌显著增加了薏苡株高、叶面积及茎生物量,叶绿素含量整体呈上升趋势,CAT、POD活性显著提高;同时,根系对外源锌表现较为敏感,其根长显著降低28.09%,而主根数显著增加16.86%;（3）缺氮施锌显著提高缺氮薏苡幼苗株高和根长,增幅分别为20.30%、17.72%,抗氧化酶CAT活性显著提高171.01%,而对POD活性及MDA积累影响不大。研究认为,氮胁迫下施锌能促进薏苡幼苗生长和抗氧化系统的平衡,提高薏苡幼苗的适应能力,在一定程度上缓解了氮胁迫所导致的不良影响。     

荫蔽锻炼对大豆苗期光合特性的影响

荫蔽是影响间套作大豆产量进一步提高的限制因素。为探究荫蔽锻炼对大豆叶片光合、荧光特性的影响,本研究采用盆栽试验,分别用远红光LED灯(λ=730nm)、30%透光率遮阳网模拟荫蔽信号和荫蔽胁迫,分锻炼(S1)–恢复(S2)–胁迫(S3)3个阶段,以全过程自然光照为对照(LLLL),设荫蔽信号锻炼(LFLS)、荫蔽胁迫锻炼(LSLS)、不锻炼(LLLS) 3个处理,分析其S3阶段遭受荫蔽胁迫时叶片光合色素含量、光合参数以及叶绿素荧光参数的响应特征。结果表明, LFLS和LSLS较LLLS老叶和成熟叶叶绿素a、叶绿素b、类胡萝卜素含量以及叶绿素总含量显著增加,老叶和新叶叶绿素a/b显著下降。除LSLS成熟叶外,各叶位净光合速率、气孔导度均较未锻炼处理显著增加,老叶和成熟叶锻炼与未锻炼处理胞间二氧化碳浓度差异不显著。与对照相比,无论锻炼与否,后期荫蔽使Fo、qp、NPQ、ΦPSII、ETR降低,而F_v/F_m和F_v'/F_m'则升高,其中,S1阶段的锻炼处理较未锻炼处理Fo下降的幅度更小;老叶qp较对照降低幅度依次为LFLSLLLSLSLS,成熟叶为LSLSLFLSLLLS,新叶为LSLSLFLSLLLS;ΦPSII、ETR均较对照降低但处理间差异不显著; LLLS、LFLS、LSLS新叶中F_v'/F_m'则分别比对照增加6.51%、8.79%和12.05%(P0.05),锻炼后增加幅度更大。由此可见,通过荫蔽锻炼,大豆能通过光合特征的可塑性来适应光环境并表现出更强的荫蔽耐受能力。     

碱胁迫对水稻叶绿素及叶片脯氨酸和可溶性糖含量的影响

通过对沙培的4.5叶龄水稻幼苗进行5个浓度的Na₂CO₃+NaHCO₃碱胁迫处理,胁迫20d后,调查顶端叶片相对含水量、叶绿素、脯氨酸和可溶性糖含量。结果表明,随碱浓度增加叶片相对含水量先升后降;叶绿素a、b含量及叶绿素a/b为下降趋势;脯氨酸、可溶性糖含量先降后升;可溶性糖与脯氨酸含量二者具有显著相关性。碱胁迫后,对叶绿素a含量的影响较大,叶绿素b含量相对稳定;水稻通过可溶性糖含量的变化调节顶端叶片含水量及脯氨酸含量,以提高自身的抗逆性和保持新生叶片的活性。     

NaCl胁迫对野生大豆幼苗生理及叶绿素荧光特性的影响

为了探究NaCl胁迫对野大豆幼苗生长发育以及叶绿素荧光特性的影响,以0、0.2%、0.4%、0.6%和0.8%NaCl处理野大豆幼苗,分析不同胁迫条件下,野生大豆幼苗生理指标和光合参数等指标的变化。结果显示：野生大豆幼苗在0.2%NaCl胁迫下能保持稳定生长且Fv/Fm升高;0.4%~0.8%NaCl胁迫显著抑制幼苗的生长与光合作用;NPQ随NaCl胁迫浓度升高先下降后升高,Fv/Fm随盐浓度的升高先升高后下降;随着光照的增强,各处理组的Ф_PSⅡ、q_P呈下降趋势,ETR呈上升趋势;0~200 μmol/(m²·s)光照强度下,0.2%NaCl胁迫处理组的Ф_PSⅡ高于对照。0.4%NaCl可能是其生长发育、生理及光合的临界盐浓度。低光条件下低浓度NaCl胁迫(0.2%NaCl)对植株的Ф_PSⅡ有促进作用,而强光条件下NaCl胁迫对野生大豆植株的损害加剧。     

外源硫化氢对盐胁迫下加工番茄幼苗生理生化特性的影响

为明确盐胁迫下外源硫化氢(H2S)对加工番茄幼苗的缓解作用,以耐盐性不同的2个加工番茄KT-7和KT-32为材料,采用盆栽法,研究了不同浓度(20,50,100,150μmol/L)的H2S供体硫氢化钠(Na HS)对250 mmol/L Na Cl胁迫下加工番茄幼苗生物量、叶片光合色素含量、相对含水量、根系活力、游离脯氨酸含量、抗氧化酶活性及膜质过氧化水平和丙二醛含量的影响。结果表明:低浓度的Na HS处理在一定程度上提高了盐胁迫下加工番茄幼苗的生物量、光合色素含量、相对含水量、根系活力、脯氨酸含量以及抗氧化物酶(SOD、POD、CAT)活性,而降低了电解质渗出率和丙二醛含量,其中以50μmol/L的Na HS处理效果最佳,与单独盐胁迫处理相比50μmol/L的Na HS使KT-7的生物量、叶绿素a、叶绿素b、类胡萝卜素含量、SOD活性分别增加30.8%~66.7%,61.8%,56.3%,57.0%,9.1%,而使电解质渗出率和丙二醛含量分别下降15.0个百分点和23.7%;使KT-32的生物量、叶绿素a、叶绿素b、类胡萝卜素含量、SOD活性,分别增加24.0%~96.4%,49.8%,52.0%,46.7%,10.2%,而使电解质渗出率和丙二醛含量分别下降12个百分点和24.2%。综上,外源H2S处理通过提高幼苗的抗氧化水平,减少盐胁迫对加工番茄幼苗造成的氧化损伤,在一定程度上提高了加工番茄幼苗对盐胁迫的适应能力。为进一步探索H2S缓解加工番茄盐胁迫的机理提供了理论依据。     

