结实期土壤水分亏缺影响水稻籽粒灌浆的生理原因

通过分析结实期土壤水分亏缺对水稻(Oryza sativa)籽粒中蔗糖向淀粉合成的生理代谢中关键酶活性及籽粒灌浆的调节作用, 探讨土壤水分亏缺影响水稻籽粒灌浆的生理机制。结果表明, 适度土壤水分亏缺诱导了灌浆高峰期(花后15-20天)水稻籽粒中蔗糖合成酶、腺苷二磷酶葡萄糖焦磷酸化酶、可溶性淀粉合成酶及淀粉分支酶活性的增加, 提高了籽粒灌浆中前期(花后10-20天)籽粒中淀粉积累速率和籽粒灌浆速率。但在灌浆后期(花后20-30天)籽粒中, 上述关键酶活性下降较快, 籽粒活跃灌浆期明显缩短, 灌浆前中期灌浆速率的增加不能完全补偿灌浆期缩短带来的同化物积累损失, 导致水分亏缺处理水稻籽粒充实不良, 结实率、籽粒重和产量显著降低。研究认为, 灌浆期土壤水分亏缺引起的灌浆后期籽粒中蔗糖向淀粉合成代谢中一些关键酶活性快速下降和籽粒内容物的供应不足是籽粒淀粉积累总量减少、粒重降低的主要生理原因。     

苦荞重组自交系群体籽粒黄酮含量与产量性状分析

为揭示影响苦荞籽粒黄酮含量的主要因素,获得高黄酮含量的苦荞种质,该文以“小米荞×晋荞2号”重组自交系(RILs)群体为材料,采用酶标仪检测籽粒黄酮含量,调查了百粒重、籽粒长宽比、株高、分枝数及籽粒产量等性状的变异,并探究籽粒黄酮含量与产量性状之间的相关关系,比较了不同粒色、不同粒型苦荞株系的籽粒黄酮含量的差异,基于聚类分析筛选了高黄酮含量和高产优异株系。结果表明:(1)父本‘晋荞2号’的籽粒黄酮含量、籽粒产量、百粒重和籽粒长宽比均极显著高于母本‘小米荞’;RILs群体中籽粒黄酮含量的范围是1.34%~3.05%,变异系数为12.23%;产量性状的变异系数范围在9.38%~25.17%,其中籽粒产量最大,百粒重次之,籽粒长宽比最小;籽粒黄酮含量和产量性状呈现连续地近似正态分布,并存在明显的双向超亲现象。(2)苦荞籽粒黄酮含量与产量性状均不存在显著相关性;籽粒产量与百粒重、株高存在极显著正相关。(3)不同粒色和不同果壳类型的株系间籽粒黄酮含量差异不显著。(4)在欧式距离为17.6~20.6处,219个株系可聚为6类,其中C3类群和C6类群籽粒黄酮含量最高,均值分别为2.39%和2.35%,C2类群在籽粒产量、株高、分枝数、百粒重、籽粒长宽比等方面表现良好。     

微胚乳玉米籽粒糊粉层细胞显微结构研究

研究了10类含油率不同玉米的糊粉层厚度、结构以及糊粉层厚度与籽粒含油量、去胚籽粒(即籽粒除胚以外的其它部分)含油量、籽粒重、去胚籽粒重、籽粒蛋白质含量、胚重及胚含油量的相关性。结果显示:(1)3类微胚乳玉米糊粉层厚度最大且显著高于第7类普通高油玉米和第10类普通硬粒玉米;(2)糊粉层厚度与籽粒含油率、去胚籽粒含油率均呈极显著正相关,与籽粒重和去胚籽粒重则呈极显著负相关;(3)有些微胚乳玉米的胚乳存在不同程度的解体。因此认为糊粉层厚度和籽粒重可以作为标记性状筛选超高油玉米;在有的微胚乳玉米中,高含油量可能依赖于淀粉降解。     

