冬小麦叶片持绿能力及其衰老特征研究

以12个冬小麦(Triticum aestivum L.)品种为供试材料,通过田间实验连续2年于开花后定期测定各品种的绿叶数目、绿叶面积、叶绿素和MDA含量以及SOD和CAT活性等指标,并以生理成熟时的保绿度、衰老启动时间为指标进行Hierarchical聚类分析,对小麦品种持绿能力进行分级.结果表明,参试冬小麦品种可分为持绿和非持绿两种类型,‘潍麦8号'(WM8)和‘豫麦66'(YM66)两年均表现为持绿型小麦.在整个灌浆期,持绿型小麦品种绿叶数目、面积、叶绿素含量明显高于非持绿型品种,叶片保护酶SOD与CAT活性也较非持绿小麦强,而其MDA含量明显低于非持绿型小麦品种.持绿型小麦叶片衰老启动时间延迟,生育后期绿叶面积较大,光合作用时间延长,具有较高的产量.本研究结果为冬小麦的品种选育、布局等相关研究奠定基础.     

晚播小麦叶片衰老代谢和粒重变化的比较研究

对７个小麦品种在晚播条件下的叶片衰老生理特性和粒重变化进行了比较研究。根据小麦叶片的衰老特征相差差异,将７个小麦品种区分为３个类型;后健型、早衰型和中间型。在小麦旗叶的衰老过程中,后健型小麦品种旗叶叶绿素和类胡萝卜素含量显著高于早衰型,脂质过氧化产物ＭＤＡ含量显著低于早衰型,小麦粒重降幅依次为早衰型〉中间型〉后健型,并讨论了活性氧代谢在小麦叶片衰老过程中可能作用。     

杂交春性小麦开花结实期间叶片的衰老

用杂交春性小麦901和常规小麦品种陕229为材料,研究了杂交春性小麦901叶片衰老的进程及叶片衰老延迟的原因。研究表明,杂交春性小麦901冠层3叶片叶绿素含量,光合速率,可溶性蛋白质含量在小麦灌浆后期均高于对照常规小麦品种陕229。保护酶SOD活性高且稳定,使活性氧,自由基对细胞膜的伤害减轻,膜结构能较长时间保持健康完整,维持细胞的正常供谢,叶片的功能期延长,同化能力增强。叶片向籽粒和其它器官提供充盈的同化产物,使作物的产量和抗逆性提高。     

花后高温对持绿型小麦叶片衰老及籽粒淀粉合成相关酶的影响

试验选用持绿型冬小麦(Triticum aestivum) ‘豫麦66’ (‘Ym66’)和‘潍麦8号’ (‘Wm8’)为研究材料, 以当地生产上起主导作用的冬小麦品种‘小偃22’ (‘XY22’)和‘小偃6号’ (‘XY6’)为对照。花后用塑料薄膜搭建成增温棚进行高温处理, 测定各品种绿叶数目、叶绿素和丙二醛(MDA)含量及叶片细胞膜透性, 并研究籽粒灌浆成熟期高温对持绿型小麦籽粒淀粉合成相关酶及粒重的影响。结果表明, 高温处理后, 各品种的绿叶数目和叶绿素含量都减少, MDA含量和膜透性都增加, 说明高温加速了小麦叶片衰老。同时, 各品种籽粒中与淀粉合成相关的酶(蔗糖合成酶(SS)和腺苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶(AGPP)、可溶性淀粉合酶(SSS))活性都低于正常生长下的籽粒中的酶活性, 其中高温对籽粒SS和AGPP活性的影响不显著,而对籽粒SSS活性的影响显著(p = 0.015)。品种间比较, 持绿型小麦在两种处理下, 都表现出较多的绿叶数目和较高的叶绿素含量; 且3种与淀粉合成相关的酶活性也都高于非持绿型小麦, 说明持绿型小麦酶活性受高温抑制程度较小。相关性分析表明, 所有品种籽粒SS、AGPP、SSS活性都与籽粒灌浆速率成极显著的正相关(相关系数r分别为0.905、0.419和0.801)。因而, 持绿型小麦不仅具有较好的持绿特性, 而且籽粒中与淀粉合成相关的3种酶活性都较高, 这有利于其籽粒淀粉的合成, 从而增加籽粒产量。     

