茭草和芦苇叶片光合与荧光特性对土壤持续干旱的响应

对茭草Zizania latifolia和芦苇Phragmites australi进行自然持续干旱处理,测定植物叶片光合作用特征参数和叶绿素荧光参数及相应的土壤水分含量,探讨茭草、芦苇叶片对土壤持续干旱胁迫的光合生理响应。随着土壤水分逐渐减少,茭草叶片净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)均先增大后减小,芦苇叶片的Pn、Tr、Gs均逐渐减小;茭草和芦苇叶片的胞间二氧化碳浓度(Ci)、光化学最大量子效率(Fv/Fm)、非光化学猝灭系数(NPQ)、水分利用率(WUE)、有效荧光产量(Yield)、电子传递速率(ETR)、光化学猝灭系数(qP)变化趋势一致,其中Ci逐渐增大,Fv/Fm、NPQ、WUE先增大后减小,Yield、ETR、qP逐渐减小。分析表明,当茭草和芦苇遭遇较严重干旱时,叶片Pn下降主要是非气孔限制因素导致;当生长基质(沙土)的田间持水量为19%,速效氮、磷、钾分别为28.14、2.25、25.76 mg·kg-1,pH 7.2时,茭草的干旱胁迫阈值在土壤含水量(2.17 ± 0.18)%和(1.66 ± 0.23)%之间,芦苇的干旱胁迫阈值在土壤含水量(1.84 ± 0.17)%和(0.25 ± 0.07)%之间。     

增温对宁夏北部春小麦叶片光合作用的影响

为探索宁夏北部春小麦叶片光合作用应对未来气候变化的响应机制,进一步阐明气候变暖对干旱半干旱区春小麦生长的影响。采用自动控制红外线辐射器野外增温模拟气候变化的方法,以不做增温处理的春小麦冠层温度为基础温度,设置不同增温梯度(CK:0℃、T1:0.5℃、T2:1℃、T3:1.5℃、T4:2.0℃),开展气温升高对宁夏北部春小麦全生育期叶片叶面积、光合色素含量、光合特性、叶绿素荧光参数、干物重、产量等指标的影响试验。结果表明:春小麦苗期—拔节期,温度增加0.5℃时叶片叶面积、叶绿素含量、Pn(净光合速率)、WUE(叶片水分利用效率)呈上升的趋势。温度增加1.0—2.0℃时以上指标呈下降趋势,同时Ls(气孔限制值)呈上升趋势,Ci(胞间CO2浓度)呈下降的趋势,说明此时叶片Pn的下降主要是叶绿素含量的下降和气孔限制导致的。春小麦拔节期之后,叶片叶面积、叶绿素含量、Pn、WUE、Ls随温度的增加呈下降的趋势,而Ci随温度的增加呈上升的趋势,说明此时叶片Pn的下降则主要是叶绿素含量的下降和非气孔因素导致。叶绿素荧光参数表明在苗期—拔节期,春小麦对温度升高具有一定的抗逆性,能应对增温胁迫以热耗散的形式做出自我保护。拔节期以后,春小麦叶片光系统Ⅱ反应中心受温度胁迫可逆性失活,光合机构受到破坏。另外,春小麦干物重的变化趋势与叶面积等指标的变化趋势基本一致,产量及产量构成因素小穗数、穗粒数、千粒重随温度的增加显著降低,说明春小麦拔节期之前增温0.5℃有利于提高叶片光系统Ⅱ的潜在活性,增加叶片抗逆性,促进光合作用的进行,最终使光合产物累积量增多。增温梯度过大或增温时间过长则会使春小麦受高温胁迫,导致叶片光系统Ⅱ原初光能捕获、电子传递等效率降低,光合机构受到破坏,致使叶片Pn、WUE等数值下降,光合产物累积量减少,产量减少。     