428份玉米自交系籽粒脱水速率的比较分析北大核心CSCD

玉米籽粒的脱水速率是决定收获期籽粒含水量的关键因素。本研究同时在新乡原阳、商丘虞城和周口郸城调查428份玉米自交系在授粉后35～55 d不同时期的籽粒脱水速率及相关农艺性状。结果表明:428份自交系的籽粒脱水速率在三地均表现出丰富的遗传多样性,与穗轴含水量、苞叶含水量呈显著相关,与籽粒含水量呈极显著相关,与穗位高、株高、雄穗分枝数、抽雄期、吐丝期无显著相关,但与苞叶数及生理成熟期的相关性并不明确;在428份玉米自交系中,授粉后35～55 d籽粒脱水速率仅与授粉后35～40 d籽粒脱水速率(生理成熟期前)存在极显著相关,与50～55 d的籽粒脱水速率(生理成熟期后)无显著相关。这表明生理成熟期前的籽粒脱水速率对授粉后35～55 d籽粒脱水速率的影响更为显著。依据生育期、授粉后35～55 d籽粒脱水速率及授粉后55 d的籽粒含水量,共筛选出生育期不同、籽粒含水量低(低于25%)、籽粒脱水速率快(大于1%)的玉米自交系共计42份。     

大豆籽粒大小的发育遗传分析

籽粒大小是大豆产量的一个重要因素。有关大豆籽粒的遗传学和生理生态学研究已有一些研究,而对于籽粒发育过程中的遗传效应却报道很少。文章采用种子广义遗传模型,分析了大豆双列杂交组合3个世代遗传材料8个时期的鲜籽粒大小和干籽粒大小的数据,应用非条件和条件遗传方差及相关方法分析了发育遗传规律。8个时期的亲本、F1、F2的鲜籽粒大小和干籽粒大小的平均数分别在9／6和9／13达到最高值,鲜籽粒大小在9／6后迅速下降,干籽粒大小在9／13后区于稳定。非条件方差分析表明在整个生育期中,胚遗传效应、细胞质遗传效应和母体植株遗传效应对大豆鲜籽粒大小和干籽粒大小有影响。在多数生育阶段中,细胞质和母体植株的遗传效应对鲜籽粒大小和干籽粒大小影响较大。条件方差分析表明,在大豆生育期中,各遗传体系的基因间断性表达。在多数生育阶段中,细胞质和母体植株的净遗传效应高于胚净遗传效应。不同时期的各遗传体系的基因效应可以单独或同时影响鲜籽粒大小和干籽粒大小的最终表现。8／16的胚加性效应、8／9和8／16的胚显性效应、8／2和8／16的母体植株显性效应影响到鲜籽粒大小的最终表现。8／2和9／13的胚加性效应、8／9的细胞质效应、8／2的母体植株显性效应对干籽粒大小的最终表现有影响。     

花后干旱和渍水对不同品质类型小麦籽粒品质形成的影响

 防雨池栽条件下研究了花后干旱和渍水胁迫对两个不同品质类型小麦（Triticum aestivum）品种籽粒产量和品质形成的影响。结果表明,花后渍水和干旱处理明显降低了小麦籽粒产量和蛋白质产量。在整个灌浆期内干旱处理明显提高了籽粒蛋白质和醇溶蛋白含量,而渍水处理降低了籽粒蛋白质及其组分的积累量。籽粒总淀粉和直链淀粉含量以渍水处理最高,而支链淀粉以对照最高。干旱处理提高了籽粒干、湿面筋含量、沉降值和降落值,而渍水处理降低了上述品质指标。试验表明干旱和渍水胁迫对小麦籽粒蛋白质与淀粉的含量和组分及面粉品质等均有不同程度的影响,从而改变了不同品质类型小麦的籽粒品质。     

不同形态氮素对专用型小麦花后氮代谢关键酶活性及籽粒蛋白质含量的影响

采用盆栽方法研究了氮素形态对不同专用型小麦开花后氮素同化关键酶活性及籽粒蛋白质含量的影响。结果表明:不同专用型小麦氮素同化关键酶硝酸还原酶、谷氨酰胺合成酶和谷氨酸合酶对氮素形态的反应不同。强筋小麦豫麦34施用酰胺态氮对旗叶硝酸还原酶和谷氨酰胺合成酶活性、籽粒谷氨酰胺合成酶和谷氨酸合酶活性具有明显的促进作用,最终籽粒蛋白质含量较高;中筋小麦豫麦4 9在施用铵态氮时,3种氮素同化关键酶活性均有较大增强,籽粒蛋白质含量最高;弱筋小麦豫麦5 0硝酸还原酶活性以铵态氮处理最高,而籽粒和旗叶谷氨酰胺合成酶和谷氨酸合酶活性在酰胺态氮处理下明显增强,酰胺态氮对籽粒中蛋白质含量的增加具有明显的促进作用。相关性分析表明,籽粒蛋白质含量与旗叶GS活性和籽粒GOGAT活性呈显著或极显著正相关,与旗叶NR活性和GS活性、籽粒GOGAT活性相关性不显著     

