不同小麦品种对低温胁迫的反应及抗冻性评价

以济麦19、济麦21、济南17等15个冬小麦品种为材料,对其在低温胁迫条件下功能叶和叶鞘超氧化物歧化酶(SOD)活性、过氧化物酶(POD)活性、过氧化氢酶(CAT)活性、丙二醛(MDA)含量与可溶性蛋白含量等生理指标进行测定,以功能叶各项指标的抗冻系数作为衡量抗冻性的指标,利用主成分分析、聚类分析对其抗冻性进行综合评价。低温胁迫条件下,不同冬小麦品种起身拔节期功能叶和叶鞘中SOD活性、POD活性和CAT活性均不同程度地上升,MDA含量和可溶性蛋白含量均下降。通过主成分分析和聚类分析,将15个冬小麦品种划分为3类:济麦19、山农8355属强抗冻类型;山农664、泰山9818、济麦21、济麦22、烟农24、烟农19、烟农21、汶农6号、鲁麦21、济南17属中度抗冻类型;其余3个品种(泰山23、聊麦18、临麦2号)属弱抗冻类型。     

半湿润地区氮磷钾配施对强筋小麦功能叶光合速率的影响

选用优质强筋小麦品种陕253为材料,研究了不同氮磷钾肥水平及组合对小麦生育后期主茎、主茎分蘖Ⅰ和主茎分蘖Ⅱ功能叶净光合速率的影响,结果表明:在不同的NPK肥配比处理中,功能叶净光合速率在蘖位、叶位间差异均极其显著,不同生育期间存在明显差异,具体表现为:孕穗期高于灌浆期,主茎>主茎分蘖Ⅰ>主茎分蘖Ⅱ,旗叶高于倒二叶.孕穗期以N225P120K120处理对茎蘖功能叶光合速率影响最为明显,分别比CK1和CK2增加20.41%和25.76%;灌浆期以N135P225K120处理对茎蘖旗叶净光合速率作用显著,分别比CK1和CK2增加43.48%和10.83%.研究发现,在一定磷钾肥基础上通过调节氮肥可以调节孕穗期茎蘖功能叶净叶光合速率,提高钾肥用量有利于提高灌浆期各茎蘖功能叶的净光合速率.     

基于生理指标与籽粒产量关系的小麦品种抗冻性分析

以20个冬小麦品种为材料进行盆栽试验,对其在低温胁迫条件下功能叶超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）、过氧化氢酶（CAT）活性,丙二醛（MDA）、可溶性蛋白、可溶性糖含量以及籽粒产量、千粒重和籽粒形态性状进行测定.结果表明：拔节初期麦苗经-4 ℃低温胁迫后,不同品种冬小麦籽粒形态性状和产量性状均发生变化,绝大多数小麦品种籽粒长宽比、圆度和不育小穗数均增加,籽粒等效直径和面积及千粒重和籽粒产量均下降.通径分析表明,拔节初期低温处理后,功能叶SOD活性和可溶性糖含量是影响籽粒产量的主导因素,其中SOD活性对籽粒产量的直接影响较大,直接通径系数为-0.578.以籽粒产量下降的百分数作为小麦抗冻性评价的标准,可将20个小麦品种划分为3类：强抗冻类型的济麦19、济麦20、良星99、山农1135、山农8355、泰山23、泰山9818、汶农6号和烟农21,弱抗冻类型的临麦2号、潍麦8号、烟农19和淄麦12号,而其余7个品种属中度抗冻类型.苗期综合评价值（D值）与籽粒产量下降的百分数之间呈显著负相关(r=-0.512*),说明小麦苗期抗冻性强有利于获得较高的籽粒产量.苗期是小麦抗冻性鉴别选择的重要时期.     

