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。     

施磷量对低磷灌区冬小麦产量、经济效益和农学效率的影响

为优化低磷灌区的小麦施磷量,2014-2016年,以西农979、西农3517、兰考198、开麦20、泛麦8号和洛麦22为材料进行田间定位试验,研究了P₂O₅量为0(P0)、60(P60)、120(P120)、180(P180)和240(P240) kg·hm^-2 5个不同施磷量对冬小麦籽粒产量及其构成因素、经济效益和磷肥农学效率的影响。结果表明,随施磷量的增加,小麦成穗数显著或不显著增加,穗粒数、籽粒产量和经济效益呈先升高后降低的趋势,磷肥农学效率逐渐下降。品种对小麦籽粒产量、经济效益和磷肥农学效率有显著影响,两个小麦生长季的平均产量和经济效益分别均以P180和P120处理最高;在2015-2016生长季,P60、P120、P180和P240的磷肥农学效率较2014-2015生长季分别高39.1%、56.8%、11.5%和-2.4%。回归分析表明,在2015-2016生长季,不同小麦品种获得最佳经济效益的施磷量为128.3~139.1 kg·hm^-2 ,较获得最佳产量的施磷量降低5.8%~7.2%,二者的理论产量差异仅为0.12%~0.68%。建议低磷灌区小麦施P₂O₅120~140 kg·hm^-2 。     

施氮和干湿灌溉对水稻抽穗期根系分泌有机酸的影响

以水稻品种‘连粳7号’为试验材料进行盆栽试验,设置不施氮(0N,0 kg?hm-2)、中氮(MN,240 kg?hm-2)和高氮(HN,360 kg?hm-2)3种施氮水平及浅水层灌溉(0 k Pa)、轻度干湿交替灌溉(-20 k Pa)和重度干湿交替灌溉(-40 k Pa)3种灌溉方式,研究不同水氮处理对水稻抽穗期根系分泌有机酸总量和组分变化、氨基酸含量及水稻氮肥农学利用率与偏生产力的影响及其耦合效应,探索水氮耦合机理,为水稻氮素高效利用及根际生态提供理论及科学依据。结果表明:轻度干湿交替灌溉增加了水稻根系酒石酸、柠檬酸、草酸、苹果酸、琥珀酸、总有机酸、氨基酸分泌量,分别较浅水层灌溉增加13.2%、8.7%、27.3%、40.0%、6.7%、6.3%及6.4%,水稻氮肥农学利用效率及偏生产力分别增加4.1%及1.7%,显著提高根系分泌有机酸及氨基酸含量;重度干湿交替灌溉减少水稻根系酒石酸、柠檬酸、草酸、苹果酸、琥珀酸的分泌量,显著降低根系分泌有机酸总量、氨基酸含量及水稻的氮肥利用效率。同一水分条件下,施氮显著促进根系酒石酸、乙酸、苹果酸、琥珀酸的分泌,降低了草酸和柠檬酸的分泌量。根系分泌的酒石酸和琥珀酸含量在MN与HN间差异较小。分析表明,根系分泌有机酸总量、氨基酸、苹果酸及琥珀酸的供氮效应为正效应,轻度干湿交替灌溉效应及与供氮的耦合效应为正效应,而重度干湿交替灌溉效应及其与供氮的耦合效应则为负效应。根系分泌的柠檬酸、草酸与氮肥利用率呈显著与极显著正相关,乙酸与氮肥利用间呈显著负相关。结果表明通过轻度干湿交替灌溉与中等施氮调控发挥水肥耦合效应,可以促进水稻根系酒石酸、苹果酸、琥珀酸及氨基酸分泌,提高氮肥利用效率,从而促进水稻高产。     

水分胁迫对水稻结实期光合特性及叶片防御酶系统的影响

在干旱棚内分别在正常供水和水分胁迫条件下研究了水稻结实期叶片光合特性及防御酶活性。结果表明,结实期水分胁迫下,水稻叶面积减小,叶面积系数下降,光合速率随叶绿素含量和气孔导度的下降而下降,蒸腾速率下降,MDA含量升高。随土壤水分胁迫加剧和时间延长,叶绿素含量及剑叶光合速率、气孔导度降速快、幅度大。抽穗后0～14d随胁迫时间的延长叶片SOD、CAT和POD3种酶活性升高,抽穗14d后3种酶活性又迅速下降。试验表明,水分胁迫加剧了水稻叶片膜脂过氧化程度,使水稻结实期叶片生理功能迅速衰退,加速了水稻叶片的衰老速度。     

长江地区旱种方式对水稻产量品质及其生长发育的影响

以籼型三系杂交稻组合汕优63以及常规籼稻扬稻6号为材料,通过稻草覆盖旱种、地膜覆盖旱种、裸地旱种和常规水种(对照)比较试验,研究了旱种水稻产量与品质的表现及其生长发育的特性.结果表明,覆草旱种产量与水种稻产量无显著差异,但显著高于覆膜旱种与裸地旱种.覆草旱种稻米的碾磨品质、外观品质、蒸煮品质和营养品质与水种稻无显著差异,而覆膜旱种与裸地旱种稻米的垩白度及蛋白质含量明显高于水种稻,胶稠度则显著低于水种稻.水稻旱种后,淀粉谱的最高粘度和崩解值降低,消减值提高,覆膜旱种尤为明显.与水种相比较,覆盖旱种后籽粒到达最大灌浆速率的的时间提前,活跃灌浆期缩短.水稻覆草旱种后有效分蘖期前生长缓慢,明显低于水种及覆膜旱种,但最终成穗数及成穗率较高,抽穗至成熟地上部干物质积累量较水种减少,但抽穗至成熟干物质积累显著高于另外两种旱种方式,物质运转率和收获指数较水种显著提高.文章最后对水稻不同种植方式间在产量和品质形成上的差异进行了讨论.     