锰胁迫对垂序商陆光合特性及叶绿素荧光参数的影响

垂序商陆(Phytolacca americana L.)是我国首次发现的锰超富集植物。通过温室营养液培养实验,研究垂序商陆锰耐性与光合特性及叶绿素荧光参数的关系。结果表明,随着生长介质中锰浓度的升高,垂序商陆叶片的叶绿素a、叶绿素b和总叶绿素含量下降,净光合速率(Pn)和气孔导度(Gs)呈下降趋势,而胞间CO2浓度(Ci)却逐渐升高;叶绿素a/b值和蒸腾速率(Tr)在1 000μmol.L-1锰供应水平时达到最大值;叶片PSⅡ的最大量子产量(Fv/Fm)、PSⅡ有效光化学量子产量(EQY)和光合电子传递速率(ETR)呈下降趋势,而光化学淬灭系数(qP)和光合有效辐射(PAR)高于239μmol photons.m-.2s-1下的非光化学淬灭系数(NPQ)在5 000μmol.L-1锰供应水平时达到最大值。因此,垂序商陆在锰胁迫下可能具有一定的光合保护机制。     

铝胁迫对蓼科植物生长和光合、蒸腾特性的影响

采用水培试验,设置5种铝处理浓度,研究了铝对3种蓼科植物酸模叶蓼、杠板归和辣蓼叶片光合、蒸腾和叶绿素荧光参数的影响。结果表明,高铝处理(400μmol.L-1)显著抑制3种蓼科植物地上部和根系生长,并且导致3种蓼科植物叶片叶绿素含量、Chla/Chlb、净光合速率(Pn)、水分利用效率(WUE)、PSII光合电子传递量子效率(φPSII)和光化学猝灭系数(qP)显著下降。中低铝处理(25~100μmol.L-1)时,与对照相比,酸模叶蓼生物量显著增加,杠板归显著减少,辣蓼先增加后减少。其中,酸模叶蓼和辣蓼叶绿素含量、Chla/Chlb、Pn、蒸腾速率(Tr)、胞间CO2浓度(Ci)、PSII最大光化学效率(Fv/Fm)、qP均未发生显著变化,但辣蓼WUE、φPSII和非光化学猝灭系数(NPQ)显著下降,酸模叶蓼无显著变化;而杠板归除Ci、Fv/Fm外,其余叶片光合、蒸腾及叶绿素荧光参数均出现显著下降。上述结果表明,酸模叶蓼在中低铝处理条件下可通过保持较高的叶绿素含量、Chla/Chlb、WUE、Pn、PSII反应中心光化学反应效率以及提高非辐射能量耗散来增强其对铝的耐性。     

红豆树优树种子和幼苗性状的变异分析及优良家系的初选

以不同产地(包括江西资溪,浙江的龙泉和庆元,福建的泰宁、南平和柘荣及四川内江)的76株红豆树(Ormosia hosiei Hemsl.et E.H.Wilson)优树的种子为供试材料,采用随机区组设计进行大田育苗,对其种子性状以及各家系幼苗的生长性状、叶片性状、根系性状和苗高生长节律进行测量和计算,并进行了方差分析、遗传力估算和相关性分析;此外,对供试红豆树优树中的优良家系进行了初选。结果表明:红豆树优树间的种子性状和家系间的幼苗性状均存在显著(P0.05)或极显著(P0.01)差异。红豆树幼苗生长性状、叶片性状和根系性状的家系遗传力为0.479~0.854,显示家系遗传控制程度中等或较强。相关性分析结果显示:红豆树幼苗的苗高和地径与种厚、百粒质量均呈极显著正相关;地径与叶片性状和根系性状的表型相关系数和遗传相关系数均达到显著或极显著水平,而苗高仅与主根长和单株长度大于5 cm的一级侧根数呈显著或极显著正相关;苗高与其线性生长始期、最大线性生长速率、线性生长速率和线性生长总量总体上呈极显著正相关,而与其线型生长末期和线性生长期呈不显著相关。根据家系遗传力,选择苗高作为主要性状,同时兼顾地径,从76个优树家系中初选出19个优良家系,其中,63.2%的优良家系来自浙江龙泉,26.3%的优良家系来自福建柘荣,浙江龙泉12家系的苗高和地径均为最大,浙江龙泉11家系的苗高和浙江龙泉19家系的地径次之。此外,最大叶片的长度和宽度的家系遗传力较高,且与地径呈显著或极显著正相关,可作为红豆树优良家系初选的辅助指标。研究结果显示:苗高、地径和叶片大小可用于初步筛选红豆树优良家系,且初选的优良家系可作为红豆树育种和无性繁殖材料。     

