红松半同胞家系遗传变异分析及果材兼用优良家系选择

以临江林业局闹枝林场内48个红松半同胞家系为材料,连续3年对其生长性状进行测定分析。方差分析结果表明不同家系间各性状差异均达极显著水平（P<0.01）;家系间各指标表型变异系数变化范围为2.74%~51.39%;半同胞家系间各性状遗传力均超过0.97;48个半同胞家系树高、胸径和单株球果数量的一般配合力变化范围为（-1.82~1.70）、（-7.91~9.99）和（-14.85~15.15）;不同树龄树高间、胸径间的相关系数达极显著水平（0.993 < r < 0.999,0.995 < r < 0.998）;分别利用生长性状和结实性状对家系进行综合评价,以10%的入选率,初步选出5个生长性状优良的家系,入选家系树高和胸径平均值分别为8.02 m和21.95 cm,遗传增益分别为7.63%和46.29%。初步选出5个结实性状优良的家系,球果数量和千粒重平均值分别为30.26个和736.20 g,遗传增益分别为86.49%和1.46%。本研究中评价选出的优良家系可为红松良种登记提供材料,选择方法为其它果材兼用树种良种选育提供理论基础。     

红松半同胞家系变异分析及选择研究

为评价和筛选优质红松种质资源,以吉林省三岔子林业局国家红松良种基地的53个28年生红松子代半同胞家系为材料,对其生长性状(树高、地径、胸径、三米径、枝下高和第六轮枝高)及形质性状(分枝角、通直度和轮枝数)进行测定。方差分析结果表明,除部分形质性状外,大部分生长性状在各变异来源间均达极显著差异(P<0.01);各性状表型变异系数变化范围为6.97%~37.39%,遗传变异系数变化范围为1.76%~26.75%;各性状家系遗传力变化范围为0.136~0.746;单株遗传力变化范围为0.031~0.827,个别性状遗传力较低。相关性分析结果表明,除分枝角外,其余各性状间大部分呈极显著正相关(r>0.073)。一般配合力分析结果表明,不同性状一般配合力高的家系差异较大,难以进行联合筛选,需进一步进行分析。主成分分析结果表明,三个主成分的累计贡献率达72.31%,表明三个主成分包含了供试家系生长及形质性状的大部分信息。树高、地径、胸径、三米径和材积对主成分Ⅰ的贡献较大,且描述红松的生长性状,因此可作为选择优良家系的评价指标。利用多性状综合评价法对家系及单株进行选择,以家系材积现实增益超过35%为标准,可筛选出5个优良家系,入选率为10%,入选的优良家系树高、地径、胸径、三米径和材积平均值分别为7.90m、25.02cm、19.21cm、16.23cm和0.1074kg·m-3,现实增益分别为3.94%、14.71%、17.26%、19.34%和39.48%。对优良家系内的单株进行选择,按单株材积遗传增益超过100%为标准,可筛选出6株优良单株,入选率为4%,入选单株树高、地径、胸径、三米径和材积平均值比总平均值分别高1.60m、8.54cm、7.04cm、6.69cm和0.097kg·m^-3,遗传增益分别为5.99%、29.92%、35.53%、37.06%和102.04%。所选优良家系及单株可为良种审定提供基础,也可以为种子园的营建、改建提供材料。     