小麦‘兰考矮早八’茎蘖分蘖节的内源激素差异及其密度调控效应

选用分蘖成穗率低的大穗型品种‘兰考矮早八’,研究主茎和两分蘖间分蘖节部位的激素差异与分蘖成穗的关系及其密度调控效应。结果表明,在分蘖两极分化过程中,不同茎蘖间分蘖节中IAA和zR含量及其IAA／ABA和z刚ABA比值为主茎〉分蘖Ⅰ〉分蘖Ⅱ,而ABA含量为分蘖Ⅱ〉分蘖Ⅰ〉主茎。ZR含量、ABA含量及其IAA／ABA和zR／ABA比值与分蘖成穗关系密切,较高的zR含量、IAA／ABA和zR／ABA比值以及较低削BA含量有利于分蘖成穗,反之则将导致分蘖衰亡。随种植密度增加和蘖位升高,激素含量及其平衡在分蘖与主茎间差距加大,分蘖弱势程度更突出,进而导致分蘖衰亡,且分蘖衰亡时间提前。     

种植密度对两种穗型小麦品种分蘖期茎蘖生理特性的影响

选用分蘖成穗率不同的2种穗型冬小麦品种,通过3个密度水平大田试验研究了分蘖期主茎和不同蘖位分蘖间的干物质积累与光合特性的差异,以探讨2种穗型品种分蘖成穗的生理机制.结果显示:(1)在冬小麦分蘖期间,分蘖成穗率低的大穗型品种'兰考矮早八'高位分蘖干物质积累速率较慢,分蘖与主茎的差距较大;而分蘖成穗率高的多穗型品种'豫麦49-198'分蘖与主茎的干物质积累速率差距较小.(2)2品种分蘖与主茎干物重比值(蘖/茎)均随着种植密度增加而降低,成穗分蘖的蘖/茎值拔节期均大于0.5,而同期未成穗分蘖均低于0.5.(3)在分蘖期间,'兰考矮早八'分蘖的净光合速率随生育进程增长比主茎缓慢,且随密度增加分蘖与主茎的差距进一步加大;'豫麦49-198'分蘖与主茎的光合速率差异较小,且种植密度对其影响也较小.(4)拔节中前期种植密度对2品种的荧光参数影响较小,拔节后期2品种分蘖的初始荧光(F0)均显著大于主茎,而PSⅡ最大光化学效率(Fv/Fm)却显著低于主茎;随种植密度增加,2品种主茎与分蘖的F0和Fv/Fm差异增大,且这种趋势随蘖位上升表现得更加明显.研究表明,大穗型品种'兰考矮早八'拔节期主茎与分蘖间干物质积累和光合性能的差异过大是其分蘖成穗率低的主要原因.     

冬小麦(Triticum aestivum)分蘖冗余生态学意义以及减少冗余对水分利用效率的影响

通过盆栽试验,以旱作冬小麦(Triticum aestivum)为材料,分别在拔节和抽穗期对分蘖进行人工干扰,来模拟不可预测的自然干扰,对冬小麦分蘖冗余的生态学意义以及减少这些冗余对水分利用效率影响进行研究.设置3个处理:从拔节期开始剪去所有小的分蘖,仅保留主茎和一个大的分蘖(A);在拔节期剪去主茎和两个大的分蘖,保留所有小的分蘖(B);在孕穗期剪去主茎和有效分蘖,保留无效分蘖(C).没有被干扰的植物作为对照(CK).通过花期测定叶片的叶绿素含量、叶绿素荧光参数、气孔导度和蒸腾速率等生理指标来评价植物的生理与生化活性.结果显示,在拔节期和抽穗期去除主茎和大蘖后,无效分蘖的生理活性被激活,开始执行有效分蘖的功能.到花期时,这些无效分蘖已经在生理活性上满足了补充和替代有效茎的要求.虽然株高和穗的整齐度、穗数和产量显著下降,但并没有防碍小麦的繁衍子代,因此,正是这些由早期"无效分蘖"补充而来的有效茎,避免了小麦绝种的风险.而在拔节期去除无效分蘖后,对小麦产量没有显著影响,但提高了水分利用效率,和对照相比水分利用效率提高了10%.因此,可以认为小麦在分蘖上存在着对水分利用不利的生长冗余,减少这些冗余有望节约用水、提高作物的水分利用效率.     

