结实期水分亏缺对反义Wx基因转化系水稻籽粒淀粉合成关键酶活性及淀粉累积的影响

以反义Wx基因转化系水稻及其受体亲本武运粳7号(9522)为材料,研究了结实期水层灌溉和水分亏缺条件下籽粒淀粉合成关键酶活性、淀粉及直支链淀粉含量的变化。结果表明,以水层灌溉为对照,结实初期(花后5~10 d)的水分亏缺利于籽粒中腺苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶(ADPGPase)和颗粒淀粉合成酶(GBSS)活性的提高,但随着水分亏缺时间的延长,到灌浆后期两种酶活性降低的速度要快于对照。水分亏缺显著降低了可溶性淀粉合成酶(SSS)的峰值。Q酶活性于水分胁迫下显著受到抑制,花后20 d到成熟期酶活性降低的幅度较大。而两类去分支酶(异淀粉酶和普鲁兰酶)于水分亏缺下活性显著升高,在灌浆后期花后25~30 d普鲁兰酶仍保持着较高的活性。与水层灌溉相比,水分亏缺下籽粒中总淀粉的积累和支链淀粉含量明显降低。GBSS最大活性与直链淀粉含量关系最为密切,呈极显著正相关（r=0.981**）,SSS、Q酶和DBE最大酶活性分别与淀粉和支链淀粉含量不显著相关性。由此推测土壤水分对支链淀粉合成和积累的影响并不是由某一种酶调节的,而是由SSS、Q酶和DBE以及其他一些酶共同催化完成的。     

水分亏缺对小麦灌浆中后期穗部光合特性和~(14)C-同化物转运的影响

为探讨水分亏缺对小麦灌浆中后期穗部同化物转运的影响,利用14CO2同位素示踪技术,对于2个抗旱性不同小麦品种的盆栽试验,测定中度水分亏缺下小麦穗部光合特性及灌浆中后期碳同化物的转运。结果表明,花后20 d,中度水分亏缺下水地品种郑引1号旗叶和穗部净光合速率(Pn)分别下降50.2%和19.9%,旱地品种普冰143分别下降33.7%和12.8%,后者显著小于前者。14CO2示踪试验表明,花后15~20 d籽粒中14C-同化物快速积累,花后25 d达到最高值;灌浆中后期(花后15~20 d)穗部苞片中14C-同化物向外快速转运,灌浆末期(25 d)碳同化物已彻底转移。成熟期,中度水分亏缺下小麦籽粒中14C-同化物积累高于正常供水处理,且旱地品种普冰143积累量高于水地品种郑引1号。中度水分亏缺下,郑引1号产量下降36.7%,高于普冰143的23.2%。适度水分亏缺对旱地品种穗部净光合影响较小,并促进了灌浆中后期穗部苞片中碳同化物的向外转运,可能是维持旱作小麦稳产的生理基础。     

黄淮海平原作物高效用水与高产协同策略(英文)

黄淮海平原是我国最重要的粮食主产区之一,长期过度开采地下水已导致严重的水资源危机。提高作物水分利用效率是保存地下水资源并维持高产的重要途径。本文首先讨论了提高黄淮海平原作物水分利用效率的策略。研究表明,气孔导度特性遗传变异大,其干旱胁迫响应在品种间差异显著,是影响品种WUE和产量的重要生理因素。通过品种气孔特性和地区水分条件的合理匹配对策可以协同提高作物产量和WUE。其次,讨论了灌溉制度的优化问题,提出黄淮海平原冬小麦灌溉次数至少可以减少1次(从灌溉4次减少到3次),实现在不影响产量的同时降低灌溉水用量,提高作物WUE。最后,讨论提出了秸秆覆盖和选用早发性好的品种是提高地区作物WUE的两种有效措施。     

水肥调控下糯玉米生长、产量和水分利用效率研究

通过盆栽试验,研究了7个不同生育期亏水组合和4种施肥水平对糯玉米生长、总干物质量、干子粒产量和水分利用效率（WUE）的影响。结果表明,与正常灌水相比,中肥水平时拔节前期～孕穗期中度亏水明显降低总耗水量而不显著影响糯玉米总干物质量、干子粒产量和WUE,但是该处理WUE稍高于其它亏水处理。与不施肥相比,施肥明显增加糯玉米孕穗期和开花期叶面积、总干物质量和WUE,并缩短玉米开花至吐丝天数为0.7～1.0 d,其中中肥水平时总干物质量、干子粒产量、WUE_t（以干物质为基础）和WUE_s（以干子粒产量为基础）分别提高37.7%、50.0%、33.1%和45.1%。因此,中肥水平时（N、P₂O₅、K₂O分别为0.25、0.10、0.25 g·kg^-1）糯玉米拔节前期～孕穗期进行中度亏水效果较好。     

