复水对旱后不同玉米品种植株生长恢复能力及其生理响应特性的影响

该研究选用2个抗旱能力相似但旱后恢复能力存在显著差异的玉米品种‘P3’和‘郑单958’为材料,采用盆栽称重控水法在苗期进行干旱及复水处理,通过测定其生长、水分状况、光合参数、叶绿素荧光参数以及叶绿素含量在干旱及复水过程中的变化规律,探讨干旱及复水过程中生理生化响应与旱后恢复能力的关系。结果发现:(1)抗旱性相同的2个玉米品种在干旱复水后的生长恢复能力表现为‘P3’显著强于‘郑单958’。(2)干旱胁迫后,‘郑单958’和‘P3’的叶片相对含水量差异不显著,但‘P3’能维持较高的叶水势、PSⅡ最大光化学效率和叶绿素含量。(3)经干旱胁迫复水后,‘P3’的净光合速率,PSⅡ最大光化学效率和气孔导度恢复速度快于‘郑单958’,说明‘P3’光合损失恢复能力高于‘郑单958’。研究表明,玉米品种‘P3’的旱后复水生长恢复能力较强,因‘P3’在干旱胁迫下能维持较高的Fv/Fm值和叶绿素含量,光系统的损伤较轻,而且复水后也能较快的恢复;在干旱过程中减轻干旱胁迫对植物光合系统的伤害是旱后复水快速恢复生长的基础,而在复水后快速修复光系统损失能够加快植物复水的恢复速度。     

种植密度对不同耐密性春玉米基部茎节维管束及根系伤流的影响

选用不同耐密性玉米品种‘郑单958’(密植品种)和‘辽单526’(稀植品种)为材料,设置4个不同的密度水平,分别在拔节期和乳熟期采用徒手切片显微观测基部茎秆内部维管束结构变化,采集茎基部伤流液测定其主要成份含量并计算伤流强度,以期为春玉米的密植高产提供理论依据.结果显示:(1)在拔节期,‘郑单958’维管束结构对密度变化反应相对敏感,而‘辽单526’维管束结构在各密度间并无显著差异;当密度最大时,‘辽单526’伤流强度的下降程度要大于‘郑单958’,但两品种伤流液成分对密度反应无明显变化.(2)在乳熟期,密度对‘郑单958’维管束结构无显著影响,而‘辽单526’在密度增加后维管束结构各指标明显下降且与对照(适宜密度)差异显著;各密度‘郑单958’的伤流强度均大于‘辽单526’,增加密度会提高两品种伤流液中可溶性糖的含量,尤其以‘辽单526’增加更显著.(3)在高于对照密度条件下,两品种的籽粒产量都不同程度低于对照,但‘辽单526’产量降低程度要大于‘郑单958’.研究表明,密植性玉米对密度压力的反应要早于稀植性玉米,其在高密度表现出的适应性也要优于稀植性玉米,这从茎基部的结构和功能上揭示了玉米品种耐密性差异的生理基础.     

桂花开花进程中花瓣色素、可溶性糖和蛋白质含量的变化

以软叶丹桂(O smanthus fragrans‘Ruanye Dangu i’)、柳叶银桂(O.fragrans‘Liuye Y ingu i’)和四季桂(O.fra-grans‘Sijigu i’)3个桂花品种为试材,研究了桂花不同品种开花和衰老过程中的花瓣色素、可溶性糖和蛋白质等的变化。结果表明:(1)从初花期到盛花期再到衰老期,类胡萝卜素和花青素的含量先升高再下降,与花瓣颜色深浅变化一致,表明不同时期花色的变化主要由色素的含量变化所引起。(2)3个桂花品种花瓣的含水量、可溶性糖和可溶性蛋白质的含量均呈下降趋势,而花期较长的软叶丹桂比柳叶银桂和四季桂降幅要低,而柳叶银桂和四季桂之间差异不显著。     

不同基因型玉米间作对叶片衰老、籽粒产量和品质的影响

 采用大田试验, 研究了不同基因型玉米(Zea mays)间作对叶片衰老、籽粒产量和品质的影响。结果表明, ‘豫玉19’(YY19)与‘周单 041’(ZD041)、‘郑单958’(ZD958)与‘鲁单981’(LD981)间作, 可提高叶片超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)的活 性, 降低丙二醛(MDA)含量, 延缓叶片衰老。具体表现为, 在吐丝后10 d, 4个玉米品种叶片中的SOD和POD活性均有所提高或显著提高, ZD041和 ZD958叶片中的CAT活性提高或显著提高, YY19和LD981变化不显著; 4个玉米品种叶片中的MDA含量降低。在吐丝后40 d, SOD和POD活性及MDA含 量的变化与吐丝后10 d基本一致, CAT活性均有所提高, 其中以YY19较为显著。研究还表明, 间作增加了复合群体产量, 土地当量比(Land equivalent ratio, LER)均大于1, 籽粒品质也有所改善。     