冬小麦（Triticum aestivum）分蘖冗余生态学意义以及减少冗余对水分利用效率的影响

通过盆栽试验,以旱作冬小麦（Triticum aestivum）为材料,分别在拔节和抽穗期对分蘖进行人工干扰,来模拟不可预测的自然干扰,对冬小麦分蘖冗余的生态学意义以及减少这些冗余对水分利用效率影响进行研究。设置3个处理：从拔节期开始剪去所有小的分蘖,仅保留主茎和一个大的分蘖（A）;在拔节期剪去主茎和两个大的分蘖,保留所有小的分蘖（B）;在孕穗期剪去主茎和有效分蘖,保留无效分蘖（C）。没有被干扰的植物作为对照（CK）。通过花期测定叶片的叶绿素含量、叶绿素荧光参数、气孔导度和蒸腾速率等生理指标来评价植物的生理与生化活性。结果显示,在拔节期和抽穗期去除主茎和大蘖后,无效分蘖的生理活性被激活,开始执行有效分蘖的功能。到花期时,这些无效分蘖已经在生理活性上满足了补充和替代有效茎的要求。虽然株高和穗的整齐度、穗数和产量显著下降,但并没有防碍小麦的繁衍子代,因此,正是这些由早期“无效分蘖”补充而来的有效茎,避免了小麦绝种的风险。 而在拔节期去除无效分蘖后,对小麦产量没有显著影响,但提高了水分利用效率,和对照相比水分利用效率提高了10%。因此,可以认为小麦在分蘖上存在着对水分利用不利的生长冗余,减少这些冗余有望节约用水、提高作物的水分利用效率。     

测墒补灌对不同穗型小麦品种耗水特性和干物质积累与分配的影响

在田间试验条件下, 以中穗型小麦(Triticum aestivum)品种‘山农15’和大穗型品种‘山农8355’为供试材料, 设置3个0-140 cm土层土壤相对含水量处理: W0 (拔节期65%, 开花期60%)、W1 (拔节期70%, 开花期70%)、W2 (拔节后8天70%, 开花后8天70%), 采用测墒补灌的方法补充土壤水分达到目标相对含水量, 对两个不同穗型小麦品种的耗水特性和干物质积累与分配进行了研究。结果表明: (1)两品种籽粒产量均以W0处理最低, ‘山农15’ W1和W2处理无显著差异, ‘山农8355’ W1处理显著高于W2处理; 两品种W1处理的水分利用效率和灌溉水利用效率均显著高于W2处理。‘山农15’ W1处理的籽粒产量和灌溉水利用效率分别显著低于和高于‘山农8355’的W1处理, 水分利用效率无显著差异; 两品种W2处理的籽粒产量、水分利用效率和灌溉水利用效率均无显著差异。(2)两品种总耗水量以W0处理最低, ‘山农15’ W1处理显著低于W2处理, ‘山农8355’两处理无显著差异; 两品种W1处理的土壤供水量及其占总耗水量的比例显著高于W2处理。‘山农15’ W1处理的总耗水量和灌水量占总耗水量的比例显著低于‘山农8355’, 土壤供水量占总耗水量的比例显著高于‘山农8355’; 两品种W2处理总耗水量, 土壤供水量及其占总耗水量的比例无显著差异。(3)两品种W1处理成熟期干物质积累量显著高于其他处理, W1处理提高了‘山农8355’开花后干物质积累量及其对籽粒的贡献率, 对‘山农15’无显著影响。‘山农15’ W1和W2处理成熟期干物质积累量显著低于‘山农8355’, 开花前贮藏同化物向籽粒的转运量和转运率、对籽粒的贡献率均显著高于‘山农8355’, 开花后干物质积累量及其对籽粒的贡献率低于‘山农8355’。综合考虑干物质积累与分配、籽粒产量、水分利用效率和灌溉水利用效率, W1处理是两品种节水高产的最佳土壤相对含水量处理。     

