梯度干旱胁迫对水稻叶片光合和水分状况的影响

采用温室营养液培养方式,通过添加0%、10%、20%、30%PEG6000模拟干旱胁迫,对水稻幼苗叶片的光合作用和水分状况进行比较分析。结果表明:1)在干旱胁迫下,水稻叶片的光合速率、气孔导度、叶肉导度、总导度和叶绿体内CO2浓度等都显著降低;2)在干旱胁迫条件下,限制光合作用的非气孔限制值并没有显著提高,而气孔限制值则大幅提高;与正常水分条件相比,扬稻6号和汕优63在30%PEG干旱胁迫下气孔限制值分别提高了42%和81%;3)光合速率与气孔导度、叶肉导度、总导度及叶绿体内CO2浓度呈正相关;4)在重度干旱胁迫下(20%和30%),叶片水势和含水量都显著下降,并且叶片水势与气孔导度、叶肉导度和总导度呈正相关。因此,气孔关闭导致的叶绿体内CO2浓度降低是限制光合作用的最主要因素,同时叶片水势的降低增加了叶片内CO2传输的阻力。     

甘蓝型油菜不同基因型幼苗磷营养差异的研究

以对低磷敏感性不同的甘蓝型油菜进行营养液培养，研究施磷和不施磷条件下不同基因型油菜苗期生长及磷营养等方面的差异。结果表明，在不同施磷处理中，不同基因型油菜外部形态，生物量和根冠比存在明显差异；磷营养影响不同基因型油菜的磷吸收和分配，以及地上部氮，钾，钙，镁的吸收。     

盐胁迫对油菜幼苗离子吸收和分配的影响

以宝杂油1号和本课题组选育品系南盐油11号为材料,比较了100和200mmol·L-1NaCl胁迫10d对两个甘蓝型油菜(Brassica napus L.)品种(系)幼苗生长及其离子吸收和分配的效应。结果表明,盐胁迫明显抑制油菜幼苗的生长,其中南盐油11号的耐盐性明显高于宝杂油1号。盐胁迫导致植株盐分(Na+、Cl-)含量上升,地上部Na+、Cl-积累明显高于根系;植株体内K+、Ca2+含量明显降低。盐胁迫下,维持体内较高的K+/Na+、Ca2+/Na+比率,维持较高的SK,Na、SCa,Na(离子吸收和运输的K+、Ca2+、Na+选择性比率)是南盐油11号耐盐性高于宝杂油1号的重要原因。     

NaCl胁迫对大黄龙船花幼苗生长及光合特性的影响

为探讨大黄龙船花的耐盐生理特性和耐盐能力,采用盆栽试验技术研究不同浓度NaCl（0、0.2％、0.4％、0.6％、0.8％、1.0％和1.5％）对大黄龙船花幼苗生长及光合特性的影响。结果表明：NaCl胁迫使参试植物生长受到明显抑制,随着NaCl浓度的增加,大黄龙船花的叶绿素含量、光合速率（Pn）、蒸腾速率（Tr）和气孔导度（Gs）均呈下降趋势,胞间C02浓度（Ci）呈现先降低后升高的趋势;NaCl浓度与大黄龙船花的Pn、Tr、Gs极显著负相关,与Ci、WUE不相关。综合分析大黄龙船花属于盐敏感植物,较低NaCl（0.2％~0.6％）胁迫就对其生长和光合参数产生抑制,不适宜在盐碱地推广。     

镉胁迫对甘蓝型油菜幼苗生长及基因表达的影响

为明晰镉胁迫对甘蓝型油菜幼苗生长的影响,通过盆栽实验,探讨了油菜在不同浓度镉胁迫下表型、生理响应、镉积累特征及基因表达变化。结果表明油菜对5mg/kg镉处理有一定耐受能力,表型相比对照差异不显著;但较高浓度的镉胁迫（30,50 mg/kg）会显著抑制油菜幼苗生长,主要表现为株高、鲜重、叶面积、叶绿素、可溶性糖含量相比对照显著降低,同时SOD、POD酶活性、可溶性蛋白含量相比对照显著升高。油菜幼苗中镉含量随着处理浓度增大而逐步增加,且镉胁迫会显著影响油菜对Mn、Mg、Zn、Cu等必需金属离子的吸收。比较转录组分析发现镉胁迫下差异表达基因主要富集在抗氧化活性、光合作用、ATP酶活性、细胞壁形成等途径。对HMA基因家族表达模式分析表明镉胁迫下油菜根中HMA3 基因上调表达,HMA2 和HMA4 基因下调表达,上述基因的差异协调表达可能对油菜适应镉胁迫发挥了重要作用。     

