甘蓝型油菜生殖生长期叶片和角果光合与产量关系的研究

以11个不同适生区甘蓝型油菜品种为材料,研究了油菜生殖生长期植株叶片和角果的光合气体交换参数、光合色素含量、光合关键酶蛋白含量、主要农艺性状及其与产量的关系,探讨影响叶片(角果)光合效率及单株籽粒产量的主要因子,为油菜高产高光效品种的系统评价提供理论依据。结果显示:(1)油菜植株叶片与角果的净光合速率间相关性较小,但叶片净光合速率远大于角果。(2)叶片净光合速率与其叶绿素a+b含量及气孔导度呈不显著的正相关关系(相关系数较大),与其光合关键酶PEPC、RuBisCO蛋白含量相关系数较小或呈不显著负相关;角果(皮)净光合速率与其叶绿素a、b含量、类胡萝卜素含量及气孔导度相关性较强;光合色素含量是影响叶片、角果净光合速率的第一主因子。(3)单株叶面积、角果数及角果表面积与籽粒产量显著正相关关系,是影响籽粒产量的第一主因子;叶片净光合速率和角粒数是影响籽粒产量的第二主因子;单株生物学产量与叶面积呈显著正相关关系,角果表面积、叶面积及叶片净光合速率是影响生物学产量的第一、二主要因子。研究表明,油菜高产高光效品种的综合评价指标应首选单株角果数、叶片面积,其次选择叶片净光合速率、叶片和角果皮的叶绿素含量以及角粒数。     

模拟硫酸型、硝酸型及其混合型酸雨对油菜生理特性、生长和产量的影响

为了了解我国酸雨污染由硫酸型向硫-硝酸复合型转变所引起的环境效应,以油菜(Brassicanapus)为供试材料,在大田试验条件下,系统研究了模拟硫酸型(SAR)、硝酸型(NAR)及其混合型(MAR)酸雨对农作物生理特性、生长和产量的影响。结果表明,3种酸雨胁迫均能抑制油菜生理、生长和产量形成,但不同类型的酸雨间的抑制效应存在差异。当pH≤4.1时,SAR、NAR、MAR能破坏油菜叶质膜系统、降低光合色素含量及光合速率,从而抑制作物的光合作用;当pH≤3.1时,油菜叶面积减小,叶受害百分率明显增加。pH=4.1可作为酸雨对油菜产量的影响阈值。在pH=7.0–1.5的酸度范围内,油菜叶片膜透性、丙二醛含量、叶受害百分率表现为NARMARSAR,光合速率、光合色素含量、叶面积及产量则表现出SARMARNAR的变化特征。当pH4.1时,3种酸雨处理间差异均不明显,pH≤3.1时,3种酸雨间的胁迫效应差异显著增加(p0.05),且酸度越强,差异越大,其变化趋势为NARMARSAR。说明NAR和MAR胁迫对油菜生理、生长及产量的抑制较大。     

模拟秋季酸雨对三角枫叶片光合生理特性的影响

以三角枫幼苗为材料,采用盆栽方法,研究了pH 5.6、pH 4.0、pH 3.0和pH 2.0酸度模拟酸雨胁迫对三角枫叶片光合生理特性的影响,以探讨酸雨胁迫下三角枫的光合生理响应机制。结果显示:(1)随着酸雨浓度的增加和胁迫时间的延长,三角枫叶片相对叶绿素含量下降幅度逐步增大;叶片丙二醛含量呈逐渐上升的趋势,且各处理均显著高于对照;叶片质膜透性和脯氨酸含量均呈先升高后降低的趋势,且pH 2.0处理的叶片质膜透性在试验20d时迅速增大,升高幅度最大(146.3%)。(2)叶片净光合速率、蒸腾速率、水分利用效率、表观光能利用效率以及表观CO2利用效率在胁迫下也均呈显著下降趋势,且以pH 3.0和pH 2.0处理降幅最大。研究表明,pH 4.0的模拟酸雨对三角枫叶片的光合生理指标无显著影响,而pH≤3.0的强酸雨胁迫使三角枫叶片叶绿素含量显著下降、膜保护系统受损、光合作用效率显著下降;三角枫能适应弱酸雨(pH≥4.0)环境,可作为酸雨地区的园林绿化树种。     

接种蚯蚓对油菜籽粒产量和含油率的影响

通过田间接种试验,研究了威廉腔环蚓(Metaphire guillelmi)活动对冬油菜(Brassica napus)中双9号产量构成因素、籽粒产量和含油率的影响.结果表明:接种蚯蚓后,中双9号的一次有效分枝数、主花序角果数、每角粒数和千粒重均较未接种对照有增加趋势,但差异不显著;而单株角果数、单株产量和小区产量较对照显著提高,分别比对照增加了36.7%、46.5%和29.7%,这可能与蚯蚓促进油菜营养生长阶段植株生长及对氮素的吸收、累积有关.接种蚯蚓后,油菜籽粒含油率较对照有所降低,但由于蚯蚓活动显著提高了油菜籽粒产量,因此单株产油量和小区产油量仍比对照提高了37.4%和21.0%.     

