作物高光效之管见

光合作用提供了作物产量形成的物质基础。目前作物的叶面积指数和经济系数已难以继续增加,若想进一步提高作物产量就必须提高生物量,提高作物光能利用率成为关键。作物高光效是一个内涵和外延非常广的概念,涉及作物生命活动的全过程,与众多学科相联系,不同学科有着不同的理解。作者根据现有的研究进展,结合从事作物生理、育种和栽培的实践,从光合作用的主要过程及关键调控位点、作物光能利用率、高光效作物的生理基础与形态特征和高光效作物的筛选与鉴定对"作物高光效"进行了概述,以期为今后的作物"高光效"研究提供一点有益的思考与借鉴。     

不同品种高羊茅种子吸水特性研究

【目的】探寻高羊茅种子动态吸水规律,分析其形态特征与种子吸水的关系,为高羊茅品种选择、节本增效提供参考。【方法】以7个品种的高羊茅(Festuca arundinacea)种子为材料,在同一水温条件下,动态测定其吸水率,并对吸水特性及与种子形态的相关性进行分析。【结果】各品种高羊茅种子最终吸水量约为种子干重的1.5倍,同一时间各品种吸水率不存在差异(P0.05);高羊茅种子吸水率随吸水时间的延长而增加,呈现快—慢规律,表现为9 h前吸水较快,且差异达到显著水平(P0.05),10~42 h间的变化较小,其中以9 h增加值最大(14.88%);高羊茅种子形态特征与0~42 h内的吸水量呈极显著正相关(P0.01),以千粒重和粒宽的正相关性最大;高羊茅种子0~42 h吸水率与粒厚、粒宽呈显著相关(P0.05),但表现为负效应,其中与粒厚的负相关性最大;参试高羊茅种子吸水率与吸水时间的回归曲线模型都为三次函数,且R2达到显著水平(P0.05)。【结论】获得高羊茅种子吸水最佳动态回归模型方程,高羊茅种子吸水量与种子形态特征存在相关性,研究为高羊茅种子发芽的水分管理及品种选择提供理论借鉴。     

施氮量对不同氮效率水稻花后干物质和氮积累与转运的影响

选用3个氮利用效率(NUE)和3个氮收获指数(NHI)显著不同的水稻基因型,在土培盆栽试验下,研究了施氮量(0kgN?ha-1、180kgN?ha-1和360kgN?ha-1)对水稻花后植株干物质和氮积累与转运的影响及与氮营养效率的关系。结果表明,施氮降低了水稻NUE和NHI,NUE和NHI差异分别以低氮和高氮为最大。施氮提高了水稻干物质和氮总积累量、花后积累量及转运量。不同NHI水稻花后干物质和氮转运率及转运贡献率随施氮量增加而增加,不同NUE水稻则降低。不同NUE水稻花前干物质积累和花后转运量差异最大,不同NHI水稻花后干物质积累和转运差异量最大。不同NUE水稻花后氮积累量差异最大,不同NHI水稻花后氮积累和转运差异最大。相关分析表明,水稻NUE与干物质积累总量、花后氮积累量、氮转运率和转运氮贡献率密切相关;而NHI与花后干物质转运量和转运氮贡献率的关系最大。因此,同一施氮量下,增加水稻干物质积累总量、降低花后氮积累量和促进花后氮高效转运是提高NUE的重要措施,提高花后干物质转运量和转运氮贡献率则有利于提高NHI。     

小偃54和京411及其杂交后代稳定优选株系光合特性的动态变化

以上海种植的小偃54和京411及其杂交后代稳定优选株系6号、7号和10号为材料,通过测定抽穗期剑叶的毫秒延迟发光(ms-DLE)和不同生育期倒数第1片功能叶的光合速率(P_n)、叶绿素含量(Chl)、比叶重(SLW)、F_v/F_m、ATP含量和P700还原初始速率来分析其光合特性的动态变化,为小麦育种选择中改善光合性能提供理论依据和技术途径。结果表明,小麦杂交优选后代6号株系的形态农艺性状近于小偃54,7号株系近于京411,10号株系的变异较大。不同基因型小麦及其杂交优选后代的光合特性与生育时期和衡量指标密切相关,P_n为分蘖期>抽穗期>灌浆期>拔节期,叶绿素含量为灌浆期>抽穗期>分蘖期>拔节期,ATP含量为灌浆期>拔节期>分蘖期>抽穗期,P700还原初始速率为灌浆期>抽穗期>拔节期>分蘖期,各生育期间的F_v/F_m无明显差异。小麦光合特性的超亲优势随生育时期而异,杂交优选后代10号株系的P_n和Chl在灌浆期有超亲优势,ATP含量在抽穗期有超亲优势,SLW和P700还原初始速率介于两亲本间。杂交优选后代株系10号聚合了P_n、Chl和ATP含量的超亲优势,其光合特性优于两亲本,而6号劣于两亲本,7号介于两亲本之间。     

不同栽培条件下巴西陆稻的产量及其经济性状研究

对巴西陆稻（ＩＡＰＡＲ９）从灌溉时期、施氮量及配比、土壤含水量三个方面进行了产量及其经济性状研究。结果表明：（１）不同生育时期灌溉，其产量达显著差异，产量大小顺序为长期灌水＞孕穗期灌水＞抽穗期灌水＞分蘖期灌水；（２）ＩＡＰＡＲ９的施氮量及配比以６６７ｍ２１２ｋｇ纯Ｎ（６０∶２０∶２０）为最优；（３）巴西陆稻的耐旱性强，生长发育的水分极限为土壤持水量的３５．９％，最适宜、利用率最高的土壤水分为土壤持水量的９０％左右。     

