水曲柳花发育过程中AG、SOC1基因表达的qRT-PCR分析

以水曲柳(Fraxinus mandshurica Rupr.)不同时期的雌雄花为材料,应用实时荧光定量PCR技术,分析了18S rRNA、GAPDH、β-actin和TU 4个常用内参基因在水曲柳花中的表达情况。经NormFinder软件分析选择出TU作为内参基因,并对水曲柳中的开花相关基因AG和SOC1在开花不同时期的表达情况进行了分析,结果表明：在水曲柳花发育期间AG、SOC1表达量在雌雄花间存在差异,AG基因在雌花初期表达量最高,之后逐渐降低,到了成熟胚囊时AG表达量又有所增加;而在雄花中AG在减数分裂时最高为1.53。SOC1基因在雌花中的表达量低于雄花。这一研究结果为深入了解水曲柳花发育过程中相关基因的表达提供理论依据。     

宁南山区紫花苜蓿(Medicago sativa)土壤干层水分动态及草粮轮作恢复效应

以各类作物农田水分为对照,连续两年对宁南山区不同生长年限苜蓿深层土壤水分以及10年生苜蓿地耕翻后轮作不同年份作物农田的水分进行了测定.结果表明,随着苜蓿生长年限的增加,干层深度与厚度先增加后减小.3年生苜蓿干层深度为720cm,6年生干层最深可达1000cm以下,10年生干层深度为920cm,3～12年生苜蓿地0～700cm土层基本上均属于土壤干层范围.苜蓿地0～800cm土壤湿度随生长年限增加而降低,2004年测定的4、7年生和12年生苜蓿地0～700cm土层平均含水率分别为5.30%、5.22%和5.01%;2005年测定的3、6年生和10年生苜蓿地0～800cm土层湿度分别为6.26%、5.60%和5.27%;而800～1000cm土层湿度在一定年限后有恢复趋势.300cm为苜蓿地降水下渗的最大临界深度,300cm以下土壤干层一旦形成,将长期存在,7～12年生苜蓿300～700cm土层湿度仅维持在4.0%左右.苜蓿地和农田的土壤干层厚度与湿度有较大差异,草粮轮作可使苜蓿土壤干层水分基本恢复到农田湿度,而且轮作年份越长,土壤各层次水分恢复效果越好,10年生苜蓿轮作18年后土壤水分基本恢复到农田状态.     

大气NH3浓度升高对不同氮效率玉米生理指标及生物量的影响

 该试验采用开顶式气室(Open top chambers)装置,在两种大气NH₃浓度水平(大气背景浓度值为10 nl&;#8226;L^－1和高NH₃浓度1 000 nl&;#8226;L^－1)和两种 供氮介质水平(高供氮介质和低供氮介质)下,对两种氮效率玉米(Zea mays)基因型(‘氮高效5号’(NE5)和‘氮低效四单19’(SD19))的叶绿素 指标值(SPAD值)、净光合速率(P_n)、气孔导度(G_s )、生物量和根冠比等生物学和生理学指标进行了测定。结果表明,大气NH₃浓度升高对两种 氮效率玉米基因型各生理指标有显著影响(p<0.05)。与大气背景NH₃浓度相比,当大气NH₃浓度为1 000 nl&;#8226;L^－1 时,生长在高供氮介质中‘氮 高效5号’的SPAD值、P_n和G_s分别降低7.0%、14.0%和6.5%,而‘氮低效四单19’的对应指标分别降低9.0%、11.0%和6.9%;生长在低供氮介质 中的两种氮效率玉米基因型各生理指标均显著增加(p<0.05)：‘氮高效5号’的SPAD值、P_n和G_s分别增加5.7%、7.1%和17%,‘氮低效四单19’ 的对应指标分别增加7.0%、11.0%和22.0%。高供氮介质中NH₃浓度升高对氮低效基因型玉米冠层生物 量抑制作用小于对氮高效基因型玉米的抑 制效应,而低供氮介质中NH₃浓度升高对氮高效基因型玉米冠部的促进作用显著高于对氮低效基因型玉米的促进作用(p<0.05);两种大气NH₃营 养下玉米根冠比的变化与采样时期有关。说明从大气中吸收NH3有利于改善生长在低供氮介质上玉米的氮素营养状况,而且对氮低效基因型玉米 的促进作用比对氮高效基因型玉米更加显著。     