乙烯对旱后复水玉米某些生理特性的影响

研究了在不同水分条件下盆栽的玉米(Zea mays L)品种'郑单958'幼苗,经乙烯利和AgNO3处理后,其复水前后某些生理特征的变化.结果表明:复水前,在不同程度干旱胁迫下施用乙烯利有利于增加玉米的生物量、叶片相对含水量、总叶绿素含量、可溶性蛋白质含量、叶片硝酸还原酶(NR)活性和谷氨酰胺合成酶(GS)活性;而AgNO3处理明显降低生物量、叶片相对含水量、可溶性蛋白质含量、NR活性和GS活性.复水后,乙烯利处理的玉米生物量、总叶绿素含量、可溶性蛋白质含量明显高于对照,叶片相对含水量、NR和GS活性与对照相近;经轻度与重度干旱后复水,AeNO3处理明显降低玉米生物量和可溶性蛋白含量,对叶片相对含水量、NR、GS活性影响不明显.因此,施用乙烯利有利于提高干旱后复水条件下苗期玉米对干旱的抗性.     

冬小麦-夏玉米播前耕作对夏玉米叶片衰老特性的影响

以‘郑单958(ZD958)’为试验材料,设置冬小麦播前旋耕夏玉米播前免耕(RN)、冬小麦播前翻耕夏玉米播前免耕(MN)和冬小麦播前翻耕夏玉米播前旋耕(MR)3个处理,研究冬小麦-夏玉米播前耕作条件下夏玉米叶面积、叶片光合色素含量、可溶性蛋白含量、叶片保护酶活性及丙二醛(MDA)含量的变化.结果表明:从抽雄期(VT)到抽雄后40 d(VT+40),MN与MR的叶面积显著高于RN;从VT+40到成熟期(R6),MR的叶面积下降幅度显著高于其他处理.叶片光合色素含量呈单峰曲线变化,抽雄后20 d(VT+20)达最高值,之后逐渐下降;与RN相比,MR和MN的叶绿素a含量分别提高11.4％和9.7％,叶绿素b含量分别提高14.9％和15.9％.随着生育进程的推进,各处理的穗位叶可溶性蛋白含量呈下降趋势,MR与MN处理VT～VT+40维持较高水平,较RN分别提高11.5％和24.4％;超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)和过氧化物酶(POD)活性均呈单峰曲线变化,VT+20时期达到最大值,之后逐渐下降,MR与MN的SOD、CAT和POD活性从VT到VT+40维持较高水平;MDA含量均呈上升趋势,RN始终高于MN和MR.与RN相比,MN和MR平均增产24.0％和30.6％;与MN相比,MR平均增产5.2％.MN可有效延缓叶片衰老,有利于产量提高.     

小麦秸秆水浸提液对五种植物化感作用的研究

该文研究了不同浓度的小麦秸秆水浸提液对徐州地区2种玉米(郑单958和农大108)和3种常见玉米田间杂草(马唐、稗草和反枝苋)种子萌发和幼苗生长的影响。结果表明:当小麦秸秆浸提液浓度分别大于75、50和25 g·L~-1时,马唐、稗草和反枝苋种子的萌发受到显著的抑制;当小麦秸秆浸提液浓度分别大于50和37.5 g·L~-1时,玉米郑单958和农大108种子的萌发受到显著的抑制;但当小麦秸秆浸提液浓度大于37.5 g·L~-1时,马唐、稗草和反枝苋幼苗根和芽的生长均受到明显的抑制;当小麦秸秆浸提液浓度小于75 g·L~-1时,玉米郑单958和农大108幼苗根与芽的生长受到明显的促进,且郑单958幼苗叶片中叶绿素的含量以及郑单958的POD酶活性均得到提高。该研究结果表明较高浓度的小麦秸秆浸提液(50 g·L~-1)会抑制杂草的生长,有利于玉米郑单958的生长,为小麦秸秆还田和玉米田杂草的生态防治提供了理论基础。     

高温对杂交水稻籽粒灌浆和剑叶某些生理特性的影响

以杂交籼稻特优559为材料,探讨了高温胁迫对水稻灌浆期剑叶中有关生理特性和籽粒灌浆速率的影响.结果表明:高温胁迫加速了剑叶叶绿素的丧失,使SOD活性明显降低,质膜透性和MDA含量明显增加,脯氨酸、AsA、GSH、可溶性蛋白质以及可溶性糖含量明显降低,籽粒灌浆速率和籽粒重下降.高温使灌浆期水稻叶片衰老加速、光合能力下降是其导致灌浆速率、结实率、粒重和籽粒产量降低的主要生理原因.     