氮肥运筹对多花黑麦草种子生产性能和氮肥利用效率的影响

选取多花黑麦草(Lolium multiflorum Lamk.)为研究对象,设置了不同时期(出苗期、分蘖期和抽穗期)、不同施氮量(150、200、250、300和350 kg N/hm²)及其组合处理14个,分析了不同氮肥组合下多花黑麦草种子性能和氮肥利用效率的差异及其相关性。结果表明：出苗期50 kg N/hm²+分蘖期100 kg N/hm²+抽穗期150 kg N/hm²的种子产量最高。抽穗期氮肥在100 kg N/hm²以下时能提高多花黑麦草种子的结实率、发芽率、发芽势和出苗率。出苗期50 kg N/hm²+分蘖期50 kg N/hm²+抽穗期100 kg N/hm²施肥组合的氮肥农学利用率和种子生产氮肥偏生产力具有最大值;出苗期50 kg N/hm²+分蘖期50 kg N/hm²+抽穗期50 kg N/hm²施肥组合的氮肥生理利用率最高...     

有色稻米种质及环境因素对其色泽影响的研究进展

有色稻米(Oryza sativa L.)是一种优异的稻种资源,因糙米麸皮内的色素成分差异而具有特殊的食味和药用价值。从光照(光质、光照强度和光照时间)、温度、水分、矿质元素和土壤pH等环境因素方面综述了其对有色稻米色泽的影响,为今后的相关研究和技术推广提供理论基础及技术参考。     

3种生长抑制剂对多花黑麦草种子产量的影响

目的探寻多花黑麦草种子高产的最佳施氮肥方式,为多花黑麦草种子生产的氮肥管理和精确施肥提供理论依据和技术途径。方法试验采用不完全区组正交设计,研究不同氮肥配施方式对多花黑麦草种子产量与氮累积动态变化的影响。结果不同氮肥配施处理下,多花黑麦草种子产量存在显著差异(P<0.05),其中以50 kg/hm² (秋季)+100 kg/hm² (早冬)+150 kg/hm² (春季)的氮肥配施增产效果最好,种子产量为2523.6 kg/hm²。在施氮总量相同的条件下,分别在秋季、早冬和春季施用氮肥能显著提高种子产量;三叶期、抽穗期、开花期和成熟期植株含氮量与相对种子产量的关系呈显著线性关系,回归方程分别是y=26.789x−52.937、y=64.652x−131.670、y=91.940x−146.610和 y=91.763x−23.254,决定系数分别为0.8824、0.7145、0.8543和0.7170,达到显著水平(P<0.05)。结论在秋季和春季施氮肥基础上,增加早冬氮肥的施用能提高多花黑麦草种子的产量。     

基于DIA LC-MS的高淀粉型与低淀粉型粉葛叶片的定量蛋白质组学差异

[目的]寻求粉葛生长发育的蛋白调控机制。[方法]以高淀粉型赣葛1号(鲜葛根含淀粉20%,干葛根含淀粉35%)和低淀粉型赣葛2号(鲜葛根含淀粉14%,干葛根含淀粉25%)为材料，采用基于全扫描数据非依赖性采集高分辨率色谱-质谱(DIA LC-MS)的定量蛋白质组学技术得到差异蛋白质，并对差异蛋白进行GO富集、KEGG通路和KOG分析。[结果]2个不同粉葛叶片中有178个蛋白(101个上调和77个下调)存在显著差异，主要涉及分子功能，但|log₂(FC)|>5.0的差异蛋白仅占11.2%。GO富集分析表明，差异蛋白主要富集在代谢过程、催化活性、水解酶活性、细胞部分、细胞内部分、细胞质部分和细胞内细胞器类别。KEEG富集代谢途径集中在苯丙氨酸生物合成、植物体内的MAPK信号通路、次生代谢物生物合成、丙酮酸代谢和脂肪酸代谢。KOG分析显示，差异蛋白功能主要归为核苷酸转运和代谢、核糖体结构和生物发生、能量产生和转换、信号转导以及翻译后蛋白修饰、周转和伴侣机制。差异程度极大的蛋白依次为上调的类LHCⅡ型1叶绿素a-b结合蛋白、kunitz家族胰蛋白酶和蛋白酶抑制剂前体、...     

植物生长调节剂对枳壳扦插育苗的影响

为筛选出对枳壳扦插育苗具有良好促进效果的植物生长调节剂，以6月龄的江枳壳秋季嫩枝为插穗，对其进行不同浓度的吲哚乙酸（IAA）、吲哚丁酸（IBA）、萘乙酸（NAA）和自配生根剂（Self-mixed rooting reagent, SXRG）0.5h浸泡处理，通过测定90d后扦插苗的生根率、生根数、生根力指数、单株根长和叶片数来比较其效果优劣。结果表明，选用的4种植物生长调节剂均能增加扦插苗的观测指标，其中以生根力指数增长为最大，其次为生根率；且不同浓度间的增加程度表现为先升高后降低，均以200mg/L为最佳浓度。不同种类的植物生长调节剂对扦插育苗的促进存在显著或极显著差异，表现为SXRG>IBA>IAA>NAA>CK。因此，在枳壳扦插育苗生产中，选用200mg/L自配生根剂（SXRG）浸泡6月龄嫩枝0.5h，效果最佳。