氮素形态对小麦花后不同器官内源激素含量的影响

采用盆栽方法,研究了酰胺态氮、铵态氮和硝态氮对小麦(Triticum aestivum)花后根系、旗叶和籽粒内源激素IAA、GA₃、ABA和ZR含量的影响。结果表明,小麦不同器官的内源激素含量对3种氮素形态的响应不同。氮素形态调节籽粒灌浆是通过根系、旗叶和籽粒中内源激素的协同作用而实现的。酰胺态氮与硝态氮处理相比,小麦花后5~15 d,旗叶GA₃含量、籽粒IAA和ABA含量较高,籽粒灌浆速率(Grain-filling rate, GFR)较高;花后15~25 d,根系GA₃含量、旗叶IAA和GA₃含量、籽粒ABA含量较高,籽粒IAA含量较低,GFR较低。铵态氮与硝态氮处理相比,小麦花后5 d,籽粒ZR含量较高;花后15 d前后,籽粒IAA、ABA含量较低,GFR较低;花后20~25 d,根系ZR、GA₃含量较低,旗叶IAA、GA₃含量较低,ABA含量较高,籽粒ABA、GA₃含量较低,IAA含量较高,GFR较高。铵态氮比硝态氮处理的小麦籽粒粒重显著增加。铵态氮和酰胺态氮处理比硝态氮处理增产显著。建议在‘豫麦49’施肥时,使用铵态氮或酰胺态氮并配施硝化抑制剂。     

Sh-2超甜玉米乳熟期籽粒大小糖分积累酶活性变化及其相关性分析

试验研究了夏季两个不同播期的sh-2超甜玉米乳熟期籽粒大小、糖分积累、酶活性的变化及其相关性．结果表明,由于籽粒乳熟后期脱水,籽粒长度、宽度、厚度、体积和可溶性总糖、果糖含量呈中间高,两头低的抛物线型;籽粒淀粉酶、过氧化物酶(POD)、超氧化物岐化酶(SOD)活性变化也均呈抛物线型;曲线符合方程=a bx cx2(y为籽粒大小、糖含量、酶活性,x为授粉后天数,a,b,c为参数)．相关分析表明,在播期一,α-淀粉酶、β- 淀粉酶、POD、SOD活性与籽粒长度、宽度、厚度、体积和可溶性总糖、果糖含量均无显著相关;在播期二,α-淀粉酶活性与籽粒长度、宽度、体积和可溶性总糖、果糖含量,SOD活性与籽粒长度、体积存在显著负相关．     

花生镉污染研究进展

花生既是世界主要的油料作物,又是重要的植物蛋白来源和食品加工原料.随着花生直接食用和食品加工的不断增加,国际上对花生籽粒Cd含量问题越来越关注.我国是世界上重要的花生生产国和出口国.近年来,花生Cd含量偏高已经成为制约我国出口贸易的重要因素.本文从花生籽粒Cd富集能力、花生Cd含量的种内差异、籽粒中Cd的分布规律、影响花生籽粒Cd积累的机制和降低花生籽粒Cd含量技术等方面,对花生Cd污染研究的现状与问题进行了论述.指出在花生Cd污染控制方面有2种策略可以考虑,一是降低花生对土壤Cd的吸收;二是控制Cd向籽粒的迁移富集.为此需要从3个方面加强对花生籽粒Cd积累机制的研究,即花生根系活性特征参数及其与籽粒Cd积累的关系;花生果荚Cd吸收机制及其对籽粒Cd含量的贡献;花生植株体内Cd迁移机制及其与籽粒Cd含量的关系.     

Leaf photosynthetic rate is correlated with biomass and grain production in grain sorghum lines

Significant genetic variation in leaf photosynthetic rate has been reported in grain sorghum [Sorghum biocolor (L.) Moench]. The relationships between leaf photosynthetic rates and total biomass production and grain yield remain to be established and formed the purpose of this experiment. Twenty two grain sorghum parent lines were tested in the field during the 1988 growing season under well-watered and water-limited conditions. Net carbon assimilation rates were measured at mid-day during the 30 day period from panicle initiation to head exertion on upper-most fully expanded leaves using a portable photosynthesis system (LI-6200). Total biomass and grain production were determined at physiological maturity. The lines exhibited significant genetic variation in leaf photosynthetic rate, total biomass production and grain yield. Significant positive correlations existed between leaf photosynthesis and total biomass and grain production under both well-watered and water-limited conditions. The results suggest that leaf photosynthetic rate measured prior to flowering is a good indicator of productivity in grain sorghum.     