维生素E对小麦叶片衰老的影响

维生素 E(V_E)存在于细胞膜内。动物组织研究表明:它可与 O_2和 O_2~-反应,防止脂类过氧化作用,使生物膜免受损害。但 V_E 对植物组织衰老的作用,由于研究条件及对象的不同,结果却不尽一致。为此,本文研究了 V_E 对小麦叶片衰老的影响,以了解 V_E 在抗衰老中的作用。     

一氧化氮在光延缓小麦叶片衰老中的作用

以小麦(Triticum aestivum L.)离体叶片为材料,采用药理学实验和激光扫描共聚焦显微镜技术,对内源一氧化氮(NO)在光延缓离体小麦叶片衰老过程中的作用进行了研究.结果显示:光照处理的同时添加NO清除剂血红蛋白(Hb)或硝酸还原酶抑制剂钨酸钠(Na2WO4)后,光抑制离体小麦叶片叶绿素和可溶性蛋白含量降低及丙二醛累积的效应均显著减弱;光照处理下小麦叶片硝酸还原酶活性和内源NO水平均明显高于黑暗条件下,而Na2WO4处理不仅能抑制光诱导的硝酸还原酶活性提高,还与Hb处理一样能显著降低光下叶片内源NO水平.结果表明,硝酸还原酶途径来源的NO参与了光抑制离体小麦叶片衰老的过程.     

NR和NOS在CTK延缓离体小麦叶片衰老中的作用

用一氧化氮(NO)清除剂血红蛋白(Hb)、硝酸还原酶(NR)抑制剂钨酸钠(Na2WO4)、一氧化氮合酶(NOS)抑制剂L-硝基精氨酸甲酯(L-NAME)并结合激动素(KT)和玉米素(ZT)两种细胞分裂素(CTK)处理离体小麦叶片,测定分析各处理的相关生理生化指标,以明确NR和NOS在CTK延缓离体小麦叶片衰老过程中的作用.结果显示:KT和ZT单独处理均能显著延缓离体小麦叶片衰老过程中叶绿素、可溶性蛋白含量的降低,抑制丙二醛(MDA)的积累,促进NR和NOS活性升高;在Hb、Na2WO4或L-NAME存在时,上述KT和ZT延缓衰老的效应均显著减弱,同时NR和NOS活性的升高也分别被Na2WO4和L-NAME显著抑制.该结果暗示CTK延缓离体小麦叶片衰老可能与其诱导了NR和NOS活性的提高,进而促进NO的生成有关.     

烯效唑干拌种对小麦叶片衰老期间有关酶活性的影响

研究不同浓度(0、10、20、40mg·kg-1)烯效唑干拌种对小麦品种川麦30不同叶序(3叶、7叶、旗叶)叶片衰老期间酶活性影响的结果表明,烯效唑干拌种后,不同叶序叶片超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性增强,衰老后期仍维持较高水平;而核糖核酸酶(RNase)活性水平及上升速率则受抑,叶片中丙二醛(MDA)积累量减少,可溶性蛋白质含量下降缓慢.     

花生叶片衰老过程中氮素代谢指标变化

以鲁花11和辐8707两个花生（Arachis hypogea L.)品种为材料,对大田条件下花生叶片衰老过程中N素代谢指标变化进行了研究,结果表明,花生叶叶片展开至衰老过程中,蛋白酶活性逐渐升高,叶中N含量逐渐降低;硝酸还原酶（NR）活性、叶绿素、游离氨基酸和可溶性蛋白质含量呈抛物线型变化,最先开始降低的是NR活性,其次是叶绿素含量,最后是游离氨基酸和可溶性蛋白质含量。     

铜、镉胁迫下施硫肥和有机肥对冬小麦碳氮运转的影响

采用盆栽试验,研究了铜、镉胁迫条件下施硫和有机肥对冬小麦碳氮运转的影响。结果表明,与各自对照相比,铜、镉胁迫下低施硫和有机肥的处理增加了小麦叶片、茎鞘、颖壳穗轴等营养器官花前贮藏物质、氮素的再运转量和运转率以及营养器官花前贮藏物质、氮素的总再运转量和总运转率,高施硫和有机肥的铜、镉处理则规律性不明显。在铜、镉胁迫条件下,施用硫肥和有机肥处理增加了小麦成熟期籽粒重和花后光合同化物输入籽粒量以及籽粒氮素含量和花后氮素积累量。与各自对照相比,铜胁迫下施硫和有机肥的处理与镉胁迫下低施硫和有机肥的处理增加了成熟期小麦的穗数、穗粒数和千粒重,提高了籽粒产量,其中以T\-5处理增产幅度最大;镉胁迫下高施硫和有机肥的处理则变化不大。铜、镉胁迫下低施硫和有机肥的处理均增加了籽粒淀粉含量,而高施硫和有机肥的铜、镉处理则未表现出此规律。此外,铜、镉胁迫下施硫和有机肥的各处理增加了籽粒蛋白质的含量。     

