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。     

大穗型和中穗型小麦品种光合特性的差异及其与粒重和产量的关系

选择大穗大粒型品种914391、鲁麦22（L22）和中穗中粒型品种济南17（J17）、鲁麦18（L18）,研究了不同穗粒型品种光合特性的差异及其与粒重和产量的关系。结果表明,大穗大粒型品种914391和Ｌ2叶光合速率、旗叶磷酸蔗糖合成酶活性显著高于中穗中粒型品种J17和L18,前者的单茎干重和开花后单茎、茎＋叶鞘、颖壳＋轴等器官的干物质向籽粒的转移量显著大于后者,为最终获得较高的单粒重和穗粒重奠定物质基础;中穗中粒型品种J17和L18的单位土地面积的穗数显著高于大穗大粒型品种914391和Ｌ2,以单位土地面积上旗叶平均光合速率与单茎数的乘积表示群体旗叶光合强度,J17和L18的群体旗叶光合强度、生物产量和经济系数均显著高于914391、L22,这是它们籽粒产量高的重要原因之了。     

玉米与籽粒苋不同种植模式下植物生长及Cd累积特征

为实现Cd污染农田边生产边修复的目标,采用田间原位修复的方式,将玉米与籽粒苋在Cd污染农田中以5种不同的间作模式种植: 交替宽窄行玉米宽行间作单行籽粒苋(T₁)、交替宽窄行玉米宽行间作双行籽粒苋(T₂)、等行距双行玉米间作单行籽粒苋(T₃)、等行距双行玉米间作双行籽粒苋(T₄)、玉米/籽粒苋等4行距间作(T₅),并以玉米(CK₁)和籽粒苋(CK₂)单作种植作为对照,探究不同间作结构配置对作物与超富集植物生长及Cd累积特征的影响.结果表明: 1)与CK₁相比,各间作模式单株玉米的籽粒产量呈增加趋势;T₁间作模式玉米的籽粒产量较CK₁增加10.5%,T₄和T₅间作模式玉米的籽粒产量较CK₁分别减少6.3%和5.4%,T₂和T₃间作模式基本稳产;间作籽粒苋地上部单株生物量及单位面积产量较CK₂分别显著减少69.5%～95.7%和83.9%～96.9%. 2)各间作模式玉米籽粒Cd含量较CK₁呈减少趋势,而间作籽粒苋Cd含量较CK₂呈增加趋势. 3)与CK₂相比,各间作模式籽粒苋的富集系数、转运系数、有效转运系数均呈增加趋势;间作籽粒苋地上部Cd的单株及单位面积提取量较CK₂分别显著减少40.4%～86.7%和70.4%～88.9%;各间作模式玉米与籽粒苋地上部Cd的单位面积提取总量高于单作玉米,但低于单作籽粒苋. 4)各间作模式玉米根际土有效态Cd含量及籽粒苋根际土总Cd、有效态Cd含量分别较单作玉米及单作籽粒苋呈增加趋势,但对非根际土没有显著影响.本研究中,T₁间作模式有利于玉米籽粒产量的提高,T₅间作模式有利于籽粒苋Cd提取量的最大化.     

富钾基因型籽粒苋主要根系分泌物及其对土壤矿物态钾的活化作用

通过试验,研究了2种供K水平对籽粒苋(Amaranthus spp.)富K基因型和一般基因型根系分泌物含量变化的影响,以及在低K胁迫时3个生长期两类基因型主要根系分泌物含量的变化特点,模拟了籽粒苋根系分泌物对土壤矿物态钾的活化作用.结果表明,籽粒苋根系分泌物中可溶性糖、氨基酸和有机酸含量随供K水平的升高而降低,且富K基因型根系分泌物中3种物质的分泌量始终大于一般基因型;在正常供K条件下,两基因型根系分泌能力相近,但在低K处理时,前者显著高于后者,差异显著;在2种供K水平下,根系有机酸分泌量在3种分泌物中占绝对优势,分别是可溶性糖和氨基酸分泌量的几十倍和几百倍.籽粒苋生长到50 d时,一般基因型根系可溶性糖、氨基酸和有机酸的分泌量较40 d时迅速降低.富K基因型根系分泌物中可溶性糖、氨基酸和有机酸含量在3个生长时期均大于一般基因型,且随着生长时间的延长,两基因型间可溶性糖、氨基酸和有机酸含量的差异明显增大.两类基因型在3个生长时期均以分泌有机酸为主,其占总分泌量的93%以上.籽粒苋根系分泌物处理后的土壤速效钾含量均高于清水对照处理,富K基因型在低K胁迫时的根系分泌物对土壤K的活化作用明显大于一般基因型.     

