不同时期施钾对甘薯光合产物运转动力的调控

【目的】通过甘薯不同时期施用钾肥的大田试验,探讨不同时期施用钾肥对甘薯光合产物运转动力的调控效应。【方法】选用典型的食用型甘薯品种"北京553",以硫酸钾(K2SO4)为供试肥料,于2011 2012年2个生长季在山东农业大学农学试验站进行大田试验。试验处理为:不施用钾肥(CK)、全部钾肥基施(JS)、全部钾肥封垄期追施(FS)和全部钾肥高峰期追施(GS)。分析不同时期施用钾肥对功能叶光合产物的输出能力、运输茎的农艺特性、源-库间光合产物运输的渗透动力(茎顶-基部间碳水化合物、氨基酸和K+浓度梯度)及块根中光合产物积累特性的影响。【结果】施用钾肥可显著提高块根鲜薯产量和干重,提高块根膨大速率,其中,基施和封垄期追施钾肥处理增幅较大。基施钾肥显著降低生长前期(栽秧后50 d左右)功能叶碳水化合物含量和蔗糖/淀粉比值,提高生长中后期(栽秧后110 d、170 d左右)功能叶中蔗糖和蔗糖/淀粉比值,增幅分别为10.01%和27.14%(2011),16.16%和61.57%(2012),提高该时期功能叶蔗糖的输出能力。基施还提高生长前期基部茎粗,两年增幅均在20%以上,增大光合产物运输的横截面积;基施和封垄期追施钾肥处理提高生长中后期分枝数,基施处理两年增幅的均值为36.53%和48.44%,封垄期追施的为19.60%和46.17%;同时,降低生长中后期源-库距离,提高有效距离(51—200 cm)所占比例。茎顶部到基部间氨基酸和K+浓度逐渐降低,施用钾肥能提高该浓度梯度的降幅,提高渗透动力,以基施和封垄期追施效果较好,其中,氨基酸浓度两处理的平均增幅分别为87.58%和39.56%,K+浓度的平均增幅分别为272.81%和75.58%。基施钾肥显著降低生长前中期茎基部蔗糖和淀粉含量,基施和封垄期追施钾肥可显著降低生长后期茎顶部和基部蔗糖含量,同时降低淀粉含量。【结论】施用钾肥可减少生长前期功能叶中淀粉的合成,保证块根中光合产物的充足供应,扩大运输通道的横截面积,提高茎部运输的渗透动力促进茎基部光合产物的卸载,及时形成较强的库,提高生长中后期功能叶蔗糖含量和可运输态(蔗糖)的比例,增加光合产物运输通道数量,降低运输距离,提高运输有效性,并提高茎部运输的渗透动力,促进茎基部光合产物卸载,促进块根的膨大,形成高产。在本试验条件下,基施钾肥处理最优。     

施氮量与播种期对棉花产量和品质及棉铃对位叶光合产物的影响

【目的】本研究旨在揭示施氮量调控不同播种期棉铃对位叶光合产物形成与运转的生理机制,以期为棉花的合理氮肥运筹提供理论依据。【方法】试验于2005和2007年在中国农业科学院棉花研究所(河南安阳,黄河流域黄淮棉区)进行,以科棉1号和美棉33B品种为材料,设置大田不同播种期(4月25日和5月25日)和不同施氮量[低氮N 0 kg/hm2(N0)、适氮N 240 kg/hm2(N240)、高氮N 480 kg/hm2(N480)]处理,研究施氮量对不同播种期棉花产量和品质及棉铃对位叶光合产物的影响。【结果】1)4月25日播种条件下,随施氮量的增加棉铃对位叶中蔗糖含量先升高后降低,淀粉含量增加;随播种期的推迟,N240、N480处理下的棉铃对位叶蔗糖和淀粉含量差异不明显,但均显著高于N0处理;花后24~45 d,棉铃对位叶中蔗糖含量与叶氮浓度呈显著正相关,且相关系数随花后天数的增加而降低;花后17~24 d,蔗糖转化量与叶氮浓度呈显著负相关,至花后31~52 d,反而呈显著正相关(P0.01)。表明棉铃对位叶中适宜叶氮浓度有利于碳水化合物的累积。2)4月25日播种条件下,N0、N480处理对棉花单株铃数、铃重和皮棉产量影响为负效应,对纤维长度和麦克隆值影响较小;晚播低温条件下,N480处理的棉花铃重、皮棉产量、纤维比强度均有所提高,麦克隆值得以优化。因此,施氮量与播种期对纤维比强度和麦克隆值的影响存在补偿效应,晚播棉花增加施氮量可减小因低温而造成的纤维比强度降低的幅度,优化麦克隆值。【结论】本试验条件下,播种期(温度)和施氮量对棉铃对位叶光合产物含量、棉花产量和品质存在互作效应,其主导因素是播种期(温度),施氮量对其有补偿效应。随播种期的推迟,施氮量N 240 kg/hm2时棉花单铃重、产量及纤维品质降低的主要原因是晚播低温使棉铃对位叶中的光合产物(蔗糖和淀粉含量)增加,抑制了光合产物向棉铃及纤维的运输。晚播低温条件下,适量追施氮肥可调节棉铃对位叶中的氮浓度并提高光合产物再利用的能力,促进棉花单铃的形成,降低棉纤维比强度的下降幅度,优化麦克隆值。     