氮肥基追比对抗虫杂交棉叶片衰老和产量的影响

在盆栽条件下,研究了3种氮肥基追比(2:1、1:1和1 :2)对抗虫杂交棉'豫杂35'的叶片衰老特性和产量的影响.结果表明,氮肥基追比为1;2处理的棉花植株在盛蕾期和开花期的叶片SOD、POD活性和叶绿素、可溶性蛋白质含量相对较低,MDA含量较高;仉在盛铃期之后,其叶片SOD、POD活性和叶绿素、可溶性蛋白质含量却相对较高,MDA含量较低.氮肥基追比为1:2处理的皮棉产量分别比1;1和2:1处理显著增加3.66%和7.33%.研究发现,在本实验条件下,合适的氮肥基追比(1:2)能保持生育后期棉花叶片活性氧代谢相对协调,延缓棉花叶片的衰老进程,从而显著提高棉花产量.     

不同氮素水平下施硫对高产小麦碳氮运转和产量的影响

在大田栽培条件下,以2个不同穗型的高产冬小麦品种为试验材料,在施240 kg·hm-2(N240)和330 kg·hm-2(N330)纯氮水平下,分别施纯硫60 kg·hm-2(S60)和0 kg·hm-2(S0),研究了施硫对小麦不同器官碳氮运转及其对籽粒产量和蛋白质产量的影响.结果显示:(1)2个供氮水平下,施硫(S60)均比对照(S0)增加了2个小麦品种的叶片、茎、鞘、颖壳和穗轴等营养器官花前贮藏干物质、氮素的运转量和运转率以及总运转量和总运转率,提高了转运干物质、氮素对籽粒重和籽粒氮素的贡献率,极显著提高了籽粒和蛋白质产量.(2)施硫对豫农949品种籽粒和蛋白质产量提高幅度显著高于兰考矮早八;与对照(S0)相比,豫农949的N240S60和N330S60处理使籽粒产量分别增加12.74%和16.41%,蛋白质产量分别增加16.84%和16.14%.结果表明,中氮和高氮水平下施硫均可明显促进高产小麦植株的C-N运转,提高植株对氮的吸收利用和碳物质的积累,从而增加籽粒产量,但不同品种间的施硫效应存在差异.     

小麦叶片暗诱导衰老期间内肽酶的特性

The characterization of senescence-associated endopeptidase (EP) isoenzymes in wheat (Triticum aestivum L. var. Yangmai 158) leaves during dark-induced senescence was performed. It was found that there was much higher endoproteolytic activity in dark-induced wheat leaves than in control. Six endopeptidase isoenzymes (EP1-EP6) were identified by natural gradient杙olyacrylamide gel electrophoresis (PAGE) co-polymerized gelatin in the gel, five of which (EP1, EP2, EP4, EP5 and EP6) were only detected in senescing leaves. Treatment with 6-benzylaminopurine (6-BA) delayed the expression of these EP isoenzymes and abscisic acid (ABA) accelerated it. The activity of EP3 could be detected at a wider range of pH and temperature levels while EP4, EP5 and EP 6 could be only detected at pH 4-5 and 30 45 ℃, EP1 and EP2 at pH 3 5 and 30 ℃ 45 ℃. All of the EP isoenzymes showed high thermal stability, especially EP3, EP5 and EP6 which still had activities even by incubation at 55 ℃ for 1 h. By using different class-specific inhibitors, EP1 and EP2 were characterized as metal-dependent cysteine-proteases, EP4 as a serine-protease.     