油菜终花后角果和叶片光合对籽粒产量和品质的影响

以‘秦优7号’油菜品种为材料,设置叶片和角果遮光及摘除叶片处理,通过田间试验测定分析终花后角果和叶片的光合特性及其对籽粒产量、含油量及脂肪酸组成的影响。结果显示:(1)终花后油菜角果遮光使籽粒的千粒重、产量、含油量分别显著降低54.7%、62.1%、44.2%,且籽粒中硫甙含量及脂肪酸中棕榈酸、硬脂酸含量显著升高,亚麻酸含量显著降低。(2)叶片遮光和摘除叶片分别显著降低角粒数11.7%、11.3%,降低籽粒千粒重22.5%、17.9%,单株产量分别降低35.3%、44.7%,使籽粒脂肪酸中亚油酸、亚麻酸等含量显著增加,但对籽粒含油量无显著影响。(3)终花后油菜绿色角果皮最大面积是绿叶面积的1.54倍,角果叶绿素a、b以及类胡萝卜素含量显著低于叶片,但角果的净光合速率、蒸腾速率显著高于叶片;且角果层的光辐射强度显著高于角果层下的叶片层;角果响应光辐射强度的光补偿点、光饱和点均显著高于叶片;即角果能够适应较高强度光辐射环境。研究发现,油菜结角期角果层接受大部分光辐射,角果的光合活性显著高于叶片,是主要的光合器官,角果光合状况对籽粒产量、含油量及脂肪酸组成有显著影响。     

模拟酸雨对小麦产量及籽粒蛋白质和淀粉含量及组分的影响

以宁麦13和徐麦31两种小麦(Triticum aestivum)品种为材料,通过盆栽试验研究了不同pH值酸雨对小麦产量和籽粒品质的影响。结果表明:模拟酸雨抑制了小麦的生长,减少了生物量的积累。pH值2.0酸雨处理后宁麦13的单穗粒数和单茎产量分别较对照下降了48.6%和56.7%,徐麦31则分别下降了31.2%和39.7%,差异显著。小麦籽粒主要营养成分对酸雨胁迫响应不同,酸雨处理提高了籽粒氨基酸、蛋白质含量,pH值2.0酸雨处理后,宁麦13和徐麦31小麦籽粒中氨基酸含量分别比对照高36.6%和30.9%,总蛋白含量分别比对照高20.6%和15.1%,均与对照差异显著。而小麦可溶性糖、淀粉和脂肪含量较对照降低,且总体表现为酸度增强变化幅度增大。不同蛋白组分也对酸雨胁迫反应不同,酸雨处理提高了籽粒中清蛋白和球蛋白含量,而降低了谷蛋白含量和谷/醇。pH值2.0的酸雨处理后,宁麦13和徐麦31的清蛋白含量较对照分别增加了13.1%和23.9%,但与对照差异不显著。酸雨胁迫降低了总淀粉和支链淀粉含量,宁麦13和徐麦31的pH值2.0酸雨处理总淀粉含量分别较对照下降了11.8%和20.2%,与对照差异显著,但对直链淀粉含量影响不明显。可见酸雨不仅影响小麦的产量,而且对品质也有明显影响。酸雨处理尽管提高了籽粒总蛋白含量,但降低了谷蛋白和谷/醇,降低了其加工品质。     

模拟酸雨对农作物生长和产量影响的初步研究

 本文报道了模拟酸雨对小麦、水稻、大豆和白菜的生长与产量影响的试验。模拟酸雨含自然酸雨中已知的离子成分。模拟酸雨PH值为5.6、4.5、4.0、3.5、3.0、2.5和2.0。结果指出：大豆和白菜叶片的可见伤害阈值为pH2.5,水稻和小麦的可见伤害阈值分别为pH2.0和pH3.0,大豆和白菜的电导度随酸雨的pH值下降而增加,pH3.5的模拟酸雨可引起白菜叶片叶绿素含量减少,叶绿素a／叶绿素b的比值发生变化;pH3.0的模拟酸雨使大豆和小麦叶片叶绿素含量下降,叶绿素a／叶绿素b比值改变。pH3.5的模拟酸雨就可抑制白菜生长;pH3.0的模拟酸雨对小麦和大豆生长产生抑制．pH3.5的模拟酸雨造成小麦和白菜减产;pH3.0引起大豆产量下降;pH2.5时,对水稻生长和产量没有影响。大麦和大豆减产主要由酸雨引起籽粒重下降而造成的。     