可降解螯合剂对镉胁迫下籽粒苋根系形态及生理生化特征的影响

采用盆栽试验研究了可降解螯合剂EDDS和NTA对镉胁迫下籽粒苋(Amaranthus hybridus L.)根系形态及生理生化特征的影响。结果表明:当螯合剂施入10 mg/kg的镉污染土壤后,籽粒苋根系生物量和总长等根系形态指标与对照无显著差异,过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性、谷胱甘肽(GSH)和可溶性蛋白含量显著上升。当螯合剂施入100 mg/kg的镉污染土壤后,籽粒苋根系生物量、总长、表面积、体积及侧根数比对照显著减少了12.30%—23.98%、17.01%—24.90%、41.87%—57.93%、16.46%—32.94%和23.48%—53.35%;EDDS的施入使籽粒苋根系POD、CAT活性、GSH和可溶性蛋白含量显著升高;而NTA施入后,根系中的POD活性比对照降低了4.12%—35.95%,并且CAT活性和可溶性蛋白含量在2 mmol/kg NTA处理下分别显著降低了14.66%—15.79%和26.81%—30.48%;EDDS和NTA施入后,GSH含量比对照显著升高了14.73%—65.65%和28.05%—84.10%。当镉处理浓度分别为10 mg/kg和100 mg/kg时,螯合剂的施入显著增强了籽粒苋根系对镉的吸收,比对照分别增加了40.76%—103.10%和15.03%—49.49%。因此,EDDS和NTA施入镉污染土壤后,通过影响籽粒苋根系形态和生理生化过程以响应重金属镉的胁迫。     

温室栽培西瓜座果期冠层光合作用日变化研究

在兰州春季塑料日光温室条件下研究了‘宝冠’和‘新金兰’两个品种西瓜(Citrullus lantus(Thunb．) Mansf．)冠层光合作用日变化特性。结果表明,日光温室两个西瓜品种间冠层光照分布和单叶光合作用日变化模式存在明显的差异,冠层光照条件影响各叶层的光合强度及其日变化态势。两品种冠层整体光合速率日动态呈单峰型,‘宝冠’的光合生产力高于‘新金兰’。‘宝冠’西瓜单叶光合速率较高,高效光合时间较长,且表现出午休特征。‘新金兰’西瓜单叶光合速率低,高效光合维持时间较短,未表现出明显午休特征。‘宝冠’光合作用的瞬时水分效率 (WUE)高于‘新金兰’,两品种上午的WUE高于下午,上层叶的WUE高于下层叶。     

不同氮素营养对黄麻叶片的光合作用、光呼吸的影响及光呼吸与硝酸还原的关系

不同硝态氮水平对黄麻叶片的光合强度、光呼吸强度、乙醇酸氧化酶及硝酸还原酶均产生显著的影响:除了光合强度以外,其余三者均随氮水平的增高而显著地增高;在低至正常氮水平范围内(1/4～1N),光合强度随氮水平的增高而增高,但在高硝态氮水平范围内(2～4N),光合强度有随氮水平的增高而略为下降的趋势。氨态氮水平的增高对光合强度、光呼吸强度、乙醇酸氧化酶活性也有影响:三者均随氮水平的增高而有所提高,但不如硝态氮处理的那样明显。在用氨态氮处理的植株中测不出硝酸还原酶的活性。用光呼吸抑制剂亚硫酸氢钠,α-羟基-2-吡啶甲烷磺酸(HPMS)及异烟肼(INH)真空渗入黄麻叶圆片以抑制光呼吸时,硝酸还原亦同时部分受抑。因此认为在乙醇酸途经中的甘氨酸氧化脱羧反应可能为硝酸还原提供还原剂NADH。     

微量元素对蚕豆的生理效应和产量的影响

本文主要探讨钼酸铵和磷酸二氢钾对蚕豆干物重、叶绿素含量、光合强度及产量的影响。材料与方法供试品种为四川西昌大白葫豆。采用两因素、三水平随机区组设计。A因素为钼酸     

低温胁迫对不同基因型小麦品种光合性能的影响

选用不同基因型小麦品种(春性品种扬麦18、弱春性品种郑麦9023、半冬性品种烟农19),研究了分蘖期和拔节期低温对叶片光合和叶绿素荧光特性的影响.结果表明:分蘖期-10℃低温处理后,烟农19的净光合速率(Pn)、气孔导度(gs)、PSⅡ最大光化学效率(Fv/Fm)、光化学猝灭系数(qP)、非光化学猝灭系数(NPQ)和PSⅡ非循环光合电子传递速率(ETR)显著高于扬麦18和郑麦9023;郑麦9023的gs、Fv/Fm、qp和NPQ显著高于扬麦18,胞间CO2浓度(Ci)显著高于烟农19;扬麦18的Ci显著高于烟农19,初始荧光(Fo)显著高于郑麦9023和烟农19.拔节期0℃低温处理后,烟农19的Pn、gs、Fv/Fm和qP显著高于扬麦18和郑麦9023,NPQ和ETR显著高于扬麦18;郑麦9023的Pn、gs、Fv/Fm和qP显著高于扬麦18,Fo显著高于烟农19;扬麦18的Ci和Fo显著高于郑麦9023和烟农19.分蘖期和拔节期低温胁迫下,半冬性品种烟农19具有较高的光合活性和较强的自我保护机制,弱春性品种郑麦9023次之,春性品种扬麦18最低.     

