Application of Lake-model based indices from chlorophyll fluorescence on sugarcane seedling Application of Lake-model based indices from chlorophyll fluorescence on sugarcane seedling

 为从能量平衡及分配的角度研究干旱胁迫下甘蔗(Saccharum officinarum)苗期光系统的运转状况, 进而为丰富不同甘蔗品种的抗旱性评价指标及实现对季节性干旱胁迫的快速诊断提供理论依据, 该研究通过对基于Lake模型的叶绿素荧光参数在不同入射光强下变化的动态分析, 研究光合电子传递链中能量平衡状态对不同水分梯度(40%、25%、10%、8%)的响应。结果表明: 两个供试品种(耐旱品种‘ROC22’和非耐旱品种‘ROC16’)的最大光能利用效率(F_v/F_m)、相对电子传递速率(rETR)、光系统II(PSII)量子效率(Φ_II)和光化学猝灭(q_L)均随着干旱胁迫程度的增加而下降, 可调节性能量耗散(Φ_NPQ)和非调节性能量耗散(Φ_NO)则随着干旱胁迫程度的增加而上升。除Φ_NO之外的叶绿素荧光参数的变化幅度均随着光合有效辐射(PAR)的增加而增大。在干旱胁迫的前中期, 相对于‘ROC22’, ‘ROC16’的PSII反应中心能够维持较高的开放程度; 但‘ROC22’调节能量耗散的能力和对干旱胁迫的敏感程度均高于‘ROC16’, 说明较强的光保护能力是‘ROC22’的抗旱性高于‘ROC16’的主要原因之一。对干旱胁迫敏感且在不同PAR下较为稳定的Φ_NO可作为甘蔗苗期抗旱性的快速诊断和评价指标。rETR对递增的PAR的响应表现为随着干旱胁迫程度的增加而提前出现峰值或下降趋势, 但是不同水分梯度下的rETR在PAR较低时并无显著差异, 表明干旱胁迫下光抑制现象的提早出现是造成光系统损伤的首要因素, 高光强对干旱胁迫信号起放大作用。     

基于Lake模型的叶绿素荧光参数在甘蔗苗期抗旱性研究中的应用

为从能量平衡及分配的角度研究干旱胁迫下甘蔗(Saccharum officinarum)苗期光系统的运转状况, 进而为丰富不同甘蔗品种的抗旱性评价指标及实现对季节性干旱胁迫的快速诊断提供理论依据, 该研究通过对基于Lake模型的叶绿素荧光参数在不同入射光强下变化的动态分析, 研究光合电子传递链中能量平衡状态对不同水分梯度(40%、25%、10%、8%)的响应。结果表明: 两个供试品种(耐旱品种‘ROC22’和非耐旱品种‘ROC16’)的最大光能利用效率(F_v/F_m)、相对电子传递速率(rETR)、光系统II(PSII)量子效率(Φ_II)和光化学猝灭(q_L)均随着干旱胁迫程度的增加而下降, 可调节性能量耗散(Φ_NPQ)和非调节性能量耗散(Φ_NO)则随着干旱胁迫程度的增加而上升。除Φ_NO之外的叶绿素荧光参数的变化幅度均随着光合有效辐射(PAR)的增加而增大。在干旱胁迫的前中期, 相对于‘ROC22’, ‘ROC16’的PSII反应中心能够维持较高的开放程度; 但‘ROC22’调节能量耗散的能力和对干旱胁迫的敏感程度均高于‘ROC16’, 说明较强的光保护能力是‘ROC22’的抗旱性高于‘ROC16’的主要原因之一。对干旱胁迫敏感且在不同PAR下较为稳定的Φ_NO可作为甘蔗苗期抗旱性的快速诊断和评价指标。rETR对递增的PAR的响应表现为随着干旱胁迫程度的增加而提前出现峰值或下降趋势, 但是不同水分梯度下的rETR在PAR较低时并无显著差异, 表明干旱胁迫下光抑制现象的提早出现是造成光系统损伤的首要因素, 高光强对干旱胁迫信号起放大作用。     