3种类型油菜对干旱胁迫的生理响应

为了解芸薹属亚种间抗旱差异,选育抗旱材料,以3种类型油菜（甘蓝型油菜Q2、芥菜型油菜新油9号、白菜型油菜L14）为实验材料,采用盆栽控水法,测定干旱胁迫下油菜叶片光合参数、叶绿素荧光参数、水分等生理生化指标,研究3种类型油菜对干旱胁迫的生理响应和抗旱机制。结果表明：随着干旱胁迫的加重,三个不同油菜品种抗旱指标存在差异,其叶片的总生物量、离体叶片失水速率（RWL）、叶片相对含水量(RWC),叶绿素荧光参数及气体交换参数呈降低趋势,其中新油9号的光合系统受到的影响最小,Q2的光合系统受损最严重;根冠比、丙二醛（MDA）、超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）呈升高趋势,其中L14的SOD、POD活性在所有植物中升幅最大,干旱下分别为胁迫前的2.92、4.14倍。此外,3种类型油菜各有机溶质的积累量存在较大的差异,Q2和新油9号积累最多的是脯氨酸（Pro）,分别增至原来的12.37、6.60倍,L14则积累较多的可溶性蛋白（SP）,增至原来的6.55倍。隶属函数法分析得出抗旱性强弱顺序为：芥菜型油菜新油9号>白菜型油菜L14>甘蓝型油菜Q2。综上表明：油菜可以通过生长调节、光合抑制调节、活性氧代谢调节和渗透调节4种途径共同作用来响应干旱胁迫。     

不同基因型油菜对苗期水分胁迫的生理响应

通过盆栽试验分析了17个不同基因型甘蓝型油菜对苗期水分胁迫的生理响应及抗旱性差异。结果表明,水分胁迫下不同油菜材料9个生理生化指标的抗旱系数（Dc）存在显著差异,其中叶片萎蔫指数（WI）的变异系数和改良潜力最大。17份材料的平均隶属函数值（AS）变幅在0.12～0.94之间。相关分析表明AS与9个生理生化指标达显著或极显著相关,其中相关性最高的是WI和叶绿素含量,而且WI还与其余的8个生理生化指标具有很高的相关性。利用隶属函数法和系统聚类法对供试材料的抗旱性进行了评价分级,发现两种分类方法的评价结果一致,均可将供试油菜材料划分为不抗、低抗、中抗和高抗4种类型。鉴定获得了华杂10号、B108、Q2和中双7号等4份高度抗旱材料（AS > 0.75）。由于WI与苗期综合抗旱性高度相关,且测定简便,因此叶片萎蔫指数可作为油菜苗期抗旱性鉴定的关键指标。     

几种植物生长调节剂对低温胁迫下油菜幼苗生长抑制的缓解效应

以“周油589”油菜为材料,通过水培试验研究几种植物生长调剂对4 ℃低温胁迫下油菜幼苗生长的影响。结果表明,喷施4种植物生长调节剂显著提高了低温胁迫下幼苗的株高、根长、单株鲜重以及叶片内光合色素、可溶性糖和Pro含量,抗氧化酶活性和根系活力也显著升高,使膜脂过氧化产物MDA含量显著降低（p<0.01）。由此可见,喷施SA、BR、ABA、6-BA可以维持细胞膜的稳定性,降低膜脂过氧化伤害程度,缓解低温胁迫对幼苗生长的抑制作用,其中ABA和6-BA缓解效应相对较好。     

土壤水分胁迫对槟榔幼苗光合特性的影响

以海南长蒂槟榔种为材料,采用盆栽试验,通过控制土壤含水量,研究不同水分胁迫对槟榔幼苗光合特性的影响。结果表明：随着土壤水分胁迫的加剧,槟榔幼苗的净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gond)下降,胞间CO2浓度(Ci)升高,干旱降低槟榔的净光合作用,限制气体交换。槟榔幼苗的水分利用效率和土壤水分含量成负相关,即水分胁迫程度越深,叶片的水分利用效率越高。     

干旱胁迫下花生苗期耐旱生理应答特性分析

为探明花生响应干旱胁迫的生理机制,以前期试验筛选的花生耐旱品种NH5和HY22,敏感品种FH18和NH16为试材,研究了干旱胁迫下不同花生品种ROS积累与清除能力,保护酶活性、渗透调节物质积累能力以及根系特征,以明确花生应对干旱胁迫的生理应答特性.结果表明,干旱胁迫导致花生的根系萎蔫皱缩且根系活力下降,植株的过氧化氢含...     