不同林分红松生长与结实性状比较研究

以吉林省通化县三棚红松良种基地16个红松林分为材料,对其土壤理化性质（pH、电导率EC、有机质、速效钾、碱解氮、速效磷、全氮、C/N）、红松生长及结实性状（胸径、树高、每公顷产籽量）和每公顷株数进行测定并分析。结果表明：除速效钾、C/N和树高外,16个林分间各指标均达到极显著差异水平（P<0.01）;各指标的表型变异系数变化范围为3.59%~42.04%,属于高变异林分,有利于优良林分的选择;相关分析表明每公顷松籽产量与树高（0.267）和胸径（0.259）呈极显著正相关,与每公顷株数呈极显著负相关（-0.557）,与有机质（0.306）、碱解氮（0.909）、速效磷（0.805）和全氮（0.213）呈极显著正相关;以每公顷红松产籽量为标准,依10%的入选率对16个林分进行评价选择,林分3 206和3 308入选,入选2个林分的土壤有机质比总体均值提高了11.91 g·kg^-1,碱解氮比总体平均值提高30.92 mg·kg^-1,速效磷比总体均值提高13.65 mg·kg^-1,全氮比总体平均值提高0.4 g·kg^-1,每公顷松籽产量比总体均值提高461.35 kg·hm^-2,胸径比总体均值提高1.9 cm,树高比总体平均值提高0.69 m,每公顷株数比平均值减少了104株;研究结果为选择适当的抚育管理办法来提高松籽产量及红松果林改造提供理论基础。     

不同氮素形态配比对甘薯前期氮代谢的影响及其生理机制

以3种不同类型的甘薯(Ipomoea batatas(L.)Lam.)为实验材料,根据氮素的3种形态设置5个配比处理(N1～N5),分别在栽秧后15、25和35 d取样测定甘薯不同器官的氮含量、功能叶氮代谢酶活性变化以及酶调控基因表达情况.结果显示:在同一生育期,N4和N5处理铵态氮和硝态氮配施下植株氮素的积累量明显高...     

不同花生品种对旱涝胁迫的响应及生理机制

为评价花生对旱、涝胁迫的响应,本试验以4个旱、涝耐性差异明显的花生品种为材料,运用温室防雨盆栽方法,在苗期、花针期分别进行正常灌溉(对照)、干旱(7d,叶片萎蔫)、根部淹涝(土面水深2 cm,时间1d、3d、7d)和整株淹涝(水深至苗顶,时间1d、3d、7d)的处理,测定地上部及根系生物量、根冠比、根系活力、叶片超氧化物歧化酶(SOD)活性、丙二醛(MDA)含量。结果表明,苗期、花针期干旱均抑制地上部生长,提高根冠比;苗期干旱降低根系生物量,而花针期增加。2个时期淹涝均促进地上部生长、抑制根系生长、降低根冠比,并随淹水加深、延时而加重。旱、涝条件下根系活力均降低,SOD、MDA呈上升趋势。遭受相同时间(7d)的水分胁迫后,危害程度以干旱重于淹涝,花针期重于苗期。基于生物量、生理指标变化的综合分析进一步表明,4个花生品种的旱、涝耐性差异很大,湘花55号耐旱性强、耐涝性弱,豫花15号耐旱性弱、耐涝性强,中花4号耐旱、涝性均最弱,中花8号耐旱、涝性均最强。     

不同磷效率小麦品种的磷吸收特性

在丰磷、缺磷条件下,对不同磷效率小麦品种的磷吸收特性进行研究。缺磷条件下,不同磷效率品种成熟期的植株全磷量和生育中后期（挑旗-成熟期）植株磷累积量均以磷高效品种最高,中效品种次之,低效品种最低。不同磷效率品种拔节期、挑旗期和成熟期的磷利用效率差异较小。表明磷高效小麦品种在缺磷条件下子粒产量形成能力的提高。与生育中后期植株具有相对较强的磷素吸收能力有关。缺磷条件下,不同磷效率品种在生育中后期的根系TTC还原力和可溶蛋白含量也以高效品种最高,中效次之,低效最低。表明磷高效小麦品种植株生育中后期根系具有较强的生理功能,是其在缺磷务件下吸磷量增加、产量相对明显提高的重要生理基础。研究表明,不同磷效率小麦品种在磷胁迫条件下的根系酸性磷酸化酶（APase）活性存在显著差异,并在小麦磷吸收效率的调控中具有重要作用。     