水分亏缺对玉米根毛区皮层解剖结构的影响

【目的】从解剖学角度探讨水分亏缺对苗期和拔节期玉米根毛区皮层结构的影响,为玉米抗旱机理研究提供参考。【方法】以有一定抗旱能力的高农901玉米种子为试材,采用盆栽试验,在苗期和拔节期分别设正常供水(CK)、轻度水分亏缺(LS)、中度水分亏缺(MS)和重度水分亏缺(SS)4个处理,使其土壤含水量分别达到田间最大持水量的75%～85%,65%～75%,55%～65%,45%～55%,处理结束后,分别取玉米根毛区(距离根尖端10cm)的根系样品制作半薄切片,常规甲苯胺蓝染色、番红-固绿和苯胺蓝荧光染色后,用Olympus BX51显微镜观察皮层细胞以及内皮层马蹄形加厚的变化情况,用image pro plus 6.0计算皮层厚度及内皮层细胞的长度和高度。【结果】随着水分亏缺程度的加剧,苗期和拔节期根毛区皮层厚度逐渐减少,皮层薄壁细胞减小变形,排列不规则;苗期和拔节期各水分亏缺处理的内皮层细胞长度和高度均逐渐减小,且在苗期时表现较为明显。荧光观察结果显示,苗期只有轻度水分亏缺处理的内皮层细胞两侧的马蹄形加厚程度较明显;拔节期轻度、中度水分亏缺处理的内皮层细胞出现了不同程度的马蹄形加厚,且在内切向壁上也出现了明显加厚,拔节期重度水分亏缺处理玉米内皮层细胞的加厚程度较小,且细胞发生了明显变形。【结论】苗期玉米对水分亏缺的反应比拔节期敏感;适度水分亏缺条件下,玉米通过缩减皮层厚度,增加内皮层木质化、栓质化程度,降低水分在根部径向运输的阻力,阻止根中水分的流失,使细胞保持基本形状,从而在一定程度上增强了对干旱环境的适应性。     

花后水分亏缺对水稻回交后代干物质积累与分配及产量性状的影响

在花后充分供水与控水条件下,对两个水稻回交组合干物质积累、分配及产量性状进行研究,并进行相关分析。研究花后水分亏缺对水稻回交后代干物质积累、分配及产量的影响。结果表明:花后控水处理水稻回交后代群体干物质积累较对照显著减少,干物质运转和分配同时受到一定影响,并且控水处理的每穗结实粒数、结实率和千粒重均降低,导致经济产量下降。花后水分亏缺籽粒产量与总干重、籽粒产量与穗干重间均呈显著正相关。     

水分亏缺对小麦碳同化物的动员与分配

利用14 CO2 对小麦花前光合标记 ,在开花灌浆全期通过对对照 (CK)、中度胁迫(MS)、严重胁迫 (SS) 3个水分处理试验表明 :在灌浆过程中 ,中度胁迫处理叶中花前14 C 同化物输出比例为 1 6 56% ,略高于对照和严重胁迫 ,收获时同化物滞留最少( 8 68% )。严重胁迫处理颖壳中14 C 同化物外运比例最高 ,为 8 70 % ,约为对照和中度胁迫处理的 2倍。 3种水分处理茎中同化物输出比例不明显。胁迫程度增加 ,旗叶中同化物输出比例和撤退量增加 ,籽粒对同化物调运速度与比例增加。表明水分亏缺促进了籽粒对花前叶、鞘、颖壳等“临时库”同化物的再动员以及对后期产量的补偿     

1982~2001年间中国干旱发生时空特征的遥感分析

利用1982～2001年NOAA-AVHRR旬合成的光谱植被指数和NOAA-AVHRR第4和第5通道亮温计算的陆地表面温度资料,利用水分亏缺指数（WDI）作为干旱评价指标,分析了全国近20 a干旱时空分布特征,并对近20 a来各月份发生干旱的频率进行了分析.提取全国雨量观测站点的水分亏缺指数和20 a干旱发生频次,分析了它们与降水量的关系.研究结果表明：（1）我国地域辽阔,气候类型多样,干旱发生具有明显的时空差异.四川盆地属于冬春旱型;西北为常年干旱型;黄淮海平原为春夏旱型;西南青藏区为常年湿润型;华南为冬春旱型;（2）在年降水量少于500mm时,20 a平均降水量与20a平均水分亏缺指数和20a总干旱发生频次都呈明显线性关系,但在年均降水大于500mm时,水分亏缺指数及干旱发生频次与降水量关系都不显著,表明WDI可以很好地评价干旱胁迫的程度,但并不适宜评价湿润程度.