陕西主要小麦品种的抗旱性及丰产性能比较

本文以陕西８个主要小麦品种为供试材料,采用田间实验与室内分析相结合的方法,从作物品种的相对含水量、细胞膜相对透性等抗早性能和光合面积、光合强度等丰产性能入手,探讨了作物的抗早、丰产性能及品种在雨养农业地区的适用性．确定陕２２９、８２２—１０可望在该地区推广．同时提出采用相对含水量与细胞膜透性相结合的方法可准确地确定作物的抗旱性．     

Construction of CO2-response model of electron transport rate in C4 crop and its application

准确估算光合电子流对CO₂响应的变化趋势对深入了解光合过程具有重要意义。该研究在植物光合作用对CO₂响应新模型(模型I)的基础上构建了电子传递速率(J)对CO₂的响应模型(模型II), 并对用LI-6400-40便携式光合仪测量的玉米(Zea mays)和千穗谷(Amaranthus hypochondriacus)的数据进行了拟合。结果表明, 模型II可以很好地拟合玉米和千穗谷叶片J对CO₂浓度的响应曲线(J-C_a曲线), 得到玉米和千穗谷的最大电子传递速率分别为262.41和393.07 mmol·m ^-2·s ^-1, 与估算值相符合。在此基础上, 对光合电子流分配到其他路径进行了探讨。结果显示, 380 mmol·mol ^-1 CO₂浓度下玉米和千穗谷碳同化所需的电子流为247.92和285.16 mmol·m ^-2·s ^-1, 分配到其他途径的光合电子流为14.49和107.91 mmol·m ^-2·s ^-1(考虑植物CO₂的回收利用)。比较两种植物的其他途径光合电子流分配值发现, 两者相差6倍之多。分析认为这与千穗谷和玉米的催化脱羧反应酶种类以及脱羧反应发生的部位不同密切相关。该发现为人们研究C₄植物中烟酰胺腺嘌呤二核苷磷酸苹果酸酶型和烟酰胺腺嘌呤二核苷酸苹果酸酶型两种亚型之间的差异提供了一个新的视角。此外, 构建的电子传递速率对CO₂的响应模型为人们研究C₄植物的光合电子流的变化规律提供了一个可供选择的数学工具。     

不同耐盐性花生品种对NaCl胁迫的光合和抗逆生理响应特征

以较耐盐花生品种‘花育25’、‘鲁花12’和盐敏感品种‘海花1’、‘花育20’为材料,采用盆栽试验,设置0、1.0、2.0、3.0 g/kg土壤NaCl胁迫浓度梯度,测定其净光合速率、表观量子效率、气孔导度等光合特性,以及抗氧化酶活性和渗透调节物质含量等指标,明确NaCl胁迫条件下不同耐盐性花生品种光合和生理生化特性的适应特征。结果表明：(1)NaCl胁迫明显抑制各品种花生叶片光合作用,净光合速率随盐胁迫浓度的升高呈明显降低的趋势。(2)各品种花生叶片净光合速率均先随光照强度的增强而升高,当光强达到一定数值时趋于平稳;光补偿点和光饱点因品种和盐胁迫浓度差异较大,较高的盐胁迫浓度使叶片光补偿点升高,盐敏感品种的光饱和点降低。(3)盐胁迫条件下,各品种叶片表观量子效率和最大净光合速率均随盐胁迫强度的增加呈显著降低趋势,盐敏感品种利用弱光的能力在低盐胁迫下强于耐盐品种,其最大净光合速率在较高盐胁迫浓度(3.0 g/kg)下明显低于耐盐品种,但两类品种的叶片表观量子效率降幅相近(78.65%~88.00%)。(4)在NaCl胁迫下,耐盐品种叶片自由水含量显著高于盐敏感品种;在2.0～3.0 g/kg NaCl胁迫下,耐盐品种叶片SOD、CAT、POD活性和MDA含量的升降幅度均低于盐敏感品种;耐盐品种在NaCl浓度低于2.0 g/kg时的抗氧化能力明显高于盐敏感品种。研究发现,盐胁迫下花生品种抗盐耐逆的主要生理响应特征是提高光补偿点和最大净光合速率,增强叶片持水能力和物质代谢能力,以及提升抗氧化和渗透调节能力。     