不同小麦品种吸收利用氮素效率的差异及有关机理研究：I.吸收？…

用盆栽试验研究了１２个冬小麦品种在低、高氮条件下的籽粒产量差异,及吸收和利用氮素的效率对其影响。结果证明在低氮处理中吸收效率和利用效率（ＵｔＥＧ）的共同影响导致了产量差异,但利用效率的影响更大;高氮处理则主要是吸收效率的影响,利用效率的影响较小。研究还发现能高效吸收或利用氮素的品种多为矮秆品种,因此高产品种多为矮秆。在低氮处理中的高产品种具有高效吸收或高效利用的特点;高氮处理中的高产品种主要具有高     

不同氮效率水稻全生育期内对增硝营养的响应及其生理机制

通过添加硝化抑制剂（二氰胺,DCD）来控制硝化作用的水培试验方法,研究了氮高效水稻品种南光和氮低效水稻品种ELIO的籽粒产量对增硝营养（NH4＋∶NO3-比例为100∶0和75∶25）的响应,同时从产量构成、不同生育时期水稻生长、氮素吸收和同化4个方面研究了造成其产量差异的生理机制。结果表明：增NO3-营养可以显著促进氮高效水稻品种南光的生长,从而使其籽粒产量水平提高21%,而对氮低效水稻品种ELIO的籽粒产量没有显著影响。进一步分析表明：在增NO3-营养条件下,南光的穗粒数增加了25%,结实率增加了16%,而氮低效水稻品种ELIO的结实率和穗粒数在两种营养条件下没有显著变化;增NO3-营养可以促进南光对氮素的吸收,使其在苗期、分蘖盛期、齐穗期和成熟期对氮素的吸收量平均增加了36%,进而促进了其生长,干物质积累量在四个生育时期平均增加了30%;南光叶片硝酸还原酶和根系谷氨酰胺合成酶的活力在增硝营养条件下分别增加了100%和95%,说明增硝营养促进了南光对NH4＋和NO3-的同化利用。与氮低效水稻品种（ELIO）相比,氮高效水稻品种（南光）对增硝营养表现出较强的生理响应。     

不同小麦品种吸收利用氮素效率的差异及有关机理研究 Ⅰ.吸收和利用效率对产量的影响

用盆栽试验研究了１２个冬小麦品种（ＴｒｉｔｉｃｕｍａｅｓｔｉｖｕｍＬ．）在低、高氮条件下的籽粒产量差异,及吸收和利用氮素的效率对其影响。结果证明在低氮处理中吸收效率和利用效率（ＵｔＥＧ）的共同影响导致了产量差异,但利用效率的影响更大;高氮处理则主要是吸收效率的影响,利用效率的影响较小。研究还发现能高效吸收或利用氮素的品种多为矮秆品种,因此高产品种多为矮秆。在低氮处理中的高产品种具有高效吸收或高效利用的特点;高氮处理中的高产品种主要具有高效吸收的特点,利用效率并不高。在所有品种中,只有低氮条件下的太核５０２５兼具高效吸收和高效利用的优点,说明多数品种的吸收、利用效率有待提高,以充分发挥氮肥的增产效果,达到少施氮肥多增产和保护环境的目的     

缺水与补水对小麦氮素吸收及土壤残留氮的影响

通过温室培养试验,研究了不同生长期缺水和补充灌水对冬小麦氮素吸收利用和土壤残留的影响．结果表明,在不同生长期缺水及分蘖期补充灌水均能显著降低冬小麦的氮素吸收,增加矿质态氮的土壤残留,土壤残留氮含量介于79．8～113．7mg·kg^-1;越冬、拔节、灌浆期补充灌水可显著提高冬小麦对土壤氮素的吸收能力,不同程度地降低氮素残留,土壤残留氮介于47．2～60．3mg·kg^-1．补充灌水引起的小麦吸氮能力提高与其对氮素的有效利用并不一致．越冬期补水,小麦籽粒吸氮量无显著变化;灌浆期补水,籽粒吸氮量相应提高20．9％;拔节期补水反而使籽粒吸氮量降低19．6％．     

