杨品种‘84K’光合生理的不同过程对干旱和复水的响应

以杨品种‘84K’(Populus alba×P. glandulosa)为材料,对其干旱胁迫及复水后光合生理特性的变化进行了研究。结果显示,在干旱胁迫及复水过程中,杨品种‘84K’光合作用相关的主要反应对此过程响应不同步。在干旱胁迫过程中,‘84K’的羧化反应速度、气孔导度(Gs)、叶肉导度(Gm)均显著下降,但前者下降幅度小于后两者,此时的光合作用主要受Gs和Gm制约。复水之后,Gm很快得到恢复,而光化学淬灭过程、羧化反应速度均没有恢复到对照水平,此时是光化学淬灭和(或)羧化反应制约了‘84K’的碳固定及光合作用。     

优质鲜食型甘薯新品种‘徐薯32’的选育及特性分析

甘薯新品种‘徐薯32’是以品质性状良好的‘徐薯55-2’为母本、‘红东’为父本,经有性杂交培育而成。该品种于2015年通过河南省农作物品种审定委员会审定。通过对‘徐薯32’农艺性状特征、生产力、抗病性、品质性状等进行研究,结果表明:‘徐薯32’地上部短蔓,薯块萌芽性好,耐贮藏,熟食口感佳;抗黑斑病,中抗根腐病与茎线虫病;鲜薯产量与对照‘徐薯22’相当,薯干和淀粉产量较对照分别增产15.24%和18.99%;‘徐薯32’块根主要营养物质含量均高于‘徐薯18’,其淀粉最高粘度值与崩解值较‘徐薯18’分别高6.52%和12.40%,糊化温度则略低于‘徐薯18’;淀粉粒径表面积与体积分布呈三峰、数目分布呈单峰,三类分布中淀粉颗粒总平均粒径均低于‘徐薯18’,降低幅度分别为12.22%、13.18%和2.22%。因此,‘徐薯32’具有良好的农艺性状与品质特性,可为鲜食型甘薯品种改良和应对市场需求奠定基础。     

盐胁迫对杨树幼苗叶片光合色素及气体交换特征的影响

以‘小胡24杨’和‘吴屯杨’为材料,研究了盐胁迫对杨树幼苗叶片光合色素及气体交换参数的影响。结果表明:短期盐处理下,2个杨树品种幼苗叶片的Chla、Chlb和Car含量都有所升高,其中,在pH值较低的盐处理下叶片光合色素的增加不明显,而pH值较高的盐处理下叶片Chla、Chlb显著增加,但pH值过高使叶片光合色素有下降趋势;气体交换参数Pn、Tr、Gs随着盐溶液pH值的升高而逐渐降低,Ls先升高后降低,Ci先降低后升高,即低pH值的盐处理下,杨树幼苗叶片光合下降的主要原因是气孔因素,而高pH值的盐处理下,叶片光合下降的主要原因是非气孔因素;相对于‘吴屯杨’,‘小胡24杨’对盐处理溶液的pH值更为敏感。     

施用不同氮、磷、钾肥和有机肥对‘红阳’猕猴桃生长及产量的影响

为阐明施肥与猕猴桃产量、品质的关系,优化施肥配方,以猕猴桃品种‘红阳’(Actinidia chinensis‘Hongyang’)为试验材料,采用田间小区栽培方法研究了不同施肥处理对‘红阳’植株生长、叶片光合特性及果实产量的影响。研究结果显示,N、P、K任何一种元素的缺乏均会影响植株生长并降低果实产量;均衡施用N、P、K肥可以提高叶片光合作用,促进植株新梢和主干茎的生长,从而提高果实产量;如果N和K比例过大则会降低叶片气孔导度、胞间CO2浓度和净光合速率,从而减少果实产量;增施有机肥对提高果实产量效果不显著,但可以提高单果重,过量施用有机肥则会显著降低产量。本研究结果表明,均衡施用N、P、K并配施一定的有机肥(N 250 g/株、P2O5250 g/株、K2O 250 g/株、有机肥6 kg/株)能显著促进植株的生长并提高果实产量。氮、磷、钾肥与有机肥配合施用是提高猕猴桃果园养分管理的有效方法。     