扁豆DNA提取方法的研究

以白花扁豆、眉豆和紫边扁豆3个品种为试材,对影响扁豆DNA提取质量的主要因子进行研究,以期建立适宜扁豆DNA提取的优化反应体系。结果表明,扁豆不同品种DNA提取中,紫边扁豆DNA质量较好;不同CTAB浓度的对比中,2%CTAB提取缓冲液提取DNA的效果较好;叶片和果实DNA提取中,扁豆叶片提取的DNA质量优于扁豆果实;CTAB和SDS两种提取方法对比,CTAB法提取出的DNA较纯,污染少。DNA提取优化后的结果为2%CTAB法提取的紫边扁豆叶片的DNA质量好,纯度高。     

水肥耦合对小麦产量及根际土壤环境的影响

以郑麦9023为材料,通过不同水肥耦合处理,研究了水肥耦合下小麦产量及根际土壤环境变化的差异。结果表明:在同一水分条件下,增施氮肥显著增加单位面积穗数,最终产量表现为N2>N3>N1;同一氮肥处理下,灌水处理增加了穗粒数及千粒重,平均增加4.2%与2.9%,最终产量提高9.3%;从耦合效益看,W2N2处理下产量最高;W2N2处理提高土壤有机酸含量、土壤酶活性及土壤全氮含量;与N2相比,N3处理土壤有机酸总量、脲酶、过氧化氢酶及土壤全氮含量平均下降13.7%、3.9%、5.6%及2.1%;土壤有机酸及全氮含量与脲酶及过氧化氢酶活性呈极显著正相关,与碱性磷酸酶呈显著正相关。对不同肥水处理下产量形成及根际土壤环境的差异进行了讨论。     

超级杂交稻的生长发育和产量形成特性研究

选用4个籼型超级杂交稻组合Ⅱ优602、准两优527、协优9308和国稻1号为试验材料,以汕优63为对照,对超级杂交稻的生长发育和产量形成特性进行了研究。结果表明:超级杂交稻具有最高分蘖数低、分蘖成穗率高、有效库容量和齐穗后干物质积累量大、收获指数高等特点;在成都平原生态区,增加有效穗数和每穗实粒数是实现超级杂交稻高产的重要途径;在水稻生长前期积累合理的总生物量,提高生育后期群体质量,增强生育后期光合生产能力和提高茎鞘物质向穗部的运转效率是实现超级杂交稻高产的关键。     

秸秆还田量对直播稻苗期生长和土壤的影响

以徐稻3号为材料,进行盆栽试验,设置3 t/hm2(S1)、4.5 t/hm2(S2)、6 t/hm2(S3)和7.5t/hm2(S4)4种秸秆还田量,以秸秆不还田(S0)为对照,测定不同秸秆还田量下直播稻的出苗率、干物重、根长、根系活性、秸秆腐解动态、土壤p H及有机酸含量等指标,探讨不同秸秆还田量对直播水稻出苗与苗期生长的影响以及土壤特性差异。结果表明:秸秆还田显著降低直播水稻的出苗率,出苗率降低13.1~31.6个百分点,少量秸秆还田处理(S1)对直播水稻的根系形态、根系活性及植株干重无显著影响,随着秸秆还田量的增加,直播稻苗期生长发育速度及根系活性均降低,但出苗20 d后,S3与S4处理植株形态及根系活性无显著差异;秸秆还田降低了土壤pH值及秸秆的腐解率,增加了土壤中秸秆腐解量与土壤中有机酸含量,但在S3与S4处理下无显著差异;相关分析表明,直播水稻出苗率与土壤有机酸含量呈极显著负相关。     

渗透胁迫下Ca2+/CaM信使系统对小麦幼苗生理特性的调控效应

为探讨Ca2+/CaM信使系统对渗透胁迫下小麦幼苗生理特性的调控效应,以豫麦49-198为材料,研究了Ca2+通道阻断剂异博啶(VP)和CaM拮抗剂盐酸氯丙嗪(CPZ)对PEG胁迫下小麦幼苗相对含水量、丙二醛(MDA)、超氧阴离子(O2·-)、双氧水(H2O2)、可溶性糖、可溶性蛋白质、脯氨酸和谷胱甘肽(GSH)含量以及超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性的影响.结果表明,随着渗透胁迫时间延长,VP和CPZ处理提高了小麦幼苗MDA、O2·-和H2O2含量,降低了相对含水量、可溶性糖、脯氨酸、可溶性蛋白质和GSH含量,抑制了SOD、POD和CAT活性,而且VP和CPZ复合处理对小麦幼苗的伤害程度更大.试验表明,Ca2+/CaM信使系统可能通过提高渗透调节物质和抗氧化剂含量、增强抗氧化酶活性、降低膜质过氧化水平调节小麦幼苗对渗透胁迫的适应性.