干旱-复水对桂西北喀斯特地区青冈栎叶片光合能力、叶绿素荧光和显微结构的影响

为了探讨喀斯特地区适生种青冈栎幼苗对“干旱－复水”环境的适应机制,以当年生青冈栎实生苗为材料,通过盆栽控水试验,研究了4 种土壤干旱胁迫强度[对照（–0.1 MPa）、轻度干旱（–0.5 MPa））、中度干旱（–0.9 MPa）和重度干旱（–1.5 MPa）]及复水处理对叶片的水分状况、光合、叶绿素荧光和解剖结构参数的影响。结果表明：（1）随干旱胁迫加剧,叶片相对含水率、水势、净光合速率（Pn）、蒸腾速率（Tr）、气孔导度（Gs）和胞间CO2浓度（Ci）均显著降低,而气孔限制值（Ls）显著增加;轻度胁迫下各光合参数以及轻中度胁迫下瞬时水分利用效率（WUE）均不受显著影响。复水后,各干旱处理叶片水分参数、Pn、Tr、Gs、Ci、WUE均比复水前提高,Ls比复水前降低;轻度胁迫复水后叶片水分和光合参数均优于对照,中度胁迫仅Ls未恢复到对照,重度胁迫复水后叶片水分和光合参数均未恢复。（2）随干旱胁迫加剧,叶片初始荧光（Fo）显著增加,而最大荧光（Fm）、最大光化学量子产量（Fv/Fm）和潜在光化学效率（Fv/Fo）均显著下降,且在轻度胁迫下均与对照显著差异。复水后,各干旱胁迫Fm、Fv/Fm和Fv/Fo比复水前提高,而Fo均略低于复水前,轻度胁迫复水后各叶绿素荧光参数均恢复到或优于对照,中度和重度胁迫复水后Fo未恢复到对照,且重度胁迫复水后Fv /Fm仅为0.75。（3）随干旱胁迫加剧,叶片厚度、上下表皮厚度、气孔密度、主脉导管直径均显著增加,叶片气孔器长度、宽度、开口面积、海绵组织厚度均显著降低,而栅栏组织厚度、栅海比和主脉厚度均表现为中度＞轻度＞对照＞重度。复水后,仅各干旱胁迫处理的气孔开口面积和主脉厚度比复水前显著提高;轻度胁迫复水后叶片结构参数也均恢复到或优于对照,中度胁迫复水后气孔开口面积仍显著低于对照,重度胁迫复水后气孔开口未能恢复打开,主脉厚度也低于对照。因此,青冈栎幼苗有耐旱性和旱后恢复能力,适合作为喀斯特地区的生态恢复树种,但在青冈栎幼苗抚育阶段应免受中度以上干旱胁迫（–0.9 MPa）,以利于其旱后恢复生长。     

不同生育期玉米叶片光合特性及水分利用效率对水分胁迫的响应

利用大型移动防雨棚开展了玉米水分胁迫及复水试验,通过分析玉米叶片光合数据,揭示了不同生育期水分胁迫及复水对玉米光合特性及水分利用效率的影响。结果表明:水分胁迫导致玉米叶片整体光合速率、蒸腾速率和气孔导度下降以及光合速率日变化的峰值提前;水分胁迫后的玉米叶片蒸腾速率、光合速率和气孔导度为适应干旱缺水均较对照显著下降,从而提高了水分利用效率,缩小了与水分充足条件下玉米叶片的水分利用效率差值;在中度和重度水分胁迫条件下,玉米叶片的水分利用效率降幅低于光合速率、蒸腾速率和气孔导度的降幅, 有时甚至高于正常供水条件下的水分利用效率;适度的水分胁迫能提高玉米叶片的水分利用效率,从而增强叶片对水分的利用能力,抵御干旱的逆境;水分亏缺对玉米光合速率、蒸腾速率及水分利用效率的影响具有较明显滞后效应,干旱后复水,光合作用受抑制仍然持续;水分胁迫时间越长、胁迫程度越重,叶片的光合作用越呈不可逆性;拔节-吐丝期水分胁迫对玉米叶片光合作用的逆制比三叶-拔节期更难恢复。     