银杏叶萜内酯含量的变化及其与叶绿素荧光特性的关系

为探究银杏(Ginkgo biloba)叶萜类内酯含量和光合同化作用的关系,对其内酯含量和叶绿素荧光特性进行了研究。结果表明,不同采收时间银杏叶中白果内酯和银杏内酯含量有显著差异,总体上,5月份含量较低,此后逐渐升高,8月份达到高峰,然后快速下降,10月底最低;与此同时,银杏叶片的光合色素以及叶绿素荧光参数也呈现周期性变化。白果内酯以及萜内酯含量与叶绿素荧光参数Y(NPQ)之间呈极显著正相关关系,因此,可以通过银杏叶片的叶绿素荧光参数预测白果内酯和萜内酯含量。     

白桦半同胞家系纸浆材优良家系选择及选择方法评价

通过对白桦(Betula platyphylla)半同胞家系生长和纸浆材性状的遗传变异规律研究,筛选出优良的纸浆材家系,为白桦材性遗传改良提供理论基础。以7年生32个白桦半同胞家系为试材,对各个家系生长和木材性状进行方差分析、计算遗传参数,并估算配合力,采用多种选择方法进行优良家系选择并且评价优良亲本。结果表明:家系间的生长和木材性状均达到了极显著差异水平(P<0.01),且家系遗传力处于0.71～1.00,单株遗传力在2.0～3.0,表型变异系数处于5.88%～49.84%。胸径、树高、材积3个性状之间达到了极显著强正相关关系(r值:0.70～0.97),纤维长宽比与纤维长度之间存在极显著强正相关关系(r值:0.69),与纤维宽度存在极显著强负相关关系(r值:-0.76)。利用一般配合力进行优良亲本评价,材积、基本密度、纤维长度的一般配合力分别是-0.001 1～0.001 0、-0.04～0.07、-112.09～77.36,选择出A13、A12、A21、A24四个家系的母本属于优良亲本。通过布雷金多性状综合分析法、主成分分析法和育种值评价法进行优良家系评价,比较3个方法的优...     

氮素水平对不同品种茶树光合及叶绿素荧光特性的影响

为探明氮素水平对不同品种茶树的光合系统的影响机制,以‘福鼎大白茶’、‘保靖黄金茶1号’、‘白毫早’两年生茶苗为材料,设置不施氮N_0(0g)、低氮N_1(11g)、中氮N_2(22g)和高氮N_3(33g)4个氮素[(NH_4)_2SO_4]水平的盆栽实验,研究了铵态氮对3个品种茶树的生长势、叶片叶绿素含量、光合参数与叶绿素荧光参数的影响。结果表明:(1)施氮处理能够显著促进茶树的生长,提高茶树叶片叶绿素含量、净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr),降低胞间CO_2浓度(Ci),并以N_2处理最好,但水分利用率(WUE)在3个品种茶树间表现不同。(2)在N_2处理下,3个茶树品种的叶片光系统Ⅱ(PSⅡ)暗适应下的最大光化学效率(F_v/F_m)、光化学猝灭系数(qP)、PSⅡ的相对电子传递速率(rETR)亦增加最大,非光化学淬灭系数(NPQ)降低。(3)茶树叶片叶绿素含量与光合参数间存在着一定的联系,并且具有品种特异性。研究发现,适量施氮能够显著增加茶树叶绿素含量、气孔导度、光合活性,从而使得各品种茶树净光合速率增加;氮素水平对各茶树品种的光合及荧光特性影响存在差异,水分利用率亦具有品种特异性;生产中应综合叶绿素含量、光合作用参数、叶绿素荧光参数,可快速、直观地评价不同品种茶树对氮素营养的内在需求,为茶园施肥管理提供指导。     

不同水分梯度下楸树苗期生长及光合特征比较

以1a生楸树根插苗为试验材料, 设置95%—100%FC、85%—90%FC、70%—75%FC、50%—55%FC等不同梯度的土壤含水量, 对生长旺季的光合特征及生长量进行测量, 研究苗期楸树对不同土壤水分含量的生长及光合特征响应。结果显示: 高土壤含水量(≧85%FC)和低土壤含水量(≦75%)地径和苗高生长量差异显著(P<0.05), 随着土壤含水量逐渐下降, 地径和苗高生长量、根重、茎重及根干比均呈下降趋势。光合特征比较发现, 上午净光合速率显著高于下午, 净光合速率的日变化主要直接受制于气孔因素; 85%—90%FC处理叶片的净光合日总量最大, 50%—55%FC处理叶片的净光合日总量最小。在所有光强梯度下, 高土壤水分含量处理(≧85%FC)的叶片净光合速率均明显较高, 尤其是85%—90%FC处理, 光利用能力和光合潜力都具有较大优势。从生长和光合特征综合分析结果可以看出, 四种处理中85%—90%FC处理最有优势和潜力, 是楸树苗期生长最为适宜的土壤含水量。     