小麦幼苗叶片抗氰呼吸对轻度水分胁迫的响应

小麦幼苗经－０．５ＭＰa聚乙二醇（ＰＥＧ－６０００）溶液暗中渗透迫０、６、１２、１８、２４、３０、３６、４２、４８h,叶片的总呼吸速率（Ｖt)呈现先上升后降低的趋势,交替途径呼吸也表现出相同的变化模式。水分胁迫初期（０－１２h),交替途径容量（Ｖalt)、实际运行活性（ρValt)及运行系数（ρ值）均上升,此后（１８－４８h）逐渐下降,水分胁迫也影响了呼吸电子流在２条呼吸途径中的分配比例,胁迫初期的０－１２h内,流经交替途径的电子流增多,而流向细胞色素主路的电子流减少,但随着胁迫时间的延长,交替途径的贡献降低,而细胞色素主路的贡献增加,说明小麦叶片的抗氰呼吸在水分胁迫初期被诱导增加,而随着胁迫进行的延长又表现为下降。     

不同小麦品种(系)吸收利用氮素效率的差异及有关机理研究 Ⅲ.影响利用效率的因素分析

用盆栽试验研究了12个冬小麦品种（系）在成熟期以生物学产量为基础的利用效率（UtEB=生物学产量／吸氮量）、收获系数、氮素收获系数和籽粒氮浓度对以籽粒产量为基础的利用效率（UtEG=籽粒产量／吸氮量）的影响。相关分析证明,这4个因子对UtEG的影响各不相同。无论是低氮还是高氮处理,UtEG与UtEB和收获指数呈正相关,而与籽粒氮浓度呈负相关,与氮素收获指数的相关性较差。从相关系数的高低判断,在这名个因子中,籽粒氮浓度对UtEG的影响最大,其次是UtEB和收获指数。虽然氮素收获指数与UtEG的相关性较差,但它在高氮处理的水平较低,致使利用效率（UtEG）降低。此外还分析了开花期单株顶3叶叶绿素含量与利用效率（UtEG和UtEB）的关系。开花期单株顶3叶叶绿素含量与吸氮量的比值（UtEC）因品种（系）而异,且大多数品种（系）的UtEC受供氮水平的影响小,推测该性状可能受遗传控制。相关分析表明,在低氮处理中,UtEC分别与UtEG和UtEB呈显著或极显著正相关,说明UtEC可能是导致品种间利用效率差异的内在因素之一。在高氮处理中,由于叶绿素含量不是光合作用的限制因素,UtEC与UtEG、UtEB相关性较差,对其原因的深入研究,可为采取措施提高高肥条件下的利用效率提供理论依据。     

Combined agronomic and physiological aspects of nitrogen management in wheat highlight a central role for glutamine synthetase

In wheat the period of grain filling is characterized by a transition for all vegetative organs from sink to source status. To study this transition, the progression of physiological markers and enzyme activities representative of nitrogen metabolism was monitored from the vegetative stage to maturity in different leaf stages and stem sections of two wheat (Triticum aestivum) cultivars grown at high and low levels of N fertilization. In the two cultivars examined, we found a general decrease of the metabolic and enzyme markers occurred during leaf ageing, and that this decrease was enhanced when plants were N-limited. Both correlation studies and principal components analysis (PCA) showed that there was a strong relationship among total N, chlorophyll, soluble protein, ammonium, amino acids and glutamine synthetase (GS) activity. The use of a marker such as GS activity to predict the N status of wheat, as a function of both plant development and N availability, is discussed with the aim of selecting wheat genotypes with better N-use efficiency.     

施氮量和花后土壤含水量对小麦旗叶光合特性和产量的影响

在防雨池栽条件下,研究了施氮量和花后土壤含水量对小麦旗叶光合特性和产量的影响。结果表明,在相同土壤含水量下,小麦旗叶SPAD值、光合速率、Fv／Fo和Fv／Fm均表现为随着施氮量的增加而升高;增加施氮量有利于提高穗数,但过多（300kg／hm^2）或过少（150kg/hm^2）施氮均不利于穗粒数和干粒重的提高,而导致减产。在相同施氮量下,均表现为花后土壤含水量60％～70％处理的旗叶SPAD值、光合速率、Fv／Fo和Fv／Fm最高,40％～50％处理最低,80％～90％处理居中,花后土壤含水量过高（80％～90％）或过低（40％-50％）导致穗粒数减少,千粒重降低,最终使产量降低。表明花后土壤含水量过高或过低均影响小麦旗叶的光合特性降低,而适当增施氮肥可以改善旗叶的光合特性,增加粒重,提高产量。     