打顶后喷施不同浓度GA3和6-BA对烤烟农艺性状和化学成分的影响

以云烟87为试验材料,研究打顶后叶面喷施不同浓度的赤霉素（GA₃）和6-苄氨基嘌呤（6-BA）植物生长调节剂组合对烤烟生长和烟叶化学成分的影响。结果表明,在打顶当天喷施GA₃和6-BA可以增加烤烟叶面积,GA₃浓度为100mg/L、6-BA浓度为40mg/L时,烤烟叶面积增加最多;喷施GA₃和6-BA可以提高烟叶叶绿素含量,且随着二者浓度提高烟叶叶绿素含量呈增加趋势;外源GA₃和6-BA主要对碳氮化合物起调节作用,GA₃和6-BA联用可以提高烟叶中总糖、还原糖和钾含量,而单施6-BA则会引起烟碱含量升高,当GA₃浓度为50mg/L、6-BA浓度为40mg/L时,总糖和还原糖含量最高;不同浓度的GA₃和6-BA主要影响烟叶香味物质中的类胡萝卜素降解产物和新植二烯,当GA₃浓度为50mg/L、6-BA浓度为40mg/L时,烟叶中胡萝卜素降解产物和新植二烯等香味物质含量较高。     

抗虫棉不同类型品种苗期耐盐理化特性差异研究

 为揭示不同基因型抗虫棉耐盐性差异的生理机制,指导抗虫棉耐盐品种鉴选和盐碱地棉花生产,以耐盐性差异显著的两类转Bt基因抗虫棉品种——耐盐性强的鲁K536、鲁棉研18优选系,耐盐性弱的新棉33B优选系、鲁K1258——为试验材料,利用不同盐分含量砂培与土培试验相结合,比较研究它们苗期的主要理化指标变化。结果表明,在NaCl胁迫下,耐盐性强的品种苗期叶片内的K⁺含量显著高于耐盐性弱的品种,Na⁺含量显著低于耐盐性弱的品种,丙二醛含量也显著低于耐盐性弱的品种,而游离脯氨酸、可溶性糖、类胡萝卜素含量均显著高于耐盐性弱的品种。耐盐性强的品种棉苗的过氧化物酶活性、叶绿素a、b和a+b含量以及净光合速率明显高于耐盐性弱的品种。表明棉花的耐盐性强弱因基因型而异,基因型间的耐盐性差异与丙二醛、脯氨酸、可溶性糖、类胡萝卜素含量和保护酶活性以及盐离子在叶片中累积量的差异有关。     

不同光质对马铃薯腋芽薯结薯特性及光合性能的影响

将“延薯4号”单叶节茎段转入白光、红光、蓝光、红蓝光（4:1）下,测定了腋芽薯结薯特性、蔗糖和淀粉含量及光合性能等指标。结果表明,蓝光处理腋芽薯形成最早,单薯重和结薯率最高;在腋芽薯形成过程中,叶片蔗糖含量、干物质含量、叶绿素a（Chla）、叶绿素b（Chlb）、净光合速率（P_n）、相对电子传递速率（ETR）、光化学猝灭系数（q_P）、实际量子产量（Y_PSⅡ）显著高于其他光质处理;红光处理叶片的蒸腾速率（T_r）、胞间二氧化碳浓度（C_i）、气孔导度（G_s）显著高于其他光质处理,蓝光处理最低;相同扦插时间叶片的潜在最大光能利用率（F_v/F_m）在不同光质处理间无显著性差异。基于上述结果,蓝光为诱导马铃薯单叶节茎段腋芽薯的理想人工光源。     

大豆叶片响应CO2浓度升高、干旱及其交互作用的转录组分析

气候变暖及大气CO₂浓度升高成为全球共识,由此增加极端天气气候事件(干旱)发生的频率和强度并对大豆生产带来不确定性。本研究通过大豆表型和叶片转录组测序(RNA-seq)分析,阐释CO₂浓度升高、干旱及其交互条件对大豆基因表达影响,明确CO₂浓度升高影响大豆耐旱性的调控途径,并在两个不同遗传背景品种中验证,从分子水平为未来气候变化背景下大豆抗旱育种提供理论参考。表型结果表明, CO₂浓度升高促进了大豆的生长并缓解干旱胁迫的负面效应。叶片转录组测序分析共筛选到89个CO₂响应基因, KEGG分类显示这些基因主要参与抗氧化物质(萜类、黄酮类等)代谢,同时特异性差异表达基因功能主要集中在细胞组分和生长发育方面。干旱条件下筛选的1006个差异表达(16倍)基因主要参与各类氨基酸(脯氨酸、色氨酸等)代谢途径,绝大多数蛋白质合成与转运相关基因上调,表明干旱胁迫下大豆叶片内物质合成交换过程加强。交互条件下筛选出的8566个差异表达基因主要参与碳水化合物代谢,光合作用-天线蛋白途径的相关基因几乎...