NaCl胁迫对番茄叶片光合特性及蔗糖代谢的影响

为了从碳水化合物生产及代谢的角度分析盐胁迫影响番茄产量和果实品质的原因,以番茄品种‘辽园多丽’为试材,研究不同浓度的NaCl胁迫处理对番茄光合特性及叶片中糖代谢的影响。结果表明:盐胁迫导致番茄叶片的净光合速率下降,NaCl浓度越大降低得越多;盐胁迫降低了番茄叶片的气孔导度、胞间CO2浓度和蒸腾速率,降低了番茄叶片的叶绿素a、b和总叶绿素含量,这种降低与NaCl浓度正相关。NaCl胁迫导致番茄叶片中果糖和葡萄糖大量积累,NaCl浓度越高积累得越多;NaCl胁迫降低了番茄叶片中的蔗糖和淀粉含量;NaCl胁迫后,番茄叶片中的转化酶活性以及蔗糖合成酶活性均有所提高,而且随着盐浓度增加而增大。说明NaCl胁迫破坏了番茄叶片的光合机能,降低了光合作用效率,而且盐浓度越大降低得越多;NaCl改变了番茄叶片中的糖代谢方向,显著增加了淀粉和蔗糖的分解,提高了叶片中的果糖和葡萄糖含量,而且这种影响随着盐浓度增加而增大。     

番茄香气品质改良综述

番茄作为设施栽培的重要经济作物,其挥发物质具有抗癌、抗炎、吸引种子传播者等特性,同时在很大程度上决定了商品等级和消费者的接受度,是衡量果实品质的一个重要指标,故成为改良番茄品质的一个重要发展方向。番茄的香气受到基因型、成熟度、栽培条件和采后贮藏条件等因素的影响。目前番茄脂肪酸衍生物、氨基酸衍生物、苯丙烷类物质和萜类化合物四种类型的挥发物合成途径已被揭示。近年来,由于育种家们对番茄果实农艺性状的不断追求,番茄的风味品质随着驯化育种的进程在不断下降。随着人们生活水平的提高,对番茄果实品质要求也有所提高,利用不同的技术手段提升番茄风味品质是番茄育种工作者的重要目标之一。传统的育种技术过程缓慢、复杂且具有物种间的局限性,而代谢工程学具有准确、直接、高效的特点,可以定向地通过外源基因的引入和调控内源基因对番茄香气进行改良,提高改良效率。番茄香气关键数量性状基因座（QTL）的发掘也为代谢工程学提供理论支持。综述了番茄果实的挥发性成分及影响因素、挥发物合成机制、挥发物代谢合成酶的重要性和代谢工程学香气品质改良措施,并分析了代谢工程学对番茄香气改良的不足,指出了番茄香气改良的未来潜在研究方向,以期为阐...     

东北地区日光温室冬季能量分配模型的建立

科学地把握日光温室内的能量转化及消耗,对于优化温室结构,建立合理的温室管理策略有着重要的理论价值与实际应用价值。以东北地区较为典型的日光温室作为试验温室,对温室内外的温度和光照等环境因子进行实时监测,充分考虑植物蒸腾作用的影响,将照射到温室前屋面、后墙、后坡、番茄群体、土壤各部分表面的太阳辐射能作为入射能量,建立温室内各表面能量分配模型,对比分析温室内各种能耗途径日变化规律及不同月份的能量消耗情况。结果表明:通过分析温室前屋面、后墙、后坡、番茄群体、土壤各部分表面温度的预测值(y)与实测值(x),计算回归方程分别为y=0.9269x+1.5101、y=0.8609x+1.4668、y=1.0469x-0.195、y=1.2582x-2.5613和y=0.9675x+1.105;决定系数R2分别为0.8993,0.9340,0.9598,0.9273,0.8148。可见,各部分预测结果与实测结果符合度较好,模型能较准确的模拟出温室内各部分结构的能量流动情况。探究不同月份温室能量消耗情况,在沈阳地区10月和11月,日光温室能耗途径中潜热能耗占主要部分,但在沈阳地区最为寒冷的12月,白天潜热能耗可以降低,日光温室的传热能量损失变为主要部分,尤其是前屋面的传热能耗是日光温室传热能耗最为薄弱部分。冬季日光温室夜间能量消耗途径中传热能耗占主要部分,其次为冷风渗透能量消耗,土壤在日光温室夜间起到室内保温作用。本研究建立的日光温室冬季能量分配模型能够较准确地预测东北地区日光温室冬季能量分配情况,可应用于实际生产管理之中,对温室每日能量消耗进行精准模拟监控,为作物生产管理提供理论依据。     

