冬小麦春化时获得低温的一个简便方法

小麦有冬种和春种的分别,这是人所共知的。摩尔根、魏斯曼、孟德尔学派们,用神秘的“基因”,来判定冬小麦和春小麦是不能改变的。李森科接受了米丘林“生物体和生活条件是统一的”这一伟大的理论,在实际工作中,由实践而创造了植物阶段发育学说发展了米丘林理论。因此植物阶段发育学说在达尔文主义基础和植物学教学中都是重要教材之一。根据李森科1929年冬小麦的实验:春化小麦必须把冬小麦种子濡湿,然后把它移到0—2℃的寒冷地方存放40天左右,直到春播时间。上学期我们要讲授植物阶段发育学说和春化法,取当地普通的冬小麦品种来作实验(为了试验进行得更顺利起见,最好向北方有关农业机关索取更典型的冬小麦品种)。当时室外温度是14℃,我们的地区冬日缺乏冰块,0—3℃的温度是用下法获得的。先用水选法选出冬小麦种子100     

春小麦改变成冬小麦的试验

东北中部平原地区冬季严寒少雪(绝对最低气温曾达到-35.9℃),冬小麦常常不能安全越冬,在某些年份,麦苗甚至全部冻死。东北农业科学研究所从1949年开始,曾先后由国内外(包括苏联与乌克兰地区几种冬小麦)引种六百余品种,试种结果,没有一个品种能经常完全越冬。根据冬小麦的生物学特性,结合当地环境条件来看,冬小麦比春小麦具有更大的丰产可     

扁禾旱 蔗草的生物学特性及防治研究

 研究表明,扁秆藨草生育节律明显,有性繁殖对季节要求严,无性繁殖对季节要求宽,在“半遮光”条件下不能抽穗结实,无性繁殖受到抑制。扁秆藨草的阶段发育与叶龄相关显著,用主茎叶龄预测再生苗的线性回归方程式：Ŷa=-36.74+6.24x(1983)和Ya=-32.42+6.28x(1984年);预测块茎发生量的线性回归方程式：Ŷt= -67.97+10.12x(1983年)和Yt=-33.91+80.4x(1984年)。机械和人工除草可抑制块茎的形成和阻止抽穗结实,但能促进再生苗的蔓延。大田防治必须在扁秆藨草块茎形成之前用药,并做到株株受药,才能起到“斩草除根”的作用。扁秆藨草的发生分布与耕作栽培制度关系密切,实生苗萌发迟而集中,再生苗萌发早而分散,是防除的主要对象。实验表明,只有运用农业、生物、化学等综合防治手段,才能有效地控制扁秆藨草的为害。     

扁稈藨草的生物学特性及防治研究

研究表明,扁秆藨草生育节律明显,有性繁殖对季节要求严,无性繁殖对季节要求宽,在“半遮光”条件下不能抽穗结实,无性繁殖受到抑制。扁秆藨草的阶段发育与叶龄相关显著,用主茎叶龄预测再生苗的线性回归方程式:(?)_α=-36.74+6.24x(1983)和(?)_α=-32.42+6.28x(1984年);预测块茎发生量的线性回归方程式:(?)_t=-67.97+10.12x(1983年)和(?)_t=-33.91+80.4x(1984年)。机械和人工除草可抑制块茎的形成和阻止抽穗结实,但能促进再生苗的蔓延。大田防治必须在扁秆藨草块茎形成之前用药,并做到株株受药,才能起到“斩草除根”的作用。扁秆藨草的发生分布与耕作栽培制度关系密切,实生苗萌发迟而集中,再生苗萌发早而分散,是防除的主要对象。实验表明,只有运用农业、生物、化学等综合防治手段,才能有效地控制扁秆藨草的为害。     