籽粒苋几个品种的光合强度测定

经测定籽粒苋的光合强度显著高于大豆,从美国引进的几个品种的光合强度显著高于国内的品种。成分分析表明籽粒苋含蛋白质丰富,是有潜在开发价值的饲料作物。     

2,3—环氧丙酸钾对小麦光合作用与籽粒产量的效应

研究表明,光呼吸抑制剂2,3-印氧丙酸钾具有明显的提高光合速率、加速光合产物从叶片中输出和籽粒灌浆的进程,致使小麦籽粒增粒、增重。其药效可维持7天左右。     

小麦不同品种光合速率和14 C同化物分配对源库比改变的影响

 选用千粒重大小不同的小麦品种,研究了去除顶端两个小穗对两类品种(大粒品种和小粒品种)穗部性状、籽粒平均灌浆速率、单穗平均增重速率、植株光合速率及14C同化物运输分配的影响。试验结果表明,去除顶端两个小穗后,两类品种的籽粒平均灌浆速率和单穗平均增重速率(分别表征籽粒库容活性和穗粒库容活性)相应提高,穗粒重表现为补偿性增长。两类品种比较,小粒品种的增长幅度大于大粒品种。穗粒库容活性增强使得小粒品种灌浆中后期的植株光合速率提高,使两类品种分配到籽粒中的14C同化物比例增加。从而表明,无论是植株光合速率还是同化物的运转分配皆受库容活性的调控,调控方式和幅度因品种类型而不同。     

源库关系改变对小麦灌浆期植株光合速率及~(14)C同化物运转分配的影响

选用千粒重大小不同的小麦品种,研究了去除顶端两个小穗对两类品种（大粒品种和小粒品种）千粒重、穗粒数、穗粒重、籽粒平均灌浆速率、单穗平均增重速率、植株光合速率及１４Ｃ同化物运转分配的影响。试验结果表明,去除顶端两个小穗后,两类品种的千粒重提高,穗粒数降低或基本不受影响,但降低比例明显低于去除小穗数的比例。籽粒平均灌浆速率和单穗平均增重速率（分别表征籽粒库容活性和穗粒库容活性）相应提高。结果,两类品种的穗粒重表现为补偿性增长。两类品种比较,小粒品种的增长幅度大于大粒品种。穗粒库容活性增强使得小粒品种灌浆中后期的植株光合速率提高,使两类品种分配到籽粒中的１４Ｃ同化物比例增加。从而表明,无论是植株光合速率还是同化物的运转分配皆受穗粒库容活性的调控,调控方式和幅度因品种类型而不同。但提高其穗粒重的着眼点都应当是提高穗粒库容活性。     

Photosynthetic rate and yield formation in different maize hybrids

The relationship between photosynthetic rate and yield formation processes of the newer and older maize hybrids were investigated. Leaf area at flowering (source) and kernel number (sink) of the newer hybrids were greater than the older ones although their light-saturated photosynthetic rate (P_sat) were not greater than the older ones before flowering. After flowering, P_sat and chlorophyll content of the newer hybrids declined more slowly than the older ones. They not only distributed almost all photosynthates produced after flowering to grain but also reallocated some reserved photosynthates produced before flowering to grain. The newer hybrids exhibited greater grain mass than the older ones mostly because they could optimally regulate the photosynthetic rate and yield formation processes to maximize grain mass.     

小麦不同品种光合速率和~(14)C同化物分配对源库比改变的响应

选用千粒重大小不同的小麦品种,研究了去除顶端两个小穗对两类品种（大粒品种和小粒品种）穗部性状、籽粒平均灌浆速率、单穗平均增重速率、植株光合速率及１４Ｃ同化物运输分配的影响。试验结果表明,去除顶端两个小穗后,两类品种的籽粒平均灌浆速率和单穗平均增重速率（分别表征籽粒库容活性和穗粒库容活性）相应提高,穗粒重表现为补偿性增长。两类品种比较,小粒品种的增长幅度大于大粒品种。穗粒库容活性增强使得小粒品种灌浆中后期的植株光合速率提高,使两类品种分配到籽粒中的１４Ｃ同化物比例增加。从而表明,无论是植株光合速率还是同化物的运转分配皆受库容活性的调控,调控方式和幅度因品种类型而不同。     