6种树种叶片叶绿素荧光动力学参数对土壤水分变化的响应

采用便携式调制叶绿素荧光仪(Mini-PAM),于2015年生长季节对6种固沙树种:沙柳(Salix psammophila C.Wang et Ch.Y.Yang)、黄柳(Salix gordejevii Y.L.Chang et Skv.)、沙枣(Elaeagnus angustifolia L.)、掌裂草葡萄(Ampelopsis aconitifolia var.glabra Diels)、紫穗槐(Amorpha fruticosa L.)和沙冬青(Ammopiptanthus mongolicus(Maxim.ex Kom.)S.H.Cheng)叶片叶绿素荧光动力学参数的日变化进行了测定,探讨其对土壤水分胁迫的响应。结果显示:量子产量(Yield)、相对光合电子传递速率(ETR)、最大量子产量(Fv/Fm)和非光化学淬灭系数(NPQ)的日变化呈单峰型,Yield、ETR和Fv/Fm值随着土壤体积含水量的降低而降低,NPQ随着土壤体积含水量的降低而增加,这意味着叶绿素荧光动力学参数可作为抗逆性评价的指标。Fv/Fm值变化量对土壤水分变化响应最为敏感,6种树种呈现沙冬青沙柳黄柳掌裂草葡萄紫穗槐沙枣的趋势,即旱生树种对土壤水分变化最为敏感,其次是中生或湿生树种。     

陕北水蚀风蚀交错带柠条适应不同生境的形态和生理可塑性

以陕北水蚀风蚀交错带4个不同坡位与土壤质地生境[沟底+坝淤绵沙土(A)、梁坡+红黄土(B)、坡顶+绵沙土(C)、坡顶+风沙土盖绵沙土(D)]中生长的柠条为研究对象,研究了其生长、光合和水力性状的可塑性变化,以揭示柠条对不同生境的适应机制。结果表明:(1)生境D和生境A样地1~3m和3m土层的平均含水量明显高于生境B和C;(2)与生境B和C相比,生境A和D中生长的柠条冠幅、株高和新枝长显著增加,叶厚度减小,正午叶水势、净光合速率、气孔导度和蒸腾速率亦显著增加,但不同生境中柠条枝比导水率、Huber值和栓塞程度无显著差异;(3)柠条各测定指标中,新枝长、净光合速率、气孔导度和蒸腾速率表现出较大的可塑性。研究认为,柠条可能主要通过新枝长或光合生理特征的改变来适应不同的水分生境。     

两个种源木荷幼苗对干旱-复水的生理生态响应

为探讨不同种源树木对干旱-复水的生理生态响应,该研究以广东与福建种源木荷为对象,通过盆栽控水方式模拟干旱及复水条件,研究两个种源木荷的水力及碳生理特征、脯氨酸(Pro)及超氧化物歧化酶(SOD)对干旱-复水的响应。结果表明:(1)对照情况下,广东种源木荷的茎木质部水势(Ψ_xylem)、叶片相对含水量(RWC)、光合速率(A_sat)与气孔导度(G_s)均低于福建种源木荷的。(2)两个种源木荷的水力特征、Pro与SOD对干旱-复水的响应呈一致趋势,其中Ψ_xylem、RWC与Pro均能较快恢复至对照水平,而茎木质部栓塞程度与SOD未恢复至对照水平。(3)福建种源木荷叶片的A_sat对干旱的敏感性较广东种源的高且复水后恢复至对照水平需要更长时间。(4)复水后福建种源木荷非结构性碳水化合物(NSC)的恢复速率高于广东种源木荷。综上认为,福建与广东两个种源木荷均不能通过短期复水(30 d)来修复被栓塞的木质部。尽管广东种源木荷的光合速率能够更快地恢复至对照水平,但其光合速率低于福建种源木荷,并且其NSC的恢复能力较福建种源荷的低。因此,在未来干旱加剧背景下,广东种源木荷的生长及存活可能受到更大威胁。该研究结果有助于了解种源地气候条件对树木抗旱性的影响,为未来森林的经营与管理提供了理论参考。     