不同磷效率基因型油菜对低磷胁迫的生理响应

磷高效油菜品种(中油821,Z821)和磷低效品系(W182)在低磷胁迫条件下过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)、超氧化物歧化酶(SOD)、脯氨酸、丙二醛(MDA)、可溶性糖、可溶性蛋白以及叶绿素含量、光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)等的变化趋势均表现一致,Z821和W182对低磷响应差异主要表现在变化幅度上。Z821植株组织中的脯氨酸、可溶性糖含量显著增加,显示体内氧清除系统活性提高,有利于减少膜脂化程度,降低磷胁迫损伤,但SOD、POD、CAT、可溶性蛋白和光合指标(Pn、Tr和Gs)变化不显著,产量和其它农艺性状也无显著变化;相反,磷低效品系W182在低磷胁迫下测定的各指标均变化显著。此外,磷低效和磷高效油菜品种(系)的类胡萝卜素、脯氨酸含量、SOD活性、Tr、Gs等以及它们的耐低磷指数差(DTLP)较大,分别达到27.7%、69.4%、45.0%、27.0%和26.0%。表明DTLP可以作为磷高效基因型油菜的评价指标。     

播种量对油菜毯苗生长的影响

探究播种量对油菜毯苗生长的影响,对标准化的油菜毯苗培育具有重要的现实意义。本试验测定了不同播种量下两个油菜品种的出苗数、存苗数、地上部生物量、叶片与根颈的生长状况。其结果显示:提高播种量会显著降低油菜毯苗的出苗率、存苗率、地上部单株干重、子叶与真叶的大小和根颈直径,提高油菜毯苗的株高与根颈长。但通过播种量的增加可以一定程度弥补质量的下降,使油菜毯苗的地上部全盘总干重先增加后减小。根据实际生产的移栽需求,通过播种量与存苗数的回归分析结果显示,最适播种量为700~750粒/盘。     

不同基因型油菜耐铝性及其根系形态对铝胁迫的响应

本研究旨在为酸性土壤地区筛选耐铝毒的甘蓝型油菜,探讨不同基因型油菜苗期生长发育指标和生理指标的耐铝特性,分析铝胁迫对根系形态的影响。以81个油菜品种为材料,通过水培试验,设置铝浓度（AlCl3）0、100 μmol·L-1两个处理,对根系形态、株型、生物量、生理特性等13指标的耐铝系数进行相关分析、主成分分析和聚类分析,采用隶属函数法综合评价不同基因型油菜的耐铝相关指标,并分析不同耐铝类型的品种根系形态差异。结果表明,铝胁迫对不同基因型油菜苗期各单项指标有不同程度的影响,综合应用主成分分析、聚类分析和隶属函数法筛选出耐铝性较强的品种6个,耐铝性中等的品种65个,耐铝性弱的品种10个。不同直径范围根系对铝胁迫的响应不同,铝胁迫下,D1类根系（直径0.0～0.5 mm）的长度、表面积、体积、根尖数降幅最大,D3类根系（直径>2.0mm）各指标降幅最小,且铝敏感型品种不同类别的根系指标受铝胁迫的抑制程度大于耐铝型品种,其D1、D2（直径0.5～2.0 mm）、D3类根系的长度、表面积、体积、根尖数均少于耐铝型品种。因此,以综合指标对油菜耐铝性进行筛选与评价更为客观;耐铝型品种不同直径范围的根系受铝毒害的影响较轻,通过改变根系形态适应铝胁迫的能力更强,其根系拥有更多细根可能是耐性品种抗铝毒的一种作用机制。     