等渗盐分与水分胁迫对三角叶滨藜和玉米光合作用的影响

以溶液培养的三角叶滨藜(Atriplex triangularis)和玉米(Zeamays)为材料,测定了等渗的盐分和水分胁迫对2种植物光合作用的短期影响。结果表明:等渗的水分和盐分胁迫均会造成三角叶滨藜和玉米净光合速率(Pn)的降低,而且随着胁迫程度的增强,水分胁迫引起Pn下降的幅度要明显高于等渗的盐分胁迫;在较低渗透胁迫强度下,2种胁迫导致光合速率下降的主要原因是气孔限制;但在环境溶液渗透势为-1.0MPa时,水分胁迫对光合作用的影响逐渐转化成非气孔限制,而盐胁迫仍然是气孔限制起主要作用;由此可见,等渗透势的水分胁迫对2种植物光合系统的影响要明显大于盐分胁迫。     

干旱胁迫下油橄榄品种光合特性研究

为揭示油橄榄(Olea europaea L.)耐旱性与光合特性之间的关系,以筛选出的适宜于半干旱川西南地区种植的7个引进油橄榄品种为供试材料,采用盆栽模拟干旱胁迫的方法,研究持续干旱胁迫对其光合特性的影响。结果表明:(1)随着干旱胁迫程度加剧,7个油橄榄品种叶片相对含水量均显著降低,至干旱胁迫后期(25d),各品种叶片均出现大幅失水,其中品种‘科拉蒂’失水率最高(45.79%),而品种‘小苹果’失水率最低(25.52%),说明‘小苹果’叶片在干旱胁迫下较其他油橄榄品种具有更高保水能力。(2)随着干旱胁迫程度加剧,7个油橄榄品种叶片光合色素含量均不同程度降低,表明光合色素分解量大于合成量;干旱胁迫持续25d时,品种‘豆果’的叶绿素a和叶绿素b含量下降幅度最大(P0.05),品种‘皮削利’类胡萝卜素含量下降幅度最大(P0.05),而品种‘小苹果’叶绿素a含量下降幅度最小。(3)随着干旱胁迫的持续进行,各油橄榄品种叶片净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)和胞间CO2浓度(Ci)均不同程度降低,而水分利用效率(WUE)则呈上升趋势;干旱胁迫期间,品种‘佛奥’的Pn、Tr和Ci以及‘皮削利’的Gs降幅均高于其他品种,而‘小苹果’的Pn、Gs和Ci降幅均为最小且WUE上升幅度最大。研究发现,在持续干旱胁迫条件下,油橄榄幼苗叶片均大幅失水,光合色素结构被破坏、色素分解、含量降低,同时气孔关闭蒸发减少,光合作用减弱,而供试油橄榄品种中‘小苹果’对干旱胁迫的适应性最强,适宜于在半干旱的川西地区种植。     

高温胁迫对‘黄冠’、‘翠玉’梨耐热生理指标及相关基因表达的影响

为探讨高温胁迫对梨树的影响,对2年生‘黄冠’(Pyrus pyrifolia‘Cuiguan’)、‘翠玉’(P.bretschneideri×P.pyrifolia)盆栽苗胁迫后叶片的抗氧化物质、抗氧化酶、渗透物质和激素的变化进行了测定,利用q RT-PCR分析了叶片中抗性基因的表达。结果表明,在高温胁迫下,梨树叶片的叶绿素含量明显下降,而MDA含量则持续上升;梨叶片中的POD和CAT活性总体呈下降趋势,但‘黄冠’的POD和CAT活性均高于‘翠玉’;PRO含量随胁迫时间延长逐渐增加;ASA含量表现出先上升后下降,且‘黄冠’的ASA含量高于‘翠玉’;IAA和ABA含量都随胁迫时间的延长呈下降趋势,但‘黄冠’的IAA和ABA含量比‘翠玉’高。q RT-PCR结果表明,叶片中相关基因的表达量与对应的ASA、IAA和ABA含量变化趋势基本一致。因此,‘黄冠’比‘翠玉’抗高温性能强,且高温处理第4天为‘黄冠’和‘翠玉’梨的生理变化转折点。     