巨桉种源/家系综合选择研究

为选择巨桉(Eucalyptus grandis)优良种源,对其13个种源177个家系性状进行遗传分析。结果表明,22月生巨桉除生长量在区组间差异显著外,其他性状在种源、家系和区组间均存在极显著的差异;50月生时各性状差异均达极显著水平。50月生时,单株材积位于前四的种源分别是2号(来自昆士兰州Copperlode)、3号(来自昆士兰州Ravenshoe)、1号(来自昆士兰州N W Townsille)和11号(来自四川省黑龙滩)。50月生时,有78个家系的单株材积增长量超过总体家系平均值(0.08 m3),位于前三的家系是分别为2号(来自2号种源)、156号(来自福建天马东溪的10号种源)和93号(来自昆士兰州Bambaroo的8号种源)。50月生巨桉的胸径、树高、单株材积、干形、分枝和冠幅的遗传力分别为0.56、0.91、0.73、0.67、0.64和0.76;这些性状的表型变异系数分别为26.64%、29.37%、64.41%、17.58%、15.26%和45.80%;遗传变异系数分别为25.94%、24.30%、60.97%、28.59%、26.07%和42.96%。相关性分析表明,冠幅和分枝呈较小的负相关,其余各性状间均呈正相关性。结合生长指标和形质指标,最终筛选出4个优良种源和18个优良家系。     

Diversity within and between populations of two sympatrically distributed Hordeum species in Jordan

Summary The diversity of two sympatrically distributed barley species (Hordeum vulgare L. and Hordeum spontaneum C. Koch.) has been assessed for 7 morphometric and 13 qualitative traits. Phenotypically, Hordeum vulgare was more stable than Hordeum spontaneum for all morphometric traits; this is a reflection of domestication and selection. The overall diversity indexes were 0.546±0.125 and 0.502±0.113 for Hordeum vulgare and Hordeum spontaneum, respectively (P=0.095). However, Hordeum spontaneum expressed a higher level of diversity for most qualitative traits. The observed similarity for a number of diversity indexes is probably due to gene flow between the two species.     

闽楠叶形态与叶脉网络性状关系对城市生长环境的响应

植物叶形态与叶脉网络功能性状的协同变异与权衡关系,对深入理解植物叶脉网络功能性状对环境变异的生态适应,以及预测植物物种生活习性对城市化过程的响应具有重要意义。闽楠作为珍贵的常绿阔叶树种,正在城市绿化中逐步推广。针对不同生长环境中（行道与植物园混交林）的闽楠,开展了叶形态与叶脉网络功能性状关系对城市生长环境的响应研究。研究结果表明：闽楠叶性状值基本满足正态分布,各性状变异系数保持在10%-20%之间,群体内性状变异较为丰富,单因素方差分析表明两种环境对叶形态性状的影响比叶脉网络系统的影响更明显;两种生长环境下闽楠叶形态性状组与叶脉网络功能性状组都具有极显著相关性,行道和植物园混交林典型性相关系数分别为0.804和0.795,叶形态性状与叶脉直径呈显著正相关,形态性状、叶脉直径与初级脉密度呈显著负相关;闽楠在响应城市生长环境的过程中呈现出相应的经济权衡机制,行道环境中闽楠以较大的初级脉密度和较小叶面积来确保水分获取和光合之间的平衡,植物园闽楠则采用较低初级叶脉密度、较高叶面积和叶脉直径的叶形态和叶脉网络构建模式。在选择闽楠作为城市绿化树种时,可将叶片形态性状组与叶脉网络功能性状组的协同变化和权衡关系作为选种依据,以提高闽楠在城市环境中的成活率和适应性。     