昼间亚高温处理时期对日光温室番茄光合作用与产量的影响

在日光温室番茄第1花序第1花开花当天(处理1)及开花后10 d时(处理2)分别对植株进行昼间35℃亚高温处理,研究不同的35℃亚高温处理时期对番茄光合作用及产量的影响.结果表明:无论是处理1、处理2还是对照,番茄叶片净光合速率(Pn)的日变化均呈双峰曲线,即Pn均存在"午休"现象;但亚高温处理的植株午前和午后Pn的峰值均明显降低.处理1与处理2经5 d亚高温处理后,叶片Pn均明显降低;此后表现为亚高温处理的时期越早,Pn值越低,尤其是上部叶片.不同时期开始亚高温处理,叶片气孔导度(Gs)增大、气孔限制值(Ls)减小,处理时期早的,各指标与对照差异越明显.认为番茄叶片Pn的降低主要是由非气孔限制因素引起的.亚高温处理番茄光合作用降低,同化产物供应不足,处理1与处理2的坐果率均明显降低,最终产量分别下降65.43%、42.31%.认为番茄植株叶光合作用的减弱与产量降低有直接关系.     

外源生长素PCPA对番茄果实蔗糖代谢的影响

以自然坐果的普通栽培型番茄为对照,PCPA蘸花处理后,取不同发育期的番茄果实内各部位,测定糖的组成和浓度、蔗糖代谢相关酶的活性.结果表明:在番茄果实各发育期,PCPA蘸花处理的果实内各部位糖分含量的总体变化趋势与对照基本相同,果实成熟期中果皮和心室隔壁、胶质胎座中葡萄糖和果糖含量较高,但PCPA蘸花处理的果实中葡萄糖和果糖含量增幅高于对照.果实成熟期PCPA处理的番茄果实内维管束酸性转化酶和中性转化酶活性都明显高于对照,中果皮和心室隔壁、胶质胎座中也有较高的酸性转化酶和中性转化酶活性.     

园艺作物器官脱落相关酶的研究进展

植物器官脱落是植物以一种可控方式将其某一器官与母体分离的进程,是多种变化协同作用的结果,而起直接作用的是一些关键酶的作用.现综述在植物器官脱落过程中相关酶一纤维素酶、多聚半乳糖醛酸酶、果胶(甲)酯酶、过氧化物酶、苯丙氨酸解氨酶、几丁质酶等酶在脱落过程中的作用,为进一步认识脱落过程及实现对脱落的调控具有重要意义.     

日光温室保温被卷放位置对温度环境的影响

温室保温被卷放位置影响着室内的太阳能得热及通过前屋面的散热,从而影响着温室温度。该研究以室外气象因子为模拟输入条件,分别模拟晴天、阴天不同保温被卷放位置对12 m跨度日光温室温度环境的影响。保温被卷放位置分别为保温被卷至前屋面一半与至顶2种方案。模拟结果显示：白天保温被卷至前屋面一半的室内空气温度高于保温被卷至屋顶的温度,而夜间2种方案室内空气温度差异不明显;晴天保温被卷至屋顶与卷至前屋面一半相比,可明显提高夜间墙体表面温度,但对后坡的夜间表面温度影响较小。该研究结果对温室生产中晴天、阴天保温被卷的合理放     

“无土栽培学”网络教学平台的建设研究与与思考

以提升教学效果、促进学生自主学习和全面发展为目标,分析"无土栽培学"多媒体和网络多媒体教学优点和缺点,开展了网络信息时代下的"无土栽培学"多媒体教学探索,进行了知识体系的合理构建,将理论教学内容和教学模式优化,进一步完善网络教学平台,促使学生成绩和课堂表现得到明显提高。     