低磷和干旱胁迫对小麦生长发育影响的研究初探

研究了低磷和干旱胁迫对小麦（Triticum aestivum L.）生长发育的影响。结果表明,低磷胁迫能显著降低小麦的分蘖数、叶片相对含水量和叶绿素含量,进而抑制小麦的生长发育,降低其生物产量和经济产量,不耐低磷品种中国春受影响的程度要大于耐低磷品种烟中144。在相同条件下,干旱能够强化磷胁迫效应,表现出明显的胁迫叠加现象。     

不同灌水模式对冬小麦籽粒产量和水、氮利用效率的影响

在田间试验条件下,以冬小麦品种泰农18为材料,设置灌底墒水(CK)、底墒水+拔节水(W1)、底墒水+拔节水+越冬水与灌浆水交替灌溉(越冬/灌浆水交替灌溉模式,W2)、底墒水+拔节水+开花水(优化传统灌溉模式,W3)、底墒水+越冬水+拔节水+灌浆水(传统灌溉模式,W4)5种灌溉模式,每处理每次灌水量均为600 m3·hm-2,研究了山东泰安偏旱年份(2009-2010年)不同灌溉模式对小麦籽粒产量、水分利用效率和氮素利用效率的影响.结果表明:在小麦全生育期119.7 mm降水量条件下,越冬/灌浆水交替灌溉模式(W2)与传统灌溉模式(W4)籽粒产量差异不显著,但水分利用效率显著高于传统灌溉模式,与灌水量相同的优化传统灌溉模式(W3)相比,其小麦籽粒产量明显提高,水分利用效率无显著差异;越冬/灌浆水交替灌溉模式和传统灌溉模式的氮肥偏生产力最高,且籽粒收获后越冬/灌浆水交替灌溉模式在0 ～100 cm土层的硝态氮积累量显著高于传统灌溉模式和优化传统灌溉模式,降低了硝态氮的淋溶损失.在本试验条件下,越冬/灌浆水交替灌溉模式(W2)是可以兼顾小麦籽粒产量、水分利用效率和氮素利用效率的最佳灌溉模式.     

不同小麦品种氮效率和产量性状的研究

对29个冬小麦品种进行子粒产量和氮效率的研究,结果表明,在氮胁迫条件下,供试小麦品种的子粒产量具有明显差异。缺氮条件下子粒产量的聚类分析结果表明,供试品种可划分为氮高效、中效和低效三类,氮高效品种在其中所占比例较少。在缺氮条件（N-）下,不同氮效率品种成熟期植株全氮含量差异不大,植株氮素积累量、氮效率（NUE）、吸收效率（UPE）和利用效率（UTE）均以氮高效品种最高,中效品种次之,低效品种最低。缺氮条件下较强的氮索吸收和利用能力是氮高效小麦品种氮胁迫条件下高氮效率的主要原因。     

基因型与环境对小麦品种粉质参数的影响

用陕西省关中小麦品种区域试验所选用的20个小麦品种(品系)在12个试点1996～1997、1997～1998两年度的数据资料,分析了品种、环境及品种×环境互作(GEI)对粉质参数的影响。结果表明:品种与环境对所有粉质参数指标均有显著影响,但由品种决定的粉质参数的变异程度远大于环境引起的变异。基因型×环境互作效应对形成时间、稳定时间、软化度与评价值影响较大,而对吸水率影响较小。品种稳定性分析的回归系数(b值)表明基因型对不同环境的反应存在着显著差异。对每一粉质参数指标大部分品种都具有平均稳定性,只有1至2个品种稳定性显著较好或较差。