模拟酸雨对油菜(Brassica napus L.)生长、产量及品质的影响

以油菜为供试材料,通过田间试验方法研究了酸雨对农作物生长、产量及品质的胁迫效应.研究结果表明,模拟酸雨胁迫对油菜的生长发育有较大的影响,具体表现为株高、叶面积生长受抑,叶单面鲜重明显降低,且在pH3.1时开始出现外观上的可见伤害;产量的分析结果表明,pH4.1可作为酸雨对油菜产量的影响阈限;品质特征指标分析结果表明,酸雨胁迫会导致油菜粗脂肪含量降低,使可溶性糖含量减少,而且随着酸度增强,粗脂肪与可溶性糖降低幅度越大;酸雨胁迫对可溶性蛋白质的影响阈限在pH5.1与pH4.1之间,对游离氨基酸总量的影响阈限在pH4.1与pH3.1之间,而对还原性糖、总酸度的影响阈限则在pH3.1与pHl.5之间,但以上各指标的确切阈值及酸雨对其影响的具体机理还有待进一步研究.     

甘蓝型油菜-白芥渐渗系材料农艺性状和种子品质分析

远缘杂交能够有效拓宽物种的遗传背景,产生丰富的遗传变异。前期研究中利用体细胞融合技术获得了甘蓝型油菜扬油6号(Y6)与白芥的属间杂种,将杂种与Y6连续回交和自交得到了一系列稳定遗传的渐渗系株系。本研究以62个渐渗系株系为材料,对这些株系进行14个农艺性状的考察,并通过相关性分析、主成分分析、回归分析和聚类分析等方法,探究甘蓝型油菜单株产量与农艺性状之间的关系及影响单株产量的主要因素。结果显示,甘蓝型油菜-白芥渐渗系株系的农艺性状存在较大差异;单株产量与全株角果数、有效分枝数和每角粒数等性状呈极显著正相关,而与分枝点高度呈极显著负相关。主成分分析的结果表明,4个主成分可以概括14个农艺性状的大部分信息,这些主成分主要与角果数目、株高、角果长度和千粒重等性状指标相关。回归分析结果表明,千粒重、每角粒数、二次有效分枝数、株高和全株角果数对单株产量具有重要影响。综合各项指标,筛选出一些具有优异农艺性状的材料,如L8等株系角果数目明显增多;L3、L7等株系分枝数目明显增多;L42、L49等株系千粒重明显增加;L3、L8等株系单株产量明显提高。利用近红外光谱仪分析渐渗系材料种子品质性状,发现硫代葡萄糖甘、芥酸、亚麻酸等品质性状存在较大变异,可用于选育具有优良品质性状的材料。本研究表明远缘杂交对于甘蓝型油菜种质资源创新、提高油菜产量提供了一条有效途径,研究结果为利用这些种质资源进行育种实践提供了理论依据。     

模拟酸雨胁迫对青冈幼苗光合特性和叶绿素荧光参数的影响

选择亚热带常绿阔叶林优势树种青冈幼苗为研究对象,设置3个酸雨处理：pH 2.5、pH 4.0、pH 5.6(CK),研究不同强度的模拟酸雨对青冈幼苗光合特性、叶绿素荧光参数和叶绿素含量的影响.结果表明：经过2年酸雨处理,青冈的净光合速率随着酸雨强度的增加而显著上升.pH 2.5、pH 4.0处理的酸雨增大了青冈的气孔导度和蒸腾速率,且对pH 2.5处理的影响更为显著.胞间CO₂浓度的大小顺序是pH 2.5>pH 5.6>pH 4.0.pH 2.5、pH 4.0处理青冈的最大净光合速率、光补偿点、光饱和点、暗呼吸速率显著高于对照,表观量子效率对酸雨胁迫不敏感.pH 2.5、pH 4.0处理青冈的PSⅡ原初光能转化效率和PSⅡ的潜在活性显著高于对照.青冈的叶绿素相对含量大小顺序是pH 2.5>pH 5.6>pH 4.0,且pH 2.5与pH 4.0之间有显著差异.说明青冈幼苗的光合参数、叶绿素荧光参数指标在pH 2.5和pH 4.0的酸雨处理下有所增加,且在pH 2.5强度下增加更为明显.