不同株型玉米光响应曲线的特征参数研究

以平展型品种高油115、中间型品种农大108和紧凑型品种郑单958为供试材料,利用LI-6400便携式光合测定系统测定了玉米吐丝期不同叶位的光响应曲线,并提取出曲线的特征参数。结果表明：不同株型玉米吐丝期光响应曲线的特征参数存在着差异,不同叶位的最大光合速率值均为农大108＞郑单958＞高油115;表观量子利用效率和暗呼吸速率均为郑单958＞农大108＞高油115,揭示了不同株型品种间光能利用特点差异的生理学基础。     

激动素和丁二酸拌种对玉米衰老过程中抗氧化系统和植物激素的影响

以‘郑单958’（晚衰型品种）和‘豫单2002’（早衰型品种）为实验材料,采用盆栽方式,0．03μg·kg-1的外源激动素（KT）和300mg·kg-1丁二酸复合剂进行拌种处理,研究拌种后玉米根叶衰老指标的变化及其化学调控效应。结果表明：激动素和丁二酸混合拌种后根系与叶片中超氧阴离子（O2-）产生速率、丙二醛（MDA）及脱落酸（ABA）含量低于其对照,而超氧化物歧化酶（SOD）活性和生长素（IAA）含量却较高,据此认为膜脂过氧化得到缓解,根叶的生理功能期延长;且在整个生育期内各个叶位叶的MDA含量、SOD活性、ABA和IAA含量高于根系,但其O2-和IAA／ABA较低,表明根系的衰老早于叶片。综上可以推测,激动素和丁二酸拌种能有效防止根叶早衰,为提高玉米产量打下基础。     

大田淹水对夏玉米叶片衰老特性的影响

选用登海605(DH605)和郑单958(ZD958)为试验材料,在大田条件下研究了不同淹水时期(三叶期、拔节期和开花后10 d)和持续时间(3 d、6 d)淹水对夏玉米叶片衰老特性的影响.研究表明: 淹水胁迫后超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)和过氧化物酶(POD)等保护酶活性以及可溶性蛋白含量较不淹水对照显著下降,而丙二醛(MDA)含量显著升高,三叶期淹水6 d后DH605和ZD958的含量较对照分别升高35.3%和34.1%.淹水胁迫后叶片叶绿素含量降低,产量显著下降.三叶期淹水6 d对夏玉米产量的影响最大,DH605和ZD958较对照分别减产32.1%和35.2%.不同生育期中,三叶期淹水造成的影响最大,拔节期次之,开花后10 d淹水造成的影响较小,且影响程度随淹水持续时间的延长而加剧.     

Differences in Sugar Accumulation and Mobilization between Sequential and Non-Sequential Senescence Wheat Cultivars under Natural and Drought Conditions

Wheat leaf non-sequential senescence at the late grain-filling stage involves the early senescence of younger flag leaves compared to that observed in older second leaves. On the other hand, sequential senescence involves leaf senescence that follows an age-related pattern, in which flag leaves are the latest to undergo senescence. The characteristics of sugar metabolism in two sequential senescence cultivars and two non-sequential senescence cultivars under both natural and drought conditions were studied to elucidate the underlying mechanism of drought tolerance in two different senescence modes. The results showed that compared to sequential senescence wheat cultivars, under natural and drought conditions, non-sequential senescence wheat cultivars showed a higher leaf net photosynthetic rate, higher soluble sugar levels in leaves, leaf sheaths, and internodes, higher leaf sucrose synthase (SS) and sucrose phosphate synthase (SPS) activity, and higher grain SS activity, thereby suggesting that non-sequential senescence wheat cultivars had stronger source activity. Spike weight, grain weight per spike, and 100-grain weight of non-sequential senescence cultivars at maturity were significantly higher than those of sequential senescence cultivars under both natural and drought conditions. These findings indicate that the higher rate of accumulation and the higher mobilization of soluble sugar in the leaves, leaf sheaths and internodes of non-sequential senescence cultivars improve grain weight and drought tolerance. At the late grain-filling stage, drought conditions adversely affected leaf chlorophyll content, net photosynthetic rate, soluble sugar and sucrose content, SS and SPS activity, gain SS activity, and weight. This study showed that higher rates of soluble sugar accumulation in the source was one of the reasons of triggering leaf non-sequential senescence, and higher rates of soluble sugar mobilization during leaf non-sequential senescence promoted high and stable wheat yield and drought tolerance.     

