大田栽培条件下刺五加光合日变化研究

以大田栽培条件下4a生刺五加为试材,进行光合日变化研究.结果表明:刺五加光合日变化有午休现象,光强以11:00～13:00为高,上午的光合速率较午后为高,在上午10:00左右光合速率达到最高;全光处理光强高于遮光处理200～500 lx左右,遮光处理光合作用弱于全光处理;全光处理光强一直在500 lx以上,光合速率降幅小,而遮光处理光强在下午15:00以后下降很快,低至100～400 lx,光合速率降幅大.遮光处理能使光强在400～1 200 lx范围内,满足刺五加对光的需求,较适于阴生植物的生长;而6月中旬与9月中旬光强低,光合速率也低,说明遮光过早和撤覆延迟能降低刺五加光合速率,因此,建议合理的遮光时间为6月中旬至8月下旬,以保证刺五加高效利用光能,提高光合速率.     

覆膜对宁南山区马铃薯光合特性和产量的影响

以青薯9号原种为材料,采用大田单因素随机区组设计,以不覆膜为对照,研究了覆盖黑膜和白膜对马铃薯光合特性、荧光参数、干物质积累以及产量的影响。结果表明：与不覆膜相比,覆膜条件下马铃薯净光合速率提高0.4~3.0个百分点,气孔导度和胞间CO₂浓度平均增加31.45%和6.58%,Fv/Fm、Fv/Fo、PI分别提高了2.47%、12.18%、20.93%;蒸腾速率在马铃薯生育前期覆膜比不覆膜降低20.82%,而后期却比对照增加8.55%,热耗散量子比率Fo/Fm覆膜较不覆膜处理降低7.11%,差异达显著水平;覆膜比不覆膜处理条件下马铃薯干物质积累量增加0.25~1.86个百分点,大薯率和中薯率分别增加33.78%,15.73%,每公顷产量增加43.08%,其中黑膜处理的各项指标优于白膜,黑膜比白膜和不覆膜增产16.86%、54.20%,差异达显著水平。因此,覆膜处理可以显著提高马铃薯的光合性能、荧光参数和产量,有效缓解干旱等逆境引起的马铃薯的衰老,减轻干旱对马铃薯的危害。在宁南山区,马铃薯采用黑色地膜覆盖栽培技术具有延缓叶片衰老和增加产量的作用。     

红薯光合特征对土壤透气性的响应

通过盆栽试验研究了不同土壤质地和水分条件下红薯光合特性对土壤透气性的响应。结果表明:土壤透气性显著影响红薯叶片蒸腾速率和水分利用效率,随土壤透气性的增加,蒸腾速率显著降低,水分利用效率显著增加,红薯的光合作用不受土壤透气性的影响;透气性对红薯蒸腾和水分利用效率的影响与土壤质地有关,在沙土质地下,红薯的光合速率、蒸腾速率和水分利用效率均不受透气性影响,而在壤土质地下,红薯的蒸腾速率随透气性的增加显著降低,而水分利用效率显著增加;透气性对红薯光合特性的影响与生育期有关,不同生育期内,红薯光合特征对土壤透气性的响应也不同。研究表明,在分析作物对土壤透气性的响应时,需要考虑土壤质地、水分条件和生育期的影响。     