拔节期复水对玉米苗期受旱胁迫的补偿效应

拔节期恢复充分供水可使苗期受旱程度不同的玉米的株高和地上部干重恢复到或接近一直充分供水的水平;复水后叶片水势在短期内可以接近对照的水平,并在较长时间内保持较低的渗透调节能力,同时复水可降低叶片气孔阻力和蒸腾强度,提高叶片光合速率和水分利用效率,表现出一定的补偿效应。     

2个种源栓皮栎对干旱及复水的光合生理响应

为了探究干旱复水对2个种源栓皮栎幼苗光合生理特性的影响,测定了不同水分处理(正常供水、轻度干旱、中度干旱和重度干旱)及复水处理下盆栽栓皮栎幼苗生长、叶片气体交换及叶绿素荧光参数。结果表明:随着干旱胁迫程度的加重,幼苗生长受到的抑制程度增加;气体交换参数净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)和水分利用效率(WUE)均呈下降的趋势,而气孔限制值(Ls)呈上升趋势,在重度干旱胁迫下气体交换参数变化幅度最大;叶片非光化学猝灭系数(NPQ)呈现先上升后下降的趋势,PSII潜在活性(Fv/Fo)、最大光化学效率(Fv/Fm)、电子传递速率(ETR)和实际光量子效率(ΦPSⅡ)均呈下降趋势。主要叶绿素荧光参数对干旱胁迫的响应与气体交换参数一致,即重度胁迫对光合电子传递造成了最严重的损伤。干旱后复水,导致栓皮栎光合生理参数不同程度的恢复。就种源地而言,老君山种源的幼苗在干旱胁迫下主要参数的变化程度大于北坡山种源的幼苗,且在复水后老君山种源幼苗恢复程度低于北坡山种源,表明北坡山种源的栓皮栎抗旱力和恢复力均强于老君山种源。     

干旱胁迫下转基因甘薯块根膨大期水分利用效率和生理代谢特征

以转Cu/Zn-SOD和APX基因及其非转基因甘薯进行盆栽试验,在甘薯块根膨大期进行正常供水(田间最大持水量的80%)、中度缺水(田间最大持水量的60%)和重度缺水(田间最大持水量的40%)3种水分处理,分别测定转基因植株和对照植株在薯块膨大期的第20天和第70天的抗氧化酶系统、可溶性糖含量、光合系统之间的差异,以及在不同水分胁迫处理下产量和水分利用效率之间的差异。以此研究外源基因的超表达是否可以提高甘薯的产量及水分利用效率。结果显示:(1)转基因甘薯(TS)的SOD、APX活性以及可溶性糖含量均高于非转基因对照株(NT),但POD活性低于NT;TS和NT植株的APX活性、可溶性糖含量、净光合速率以及蒸腾速率均随干旱胁迫加重呈递减趋势。(2)干旱胁迫70d时,TS和NT植株光合参数均较胁迫20d时降低,且TS和NT间的净光合速率没有明显差异。(3)TS和NT两株系的块根产量在中度胁迫下最高而在重度胁迫下最低,而TS具有较高的块根产量且在重度胁迫下产量降低幅度较小。(4)TS的气孔导度和蒸腾速率显著低于NT,且TS的水分利用效率较NT更高。研究表明,Cu/Zn-SOD和APX基因可以显著增加干旱胁迫下甘薯块根膨大期的SOD、APX活性和可溶性糖含量,提高其水分利用效率,从而减轻干旱胁迫对产量的影响。     

高温干旱复合胁迫及复水对刺槐幼苗水分运输的影响

近年来, 随着全球变暖, 部分地区干旱情况加重, 且高温干旱同时发生的概率增加, 对植物的生长与分布产生重要影响。采用室内模拟方法, 研究高温干旱复合胁迫对刺槐幼苗水分运输的影响。主要结果表明: 随胁迫程度增加, 比导率(K_s)、导水率(K_h)下降, 刺槐幼苗水分运输受阻, 40 ℃下田间持水量40%时 K_h、K_s 仅为对照的3.6%和5.3%; 气孔导度、蒸腾速率则在33 ℃下田间持水量70%时达到最大, 40 ℃下田间持水量40%时有所下降但仍高于对照; 复水后的补偿效应随胁迫的增加而降低, 轻度单一胁迫下各项指标在复水后均有所恢复, 但胁迫程度过大以及复合胁迫下补偿效应不明显。单一胁迫与复合胁迫之间存在差异, 高温干旱复合胁迫对刺槐幼苗水分运输影响较大, 且复水之后补偿效应不明显。     