浓度升高对不同氮效率玉米生理指标及生物量的影响

该试验采用开顶式气室(Open top chambers)装置,在两种大气NH₃浓度水平(大气背景浓度值为10 nl&#8226;L^－1和高NH₃浓度1 000 nl&#8226;L^－1)和两种 供氮介质水平(高供氮介质和低供氮介质)下,对两种氮效率玉米(Zea mays)基因型(‘氮高效5号’(NE5)和‘氮低效四单19’(SD19))的叶绿素 指标值(SPAD值)、净光合速率(P_n)、气孔导度(G_s )、生物量和根冠比等生物学和生理学指标进行了测定。结果表明,大气NH₃浓度升高对两种 氮效率玉米基因型各生理指标有显著影响(p<0.05)。与大气背景NH₃浓度相比,当大气NH₃浓度为1 000 nl&#8226;L^－1 时,生长在高供氮介质中‘氮 高效5号’的SPAD值、P_n和G_s分别降低7.0%、14.0%和6.5%,而‘氮低效四单19’的对应指标分别降低9.0%、11.0%和6.9%;生长在低供氮介质 中的两种氮效率玉米基因型各生理指标均显著增加(p<0.05)：‘氮高效5号’的SPAD值、P_n和G_s分别增加5.7%、7.1%和17%,‘氮低效四单19’ 的对应指标分别增加7.0%、11.0%和22.0%。高供氮介质中NH₃浓度升高对氮低效基因型玉米冠层生物 量抑制作用小于对氮高效基因型玉米的抑 制效应,而低供氮介质中NH₃浓度升高对氮高效基因型玉米冠部的促进作用显著高于对氮低效基因型玉米的促进作用(p<0.05);两种大气NH₃营 养下玉米根冠比的变化与采样时期有关。说明从大气中吸收NH3有利于改善生长在低供氮介质上玉米的氮素营养状况,而且对氮低效基因型玉米 的促进作用比对氮高效基因型玉米更加显著。     

大气NH3和介质供氮水平对不同氮效率玉米基因型叶绿素荧光参数的影响

采用开顶式气室(Open Top Chambers)进行水培试验,以两种氮效率玉米(Zea mays L.)基因型为供试作物,通过不同大气NH3浓度处理,测定苗期各叶绿素荧光动力学参数.结果表明,供氮介质和大气NH3浓度升高对两种氮效率玉米基因型的初始荧光值(Fo)不存在显著影响.高供氮介质下,在NH3浓度升高时,氮高效5号基因型的最大荧光产量(Fm)和可变荧光(Fv)均显著减小(p<0.05),而氮低效基因型四单19的Fm、Fv值显著增加;低供氮介质下,大气NH3浓度升高对2种基因型Fm、Fv值的影响结果与高供氮介质时相反.说明大气NH3浓度升高对生长在高供氮介质下的氮高效5号基因型有一定的抑制作用,而对氮低效基因型四单19有一定程度的促进作用.在不同供氮介质下,大气NH3浓度升高时,两种氮效率玉米基因型的qN、qP值减小,说明大气NH3浓度升高时,作物对光合机构的保护能力比大气背景NH3浓度时弱.     

大气NH3和介质供氮水平对不同氮效率玉米基因型叶绿素荧光参数的影响

采用开顶式气室（Open Top Chambers）进行水培试验,以两种氮效率玉米(Zea mays L.)基因型为供试作物,通过不同大气NH3浓度处理,测定苗期各叶绿素荧光动力学参数。结果表明,供氮介质和大气NH3浓度升高对两种氮效率玉米基因型的初始荧光值（Fo）不存在显著影响。高供氮介质下,在NH3浓度升高时,氮高效5号基因型的最大荧光产量(Fm)和可变荧光(Fv)均显著减小(p<0.05),而氮低效基因型四单19的Fm、Fv值显著增加;低供氮介质下,大气NH3浓度升高对2种基因型Fm、Fv值的影响结果与高供氮介质时相反。说明大气NH3浓度升高对生长在高供氮介质下的氮高效5号基因型有一定的抑制作用,而对氮低效基因型四单19有一定程度的促进作用。在不同供氮介质下,大气NH3浓度升高时,两种氮效率玉米基因型的qN、qP值减小,说明大气NH3浓度升高时,作物对光合机构的保护能力比大气背景NH3浓度时弱。     