干旱条件下小麦冠层温度及其性状的关联研究

通过对小麦冠层温度和有关性状的长期观测,发现自然界存在冠层温度持续偏低的小麦,在干旱条件下,它的叶片功能期、叶绿素含量、蒸腾速率、净光合速率、可溶性蛋白含量和超氧化物歧化酶活性等重要性状明显优于冠层温度持续偏高的小麦品种,且丙二醛(MDA)积累速度慢,在籽粒灌浆期表现尤为明显。冷型小麦表现出干旱胁迫下仍然具有代谢功能较好、活力旺盛和抗早衰能力较强的特征,这进一步拓展了冷型小麦的应用范围,对于加速适应于干旱条件的优良品种选育并将其推向生产具有十分重要的意义。     

低氮诱导玉米幼苗叶片衰老过程中碳氮平衡的动态变化

叶片适时衰老对保证玉米产量有重要意义。本试验以玉米自交系PH6WC和PH4CV为研究对象,通过水培方法,设置低氮(0.04 mmol·L^-1,LN)和正常(4 mmol·L^-1,CK)氮素水平两种处理,在培养2、4、6和8 d后,对其幼苗第2和第3叶片表型、光合特性、叶片中氮素和糖分含量及碳氮比进行分析,旨在探究低氮胁迫下玉米幼苗叶片衰老过程中碳氮平衡的动态变化。结果表明: 与CK相比,LN造成两玉米自交系幼苗第2和第3叶片的面积、生物量、相对叶绿素含量、净光合速率、可溶性糖和淀粉含量均下降,而其氮物质生产能力均先后增加,但第2叶片的变化时间均早于第3叶片;在两叶片的各性状上,均为LN下PH6WC的变化幅度大于PH4CV,且仅幼苗叶片中的碳氮比在LN下显著提高;PH6WC的叶片衰老更快,PH4CV有更强的碳氮平衡能力,其叶片衰老相对滞后。综上,低氮会诱导玉米幼苗叶片衰老,高碳氮比具有促进叶片衰老的调控作用,低氮胁迫下幼苗叶片的碳氮平衡能力在两个玉米基因型间存在较大差异。     

BT799玉米对亚洲玉米螟抗性研究

【目的】抗螟性鉴定是转基因抗虫玉米研发的重要一环。本文主要就转基因玉米BT799对亚洲玉米螟的抗性展开评价,同时测定了BT799植株组织中Cry1Ac蛋白的表达量。【方法】采用了酶联免疫吸附测定法(ELISA)、室内生测和田间人工接虫鉴定3种方法。【结果】转基因抗虫玉米BT799组织中Cry1Ac蛋白含量分别为768.0 ng/g(蛋白/鲜叶重)和1 452.8~2 978.5 ng/g(蛋白/花丝、苞叶或幼嫩籽粒干重)。田间心叶期接虫条件下转基因抗虫玉米BT799和CC-2XBT799表现高抗亚洲玉米螟。室内取食转Cry1Ac基因玉米不同组织的亚洲玉米螟敏感幼虫7 d后的存活率为0~37.5%,取食非转基因对照的存活率为89.9%~100.0%。亚洲玉米螟不同抗性品系取食郑单958K组织的存活率以Cry1Ie抗性品系最低,其次是Cry1F抗性品系,均显著低于取食对照郑单958,Cry1Ac抗性品系最高,与对照差异不显著。【结论】转Cry1Ac基因玉米BT799对亚洲玉米螟有很高的杀虫作用和良好的田间抗螟性。     

密度、种植方式和品种对夏玉米群体发育特征的影响

在豫北高产灌区的生产条件下,以郑单958和浚单20为试验材料,研究了不同密度和种植方式对夏玉米群体发育特征的影响。结果表明:密度和种植方式对两个品种的株高、茎粗、穗位、叶面积指数(LAI)、叶绿素含量、干物质积累量、穗部性状、籽粒产量和经济系数的影响达到极显著水平。郑单958在宽窄行种植方式和90000株/hm2的密度下产量最高,达到14236.97kg/hm2,浚单20在宽窄行种植方式和82500株/hm2的密度下产量最高,达到13333.51kg/hm2。     

我国东北地区不同生态条件下玉米品种积温需求及利用特征

为研究玉米品种在年份间和地域间正常成熟所需积温特征及其对当地积温的利用效率,以广适性品种郑单958为试验材料,2007-2009年在我国东北春播玉米区(40°-48°N),累计布置28个试验区,开展了55点次的玉米生长发育与产量表现联网试验.结果表明:我国东北春播玉米种植区的气象条件差异较大,在同一试验区,不同年份玉米完成整个生育进程所需积温差异不显著(P＞0.1);在同一年份,不同试验区所需积温呈极显著差异(P＜0.001),其中从播种至出苗阶段地区间相对差异最大,其次是吐丝至成熟阶段,出苗至吐丝阶段差异最小.郑单958成熟度与研究区热量条件显著相关,当地积温的利用效率与纬度呈极显著的线性回归关系;该品种在生长季＞3000℃活动积温的地区属于安全种植带,小于该值的地区将受到不能正常成熟的威胁.在一定气候条件下,玉米品种对积温的需求相对稳定.受热量条件的影响,在玉米品种自我生理反应调节下,地区间各生长发育时期所需积温差异显著.