水分胁迫下天然次生灌木山桃和山杏光合气体交换特征

以半干旱黄土丘陵区3年生天然次生灌木山桃(Prunus davidiana)和山杏(Prunus sibirica)为试验材料,采用充分供水、正常供水、轻度胁迫、中度胁迫和重度胁迫5种水分处理,比较了水分胁迫对山桃和山杏光合气体交换参数的影响.结果表明:山桃和山杏的净光合速率(Pn)、胞间CO2浓度(Ci)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)和水分利用效率(WUE)在不同水分处理之间差异显著.随着水分胁迫的缓解,山桃和山杏的Pn日变化曲线逐渐从单峰型转变成不明显的双峰型;重度水分胁迫下,Pn受到明显抑制,一直维持在较低水平;Pn在轻度或中度水分胁迫下出现最大值,且山桃的日均Pn要高于山杏;Pn降低的原因上午表现为气孔限制因素,而下午则以非气孔限制因素为主.山桃和山杏的Ci日变化规律与Pn基本相反,它们的Tr日变化在轻度和中度水分胁迫下为双峰曲线,并以正常供水条件下日均Tr最大;不同程度水分胁迫下,山桃、山杏的Gs日变化表现出相似的变化规律,且气孔都出现了过早关闭的现象.适度的水分胁迫能够提高山桃、山杏的水分利用效率,同时也降低了Pn和Tr.研究发现,山桃和山杏在水分胁迫下能通过较大幅度降低蒸腾速率来提高其水分利用效率,从而增强其适应干旱环境的能力,它们在黄土丘陵区具有较广阔的发展潜力.     

水分胁迫对2种科尔沁沙地植物光合和水分利用特性的影响

选用内蒙古科尔沁沙地1年生植物狗尾草(Setaria viridis)和沙米(Agriophyllum squarrosum)为材料,采用盆栽方法研究了它们在不同土壤水分处理下的光合参数和水分利用效率的日变化特征及其与环境因子的相关关系。结果表明,狗尾草和沙米的净光合速率日变化曲线在充分供水条件下均呈单峰型,在轻度干旱胁迫下均呈双峰型,而在重度干旱胁迫下分别呈双峰型和左偏单峰型。狗尾草和沙米的蒸腾速率在不同水分处理下都近似呈双峰型曲线,然而变化程度却不相同。重度干旱胁迫下,狗尾草日平均净光合速率(11.52μmol.m-2.s-1)和蒸腾速率(3.62 mmol.m-2.s-1)分别比相应充分供水处理增加7%和43%,而沙米的日平均净光合速率(7.07μmol.m-2.s-1)和蒸腾速率(5.56 mmol.m-2.s-1)则分别较相应充分供水处理降低13%和36%。重度干旱胁迫下,狗尾草水分利用效率(2.84 mmol.mol-1)比相应充分供水处理降低3.1%,而沙米水分利用效率(1.14mmol.mol-1)则较充分供水处理提高了34%。光合速率下降在充分供水条件下主要是由气孔调节,但在轻度干旱胁迫和重度干旱胁迫处理下非气孔因素调节却起到十分重要的作用。在重度干旱胁迫下,狗尾草仍具有显著高于沙米的的净光合速率和水分利用效率,这可能是其仍然能够在固定沙地分布的原因之一。     