关中灌区沟垄集雨种植补灌对冬小麦光合特征、产量及水分利用效率的影响

通过大田试验,研究了沟垄集雨种植结合不同补灌量处理对冬小麦光合器官、光合速率、产量和水分利用效率的影响.结果表明:沟垄宽度各为60 cm时,集雨种植不灌溉(T1)、返青期种植沟补灌375 m3·hm-2(T2)和种植沟补灌750 m3·hm-2(T3)3个处理较平作灌水750 m3·hm-2(畦灌,T4)处理的小麦籽粒产量分别提高2.8％、9.6％和18.9％,收获系数提高2.0％～ 8.5％,旗叶叶绿素含量提高41.9％ ～64.4％,整个生育期内0～ 40 cm土壤含水量增加了0.1％～4.6％;开花期和灌浆期的叶片光合速率分别较T4处理提高了22.3％～ 54.2％和-4.3％～67.2％,农田总水分利用效率较T4处理分别提高17.9％、10.4％和15.4％,比平作不灌水处理(CK)提高69.3％、58.6％和65.7％;降水利用效率较CK提高94.3％ ～ 124.5％;T2、T3处理各生育阶段叶面积均显著高于T4处理,灌溉水利用效率分别比T4处理提高119.1％和18.8％.在灌溉量减少50％的条件下,集雨种植比畦灌处理能维持较高的籽粒产量,显著提高灌溉水利用效率,尤其是在降雨量偏少的年份,可以显著提高小麦水分利用效率.     

模拟不同雨量下沟垄集雨种植对春玉米生产力的影响

为了探明沟垄集雨种植适宜的降雨量范围,使沟垄集雨系统更加有效,通过大田模拟降雨试验,研究了不同雨量下沟垄集雨种植对农田水温状况及春玉米个体发育、生物量积累、水分利用效率(WUE)和产量的影响.结果表明,在230～440mm雨量下,与平作处理相比,沟垄集雨种植处理后,沟内土壤10cm处温度增加了0.7～1℃,沟内120cm土壤平均储水量增加了5%～12%,玉米的出苗期提前1～2d,生育期普遍提前,株高、功能叶面积和生物量显著增加 (P＜0.05) .玉米籽粒产量及WUE在230mm雨量下分别增加了82.8%和77.4%,340mm雨量下分别增加了43.4%和43.1%,440mm雨量下分别增加了11.2%和9.5%.沟垄集雨种植春玉米适宜的雨量上限可能在全生育期降雨量440mm以下.     

大气NH3浓度升高对不同施氮水平下小麦叶片光合特征和籽粒产量的影响

探讨大气NH₃浓度升高下施氮对小麦光合作用及生长情况的影响，可为高NH₃环境下作物的氮(N)肥管理提供指导。本研究采用开顶式气室装置，通过2020—2021和2021—2022年两年田间裂区试验，设置两个大气NH₃浓度(高NH₃浓度：0.30～0.60 mg·m^-3, EAM;空气背景NH₃浓度：0.01～0.03 mg·m^-3, AM)和两个施氮水平(施氮：240 kg·hm^-2,+N;不施氮：0 kg·hm^-2,-N),研究了不同处理对小麦叶片净光合速率(P_n)、气孔导度(g_s)、叶绿素相对含量(SPAD值)、株高和籽粒产量的影响。结果表明：在-N下，与AM相比，EAM显著提高了拔节期和孕穗期小麦叶片的P_n、g_s、SPAD值，两年分别平均增加24.6%、16.3%、21.9%和20.9%、37.1%、...