覆盖栽培模式对冬小麦花后旗叶 光合特性及产量的影响

为探究旱地小麦秸秆带状覆盖栽培增产的光合特性和干物质积累转运的特征,在甘肃省半干旱雨养农业区以“陇中2号”为材料,研究了秸秆带状覆盖栽培（BS）、地膜覆盖栽培 （PF）和无覆盖露地栽培（CK）3种栽培模式下冬小麦花后旗叶光合特征、叶绿素荧光动力参数、干物质积累转运及产量的差异。结果表明：与CK相比,BS和PF显著提高了花后旗叶光合势、叶绿素和类胡萝卜素含量及叶绿素/类胡萝卜素比率,且BS在生育后期优于PF。BS整个生育期的净光合速率、气孔导度均高于CK,而PF仅生育前期发挥正效应,生育中、后期出现了负效应。BS生育前中期胞间CO₂浓度、生育中后期旗叶瞬时水分利用效率均高于PF和CK,前者分别高出2.8%~8.2%和6.7%~11.3%,后者分别高出30.3%~44.8%和27.5%~39.3%。PF在灌浆中期以前,BS在整个花后生育期显著提高了小麦花后旗叶F_v/F_m、F′_v/F′_m、ΦPSⅡ、qP、ETR,降低了NPQ。BS较PF和CK显著提高了花后干物质输入籽粒量和对籽粒粒重的贡献率,2个指标分别增加2.6%、1.0%和14.2%、8.6%。BS显著增加了单位面积穗数,提高了产量,较CK增产35.4%。说明秸秆带状覆盖能显著改善旱地冬小麦花后光合效率,促进干物质积累转运,从而达到增产的效果。     

乌桕对南方根结线虫与地上不同食性昆虫互作的光合生理响应

本文通过比较乌桕对两种地上不同食性昆虫(专食性癞皮夜蛾、广食性斜纹夜蛾)与南方根结线虫互作的光合生理响应,分析不同空间植食性生物间的互作关系及植物的响应机制。结果表明:无南方根结线虫胁迫下,2种地上不同食性昆虫对乌桕的净光合速率(P_n)、气孔导度(G_s)及胞间CO_2浓度(C_i)的影响与对照组无显著差异;而南方根结线虫胁迫下,2种地上昆虫显著降低了乌桕G_s及C_i。其中,与对照组及癞皮夜蛾处理组相比,南方根结线虫与斜纹夜蛾的共同胁迫显著降低了乌桕P_n、G_s及C_i。此外,斜纹夜蛾为害增加了乌桕叶绿素含量,南方根结线虫胁迫降低了叶绿素含量。因此,南方根结线虫与斜纹夜蛾间形成一种加性效应,并对乌桕光合生理产生了拮抗效应,而这种效应在南方根结线虫与癞皮夜蛾间并不显著。由此可见,乌桕对地上-地下植食性生物胁迫形成不足补偿机制,且具体的响应机制与植食性生物的食性相关。     

垄膜沟播与平膜侧播对冬小麦光合特性及产量的影响

为了探索我国西北半湿润易旱区合理覆膜种植方式,为该区作物生产及覆膜种植制度的建立提供参考,本研究以传统平作为对照,设两种覆膜方式:垄膜沟播(R)与平膜侧播(F).结果表明,与传统平作(CK)相比,垄沟宽均为40 cm(R40)和60 cm(R60)的沟播处理全生育期0-200 cm土壤平均含水量分别提高8.82％(P ＜0.05)和10.84％ (P＜ 0.01),膜宽为40 cm(F40)和60 cm(F60)的侧播处理提高4.40％和3.96％,沟播处理较侧播处理平均提高了5.42％(P＜0.05).不同覆膜方式处理的旗叶叶绿素相对含量(SPAD)、净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)和气孔导度(Gs)均较传统平作(CK)显著增加,同宽度的沟播处理较对应的侧播处理提高幅度明显,但胞间CO2浓度显著低于传统平作(CK).不同覆膜方式处理的小麦经济产量和水分利用效率均较传统平作(CK)显著提高,平均提高幅度达21.52％和30.97％,同宽度沟播处理的生物产量、经济产量和作物水分利用效率显著(P＜0.05)高于对应的侧播处理.试验表明,在半湿润旱作区冬小麦垄膜沟播是一种高效栽培模式.     