26个金苦荞品系品质性状与农艺性状的遗传变异分析

金苦荞是近些年创制的苦荞与金荞麦种间杂交形成的双二倍体杂种半多年生新荞麦种类(Fagopyrum tatari-cymosum),为了探讨该荞麦种类的农艺性状和品质性状的遗传规律,以26个高产金苦荞品系为材料,对其品质性状和农艺性状进行了遗传变异研究、相关性分析和聚类分析。结果表明：(1)金苦荞品质性状的变异系数大小表现为醇溶蛋白含量>谷蛋白含量>黄酮含量>总蛋白含量>球蛋白含量>清蛋白含量>淀粉含量。(2)金苦荞农艺性状的变异系数大小表现为主茎分枝数>基部20 cm内节数>主茎粗>籽粒面积>千粒重>主茎节数>株高>籽粒长宽比>籽粒宽>籽粒长>果壳率>籽粒周长>籽粒直径。(3)相关性分析中,黄酮含量与清蛋白含量呈显著正相关;醇溶蛋白含量与主茎节数、基部20 cm内节数、主茎粗呈显著或极显著正相关,与千粒重、籽粒面积、周长、宽、直径呈显著或极显著负相关;淀粉含量与籽粒面积、长、直径呈显著正关系。(4)聚类分析将26个金苦荞品系分为了3个类群,其中类群I属于高淀粉、矮秆、多分枝、低果...     

Intra- and Inter-Plant Level Correlations among Floral Traits in <Emphasis Type="Italic">Iris Gracilipes</Emphasis> (Iridaceae)

Although the sizes of individual flowers within one plant vary, few studies to date have investigated correlations among floral traits at the intra-plant level. Variations of the pleiotropic genes or linkage disequilibrium of genes, those have been said to create larger correlations between some combinations of traits than others at the inter-plant level, cannot predict intra-plant level correlations. In this study, correlations between several combinations of floral traits, including the number and volume of pollen grains and ovules, were investigated at both intra- and inter-plant levels in Iris gracilipes. The pattern of intra-plant level correlations was similar to that of inter-plant level correlations with some exceptions; correlations between functionally related traits tended to be larger than others at both levels. For example, correlations between sepal and petal size, and between petaloid style and filament length were large at both levels. This may be explained by the genetic and the developmental relationships between some combinations of traits, rather than by (co)variations of the peculiar properties of the individual plants such as genetic variations. Co-ordinat`ing editor: X. Pico     

Correlation studies on yield and fibre traits in upland cotton (Gossypium hirsutum L.)

Summary Two diverse parents of upland cotton namely J.34 and I.C. 1926 were crossed. A comparison between biparental intermated progenies and F₃ families indicated alteration of correlation coefficient between yield and halo length. The significant negative correlation in F₃ population between these two attributes changed to a positive but non significant one in biparental intermated progenies. A change in correlation coefficients was expected due to breakage of linkage upon intermating. An increase in the correlation coefficients could also be expected when linkages are predominantly in the repulsion phase. It is suggested that intermating in early generations coupled with selection of desirable segregants may prove a useful method for improving yield and quality simultaneously. The diallel selective mating system may also supplement intermating to improve yield and quality in cotton.Part of Ph.D. Thesis submitted to the Haryana Agricultural University. Hissar-125004, India     

野生玫瑰种群表型变异

在野生玫瑰(Rosa rugosa)自然分布区内选取5个代表种群,选择24个表型性状作为研究对象,运用方差分析、多重比较、主成分分析、相关分析、聚类分析等方法,得出野生玫瑰种群表型变异程度和变异规律。结果显示:(1)24个表型性状在种群间和种群内均存在极显著差异,变异非常丰富;种群内变异(0.2718)大于种群间变异(0.1679),种群内变异是表型变异的主要来源,种群间平均表型分化系数(VST)为0.2952,分化水平相对较大;表型性状平均变异系数(CV)为18.48%(6.67—26.79%),叶片、果实、花、种子的变异系数依次为21.40%、17.42%、12.54%、6.67%;主成分分析表明叶片、果实的表型变异对种群变异起主要的贡献作用。(2)托叶长与年平均气温、7月平均气温呈显著正相关,与经、纬度呈显著负相关;果实横径与年降水量呈显著正相关;千粒重与经、纬度呈显著正相关,与7月平均气温呈显著负相关。(3)利用欧氏距离进行系统聚类分析,可以将5个种群划分为3类,表型性状主要依地理位置聚类。