Plants use alternative strategies to utilize nonexchangeable potassium in minerals

Plant species differ in their capacity to use nonexchangeable potassium (NEK) in soils. In this study two typical plants with high K use efficiency, ryegrass and grain amaranth, were compared with regard to their capacity to use K from five K-bearing minerals. Biomass relative yield and K uptake data indicated that ryegrass was much more efficient than grain amaranth at using NEK in minerals. Root exudates of grain amaranth collected under hydroponic culture contained considerable amounts of oxalic and citric acids, while these acids were not detected in ryegrass root exudates. Compared with grain amaranth, the kinetic parameters of K uptake by ryegrass roots were characterized by a significantly higher K uptake rate (V_max) and a significantly lower C_min, the minimum external K concentration at which K is taken up. The dynamic release of NEK from minerals in various solutions showed that the release rate of NEK was largely K-concentration dependent and some thresholds of K concentration prevented further NEK release from minerals. The K thresholds were related to mineral type and increased in the presence of Ca²⁺ or Na⁺ in solutions. The positive effect of H⁺ (20 mmol L^?1) on NEK release was also mainly attributed to elevating the thresholds of K concentration, rather than to the effects of weathering. The results indicated that the main mechanism by which plant species efficiently use NEK in minerals was to the capacity of plants to absorb K at low concentrations. The lower the C_min for the root K uptake, the higher the expected NEK use efficiency of the plant.     

不同供钾水平对小麦旗叶光合速率日变化的影响

 在田间栽培条件下,研究了不同供钾水平对小麦(Triticum aestivum)‘安农8903’旗叶光合速率日变化的影响。结果表明：从扬花期到灌浆中期（5月1～20日）,植株及叶片中钾含量随不同供钾水平的提高而增大,尤以施K 82.5 kg·hm-2的增幅较大（2.7倍）。在小麦籽粒的灌浆进程中,植株的含钾量不断增加,但叶片中的含钾量却呈下降趋势。扬花期到灌浆中期的小麦旗叶由于高光强、高温和较低的相对湿度,其气孔导度和净光合速率日变化均呈双峰曲线。两者皆在10∶00左右和15∶00左右各有一个峰值,前一峰值高于后一峰值,两峰之间的低谷在14∶00左右。胞间CO2浓度日变化则呈相反趋势,两个低谷出现于12∶00和15∶00,但灌浆中期时日变化曲线中只有一个低谷。土壤增施钾肥可增大小麦旗叶的气孔导度和净光合速率,减轻10%～37%由光合午休造成的CO2同化量损失,提高小麦产量。但施钾量与胞间CO2浓度之间相关性不显著。4种不同的钾素水平处理中以施用K2O 165 kg·hm-2的效果最佳。     

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。     

种植密度对新疆高产棉花群体光合作用、冠层结构及产量形成的影响

 在新疆气候生态条件下,研究了种植密度对棉花（Gossypium hirsutum）群体光合作用、冠层结构和产量形成的影响,探讨了新疆棉花高产的生理机理及进一步提高产量的途径。结果表明：群体光合速率在盛铃期以前随密度增加明显增强,盛铃期以后,低密度6万株·hm-2的群体光合速率仍为最低,高密度30万株·hm-2群体光合速率迅速下降,中密度18万株·hm-2则保持较高水平。叶面积指数的变化与群体光合速率的变化相似,其峰值出现在盛铃期。冠层结构各指标的变化表现为,随密度增加平均叶簇倾角变大,株型变紧凑,但密度过大,群体散射辐射与直射辐射透过系数小,冠层结构不良,造成生育后期群体光合速率较快下降。增加密度能增加单位面积总铃数,但密度过高削弱了棉株个体发育,生育后期群体光合速率下降早,造成单铃重降低。群体总光合物质累积与群体光合速率在各生育时期呈显著正相关,籽棉产量与群体光合速率仅在盛铃期和吐絮期呈显著正相关;生产上要实现棉花高产及超高产,应使棉花生育前期群体光合速率稳定上升,至盛铃期达到高峰值,吐絮期群体光合速率保持较高水平     

大穗小麦部分生理特性研究

对目前试验试种的代表性大穗小麦品系部分生理特性进行了研究。结果表明：（１）大穗小麦的根系吸收能力高于一般小麦品种,根系活力比对照品种提高２３．９３％－２８．０９％,根干重增加７．１％。（２）大穗小麦的净光合速率孕穗期高于对照,灌浆期以后逐渐降低;相应各时期的呼吸强度均高于对照,证明大穗小麦属于高光合高呼吸消耗类型。（３）蒸腾强度在各时期均高于对照品种。