春小麦改变成冬小麦的试验

东北中部平原地区冬季严寒少雪,秋播小麦常常不能安全越冬,在某些年份,麦苗甚至全部冻死.为了解决当地冬小麦的越冬问题,我们从1949年开始,根据李森科院士的理论,用改变春小麦为冬小麦的方法,企图创造出具有高度越     

冬小麦春化过程中可溶性蛋白质组成的变化与形态发生的关系

冬小麦“农大139”经40天左右的春化处理才能迅速而整齐地抽穗,但经14—21天低温处理,已经具有在夏季抽穗的可能性,虽然抽穗推迟且极不整齐;再将春化时间延长,则抽穗百分比增加,且从播种到抽穗的时间缩短。这表明,春化过程中低温对发育的作用有两种效应:前期低温是诱发生理状态的转变,后期低温则只具有加速发育的作用,两个时期的转变是在春化的中期。蛋白质合成抑制剂乙基硫氨酸和对-氟苯丙氨酸能抑制冬小麦的春化,抑制时期也是在春化过程的中期。不同时间低温处理后冬小麦幼芽中可溶性蛋白质含量及组成发生了变化,春化过程中期(低温处理14天之后)不仅含量比对照增加了一倍,而且有新的蛋白质谱带出现。春麦中无类似现象,未经低温处理的春麦已含有冬麦中新出现的谱带。说明冬小麦春化过程的第14—21天左右是与春化过程有关的蛋白质合成的关键时期,该时期新合成的蛋白质与植株的发育状态之间存在着密切的相关关系。     

论生殖器官的形成和植物阶段发育的关系

我们在1949年开始研究,决定在阶段发育理论的基础上阐明:小穗突起是在光照阶段开始时形成还是在通过光照阶段的时期内形成的呢?或者是在生长点内发生那些质变的基础上形成的呢?研究是在季米里亚捷夫农学院选种遗传试验站人工气候实验室和苏联科学院遗传研究所进行的。试验是布置在温室或大田的条件下。研究的对象是春小麦、冬小麦、冬黑麦和多年生牧草。第一个试验的观察证明春小麦莫斯金布布里特48的植株:在普通的日照下,幼苗出现後经过12天,生长点开始分化,在连续光照下是经过9天。在短日照下(9小时),于试验进行的全部时期内,生长点几乎是没有明显地形态变异。当处在人工连续光照下的植株开始抽穗的时候,短日照的一部分植株(生长点没有分化的)被移植到普通的日照条件下,而另一部分植株移植到人工连续光照下。生长点发育的观察     

近50年华北地区冬小麦低温灾害的时空演变特征

低温灾害是华北地区冬小麦的主要灾害之一,全生育期内均可发生。本文基于气象站逐日最低气温和华北各地冬小麦不同发育阶段低温灾害的界限温度,对华北地区近50a冬小麦低温灾害进行定量反演,分析其演变特征。结果表明:近50 a华北地区冬小麦生长季内低温灾害的频次和强度均呈现随年代递减的总体趋势,全生育期的低温灾害天数由20世纪60年代的平均50 d以上降至21世纪前10年的不足40 d,低温灾害指数则由0.6以上普遍降至0.4以下;其时空演变特征表现为,华北东部变速快于西部,近20 a变速快于前30 a;在冬小麦不同发育阶段,低温灾害频次的变化趋势也存在明显差异,在冬小麦越冬和返青阶段低温灾害的发生频次呈现明显随年代递减趋势,而冬小麦分蘖、拔节、抽穗等发育阶段低温灾害的发生频次则一直维持较高水平;近50 a华北地区冬小麦发生低温灾害的日最低气温平均上升了1~2℃,但同期发生低温灾害的极端值则无明显年代际变化。     