月季‘绿萼’花器官发育相关microRNA的鉴定及分析

利用高通量测序技术,构建了中国古老月季‘绿萼’(Rosa chinensis ‘Viridiflora’)和‘月月粉’(R.chinensis‘Old Blush’)花蕾期的microRNA(miRNA)文库,并对其进行了测序和序列分析。结果显示,在‘绿萼’文库中,鉴定到已知的miRNA成熟体39个,miRNA前体42个;预测到新的miRNA成熟体56个,前体57个。在‘月月粉’文库中,鉴定到已知RNA成熟体39个,已知miRNA前体40个;预测到新的miRNA成熟体53个,前体57个。与‘月月粉’相比,‘绿萼’中差异表达的miRNA有31个,其中17个上调、14个下调。荧光定量PCR实验结果表明,miR156、miR398和miR535在2种月季的花蕾期表达上调,而miR167、miR172和miR396表达下调。进一步检测miR172和miR156在2种月季不同花器官中的表达差异,发现miR172在‘绿萼’的花瓣、雌、雄蕊中表达显著下调,提示miR172可能通过负调控其靶基因RcAP2的表达,在‘绿萼’花器官发育过程中起重要作用。     

杨品种‘84K’光合生理的不同过程对干旱和复水的响应

以杨品种‘84K’（Populus alba×P.glandulosa）为材料,对其干旱胁迫及复水后光合生理特性的变化进行了研究。结果显示,在干旱胁迫及复水过程中,杨品种‘84K’光合作用相关的主要反应对此过程响应不同步。在干旱胁迫过程中,‘84K’的羧化反应速度、气孔导度（G_s）、叶肉导度（G_m）均显著下降,但前者下降幅度小于后两者,此时的光合作用主要受G_s和G_m制约。复水之后,G_m很快得到恢复,而光化学淬灭过程、羧化反应速度均没有恢复到对照水平,此时是光化学淬灭和（或）羧化反应制约了‘84K’的碳固定及光合作用。     

NaCl胁迫对杂交狗牙根品种‘苏植2号’和‘Tifgreen’生长及Na＋和K＋积累的影响

对0（对照）和20g·L-1NaCl胁迫条件下杂交狗牙根（Cynodondactylon×C.transvaalensis）品种‘苏植2号’（‘SuzhiNo.2’）和‘Tifgreen’不同部位的生长状况以及Na＋和K＋积累的差异进行了研究,并分析了2个品种间Na＋、K＋转运调控机制的差异。结果显示：在NaCl胁迫条件下,2个品种的叶片相对枯黄率、地下茎和根系的相对干质量、叶片和根系的Na＋含量和Na＋/K＋比以及钠钾选择性转运系数增加;修剪茎叶及冠层和地上部的相对干质量、植株相对总干质量以及叶片和根系的K＋含量均降低,但茎叶含水量无显著变化。NaCl胁迫条件下,不同土层中2个品种的根系相对干质量均不同程度增加,且20-40和40-60cm土层中根系干质量的增幅大于0-20cm土层;在0-20cm土层中2个品种根系的分配比例均有所降低,而在20-40和40-60cm土层中则不同程度提高。与‘Tifgreen’相比,NaCl胁迫条件下‘苏植2号’叶片相对枯黄率、Na＋含量和Na＋/K＋比更低,修剪茎叶及冠层和地上部的相对干质量、植株相对总干质量、叶片K＋含量和钠钾选择性转运系数更高;在20-40和40-60cm土层中‘苏植2号’根系相对干质量显著高于‘Tifgreen’,根系分配比例总体也高于‘Tifgreen’。综合比较结果表明：‘苏植2号’的抗盐性强于‘Tifgreen’,可能与其深层根系分配量更高和钠钾选择性转运能力较强有关。     