生长年限对苜蓿和柠条光合特征及土壤水分的影响

为了探究生长年限对衰败期苜蓿和中老龄柠条的叶片光合生理特征及土壤水分的影响,在2014年于地处黄土高原水蚀风蚀交错带强烈侵蚀中心的神木六道沟小流域,测定了不同生长年限苜蓿（ALF₁₀、ALF₁₃、ALF₃₃和ALF₄₉）和柠条（KOP₁₀、KOP₂₅、KOP₄₃和KOP₇₃）的叶片光合参数、叶结构性状参数以及0~400 cm土层土壤体积含水量（SWC_0-400）。结果表明：对于衰败期苜蓿,ALF₁₀和ALF₁₃叶片净光合速率（P_n）差异不显著（P>0.05）,而后随生长年限的延长逐渐降低,ALF₃₃和ALF₄₉比ALF₁₃叶片的P_n（24.01 μmol·m^-2·s^-1）分别降低了2.32 μmol·m^-2·s^-1和7.76 μmol·m^-2·s^-1。相比ALF₁₀,随生长年限延长SWC_0-400恢复至10.88%（ALF₁₃）,而后随着生长年限延长降低至8.81%（ALF₃₃）和6.12%（ALF₄₉）。土壤水分对ALF₃₃的限制作用不明显,水分胁迫使ALF₄₉非气孔限制值比ALF₃₃增大了0.340。对于中老龄期柠条,叶片P_n随生长年限的延长先升高后降低,KOP₂₅和KOP₄₃叶片P_n最大且两者差异不显著（P>0.05）,比KOP₁₀（6.62 μmol·m^-2·s^-1）分别增大了6.57 μmol·m^-2·s^-1和7.66 μmol·m^-2·s^-1,KOP₇₃比KOP₄₃叶片P_n降低了4.95 μmol·m^-2·s^-1。对于同为黄绵土生长的KOP₁₀、KOP₄₃和KOP₇₃,SWC_0-400随生长年限延长逐渐上升,分别为8.50%、9.06%和10.71%。土壤水分恢复使KOP₄₃叶片气孔及非气孔限制值比KOP₁₀柠条降低了0.185和2.180。此外,柠条叶片相对叶绿素含量（SPAD）与P_n呈极显著正相关（P<0.001）,相关系数为0.514。研究结果表明衰败期苜蓿和中老龄期柠条叶片光合性能呈波动式变化,这与土壤水分的相互作用有关。     

水分胁迫对结球白菜光合特性的影响

以3个结球白菜品种新早56、新乡小包、北京小杂为试材,采用盆栽方式模拟田间试验,人为设置4个土壤相对含水量处理,研究了水分胁迫对大白菜光合特性的影响。结果表明,随着土壤水分胁迫程度的增加,白菜叶片净光合速率、蒸腾速率、气孔导度均逐渐下降,光合速率高低顺序表现为新早56>新乡小包>北京小杂,而胞间CO2浓度则品种间无显著差异,表明在水分胁迫下非气孔因素是导致白菜叶片光合速率下降的主要原因,同时说明新早56的抗旱性强于新乡小包和北京小杂。     

西花蓟马对高低温胁迫响应的转录组分析

为揭示西花蓟马Frankliniella occidentalis对温度的适应机制,采用高通量测序技术对低温（-13℃）、常温（26℃）和高温（40℃）胁迫1 h后西花蓟马进行转录组测序分析,筛选差异表达的unigenes,并对其进行功能注释与相关代谢通路富集分析,同时随机选择8个西花蓟马耐热性相关unigenes进行实时荧光定量（real-time fluorescence quantification PCR,qRT-PCR）测定,以验证转录组测序数据的正确性。结果显示,转录组测序、组装后共获得79 516个unigenes,在NR和KEGG数据库中分别注释到28 675个和47 285个unigenes。40℃与26℃温度胁迫后差异表达的unigenes数量最多,为333个;-13℃与26℃温度胁迫后差异表达的unigenes最少,只有134个;40℃与-13℃温度胁迫后差异表达的unigenes为230个。差异表达的unigenes主要参与内质网蛋白合成和代谢通路等途径,其中有许多热激蛋白基因和细胞色素P450基因受到高低温胁迫后上调表达,表明这些unigenes可能参与西花蓟马应对极端温度的耐受性作用。随机筛选的8个差异表达unigenes的qRT-PCR结果与转录组测序结果一致,表明转录组数据可靠。