在控制条件下光敏核雄性不育粳稻抽穗与结实的光周期与温度反应特性

在人工气候室研究了１５个光敏核雄性不育系粳稻抽穗与结实对日长与温度的反应特性。１个品系抽穗的光周期反应极弱,８个中等;６个强;农垦５８Ｓ与其原种反应均强．但ＰＳＰ略有差异;而且农垦５８Ｓ在雌雄蕊原基分化前移入ＬＤ,不但抽穗延迟且结实率显著降低,而农垦５８抽穗虽延迟但结实正常。高温抽穗促进车品系间差异大,从０～４ｄ．９％,较多为２２％～３８％。１５个不育结实的光周期反应明显;它们在高温、低温、ＬＤ下结实明显受阻,有的即使在ＳＤ下结实率亦很低。说明它们雄性细胞较孱弱易受不良光、温条件危害,可能是遗传上有缺陷;繁种时应注意地区的光、温条件,并利用ＳＤ下结实尚可的品系。     

对于植物阶段发育学说的意见

一.阶段发育是植物发展的自然规律植物的形成与进化和外界环境条件有着不可分割的联系,这种联系是自然长期选择的结果。因此植物对於曾经产生它的环境条件,就成为了它生活中的要求,由於植物与环境是一个统一的关系,因而植物在其发育过程中对於一定环境条件的要求,必然是其历史形成的反映。李森科关於植物阶段发育理论的概念是从冬小麦的研究中总结出来的,具体的反映了冬小麦的历史形成与环境条件的关系,冬小麦对於低温条件及长日照条件要求的这种严格性,并     

植物对于冬季不良条件的适应性的若干资料

植物的越冬性与春化阶段通过的关系已被许多学者所证明。但是联系到植物对于冬季不良条件的适应性与植物在秋季条件下生长与发育特性有关的一系列的问题迄今尚未研究。例如;尚未十分明确的问题,是当在秋播的时候怎样来决定春小麦对于冬季不良条件的不同抵抗力,同时为何一些冬小麦比其他冬小麦较为良好地忍受冬季条件。 1951年在季米里亚捷夫农学院所开始的,以及於全苏科学院遗传研究所所继续的全部工作中,我     

小麦质膜及液泡膜的ATP酶活性在抗寒锻炼中的变化

采用磷酸铅沉淀的电镜细胞化学方法,对比观察了耐寒的冬小麦幼苗和不耐寒的春小麦幼苗在抗寒锻炼过程中质膜及液泡膜ATP酶活性的变化,结果指出:冬小麦质膜ATP酶在抗寒锻炼过程中获得了耐低温的特性,以致在适于锻炼的低温(3℃)下,能保持高的活性反应;同时液泡膜在锻炼过程中形成高的ATP酶活性。春小麦幼苗在低温锻炼中不能提高抗寒力,其质膜ATP酶在锻炼过程中也不能发展抗寒性能,因而在3℃低温培育下不表现明显的活性;同时液泡膜也不产生ATP酶活性。这些结果进一步证明,在抗寒锻炼中,冬小麦质膜耐低温特性的形成,以及在液泡膜上产生高的ATP酶活性,是与植株抗寒力的提高有密切关系的重要特性。     

麦双尾蚜发生数量与小麦播种期的关系

新疆伊犁和塔城冬、春麦田的麦双尾蚜Diuraphis noxia (Mordvilko) 有虫株率和百株蚜量,与小麦播种时间密切相关。在小麦正常播种期内,冬小麦晚播可以显著减少麦双尾蚜数量,每晚播种10天,第二年麦双尾蚜有虫株率可以下降40%～70%;春小麦每晚播种10天,麦双尾蚜有虫株率增加30%～88%。     