油菜毯状育苗基质改良Ⅳ硫酸铵施用量

为优化培育高质量油菜毯状苗的方法,完善育苗体系,以甘蓝型双低油菜品种宁杂1838为材料,采用传统标准的水稻育秧盘进行油菜毯状苗育苗,设置了在试验基质中拌入不同量硫酸铵的处理,通过测定油菜苗在不同时期的农艺性状、器官干重,研究了硫酸铵在不同用量对油菜毯状苗的调控效应;结果显示,试验基质中硫酸铵最佳用量范围为每盘4.37~4.62 g,这一用量条件下可显著增加存苗数、出叶数、绿叶数和单株叶面积,且干物质积累最多,最有利于毯苗移栽后返青活棵。     

叶面喷施木醋液对油菜苗期生长发育的影响

为充分利用生物炭制成过程中产生的木醋液,研究其促生作用,通过油菜盆栽试验,研究叶面喷施杨木的木醋液对油菜苗期发育的影响。木醋液浓度为稀释600、500、400、300、200、150、100、50、10倍,共9个处理,以喷施清水为对照。设置3月14日、4月4日两个播期,在两个播期的油菜幼苗分别达到三叶、八叶期时,于同一天进行叶面处理。结果表明,于油菜三叶、八叶期叶面喷施稀释300～500 倍的木醋液可提高油菜的根干3.04%～41.98%,茎干重35.74%～68.27%,叶干重19.80%～55.90%,植株总干重27.14%～57.02%;同时显著提高了油菜的株高和根颈粗,以及最大叶长、最大叶宽、叶面积、比叶重,其中以喷施稀释400倍木醋液的促进作用最强,其叶面积可比对照增加50.97%～85.53%。稀释10～50倍的高浓度木醋液则对油菜生长具有明显抑制作用。不同喷施时期相比较,以三叶期喷施处理对根系、茎秆和叶片增长效应更明显,八叶期施用对根的促进作用相对减弱。比较植株根冠比的变化发现,木醋液对油菜生长产生促进作用时,会降低根冠比值,即地上部茎叶的反应更强烈。综上所述,三叶期和八叶期喷施稀释300～500倍的木醋液可显著提高油菜的株高、根颈粗、叶面积、比叶重,显著增加油菜的生物量。一般以稀释400倍浓度的木醋液在三叶期施用效应更好。     

油莎豆幼苗应对盐碱胁迫的光合生理响应机制

对油莎豆幼苗在不同浓度盐胁迫和碱胁迫下的光合生理响应进行研究,揭示其耐盐机制以及抗盐碱能力阈值,为油莎豆在新疆大面积种植及合理划分种植区域提供理论基础。试验选用2种中性盐（NaCl, Na₂SO₄）和2种碱性盐（NaHCO₃ , Na₂CO₃）,分别按2∶1的比例配成相应溶液进行胁迫处理,盐、碱胁迫处理低、中、高浓度分别为 80、160、320 mmol· L^-1和40、80、120 mmol· L^-1,培养于室内光温培养箱中,在出苗15 d后,测量叶绿素含量,光合参数,荧光参数等指标。结果表明：在盐、碱胁迫下随胁迫程度的增加叶绿素a含量（Chl a）、叶绿素b含量（Chl b）、总叶绿素含量（Chl T）、类胡萝卜素含量（Car）、光合速率（P_n）、气孔导度 （G_s）、蒸腾速率（T_r）呈下降趋势,最大荧光（F_m）、实际光化学效率（ΦPSⅡ）、最大光化学效率（F_v/F_m）、光化学猝灭系数（qP）被抑制,非调节性能量耗散（Y(NO)）升高。其中P_n与G_s、T_r、Chl a,呈极显著正相关（P<0.01）,与Car、Chl T、F_m、ΦPSⅡ、qP（P<0.05）成显著正相关,与Y(NO)表现为显著负相关。因此油莎豆在盐、碱胁迫下光合速率下降主要与G_s、T_r、Chl a的降低有关。且油莎豆在盐碱胁迫下可通过降低G_s、T_r、叶片含水量（WC）和提高水分利用效率（WUE）以及启动热耗散机制来维持水分的供给和光合系统的动态平衡。在不同盐成分处理中表现为同浓度下碱胁迫抑制程度均大于盐胁迫。     