高温对水稻开花期剑叶抗氧化酶活性及基因表达的影响

以杂交水稻‘Ⅱ优838’为研究材料,检测了高温胁迫下‘Ⅱ优838’开花期剑叶中叶绿素含量、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)和过氧化物酶(POD)活性及SOD、CAT、POD基因的表达水平。结果显示,高温胁迫使‘Ⅱ优838’剑叶中叶绿素含量及叶绿素a和叶绿素b含量的比值(Chl a/Chl b)降低且下降幅度显著低于‘冈优725’(对照);SOD和POD活性增高且增幅显著大于‘冈优725’,但CAT活性降低且降幅显著小于‘冈优725’;热胁迫使‘Ⅱ优838’剑叶中SOD、CAT和POD基因的表达量显著增加。说明‘Ⅱ优838’在开花期遭遇高温胁迫后能保持较高的光合效率,并通过提高抗氧化保护酶的基因表达水平以维持较高的活性来应答高温胁迫,这为深入剖析水稻高温胁迫下的生理反应和适应机理提供了参考。     

有机及生态绿色栽培对猕猴桃果实品质的影响

以中华猕猴桃（Actinidia chinensis Planch.）品种‘H-1’为材料,研究有机栽培和生态绿色栽培模式对其可溶性固形物、总糖、总酸、Vc、氨基酸、矿物元素和香气等果实品质性状的影响。结果显示：生态绿色栽培的‘H-1’中,果实可溶性固形物、总糖和Vc含量比有机栽培的果实分别高出15.90%、26.30%和29.25%,其中Vc的差异最为明显;总酸含量与有机栽培种相差不大;有机栽培的‘H-1’中必需氨基酸的含量是生态绿色栽培种的1.69倍,且锌和钙的含量也高于生态绿色栽培,但钾元素含量相差不明显;生态绿色栽培的‘H-1’果实中可检出的果香成分比有机栽培多5种。研究结果表明栽培方式不同,猕猴桃果实品质表现出一定差异,可根据果实鲜食及加工用途的不同选择合适的栽培方式。     

子莲新品种‘武植子莲1号’和‘武植子莲2号’产量与营养品质分析

对子莲（Nelumbo nucifera Gaertn.）新品种‘武植子莲1号’和‘武植子莲2号’与其他12个主栽子莲品种的莲子产量和品质性状进行分析,并通过隶属函数分析法对他们的营养品质性状进行综合评价。结果显示：不同子莲品种的产量和营养品质性状差异显著,同一品种在不同发育时期莲子的可溶性糖和淀粉含量等营养指标差异较大;鲜莲子的可溶性糖含量显著高于成熟莲子,而蛋白质和淀粉含量显著低于成熟莲子。与12个主栽子莲品种相比,‘武植子莲1号’在产量上较为突出,成熟莲子的淀粉含量达52.15%,是生产天然淀粉的优良品种;‘武植子莲2号’鲜莲子的直链淀粉和支链淀粉含量低,可溶性糖含量达23.43%,适合鲜食。隶属函数分析结果表明,‘武植子莲1号’和‘武植子莲2号’的综合营养品质较好,具有很高的应用价值。     

优质鲜食黄肉猕猴桃新品种‘金圆’的选育及特性分析

‘金圆’是以种间杂交品种‘金艳’（Actinidia chinensis×A.eriantha）为母本、中华猕猴桃（A.chinensis Planch.）为父本,从回交F₁代群体中选育出的中熟黄肉猕猴桃新品种。通过对‘金圆’植物学性状、特异性、营养成分、贮藏性等进行研究,结果显示：‘金圆’果实为短圆形,单果重80~100 g,软熟时果肉橙黄色,质细味浓;‘金圆’的花瓣数和花丝数与母本‘金艳’接近,花冠直径和柱头数较‘金艳’分别增大了9.31%和52%,而花柄长度比‘金艳’短16.75%;萌芽率和果枝率略低于‘金艳’,但比‘海沃德’高出55.26%和43.33%;‘金圆’的可溶性固形物、总糖和可滴定酸含量与‘金艳’相当,但维生素C含量比‘金艳’高4.63%,是‘海沃德’的2.2倍;‘金圆’矿质元素含量丰富,P和K含量分别比‘金艳’高30.86%和22.53%,Mg含量比‘海沃德’高24.86%;‘金圆’的总氨基酸含量丰富（8 mg/g）,E/N和E/T值均高于‘金艳’和‘海沃德’,更接近于理想模式;‘金圆’在低温下（1~2℃,相对湿度90%~95%）贮藏150 d时,好果率在80%以上,200 d后,好果率仍有65%,贮藏性略低于‘金艳’,但显著高于‘海沃德’。利用Geo7-223分子标记扩增‘金圆’基因组得到3个条带,表明其与‘金艳’和‘金桃’在分子水平上具有一定差异。本研究表明‘金圆’具有良好的农艺性状和品质特性。     