专题导读：作物连作障碍的克服——难解的问题

作物连作是近代商品化生产不得已而为之的生产方式,它会劣化土壤而导致作物生长发育障碍。在土地复种指数高、作物连作严重条件下,作物连作障碍已成为农业可持续发展的重大问题之一^[1-3]。 作物连作障碍是指同一作物或近缘作物连作以后,即使在正常栽培管理的情况下,也会产生产量降低、品质变劣、生育状况变差的现象。其主要是由土壤劣变导致的,具体可归纳为5个方面：①土壤养分失衡;②土壤有害生物积聚;③土壤理化性状恶化;④来自植物的对土壤有害物质的积累;⑤土壤微生物区系劣变^[4]等。 可发生连作障碍的作物种类较多,玉米、小麦、水稻、大豆、棉花、甘蔗、烟草以及中草药、蔬菜、瓜果、花卉等均会发生连作病害。目前,中国危害程度高的连作地块面积大于10%,其中规模化种植区发生面积一般超过20%;连作障碍导致当季作物损失巨大,占20%—80%,严重的几乎绝产,每年造成的经济损失可达数百亿元;同时还降低了农产品的安全性。因此,克服作物连作障碍是农业可持续发展的当务之急。虽然,目前尚未找到根治方法,但研究表明,可以通过以下措施使作物连作障碍得以缓解^[5-9]：（1）选用抗病品种或砧木。目前国内外已育成一批可供选用的不同作物抗病品种;同时也选育出一些抗病嫁接砧木,通过嫁接技术来克服作物土传病害,应用效果显著。（2）改善栽培制度。主要采用轮作,如粮-菜轮作、不同科间的粮-粮轮作和菜-菜轮作等,也包括作物同对抗植物（即具有通过释放抗菌物质来抑制病原菌功能的植物）和净化植物（即能够吸附土壤中过剩盐分的植物）等的轮作。（3）生物防治。其目的主要是调节土壤中的微生物,如通过增施蚓粪等生物有机肥或接种有益微生物等,增加土壤中有益微生物数量,以竞争营养和空间等途径抑制其他有害菌的繁殖^[10]。（4）土壤消毒。即采用物理、化学等方法实施土壤消毒处理,可快速、高效杀灭土壤中的真菌、细菌、线虫、杂草等。（5）调节土壤pH。对于酸化土壤,采用增施消石灰或石灰氮等方法调节土壤酸度,从而可调节土壤营养有效性和土壤微生物区系,防止土壤劣变。（6）增施有机肥或有机物料。目的是为了保持较好的土壤团粒结构,维持均衡的土壤营养的有效性和微生物区系,以保持土壤健康。 不同作物连作障碍的主导原因不同,因此,不同作物连作障碍研究的侧重点也不同。目前作物连作障碍研究尽管较多,但对连作障碍机理的研究仍是重点之一。研究的技术手段和研究方法也在不断进步,从传统的土壤理化性质测定、稀释平板法测定微生物数量^[11]、应用同位素技术^[12]检测根系分泌物等,到微生物区系的定性PCR-DGGE^[13-14]技术、高效液相色谱^[15]和核磁共振波谱法^[16]对根系分泌物的测定、定量PCR法^[17]对特定微生物定量分析、高通量测序技术^[18]进行微生物分类及多样性分析等,使研究从定性向定量发展。 目前,土壤理化性状和土壤微生物环境的相互作用,根系分泌物与植物营养自调,根系分泌物与土壤微生物的关系,特别是利用高通量测序等技术研究连作土壤微生物群落结构,仍然是研究的热点。而根系分泌物与环境污染的关系,根系分泌物在土壤中的去向,以及根系分泌物的种类与病原菌增殖的关系等问题将是今后研究的新热点。根际自生细菌的应用已经成为一个新的研究方向,目前,正在采用转基因技术,改造根际自生细菌,以改变土壤微生物结构,消除连作造成的微生物结构的破坏,以便有效防治土传病虫害^[19]。 随着现代科学技术的发展和农业栽培管理体系的不断完善,作物连作障碍必将得到进一步缓解,作物生产定能达到经济效益、生态效益和社会效益的和谐统一,但许多作物彻底根治连作障碍仍是难题。另外应该指出的是,目前通常所说的作物连作障碍,不仅单纯是连作障碍,而且也包含不科学施肥导致土壤劣变引起的作物障碍,也就是说,即便轮作,随着种植年限的延长,也会不同程度地引发作物生育障碍。目前,尚未分清作物连作障碍和施肥不良障碍各自所占份额,尚需进一步解决,只有这样,才能更好地针对原因采取防控措施。本专题将从不同作物连作对土壤微生物的影响及差异蛋白表达分析等方面探索连作障碍产生机理,并提出相应的防治措施,旨在为连作障碍的研究提供一些参考。     

牛尾菜的资源利用与研究现状

综述了牛尾菜的形态特征、分布与生长习性、利用价值、栽培方法以及牛尾菜的研究现状和存在问题,为进一步引种驯化,人工栽培提供理论依据。