螺旋环剥对荔枝~(14)C光合产物转运及分配的影响

试验以两年生糯米糍荔枝盆栽为材料,叶饲喂＾１４ＣＯ２,研究荔枝主干不同处理＾１４Ｃ光合产物转运及分配规律。结果表明,环剥完全阻断了光合产物下运到根中,而螺旋环剥只是降低了光合产物的下运到根中的强度;环剥和螺旋环剥树随饲喂后的时间延长,从源叶输出的＾１４Ｃ光合产物减少,在饲喂后４８－７２ｈ,螺旋环剥和环剥树的源叶＾１４Ｃ光合产物输出分别为２．７１％和１．０２％,而对照树高达１８．４１％,环剥和螺环剥     

ABA对水稻花后剑叶光合产物输配作用的示踪动力学研究

运用示踪动力学分析方法,分析 ABA 涂稻穗及剑叶后,剑叶中几种光合产物的变化,发现 ABA 涂稻穗后,能抑制剑叶中暂不输配物质的形成,对可输配物质的形成与光合产物的输出速率具促进作用。ABA 涂剑叶后,对暂不输配物质、结构物质与呼吸消耗具抑制作用,对可输配物质的形成具促进作用。     

多效唑对草莓光合产物运转与分配的影响

本试验研究了多效唑(MET)处理对草莓光合产物运转与分配的影响。结果表明。MET处理减少了光合产物向草莓幼叶的分配,增加了向花、果实,特别是侧果的分配。而向顶果的分配则没有差异。MET处理还提高了草莓叶片光合产物输出的百分率。这些结果说明,MET对营养生长的抑制,导致了同化物的运转与分配有利于生殖生长,从而增加了草莓的单果重和总产量。     

大麦光合产物的分配、再分配与产量形成的关系

本试验以二棱形和六棱型两个大麦品种为材料,应用＾１４Ｃ示踪技术,对大麦各生育期＾１４Ｃ光合产物在各器官中的分配、财分配及其干物质积螺的关系进行了研究。试验表明：１．不同生育期光合产物的根本与再分配方式不同,分蘖和拔节期光合产物主要用于根系、茎叶的生长,只有１３．５％,８．９５％分配到籽粒中,抽穗和灌浆期光合产物主要用于籽粒育实和灌浆,分别有４７．２％和４８．１％,７２．１％和８８．１％分配到籽粒。     