花生抗旱性鉴定指标的筛选与评价

为确定鉴定花生(Arachis hypogaea)品种(系)抗旱性指标体系, 综合评价花生品种(系)的抗旱性, 在人工控水条件下, 通过盆栽试验, 测定了29个花生品种(系)苗期和花针期的株高、分枝数、生物累积量、叶片含水量和光合色素含量等与抗旱性有关的13个表观形态性状和生理性状的指标, 采用抗旱系数法和隶属函数值法, 对各指标性状进行了水分胁迫下的抗性评价和鉴定。结果表明, 29个花生品种(系)可划分为抗旱性较强、中等、较弱和不抗旱4类, 其中‘唐科8号’、‘冀花2号’、‘大唐油’、‘花育25号’、‘花育17号’、‘鲁花14号’、‘丰花1号’ 7个品种(系)具有较强的抗旱能力; 苗期同一品种(系)的主茎高、分枝数和生物累积量等形态指标和光合色素等生理指标的隶属函数值均有较大差别, 苗期各指标隶属函数值与品种(系)抗旱性无显著相关关系, 苗期单一形态指标不能作为鉴定品种(系)抗旱性的指标; 但苗期抗旱性综合评价值(D)与抗旱系数间存在显著相关关系, D的大小可作为抗旱性的鉴定指标。花针期形态指标和生理指标D值间, 以及各类指标D值与抗旱系数间均存在显著或极显著的相关关系, 此期植株形态指标、生理指标隶属函数值以及综合D值均可作为鉴定品种(系)抗旱性的指标。     

测墒补灌对不同穗型小麦品种耗水特性和干物质积累与分配的影响

在田间试验条件下, 以中穗型小麦(Triticum aestivum)品种‘山农15’和大穗型品种‘山农8355’为供试材料, 设置3个0-140 cm土层土壤相对含水量处理: W0 (拔节期65%, 开花期60%)、W1 (拔节期70%, 开花期70%)、W2 (拔节后8天70%, 开花后8天70%), 采用测墒补灌的方法补充土壤水分达到目标相对含水量, 对两个不同穗型小麦品种的耗水特性和干物质积累与分配进行了研究。结果表明: (1)两品种籽粒产量均以W0处理最低, ‘山农15’ W1和W2处理无显著差异, ‘山农8355’ W1处理显著高于W2处理; 两品种W1处理的水分利用效率和灌溉水利用效率均显著高于W2处理。‘山农15’ W1处理的籽粒产量和灌溉水利用效率分别显著低于和高于‘山农8355’的W1处理, 水分利用效率无显著差异; 两品种W2处理的籽粒产量、水分利用效率和灌溉水利用效率均无显著差异。(2)两品种总耗水量以W0处理最低, ‘山农15’ W1处理显著低于W2处理, ‘山农8355’两处理无显著差异; 两品种W1处理的土壤供水量及其占总耗水量的比例显著高于W2处理。‘山农15’ W1处理的总耗水量和灌水量占总耗水量的比例显著低于‘山农8355’, 土壤供水量占总耗水量的比例显著高于‘山农8355’; 两品种W2处理总耗水量, 土壤供水量及其占总耗水量的比例无显著差异。(3)两品种W1处理成熟期干物质积累量显著高于其他处理, W1处理提高了‘山农8355’开花后干物质积累量及其对籽粒的贡献率, 对‘山农15’无显著影响。‘山农15’ W1和W2处理成熟期干物质积累量显著低于‘山农8355’, 开花前贮藏同化物向籽粒的转运量和转运率、对籽粒的贡献率均显著高于‘山农8355’, 开花后干物质积累量及其对籽粒的贡献率低于‘山农8355’。综合考虑干物质积累与分配、籽粒产量、水分利用效率和灌溉水利用效率, W1处理是两品种节水高产的最佳土壤相对含水量处理。     

Photosynthetic characteristics in different peanut cultivars under conditions of drought and re-watering at seedling stage