問题解答

什么是小麦的分蘖和分蘖节? “分蘖”是专指禾谷类作物植株基部所发出的分枝(侧茎)而言(“分蘖”这个词也可作为动词来用,就是指发生侧茎的过程,即农民所说的“棵(木义)”)以小麦来说,当幼苗出现三片叶子以后不久,就可以看到在第一片叶的叶鞘内露出分枝的顶端,它是由第一叶叶鞘基部的腋芽萠发来的,这就是分蘖。随后顺次从第二叶、第三叶的叶鞘伸出第二与第三个分蘖。这些分蘖都是从主茎上生出的,称为第一级分蘖。如果条件适合,第一级分蘖也可再生出分蘖,就叫第二级分蘖。依此类推,甚至可以生出第三级、第四级以至更多级的分蘖,使一株麦苗形成一个密集的株丛。     

盐胁迫对红麻幼苗生长及抗氧化酶活性的影响

为研究不同盐胁迫时间和不同盐浓度胁迫对红麻（Hibiscus cannabinusL.）幼苗的生长及抗氧化酶活性的影响,探寻红麻耐盐的生理机制,为盐碱地种植红麻提供科学依据,本研究对红麻幼苗进行了两种不同条件的盐胁迫处理。一种将红麻幼苗在0（对照组）、140 mmol/L NaCl的半强度Hoagland营养液下分别处理3、6、9 d,另一种是在0（对照组）、70、140、200 mmol/L NaCl的1/2 Hoagland营养液下处理6 d,分别测定两种盐胁迫条件下植株的鲜重、根长、茎长、叶片H2O2、丙二醛（MDA）含量、超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）、过氧化氢酶（CAT）和谷胱甘肽还原酶（GR）活性。结果显示：（1）在第一种处理条件下,随着盐胁迫时间的延长,处理组红麻幼苗的鲜重相对于对照分别减轻了19.63%、19.35%和39.03%,株高则分别降低了25.59%、19.17%和18.48%,处理组的SOD活性先增后减,POD活性先减后增,MDA和H2O2的含量、CAT和GR活性基本随胁迫时间的增长而增高。（2）在第二种处理条件下,随着胁迫盐浓度的增加,处理组鲜重相对于对照分别减轻了16.79%、19.35%和44.73%,株高则分别降低了11.21%、19.17%和23.62%,处理组SOD活性都稍高于对照,但三者无显著差异,POD活性先减后增,MDA和H2O2的含量、CAT和GR活性基本上随着盐浓度增加而增加。实验表明,在两种不同条件的盐胁迫下,红麻幼苗受盐害的程度基本上随胁迫时间和盐浓度的增加而加重。处理组植株的SOD和POD活性较对照组增加不明显,甚至有所降低,而CAT和GR活性则相对较高,CAT和GR可能在红麻幼苗抵御盐害时起较重要作用。     

马尾松-木荷不同比例混交林种内和种间竞争强度

分析不同比例组成的马尾松(Pinus massoniana)-木荷(Schima superba)混交林树木间的竞争关系,可为营造种间关系协调的马尾松混交林提供参考依据.以马尾松-木荷混交林为研究对象,根据其混交比例分别类型Ⅰ(对照,10马)、类型Ⅱ(8马2木)、类型Ⅲ(7马3木)、类型Ⅳ(6马4木)4种类型设置标准地...     

