种植密度对玉米籽粒淀粉粒分布及相关酶活性的影响

以玉米品种隆平206和郑单958为材料,设置3个种植密度D1(57 000株/hm~2)、D2(67 500株/hm~2)、D3(78 000株/hm~2),分析成熟期玉米淀粉粒分布特征和籽粒灌浆阶段ADPG焦磷酸化酶的活性变化。结果表明:玉米淀粉粒粒径范围为0.4～30.0μm,平均粒径随种植密度增加而逐渐增加;玉米淀粉粒体积分布呈双峰曲线,表面积分布呈三峰曲线,随种植密度的增加,中型淀粉粒(3μm≤粒径≤18μm)的体积、表面积百分比显著下降,大型淀粉粒(粒径18μm)则显著升高;淀粉粒数量分布呈单峰曲线,种植密度对2个品种的淀粉粒数量分布无显著影响;2个玉米品种灌浆阶段ADPG焦磷酸化酶活性随种植密度的增大而降低。     

The influence of physiological processes on tuber yield of potato clones (Solanum tuberosum L.): Stomatal diffusive resistance,stomatal conductance,gross photosynthetic rate,leaf canopy,tissue nutrient levels,and tuber enzyme activities

Summary Field measurements of stomatal diffusive resistance (DR), stomatal conductance (SC), gross photosynthesis (P_G), visual leaf index (VLI), petiole nutrient levels (%P, %K, NO₃−N), and tuber enzyme activities (ADPG pyrophosphorylase) were recorded during 1978 and 79 using 17 and 19 potato clones, respectively (Solanum tuberosum L.). Many clones differed significantly in DR, SC, and P_G. One clone (A6948-4) had significantly greater SC and P_G rates than all other clones. The measurements of DR, SC, P_G, and %K would appear to have limited value for rapid and extensive selection within potato breeding programs. Correlations are highly variable one season to the next, and several such physiological measurements would have to be combined to provide useful data for selection purposes. However, since measurements of DR, SC, and P_G varied significantly and were apparent determinants of tuber yield for some clones, such measurements have potential value for selecting clones to be used as parents in genetic crosses.

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Zusammenfassung Feldmessungen von stomatalem Diffusionswiderstand (DR), stomataler Leitf?higkeit (SC), Bruttophotosynthese (P_G), visuellem Blattindex (VLI), Stengelern?hrungsgraden (%P, %K, NO₃−N) und Knollenenzymaktivit?ten (ADPG Pyrophosphorylase) wurden in den Jahren 1978 und 79 17 bzw. 19 Kartoffelklonen (Solanum tuberosum L.) vorgenommen (Tabellen 1 und 2). Viele Klone wichen in DR, SC und P_G signifikant voneinander ab. Ein Klon (A6948-4) hatte signifikant gr?ssere SC-und P_G-Raten als alle übrigen Klone. Die meisten, aber nicht alle Klone wiesen w?hrend des Nachmittags im Vergleich zum Vormittag reduzierte SC- und P_G-Raten auf (Tabelle 1). Die SC- und P_G-Werte waren in beiden Jahren positiv korreliert (r=0,89 und 0,91, P<0,01). SC und DR waren negativ korreliert (r=−0,63, P<0,01). Im Jahre 1978 zeigten SC und P_G bei Verwendung von herk?mmlichen S. tuberosum-Klonen geringe Korrelationen und VLI eine hohe Korrelation (r=0,81, P<0,01) mit dem Knollenertrag. Im Versuch 1979, der verschiedene gp.andigena-Klone (Tabelle 2) einschloss, zeigten Sc und P_G positive Korrelationen (r=0,58 und 0,55, P<0,02) und VLI keine Korrelation zum Knollenertrag. DR war mit dem Knollenertrag negativ korreliert (r=−0,47, P=0,05). Die Aktivit?ten der ADPG Pyrophosphorylase in den Knollengeweben waren unter den Klonen stark variabel, aber sie korrelierten nicht mit dem Knollenertrag. In Uebereinstimmung mit Holm und Nylund (1978a, b): die Neigung des %K war mit dem Knollenertrag negativ korreliert (r=−0,52, P=0,01). Die Messungen von DR, SC, P_G und %K scheinen einen beschr?nkten Wert für eine rasche und umfassende Auslese innerhalb des Kartoffelzüchtungsprogramms zu haben. Die Korrelationen schwanken stark von einer saison zur andern, und einige solcher physiologischer Messungen müssten kombiniert werden, um nützliche Daten für Selektionszwecke zu erhalten. Da jedoch die Messungen von DR, SC und P_G signifikant variierten und offenbar Determinanten des Knollenertrages für einige Klone waren, haben solche Messungen potentiellen Wert für die Auswahl von Klonen, die als Eltern in genetischen Kreuzungen verwendet werden k?nnen.