干旱胁迫及复水对香樟幼树生理特性及生长的影响

通过盆栽和持续干旱处理研究了轻度干旱(持续干旱2~4d)、中度干旱(持续干旱6~8d)和重度干旱胁迫(持续干旱10~16d)及复水对香樟(Cinnamomum camphora)幼树生理特性和生长的影响,为香樟育苗、造林及合理的水分管理提供理论依据。结果显示:(1)干旱胁迫下香樟幼树地径生长量(Zd)和树高生长量(Zh)受到了抑制;轻度、中度干旱处理(土壤体积含水量从正常状态下降到7%)下叶片相对含水量(LRWC)与对照差异不显著,重度干旱处理(土壤体积含水量下降到3%)下显著低于对照。(2)轻度、中度干旱处理的超氧阴离子和过氧化氢含量与对照无显著差异,重度干旱处理较对照显著上升。(3)在活性氧酶促清除系统中,超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)活性在轻度干旱时显著上升,而过氧化氢酶(CAT)活性在重度干旱时才显著上升,在复水48h后3种酶活性均恢复到对照水平。(4)在轻度、中度干旱处理中叶片丙二醛(MDA)含量无显著变化,而在重度干旱下显著升高,且复水48h后未见显著降低。(5)在渗透调节物质中,轻度干旱时可溶性蛋白(SP)含量开始显著升高,中度干旱时可溶性糖(SS)含量显著升高,重度干旱时脯氨酸(Pro)含量显著上升;复水48h后Pro含量显著降低,而可溶性蛋白和可溶性糖含量无显著变化。研究发现,香樟幼树在轻度干旱胁迫下能通过自身抗氧化酶系统和渗透调节物质维持正常生长,而在中度和重度干旱胁迫条件下,其水分生理状况变差,膜系统遭受伤害,酶活性受到抑制,最终导致其形态生长和地上部分生物量积累受限。     

油松幼苗对干旱胁迫的生理生态响应

在适宜水分(田间持水量为80%)、轻度干旱(60%)、中度干旱(40%)和重度干旱(20%)4种土壤水分条件下研究了油松的生理生态特征,结果显示; 油松各器官(根、茎、叶)的干物质积累量、干物质积累总量、相对生长率、株高和基径均表现为适宜水分＞轻度干旱＞中度干旱＞重度干旱,而根冠比大小顺序与其相反.气体交换参数(净光合速率、气孔导度、蒸腾速率) 随干旱程度的加剧显著下降,并且净光合速率的下降主要受气孔因素限制.油松的瞬时水分利用效率和长期水分利用效率(稳定碳同位素含量,δ13C)表现适宜水分＜轻度干旱＜中度干旱＜重度干旱,而且中度和重度干旱显著提高油松的水分利用效率.另外,单位干重叶片氮元素含量(N%)随胁迫增加呈下降趋势,而单位干重碳元素含量(C%)却与之相反,从而导致碳氮比随胁迫增加而增加,并且我们的结果显示光合速率与氮含量存在显著正相关. 结果表明,油松可以通过调节自身生长特征、生物量分配模式和叶片营养元素的含量及提高水分利用效率而增强应对干旱胁迫的能力.     

Heterologous expression of AtPAP2 in transgenic potato influences carbon metabolism and tuber development

Changes in carbon flow and sink/source activities can affect floral, architectural, and reproductive traits of plants. In potato, overexpression (OE) of the purple acid phosphatase 2 of Arabidopsis (AtPAP2) resulted in earlier flowering, faster growth rate, increased tubers and tuber starch content, and higher photosynthesis rate. There was a significant change in sucrose, glucose and fructose levels in leaves, phloem and sink biomass of the OE lines, consistent with an increased expression of sucrose transporter 1 (StSUT1). Furthermore, the expression levels and enzyme activity of sucrose-phosphate synthase (SPS) were also significantly increased in the OE lines. These findings strongly suggest that higher carbon supply from the source and improved sink strength can improve potato tuber yield.     