施磷对苜蓿光合产物在根茎叶的分配及抗蓟马的影响

为了明确施磷后紫花苜蓿根、茎、叶中光合产物分配与苜蓿抗蓟马能力的关系,本试验以紫花苜感虫品种‘甘农3号’和抗虫品种‘甘农9号’为材料,以北方苜蓿蓟马类优势害虫牛角花齿蓟马(Odontothripsloti)为研究对象,设0mg(P_2O_5)·kg~(-1)(土)、27mg(P_2O_5)·kg~(-1)(土)、54mg(P_2O_5)·kg~(-1)(土)、81mg(P_2O_5)·kg~(-1)(土)和108mg(P_2O_5)·kg~(-1)(土)5个磷水平,分别记为P0、P1、P2、P3和P4,在苜蓿6叶期,按3头·株~(-1)接入牛角花齿蓟马,分别于苜蓿持续受害7 d、14 d和21 d时,评价苜蓿的受害指数,测量单株叶、茎、根生物量和根、茎、叶中的可溶性糖和淀粉含量。结果表明:随着施磷水平的升高,‘甘农3号’和‘甘农9号’苜蓿的受害指数降低,总体以P3水平下最低;受害7 d时,两个苜蓿品种受害指数均下降但不显著;受害14 d和21 d时受害指数下降显著(P0.05)。施磷后苜蓿根、茎和叶生物量均显著增加,在蓟马为害前期(7d)和中期(14d)苜蓿受害较轻时,生物量向叶中分配较多;在受到持续较重的为害后(21d),苜蓿的生物量更多向根系分配,相应分配到叶部的生物量有所下降,茎秆中的生物量分配比例变化不显著。相对于‘甘农3号’,各施磷水平下‘甘农9号’分配到叶中的生物量更多。施磷后苜蓿根、茎和叶中可溶性糖和淀粉含量显著增加,随着受害时间的持续,苜蓿根、茎和叶中的淀粉含量总体下降,而可溶性糖含量持续增加;在受害14 d和21 d时,‘甘农9号’的叶和根中的可溶性糖及淀粉含量明显高于‘甘农3号’。总之,施磷可有效增强苜蓿对蓟马的耐害性,在虫害压力适中时,施磷促进了苜蓿地上部分的补偿生长,虫害压力较大时,施磷保证根系的生长以维持其生存。随着受害时间的持续,苜蓿存贮型碳水化合物淀粉的含量趋向减少,根、茎和叶中的可溶性糖含量升高,使较多的资源用于苜蓿光合器官和贮藏器官的构建。P3水平[81 mg(P_2O_5)·kg~(-1)(土)]为本试验中苜蓿最佳施磷水平。     

利用~（14）C示踪法研究杉木光合产物分配和杉木根系分泌物

用￣（１４）Ｃ示踪法研究了杉木光合产物的分配和杉木根系的分泌物。结果表明，杉木饲喂￣（１４）ＣＯ２后１天，光合产物大部分滞留在叶中，只有２７．３８％从叶中输送到新梢、主枝、根和侧枝中，标记后３天，光合产物分配率仍以叶为最高，但所占百分比下降，而主枝、新梢、根和侧枝的分配率相应地有了增加，至标记后２２天，光合产物的分配率以新梢为最高，其次为根，叶退居其后。杉木光合产物输送到根部后，可很快转化为分泌物并排出体外，其分泌量在标记后第４天出现峰值，此后￣（１４）Ｃ分泌物量不断下降。杉木根系分泌物中的有机小分子物质，以糖类为最多，其次是有机酸，氨基酸居第三。     

高光效转玉米PEPC基因水稻激素含量与产量的关系

以稳定的转玉米磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶基因(PEPC基因)水稻(PC)和未转基因野生型水稻(WT)为供试材料,测定开花期间剑叶的净光合速率、PEPC酶活性、开花后不同时间叶片可溶性糖含量、莽草酸含量、地上各部位激素[生长素(IAA)、细胞分裂素(iPAS)和脱落酸(ABA)]含量,以及籽粒可溶性糖、蛋白质和淀粉的含量,收获时记录产量构成因子。结果表明:与WT相比,PC叶片中光合产物可溶性糖和莽草酸含量都显著增加,而且叶片、茎、穗中细胞分裂素以及籽粒中ABA也均显著增加。相关分析结果表明,叶片中可溶性糖和莽草酸含量的增加可能是这些植物激素含量增加的重要物质基础,激素含量增加有助于增加单株有效穗数和千粒重。     

缺镁对龙眼光合产物生产和分配的影响

缺镁对龙眼 (DimocarpusLonganaLour.)光合产物的生产和分配有明显的影响。缺镁胁迫下 ,龙眼叶片单位面积和单位重量的叶绿素、类胡萝卜素含量均降低 ,光合速率下降 ,叶绿体亚显微结构发生明显的改变 ,叶绿体中可见有大量的淀粉粒。随着缺镁胁迫程度的加重 ,14 C -光合产物在标记叶中的滞留量增加 ,输出率降低。叶片非还原糖、淀粉含量增加 ,茎秆、根系的非还原糖尤其是淀粉含量降低。本文还就缺镁影响龙眼光合产物生产和分配的机理进行了讨论