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Résumé Des mesures au champ de résistance des stomates à la diffusion (DR), de conductance des stomates (SC), de photosynthèse brute (P_G), d’indice foliaire visuel (VLI), de niveaux de nutrition des pétioles (%P, %K, NO₃−N), et des activités enzymatiques des tubercules (ADPG pyrophosphorylase) ont été enregistrées en 1978 et 1979 respectivement sur 17 et 19 clones (Solanum tuberosum L.) (tableaux 1 & 2). De nombreux clones se sont révélés significativement différents quant à DR, SC, et P_G. Un clone (A6948-4) avait des niveaux significativement plus élevés pour SC et P_G que tous les autres. La plupart, mais pas tous les clones, avaient des niveaux plus bas pour SC et P_G pendant l’après-midi, comparés à ceux du matin (tableau 1). Les valeurs de SC et P_G étaient corrélées positivement les 2 années (r=0.89 et 0.91, P<0.01). SC et DR étaient corrélés négativement (r=−0.63, P<0.01). En 1978, en utilisant des clones deS. tuberosum conventionnels, SC et P_G étaient faiblement corrélés au rendement en tubercules et VLI fortement (r=0.81, P<0.01). Dans l’étude de 1979, qui comprenait plusieurs clones gp.andigena (tableau 2), SC et P_G étaient corrélés positivement (r=0.58 et 0.55, P<0.02) au rendement mais VLI n’était pas corrélé. DR était corrélé négativement au rendement (r=−0.47, P=0.05). Les activités des ADPG pyrophosphorylases dans les tissues des tubercules étaient très variables en fonction des clones, mais sans aucune corrélation avec le rendement en tubercule. En accord avec les résultats de Holm & Nylund (1978a, b), la diminution au %K était corrélée négativement au rendement (r=−0.52, P=0.01). Les mesures de DR, SC, P_G, et %K sembleraient donc avoir un intérêt limité pour la sélection rapide et extensive dans le cadre des programmes d’amélioration des pommes de terre. Les corrélations sont très variables d’une saison à l’autre, et il faudrait combiner plusieurs mesures physiologiques de ce genre pour fournir des données utilisables à des fins de sélection. Cependant, comme certaines mesures de DR, SC, et P_G variaient significativement et étaient apparemment déterminantes dans le rendement de certains clones, de telles mesures ont une valeur potentielle pour la sélection de clones qui seraient utilisés comme parents dans les croisements génétiques.

     

CO2浓度增高对水稻籽粒淀粉代谢相关酶活性的影响

以高产优质粳稻松粳9号和稻花香2号为材料,利用开放式空气CO₂浓度富集系统（FACE）实验平台,研究CO₂浓度增高对水稻籽粒淀粉代谢相关酶活性的影响。试验设正常大气CO₂浓度（400±40μmol·mol-1）和高CO₂浓度（600±60μmol·mol-1）,测定开花后两个水稻品种籽粒中ADPG焦磷酸化酶、淀粉合成酶和淀粉分支酶活性的变化。结果表明,CO₂浓度增高对不同灌浆进程中酶活性的影响程度有显著差异,对乳熟期之后ADPG焦磷酸化酶、可溶性和颗粒型淀粉合成酶活性的表达均有较明显的促进作用,仅阻碍了乳熟期籽粒中淀粉分支酶活性的表达;淀粉代谢相关酶活性对CO₂浓度增高的响应因品种而异,松粳9号籽粒中ADPG焦磷酸化酶活性受CO₂浓度增高的影响较大,而稻花香2号淀粉合成酶活性受其影响更大。说明随着灌浆进程的推进,CO₂浓度增高对淀粉生物合成途径中关键酶活性表达的影响程度存在明显的时段特征,且不同品种的响应程度有显著差异,总体来看,CO2浓度增高可在一定程度上促进淀粉代谢相关酶活性的表达。