滴灌频率和灌水量对榆林沙土马铃薯产量、品质和水分利用效率的影响

针对陕北榆林沙土马铃薯农田灌溉不合理的问题,采用滴灌水肥一体化技术,设置4 d(D₁)、8 d(D₂)和10 d(D₃)3个滴灌频率及60%ET_c(W₁,ET_c为作物需水量)、80%ET_c(W₂)和100%ET_c(W₃) 3个灌水量水平,共9个处理,在生育期内对马铃薯生长、产量和品质等指标进行观测,分析马铃薯各指标对不同灌水处理的响应规律.结果表明: 同一滴灌频率下,W₃处理的株高、叶面积指数、干物质、产量和经济效益高于W₁和W₂处理;W₁处理的灌溉水利用效率(IWUE)最高,而水分利用效率受灌水量的影响不显著;W₃处理下产量达43442 kg·hm^-2,比W₁和W₂处理分别高23.3%和11.6%;W₃处理下纯收益达23492元·hm^-2,比W₁和W₂分别高40.4%和18.7%;W₃处理的块茎淀粉和维生素C含量最大,还原糖含量最小,分别为14.4%、18.54 mg·(100 g)^-1 FW和0.7%.相同灌水量下,低、中灌水水平下D₁处理的产量、IWUE、淀粉和维生素C含量最高,还原糖含量最低;高灌水水平下D₂处理的产量、IWUE、纯收益、淀粉和维生素C含量最高,还原糖含量最低,分别为46572 kg·hm^-2、23.04 kg·m^-3、26622元·hm^-2、14.6%、19.53 mg·(100 g)^-1 FW和0.7%.从滴灌频率和灌水量的交互作用来看,D₂W₃的产量和品质均达到最高;主成分分析法得出D₂W₃处理得分最高.因此,D₂W₃(8 d,100%ET_c)处理高产优质,且水分利用效率较高,为最佳滴灌频率和灌水量.研究结果可为陕北榆林沙土马铃薯高产高效优质生产中灌溉制度的制定提供依据.     

Combined effects of selenium and drought on photosynthesis and mitochondrial respiration in potato.

The possible effects of selenium (Se) foliar spraying and drought were studied for 3 months in potato (Solanum tuberosum L.) cultivar Desiree in Ljubljana, Slovenia. Four combinations of treatments were conducted: well-watered plants with and without Se foliar spraying, and drought exposed plants with and without Se foliar spraying. The following parameters were monitored 2 and 4 weeks after treatments: net photosynthesis, transpiration rate, quantum yield of photosystem II (PSII), and respiratory potential measured by electron transport system activity. After 3 months of treatments, leaf water potential and tuber yield were determined. The content of Se in tubers was measured after harvesting time. Several effects of drought and Se foliar spraying and their combinations were found. Net photosynthesis and respiratory potential were lower in drought exposed plants 4 weeks after treatments. Se induced higher respiratory potential in the leaves 4 weeks after treatments. Higher efficiency of energy conversion in PSII, expressed by a higher effective quantum yield, was observed in Se treated plants 2 weeks after treatments. Foliarly applied Se was efficiently absorbed by plant leaves and transported to the tubers.     

连作马铃薯植株库源关系及其对块茎产量的调节机理

甘肃中部沿黄灌区是国内重要的加工型马铃薯生产基地和种薯繁殖基地,但集约化生产带来的连作障碍已严重影响到产业的健康发展.为揭示马铃薯连作障碍机理,本研究通过田间试验,设置马铃薯连作年限为0～5年的处理,研究了马铃薯植株库容量、库活性和源活性对连作的响应特征及其对块茎产量的调节机制.结果表明: 短期连作(1～2年)条件下块茎产量较非连作(0年)无显著变化,长期连作(3～5年)显著下降28.6%～32.8%,单薯质量降低是导致块茎产量下降的直接原因.长期连作马铃薯库容量较非连作显著降低38.4%～53.0%.长期连作导致块茎形成推迟,同时单薯干物质积累量降低.长期连作也显著降低马铃薯源活性,与非连作相比,株高、主茎分枝数、叶绿素含量和叶片干物质量均显著下降,根系形态发育受到抑制,根系活力显著下降28.6%～63.1%,叶片RuBP羧化酶和蔗糖磷酸合成酶活性分别显著下降52.6%～64.6%和26.3%～53.4%.长期连作条件下马铃薯源端生产性能降低导致同化产物减少,花后阶段向块茎的输入不足,降低块茎产量.库源关系失衡是甘肃中部沿黄灌区长期连作马铃薯产量大幅降低的原因.     