舟山眼镜蛇毒抗肿瘤有效组分分离及其抑瘤作用研究初探

目的从舟山眼镜蛇(Naja atraCantor)蛇毒(snake venom,SV)中分离得蛇毒组分,探讨SV及其分离组分的LD50和抑制肿瘤的作用。方法采用凝胶柱层析方法从蛇毒中分离得到了前Ⅰ1、Ⅰ1、Ⅱ1、Ⅱ2、Ⅲ1、Ⅲ2及Ⅳ等7种组分。采用急性毒性实验、MTT法,研究SV及其7种SV分离组分的LD50和抑制肿瘤的作用。结果 SV经Sephadex G-50层析,可分离为前Ⅰ、Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ及Ⅳ5个组分,根据峰面积大小排列:ⅢⅡⅠⅣ前Ⅰ。5个组分再经Sephadex G-25柱层析,可获得7个脱盐组分:前Ⅰ1、Ⅰ1、Ⅱ1、Ⅱ2、Ⅲ1、Ⅲ2及Ⅳ。通过急性毒性实验,明确Ⅳ的毒性最大,其次为Ⅲ2及Ⅲ1,三者的LD50值均低于SV;而Ⅰ1、Ⅱ1、Ⅱ2的毒性均小于SV,前Ⅰ1几乎无毒。SV组分Ⅲ2和Ⅳ的抑瘤作用最强,在高浓度(20μg/ml)时对实验中的2种人肿瘤细胞的抑制率均达到60%以上。结论从SV中分离得到了前Ⅰ1、Ⅰ1、Ⅱ1、Ⅱ2、Ⅲ1、Ⅲ2以及Ⅳ7种组分;组分Ⅳ毒性最强,依次为Ⅲ2Ⅲ1SVⅡ2Ⅱ1Ⅰ1前Ⅰ1;SV及其7种分离组分对2种人肿瘤细胞株(SGC-7901、A549)的生长抑制有一定的特异性,而不同的SV分离组分对同一肿瘤细胞抑制作用亦有差异。     

Tolerance and compensatory response of rice to sugarcane borer (Lepidoptera: Crambidae) injury

A 3-yr field experiment was conducted to evaluate the tolerance and compensatory response of rice (Oryza sativa L.) to injury caused by sugarcane borer, Diatraea saccharalis (F.), as affected by cultivar (Cocodrie, Francis, and Jefferson), stage of crop growth during which the injury occurred (third tiller stage, panicle differentiation stage, and heading stage), and sugarcane borer density. The proportion of rice tillers with sugarcane borer injury (leaf and leaf sheath injury and/or stem injury) was lower when injury occurred at the third tiller stage (0.05) than at panicle differentiation (0.19) and heading (0.18). When injury occurred at the two latter stages, both the proportion of tillers with injury and the proportion of tillers with stem injury were negatively correlated with rainfall. Rainfall resulted in dislodgement and mortality of sugarcane borer eggs and larvae before the larvae entered the stems. Rice plant density in this study (111.1 plants/m2) was higher than recorded for previous research on rice compensation using potted rice or conducted in low-density hill production systems (26.7-51.3 plants/m2). Two mechanisms of within-plant tolerance/compensation were observed. Stem injured plants produced approximately 0.69 more tillers than uninjured plants, whereas tillers with leaf and leaf sheath injury produced larger panicles, up to 39.5 and 21.0% heavier than uninjured tillers, when injury occurred at third tiller stage and at panicle differentiation, respectively. Rice yield was not reduced with up to 23% injured tiller and up to 10% injured stems at the third tiller stage, 42% injured tillers and 17% injured stems at panicle differentiation, and 28% injured tillers and 14% injured stems at heading. Significant between-plant compensation was not detected, suggesting competition between adjacent plants is not significantly reduced by injury. Our results suggest that rice can tolerate and/or compensate for a level of stem borer injury previously considered to be economically damaging.     

小麦冬性强弱评价体系的建立

建立一个比较准确的小麦冬性评价体系,对小麦种质研究评价、引种及应对自然灾害都具有重要应用价值,对小麦生态型的解释具有一定的理论意义。以12个冬性强弱不同的小麦品种为材料,经过两年重复试验,在自然春化与人工春化条件下,对与春化有关的成穗数等4个形态指标进行调查,对人工春化条件下5月份播种的小麦生长锥进行观察。经过对成穗数进行聚类分析,将12个冬小麦品种划分为弱冬性、冬性、强冬性3类。另外,结合不同春化条件下小麦成穗数差异的显著性分析结果及相关指标的标准化数据进行分析,结果表明:(1)根据幼苗习性对小麦冬性进行划分的方式存在一定缺陷,划分结果存在误差。自然春化条件下进行冬性划分具有一定的合理性,但由于受到多种外界因素影响,对相邻类型的划分效果不理想。(2)茎蘖数、小穗数、千粒重等指标存在一定的交叉现象,不适于进行冬性评价。人工春化处理下,小麦的成穗数与生长锥形态可以准确评价小麦冬性的强弱。     