小麦叶片暗诱导衰老期间内肽酶的特性

研究了小麦(Triticum aestivum L.cv.Yangmai 158)叶片暗诱导衰老期间内肽酶同工酶的变化及其部分生化特性,发现叶片衰老期间,内肽酶活性升高,同时出现5种新的内肽酶同工酶(EP1、EP2、EP4、EP5、EP6)。6-苄氨基嘌呤(6-BA)处理能延缓这些同工酶的出现,而脱落酸(ABA)处理则加速它们的表达。衰老期间小麦叶片内的6种内肽酶同工酶(EP1-EP6)中的EP1、EP2、EP4、EP5、EP6呈现活性的pH及温度范围较窄,而EP3有活性的pH范围和温度范围均较宽,且EP3在嫩叶、老叶中均有活性。另外,EP3、EP5、EP6对热不太敏感。蛋白酶抑制剂实验表明,EP1、EP2是需金属离子的半胱氨酸型内肽酶,EP4是丝氨酸型内肽酶。     

氮素营养水平对冬小麦碳氮运转的影响

在大田试验条件下,研究了不同施氮水平对2种穗型冬小麦品种花后干物质和氮素积累与运转的影响及其与产量和品质的关系,以探讨氮素营养水平对冬小麦碳氮运转的影响.结果显示,适宜的施氮量（180 kg·hm^-2）能够极显著增加2种穗型冬小麦品种叶片、茎鞘等营养器官花前贮藏物质及花前贮藏氮素的再运转量和运转率以及总再运转量和运转率,也能够极显著增加成熟期籽粒氮素含量和花前贮藏氮素总运转量对籽粒氮素含量的贡献率.各施氮处理对2种穗型小麦品种花后氮素积累量对籽粒氮素含量贡献率的影响效应不明显.结果表明,适宜的施氮量有利于小麦籽粒和蛋白质产量的提高.     

有机培肥和减施氮肥对小麦光合特性和氮素吸收及产量的影响

以常规单施氮肥处理为对照(CK,270kg·hm-2),设置秸秆还田(J)、秸秆还田+牛粪(JF)、秸秆还田+沼渣(JZ)3种有机培肥措施,耦合N1(较CK减量10%)、N2(较CK减量20%)和N3(较CK减量30%)3个施氮水平,采用田间试验方法,探究有机培肥和减施氮肥对小麦光合特性、氮素吸收及产量的影响。结果表明:(1)与CK相比,有机肥配施氮肥明显促进了小麦生育期分蘖的发生和有效群体数的形成,提高叶绿素含量并维持旗叶较高光合速率水平,促进小麦地上部干物质积累、植株氮素吸收,增加穗粒数和千粒重,并显著提高小麦产量,产量增幅为4.21%~17.80%,并以JFN2(JF+N2)处理组合产量最高(6 853.43kg·hm-2)。(2)同一有机肥培肥处理中,N2(减施氮肥20%)处理效果最好,能显著促进小麦群体形成,提高小麦叶绿素含量、光合速率和产量;JFN2小麦群体数在成熟期分别比JFN1、JFN3增加5.16%、4.31%,JFN2叶绿素含量在花期分别较JFN1、JFN3增加2.29%、2.31%;JFN2处理产量分别比JFN1和JFN3显著增加11.41%和7.56%。(3)同一施氮水平下,成熟期干物质积累量表现为JZN1处理显著大于JFN1和JN1处理,分别增加8.93%和12.01%;花期JF处理氮素积累量在3种施氮水平下均分别显著高于其它2种有机培肥处理;JFN2处理籽粒产量显著高于JZN2和JN2处理,增幅分别为12.17%和6.09%。研究认为,有机肥耦合施氮量可促进小麦分蘖和有效群体数的形成,提高叶绿素含量和光合速率,增加植株干物质和氮素积累,从而增加小麦产量。     

氮素水平对冬小麦籽粒灌浆过程中淀粉合成关键酶活性的影响

小麦籽粒灌浆过程中,淀粉合成关键酶腺苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶(ADPG-PPase)、可溶性淀粉合成酶(SSS)、淀粉分支酶(SBE)和束缚态淀粉合成酶(GBSS)均随着灌浆进程呈单峰曲线变化,峰值出现在花后25d;不同氮肥施用量对灌浆前期酶活性的影响较小,而在花后20d之后影响较大;随着氮肥施用量的增加,4种酶活性均呈增加趋势,但氮肥过量时酶活性下降,表明适当增加施氮量有利于淀粉合成关键酶活性的提高。