Simultaneous boosting of source and sink capacities doubles tuber starch yield of potato plants

An important goal in biotechnological research is to improve the yield of crop plants. Here, we genetically modified simultaneously source and sink capacities in potato (Solanum tuberosum cv. Desirée) plants to improve starch yield. Source capacity was increased by mesophyll‐specific overexpression of a pyrophosphatase or, alternatively, by antisense expression of the ADP‐glucose pyrophosphorylase in leaves. Both approaches make use of re‐routing photoassimilates to sink organs at the expense of leaf starch accumulation. Simultaneous increase in sink capacity was accomplished by overexpression of two plastidic metabolite translocators, that is, a glucose 6‐phosphate/phosphate translocator and an adenylate translocator in tubers. Employing such a ‘pull’ approach, we have previously shown that potato starch content and yield can be increased when sink strength is elevated. In the current biotechnological approach, we successfully enhanced source and sink capacities by a combination of ‘pull’ and ‘push’ approaches using two different attempts. A doubling in tuber starch yield was achieved. This successful approach might be transferable to other crop plants in the future.     

Translocation of Assimilates Within and Between Potato Stems

Three aspects of translocation in potato were examined: (i)translocation within stems (ii) translocation between individualstems of a plant (iii) translocation between tubers followinginjection of ¹⁴C sucrose into a single daughter tuber. Assimilatesexported from single leaves of evenly illuminated potato stemsremained confined to the same side of the stem as the sourceleaf in a pattern consistent with the internal arrangement ofvascular bundles in the stem, and tubers borne on stolons verticallybelow the source leaf contained higher concentrations of ¹⁴Cthan those on the opposite side. Consequently ¹⁴C import intothe tubers bore little relationship to tuber growth rates. However,alteration of source/sink relations by pruning stems to a singlesouce leaf resulted in an even distribution of ¹⁴C throughoutthe vascular bundles of the stem and ¹⁴C import into the tubersbore a stronger relationship to tuber growth rates than to thephyllotactic relationship of the tubers with the source leaf. Labelling one stem of a potato plant resulted in little or nomovement of ¹⁴C into tubers on other unlabelled stems. However,removal of the unlabelled stems at ground level induced a significantmovement of ¹⁴C from the labelled stem to the tubers on unlabelledstems, this movement occurring via the mother tuber. Shadingthe unlabelled stems had less effect than stem removal. ¹⁴C sucrose injected into single daughter tubers was translocatedto other tubers on the same stem and also to tubers on a secondstem at the opposite end of the mother tuber. The sucrose wasconverted to starch in these tubers. The results favour the view that each potato stem functionsas an independent unit with potential for assimilate redistributionwithin a stem but with little or no carbon exchange occurringbetween stems, unless under severely altered source/sink patterns. Assimilates, ¹⁴C, autoradiography, potato (Solanum tuberosum L.), tuber growth     

施肥对旱地全膜覆盖垄沟种植马铃薯耗水特征及产量的影响

用化肥减量和分期施肥、增施有机肥来替代化肥是提高半干旱区全膜覆盖垄沟种植马铃薯水、肥利用效率的有效途径.在4年大田定位试验基础上,设置传统施肥(F)、化肥减量25%花期追施(DF)、化肥减量50%花期追施并增施有机肥(OF)3种养分管理模式,通过测定马铃薯不同生育期的土壤含水量和产量,计算阶段耗水量和水分利用效率,研究施肥方式对半干旱区马铃薯耗水过程的调控及其对产量和水分利用效率的影响.结果表明: 马铃薯花期的土壤贮水量DF最高,但处理间差异不显著;花后DF和OF的耗水深度较F有明显增加趋势.与F相比,2011—2014年DF花前耗水量显著下降,花后耗水量分别增加了36.2%、23.0%、24.8%和19.0%;OF未显著降低马铃薯花前耗水,但2011、2012年花后耗水量增加了20.7%和16.3%.DF的马铃薯块茎产量在2012—2014年较F平均增加2595.1 kg·hm^-2,水分利用效率(WUE)在2013、2014年分别显著增加14.4%和6.3%,达到显著差异;OF在2011—2014年平均马铃薯块茎产量较F增加了2945 kg·hm^-2,且WUE在2012—2014年显著高于F.DF和OF均能显著调节马铃薯花前花后耗水量,使马铃薯块茎产量、水分利用效率增加,但OF的增加幅度更大.     