苗期渍水对直播冬油菜产量和农学利用率的影响及油菜在不同氮肥施用下的响应

在轻简化施肥背景下,为减少渍害损失,解决长江流域冬油菜产区生产面临的重要问题,开展氮肥施用 对油菜渍害的缓解作用研究。设置三因素田间试验,分别为不同氮肥用量（0、60、120、180、240和300 kg N/hm2）、氮 肥类型（油菜专用控释尿素和普通尿素）和水分处理（苗期渍水和正常排水）,测定各处理产量和氮肥农学利用率, 明确苗期渍水对不同氮素供应水平油菜的影响,并比较油菜专用控释尿素一次性施用和普通尿素分次施用下油菜 对苗期渍水的响应。结果表明,直播冬油菜产量随氮肥施用量增加而提高,至240 kg N/hm2时不再增加。油菜专用 控释尿素一次性施用,在氮肥用量为60～180 kg N/hm2时产量高于普通尿素分次施用;在氮肥用量为240～300 kg N/hm2时,两种氮肥类型产量基本相当。氮肥施用通过增加收获密度、单株角果数和每角粒数提高产量。苗期渍水 导致直播冬油菜产量损失1.1%～41.9%,随氮肥用量增加,渍水引起的产量损失率呈先增加后降低趋势。0～60 kg N/hm2处理时,渍水使收获密度显著降低（降幅达29.4%~45.0%）,单株角果数增加;施氮量为120~180 kg N/hm2时, 渍水导致收获密度和单株角果数分别降低19.5%~33.7%和1.4%~17.7%;施氮高于180 kg N/hm2时,收获密度和单 株角果数降幅减小（降幅分别为5%~30.9%和3.6%~9.5%）。普通尿素分次施用和油菜专用控释尿素一次性施用, 分别在施氮量为120和180 kg N/hm2时产量损失率最高,分别达29.8%和41.9%。相同氮肥用量下油菜专用控释尿 素一次性施用的产量损失率大于普通尿素分次施用。渍水显著降低氮肥农学利用率,降幅为8.4%～51.9%,施氮充 足（240～300 kg N/hm2）时氮肥农学利用率降幅低于氮素用量较低处理（120～180 kg N/hm2）,油菜专用控释尿素一 次施用处理的农学利用率平均降幅（36.5%）高于普通尿素分次施用（17.3%）。综上可知,苗期渍水时,油菜专用控 释尿素一次施用,会加重油菜受渍影响;土壤氮素供应能力较低时,渍害逆境解除后,适量追施速效氮肥可有效缓 解产量损失,实现油菜稳产。     

油菜毯状育苗的基质改良Ⅲ烯效唑拌施适宜浓度

以甘蓝型双低油菜品种宁杂1838为材料,通过在基质中拌入烯效唑,设置0、20、40、60和80μg/L共5个烯效唑浓度处理,测定毯状苗在不同时期的农艺性状、器官干重,研究了不同浓度烯效唑对油菜毯状苗的调控效应,以探索适合机械移栽的育苗基质及轻简优化培育方法。结果显示,基质中拌施烯效唑后,苗高明显降低,根颈长度变小,根颈增粗;根据回归方程推算,基质中拌入33.7μg/L烯效唑时明显抑制油菜毯状苗伸长,增加干物质积累量,对存苗数影响较小,与对照相比,显著增加出叶数,促进根颈粗壮,壮秧效果显著,最适合机械化移栽,因此认为此浓度最为适宜。     

油菜苗期耐淹性快速筛选方法的建立及验证

为建立一种快速准确的油菜苗期耐淹性鉴定方法,对油菜种质资源进行耐淹试验.通过调查幼苗期湿害/渍害、半淹、全淹三种处理下的死苗率,发现全淹(没顶淹水)6d、排水后7d的相对死苗率可作为幼苗耐淹性鉴定指标.具体过程如下:选取饱满种子,置于铺有1层湿润滤纸的培养皿中,25℃处理36h,取正常发芽的种子均匀移栽到塑料杯里的潮湿土壤中,培养条件为光照10h 25℃、黑暗14h 20℃,生长36h;待幼苗子叶平展时,每杯留苗20株全淹6d,排水后7d调查死苗率.用此方法对50份油菜种质资源进行耐淹性鉴定,获得3个较耐淹材料和5个淹水敏感材料.与已知耐湿系数的材料相比,它们的耐淹特性在形态和生理上均得到验证,表明本文方法可行,具有快速、准确的优点.