Performance of two Picea abies (L.) Karst. stands at different stages of decline

Summary The annual replacement of tillers of Agropyron desertorum (Fisch. ex Link) Schult., a grazing-tolerant, Eurasian tussock grass, was examined in the field following cattle grazing. Heavy grazing before internode (culm) elongation seldom affected tiller replacement. Heavy grazing during or after internode elongation, which elevates apical meristems, increased overwinter mortality of fall-produced tillers and reduced the number and heights of these replacement tillers. Unexpectedly, tussocks grazed twice within the spring growing season tended to have lower overwinter tiller mortality, greater tiller replacement, and larger replacement tillers than tussocks grazed only once in late spring. These responses of twice-grazed tussocks, however, were still less than those of ungrazed tussocks or tussocks grazed moderately in early spring. The presence of ungrazed tillers on partially grazed tussoks did not increase the replacement of associated grazed tillers relative to tillers on uniformly grazed plants. This result indicates that resource sharing among tillers, if present, is short-lived or ecologically unimportant in this species. Although A. desertorum is considered grazing-tolerant, tiller replacement on heavily grazed tussocks, particularly those grazed during or after internode elongation when apical meristems were removed, was usually inadequate for tussock maintenance. These observations at the tiller (ramet) level of organization in individual tussocks (genet) may explain the often noted reduction in stand (population) longevity with consistent heavy grazing.     

抗性品系棉蚜乙酰胆碱酯酶和羧酸酯酶的变异

用浸叶法测定了采自我国不同地区(泰安、莱阳、南京、北京和安阳)的棉蚜品系Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ对久效磷、甲胺磷、抗蚜威和灭多威等杀虫剂的抗性水平,各棉蚜品系对杀虫剂的抗性依次为Ⅴ>Ⅳ>Ⅲ,Ⅱ>Ⅰ。进一步研究表明,Ⅴ和Ⅳ品系棉蚜乙酰胆碱酯酶对杀虫剂的敏感性显著下降,Ⅱ品系次之,Ⅲ和Ⅰ品系接近于敏感品系。Ⅴ和Ⅳ品系乙酰胆碱酯酶的Km值显著下降,表明酶发生了质的变化。不同棉蚜抗性品系的酯酶（全酯酶和羧酸酯酶）活性均显著升高,其中Ⅲ品系的酯酶活力为Ⅱ品系的2倍。Ⅴ品系羧酸酯酶Km值达2460.4 μmol/L,而Ⅳ品系仅为84.4 μmol/L,该两个品系羧酸酯酶发生了质的变化。研究结果表明,不同抗性程度的棉蚜品系均存在代谢抗性和靶标抗性。低抗水平的棉蚜品系,以代谢抗性为主,靶标抗性为辅;中抗水平的棉蚜品系,抑或由于解毒代谢酶的活性显著增强,也可能由于靶标的敏感性显著下降;而高抗水平的棉蚜品系,依赖于代谢抗性和靶标抗性的联合作用。     

Effects of imazamethabenz on the main shoot growth and tillering of wild oat (Avena fatua L.)

Foliar application of imazamethabenz at sublethal doses of 100 and 200 g a.i./ha to wild oat plants at the two-leaf stage without tillers greatly inhibited the growth of the main shoot but increased tillering. The near cessation of sheath and the main stem elongation indicated that the major effect of imazamethabenz on the main shoot was inhibition of intercalary growth. Low doses of imazameth-abenz treatment resulted in more leaves (including leaf primordia) in the main stem but did not affect mature first and second leaves. Sublethal doses of imazamethabenz only briefly inhibited tiller growth. A later increase in tillering in treated plants resulted from the stimulated resumed growth of tillers and the increased initiation of tiller buds. Such enhanced tillering mainly resulted from the release of apical dominance due to the inhibition or cessation of the main stem growth with imazamethabenz treatment. Both doses of imazamethabenz (100 and 200 g a.i./ha) significantly reduced the biomass of shoots and roots, but increased the ratio of roots/ shoots dry weight.