基质水势对切花百合植株干物质分配影响的预测模型

干物质分配与转移是观赏植物外观品质形成的基础,受水分影响极大.本文以切花百合品种‘索邦’为试验材料,于2009年3月至2010年1月在南京的连栋温室内开展了不同定植期和不同水分处理的栽培试验,定量分析了不同定植期和不同水分处理条件下切花百合干物质分配和转移的变化规律,以及基质水势对百合地上部和地下部各器官(花、茎、叶、鳞茎、茎生根)干物质分配指数的动态影响,并确定了切花百合正常生长的临界基质水势,最终建立了基质水势对切花百合植株干物质分配影响的动态预测模型.结果表明:本文所建模型对百合各器官(花、茎、叶、鳞茎、茎生根)干质量的预测效果较好,模型对花、茎、叶、鳞茎、茎生根干质量的预测值与实测值之间的决定系数分别为0.96、0.95、0.86、0.95、0.85,预测相对标准误分别为19.2％、12.4％、19.4％、12.2％、31.7％.-15 kPa可作为切花百合‘索邦’水分管理的临界水势.     

基于水分控制的切花百合生长预测模型

光合作用与干物质生产是观赏植物外观品质形成的基础。水分是影响植物光合作用与干物质生产的重要因子。为定量研究水分对切花百合光合作用与干物质生产的影响,以切花百合品种‘索邦’(Lilium‘Sorbonne’)为试验材料,于2009年3月至2010年1月在南京的连栋温室内开展了不同定植期和不同水分处理的栽培试验,以基于光温的温室花卉生长动态预测模型为基础,定量分析了不同定植期和不同水分处理条件下切花百合叶面积指数、光合速率和干物质生产的动态影响,并确定了切花百合正常生长的临界基质水势,建立了基质水势对切花百合光合速率和干物质生产影响的动态预测模型。结果表明,本文所建模型对切花百合叶片最大总光合速率和植株总干质量的预测效果较好,模型对叶面积指数、叶片最大总光合速率和植株干物质量的预测值与实测值之间的决定系数(r2)分别为0.97,0.96,0.94,相对根均方差(rRMSE)分别为7.12%、4.37%、11.14%。该模型能较好地预测水分对切花百合叶片最大总光合速率和植株总干质量的动态影响,可为进一步优化切花百合生产的水分管理提供决策支持。     

氮素对长江中下游温室切花百合外观品质影响的模拟研究

氮素是影响花卉生长与外观品质的重要营养元素。定量研究氮素对温室切花百合外观品质的影响,可为切花百合氮素管理提供决策支持。以百合‘索邦’和‘西伯利亚’为材料,根据不同定植期、生长中后期不同速效氮素水平处理试验,以冠层累积吸收辐热积(PTI)为发育尺度,以现蕾期叶片累积氮含量为植株氮素特征指标,定量分析氮素对切花百合外观品质指标(叶面积指数、株高、出叶数、第1花蕾长度与第1花蕾直径)和出花率的动态影响。在此基础上,建立氮素对切花百合外观品质影响的模拟模型,并用独立的试验数据对模型进行检验。结果表明,模型对叶面积指数、株高、出叶数、第1花蕾长度、第1花蕾直径、一级花、二级花、三级花和四级花的预测效果较好,预测值与实测值之间基于1∶1线的决定系数(r2)分别为0.92、0.85、0.86、0.91、0.88、0.88、0.88、0.91和0.91,相对回归估计标准误(rRMSE)分别为0.09、0.10、0.14、0.13、0.12、0.18、0.15、0.18和0.21。研究建立的模型为长江中下游地区温室切花百合生产中氮素的优化管理提供了模型工具,也为露地栽培切花百合生产中氮素的优化管理提供了参考。