Aims In China, peanut (Arachis hypogaea) is mainly cultivated in the semi-arid and rain-fed areas, and drought is the most prominent environmental stress to its growth. However, studies on the physiological responses of different peanut cultivars to drought and re-watering are lacking. Our objectives were to investigate the relationship between photosynthetic characteristics and drought tolerance, and to explore the ability to recover from drought damage in different peanut cultivars.
Methods A pot experiment was conducted with artificial water stress treatment, and the photosynthetic characteristics were determined in twelve peanut cultivars under the conditions of drought stress and re-watering at the seedling stage. The drought tolerance was assessed by drought resistance coefficient of biomass in seedling. The recovery capacity was assessed by compensatory growth of plant.
Important findings Five cultivars, including ‘Shanhua 11’, ‘Rugaoxiyangsheng’, ‘A596’, ‘Shanhua 9’, and ‘Nongda 818’, showed over-compensatory growth after re-watering, and their capacity of compensatory growth had significant positive correlation with drought tolerance (p < 0.01). The net photosynthetic rate (P_n), stomatal conductance (G_s), intercellular CO₂ concentration (C_i), maximum photochemical efficiency (F_v/F_m), PSII actual quantum yield (ΦPSII), and photochemical quenching coefficient (q_P) all decreased over the course of drought stress, and then increased following re-watering, with the amplitude of changes being smaller in the more drought tolerant cultivars. Seven days of drought did not result in significant differences in the photosynthetic characteristics among majority of the peanut cultivars tested (p > 0.05). After 14 days of drought, the values of photosynthetic variables differed significantly among the peanut cultivars with different drought tolerance (p < 0.05). The values of P_n, G_s, Φ_PSII, F_v/F_m, and q_P in the cultivars ‘Shanhua 11’, ‘Rugaoxiyangsheng’, ‘A596’, and ‘Shanhua 9’fully recovered five days after re-watering, while those in the cultivars ‘79266’, ‘ICG6848’, ‘Baisha 1016’, and ‘Hua 17’ did not fully recover even after 10 days of re-watering; the values of those photosynthetic variables were significantly greater (p < 0.05) in the more drought tolerant cultivars following re-watering. Correlation analysis showed that the drought tolerance was significantly and positively correlated with P_n, Φ_PSII, F_v/F_m, and q_P after 14 days of drought stress and after five days of re-watering, respectively (p < 0.01). Therefore, under drought stress at 40% of relative water content (RWC) for 14 days and after five days of re-watering at the seedling stage, the P_n, Φ_PSII, F_v/F_m, and q_P could be used for identifying the level of damage and recovery capacity of peanut cultivars. The cultivar ‘Shanhua 11’ can be used as a reference for drought adaptability identification in peanut.     

‘凤丹’生物量分配的季节动态及其受株龄和遮荫的影响

生物量分配动态研究对了解作物产量形成机制具有重要意义。‘凤丹’是以杨山牡丹（Paeonia ostii T.Hong et J.X.Zhang）为原种形成的新型木本油料作物,其产量形成机制尚不明确。本文采取破坏性取样策略,研究不同株龄‘凤丹’生物量分配的季节动态以及遮荫对产量的影响。结果显示,‘凤丹’生物量在果熟期达到最大值,总生物量随株龄增大而增加,但其增长速率趋势则相反。‘凤丹’根和茎的生物量分配在休眠期最大,而叶生物量分配最大值出现在果熟期;繁殖分配仅为3.24%~6.85%,但随株龄增大而增加（4年生果实生物量为（7.74 ±0.31）g/株,8年生果实生物量为（26.81 ±0.44）g/株）。‘凤丹’单株年同化总量为161.21~232.34 g,种子收获指数为2.71%~6.87%,收获指数与株龄呈正相关（R²=0.8178）。‘凤丹’营养生长和总生物量在遮荫条件下有所降低,但繁殖生物量和收获指数在30%遮阳处理中显著增加（种子增产3.66 g/株,产量提高389.36%）。本研究表明‘凤丹’年周期内的源与库结构呈动态变化,株龄对‘凤丹’的生物量分配及产量有明显效应,适度遮荫可提高‘凤丹’的产量。