不同供水条件下冬小麦叶与非叶绿色 器官光合日变化特征

为揭示小麦叶片与非叶绿色器官的光合活性在一日中的变化特性及其在器官间的差异性,探讨群体及不同器官光合日变化对不同供水条件的响应特征,在田间设置生育期不灌水(I0)、灌2水(I2,拔节水＋开花水)和灌4水(I4,起身水+孕穗水+开花水+灌浆水)3个处理,于灌浆期测定了群体光合与呼吸速率的日变化, 旗叶片、叶鞘、穗、穗下节间各器官光合速率、蒸腾速率、气孔导度及叶绿素荧光参数的日变化。结果表明,灌浆期小麦穗和穗下节间光合速率日变化呈单峰曲线,而旗叶叶片与旗叶鞘光合速率均呈双峰型,表现出不同程度的午休。随着灌水次数减少,各器官光合速率降低,叶片对严重水分亏缺的反应大于各非叶器官。器官光合速率的日变化与F_v/F_m变化相一致,而与气孔导度日变化有较大差异。各器官上午的累积光合量均高于下午,上午光合量占日总光合量的比例为51％-62％,随着灌水次数减少而增大。不同灌水处理群体光合速率、呼吸速率日变化均未出现午休现象。春季浇2水处理与春浇4水处理相比,灌浆期群体光合速率及日光合积累量没有显著差异。综合研究认为,小麦叶与非叶器官光合性能及其日变化特征有较大不同,非叶光合对水分亏缺的敏感性低于叶片,生育期浇2水可以获得与浇4水相似的群体日光合积累量。     

不同密度混播对玉米植株13C同化物分配和产量的影响

为了探讨不同密度混播对玉米植株¹³C同化物分配和产量的影响,选用‘郑单958’(ZD)和‘登海605’(DH)为试验材料,在不同密度下(LD,67500株·hm^-2;HD,97500株·hm^-2)设置单播(SZD、SDH)与混播(M、1∶1、2∶2)处理,研究玉米品种不同密度混播对植株光合特性、¹³C同化物分配、干物质积累量和产量的影响.结果表明: 随密度增加,籽粒产量、¹³C同化物在籽粒中的分配、干物质积累量和叶面积指数均提高;而叶绿素含量和净光合速率则降低.在67500株·hm^-2下,混播较单播处理无显著优势,但在97500株·hm^-2下,两品种混播提高了叶面积指数、叶绿素含量和穂位叶净光合速率,干物质积累量增加.混播促进茎等营养器官的干物质向籽粒的转运,提高了¹³C同化物在籽粒中的分配比例.混播处理较单播产量增加,主要因为千粒重显著增加.在高密度种植条件下,混播有助于扩大光合面积,维持较高的净光合速率,提高群体干物质积累量,改善干物质的分配状况,增加同化物向籽粒的分配,最终提高夏玉米产量.可见,混播栽培可显著增加黄淮海区密植夏玉米产量.     

不同密度混播对玉米植株13C同化物分配和产量的影响

为了探讨不同密度混播对玉米植株¹³C同化物分配和产量的影响,选用‘郑单958’(ZD)和‘登海605’(DH)为试验材料,在不同密度下(LD,67500株·hm^-2;HD,97500株·hm^-2)设置单播(SZD、SDH)与混播(M、1∶1、2∶2)处理,研究玉米品种不同密度混播对植株光合特性、¹³C同化物分配、干物质积累量和产量的影响.结果表明: 随密度增加,籽粒产量、¹³C同化物在籽粒中的分配、干物质积累量和叶面积指数均提高;而叶绿素含量和净光合速率则降低.在67500株·hm^-2下,混播较单播处理无显著优势,但在97500株·hm^-2下,两品种混播提高了叶面积指数、叶绿素含量和穂位叶净光合速率,干物质积累量增加.混播促进茎等营养器官的干物质向籽粒的转运,提高了¹³C同化物在籽粒中的分配比例.混播处理较单播产量增加,主要因为千粒重显著增加.在高密度种植条件下,混播有助于扩大光合面积,维持较高的净光合速率,提高群体干物质积累量,改善干物质的分配状况,增加同化物向籽粒的分配,最终提高夏玉米产量.可见,混播栽培可显著增加黄淮海区密植夏玉米产量.