西北半干旱区深旋松耕作对马铃薯水分利用和产量的影响

探明深旋松耕作技术(VRT)对西北黄土高原半干旱区马铃薯阶段性耗水、个体和群体生长状况、产量、水分利用效率和经济收益的影响,可为寻求抗旱增产、资源高效利用的耕作方法提供依据.本研究采用随机区组设计,于2016和2017年设置旋耕15 cm (TT)、深松40 cm (DLT)、深旋松耕40 cm (VRT) 3种耕作方式,测定马铃薯不同生育时期0～200 cm土层土壤贮水量、叶片SPAD值、叶面积指数、植株干物质量和产量等指标,计算阶段耗水量、水分利用效率(WUE)、商品率、商品产量、纯收益和新增收益等指标,探究深旋松耕作对马铃薯生产效率和经济效益的影响.结果表明: 与TT和DLT相比,VRT能显著促进马铃薯在盛花期和块茎膨大期的耗水,2016和2017年分别较DLT、TT增加了46.7、35.7和27.2、47.3 mm.由于VRT促进马铃薯耗水,叶片SPAD值、干物质量和叶面积指数均显著提高,证明它能促进马铃薯个体和群体发育.基于较高的个体和群体生长量,VRT的马铃薯块茎产量显著提高,分别在2016和2017年较DLT和TT增加了156.8%、47.8%和24.8%、41.0%,WUE相应地提高了92.3%、19.2%和18.9%、26.6%.深旋松耕作使马铃薯商品薯产量显著增加,纯收益和新增纯收益显著提高,在2016和2017年分别达到 12631.9、11019.1和29498.3、18245.5元·hm^-2.深旋松耕作促进马铃薯花期和块茎膨大期耗水,使马铃薯叶片SPAD值、干物质量和叶面积指数显著提高,导致块茎产量和水分利用效率明显升高,并提高了商品薯产量和纯收益,是适宜于西北黄土高原半干旱区马铃薯种植的耕作技术.     

Overriding the co-limiting import of carbon and energy into tuber amyloplasts increases the starch content and yield of transgenic potato plants

Transgenic potato (Solanum tuberosum) plants simultaneously over-expressing a pea (Pisum sativum) glucose-6-phosphate/phosphate translocator (GPT) and an Arabidopsis thaliana adenylate translocator (NTT1) in tubers were generated. Double transformants exhibited an enhanced tuber yield of up to 19%, concomitant with an additional increased starch content of up to 28%, compared with control plants. The total starch content produced in tubers per plant was calculated to be increased by up to 44% in double transformants relative to the wild-type. Single over-expression of either gene had no effect on tuber starch content or tuber yield, suggesting that starch formation within amyloplasts is co-limited by the import of energy and the supply of carbon skeletons. As total adenosine diphosphate-glucose pyrophosphorylase and starch synthase activities remained unchanged in double transformants relative to the wild-type, they cannot account for the increased starch content found in tubers of double transformants. Rather, an optimized supply of amyloplasts with adenosine triphosphate and glucose-6-phosphate seems to favour increased starch synthesis, resulting in plants with increased starch content and yield of tubers.     

黄土高原西部旱农区不同品种马铃薯集雨限灌效应

通过大田试验研究了集雨限灌对同薯23号和大西洋两个马铃薯品种的补灌效应.结果表明：集蓄雨水在苗期补灌能显著提高旱作马铃薯的产量,且大西洋增产幅度高于同薯23号;在薯块膨大期补灌同薯23号的产量增加不显著,而大西洋减产.低额补灌（补灌45 mm）有利于同薯23号水分利用效率（WUE）和灌水利用效率（IWUE）的提高.大西洋苗期补灌的WUE和IWUE均高于薯块膨大期.补灌提高了同薯23号的大薯率、中薯率和单株薯产量,降低了小薯率, 但绿薯率、烂薯率有所增加;大西洋的大薯率和小薯率增加,中薯率稍有下降,烂薯率增加.