几种狼尾草属观赏植物在北京地区的生长特性

在北京地区气候条件下评价了狼尾草‘紫光’（Pennisetum alopecuroides（L．）Spreng‘Ziguang’）、绒毛狼尾草（Pennisetum setaceum（Forssk．）Chiov．）、羽绒狼尾草（Pennisetum villosum R．Br．ex Fresen）、狼尾草‘小兔子’（Pennisetum alopecuroides Desv．ex Ham‘Little Bunny’）和东方狼尾草（Pennisetum orientale Willd．ex Rich．）的田间生长状况、越冬存活率、根系生物量分布和繁殖特性。结果表明,这5种植物在北京地区气候条件下,能正常发芽、生长、抽穗、开花和结实。其中狼尾草‘紫光’、绒毛狼尾草植株高大,分蘖旺盛,盛花期花序高度达135CH和156cm,植株茎数达156和217个／株,地上生物量达608．7和535．3g/株,根系密集分布空间在距地表10～40cm,距茎秆0～30cm。狼尾草‘小兔子’和东方狼尾草株型矮小,株高为40cm,植株茎数分别为162和108个／株,地上生物量分别为124．2和39．8g／株,根系密集分布空间为距地表10～30cm,距茎秆15～30cm。羽绒狼尾草的茎秆半匍匐生长,分蘖能力强,盛花期花序高为79cm,植株茎数为389个／株,地上生物量高达619．9g／株,根系密集区为距地表0～30am,距茎秆0～30cm。狼尾草‘紫光’、狼尾草‘小兔子’和东方狼尾草在北京地区能安全越冬,成活率为100％,羽绒狼尾草和绒毛狼尾草在自然条件下不能越冬,成活率为0。5种狼尾草都可以播种和分株的方式扩繁。     

在控制条件下光敏核雄性不育粳稻抽穗与结实的光周期与温度反…

在人工气候室研究了１５个光敏核雄性不育系粳稻抽穗与结实对日长与温度的反应特性。１个品系抽穗的光周期反应均强,但ＰＳＰ略有差异;而且农垦５８Ｓ在雌雄蕊原基分化前移入ＬＤ,不但抽穗延迟且结实率显著降低,而农垦５８抽穗延迟胜结实正常。高温抽穗促进率品系差异大,２２ ０～４４．９％,较多为２２％－３８％。１５个不育结实的光周期反应明显;它们在高温、低温、ＬＤ下结实明显受阻,有的即使在ＳＤ下结实率亦很低。说     

开放式空气二氧化碳浓度增高对小麦物质生产与分配的影响

2001—2003年,利用农田开放式空气CO₂浓度增高 (FACE) 技术平台,以冬小麦宁麦9号为供试材料,研究开放式条件下CO₂浓度增高对小麦整个生育期干物质生产与分配的影响.结果表明：与对照相比,FACE处理使小麦播种-越冬始期的干物质生产量略有增加（10.8%),使越冬始期-拔节期、拔节期-孕穗期、孕穗期-抽穗期显著增加,分别增加了31.6%、40.5%、27.2%,使抽穗期-成熟期略有减少(-5.5%),使成熟期生物产量显著增加(13.6%);FACE处理对小麦播种-越冬始期的平均叶面积系数(LAI)和净同化率(NAR)均无显著影响,但使越冬始期-抽穗期LAI显著增加,NAR稍有增加,使抽穗期-抽穗后20 d NAR显著下降;FACE处理使不同生育时期叶片占全株质量的比例下降,而使茎鞘占全株质量的比例增加;FACE小麦抽穗期和成熟期茎鞘可溶性糖和淀粉含量及总量均明显增加.     

籼稻光(温)敏核不育系抽穗与结实对光周期和温度的反应特性

在控制光长与温度的人工气候室,研究了7个核不育系籼稻抽穗与结实的光、温反应特性。二九青S、安农S-1、衡农S,CY8526S,W6154S,KS-14植株抽穗的感光性均弱,光周期敏感期(PSP)为-6至8天,仅8902S中等,PSP为31天,抽穗的高温促进率(TSR)一般为20％左右,感温性均属中等:KS-14为41％属强级。它们结实对光周期一般不敏感,仅二九青S、CY-8526S8902S在LD下结实率明显下降,但未达到全不育程度,因此均不是光敏核不育系;它们结实对温度均极敏感,30℃高温下5个品系全不育,W6154S在高温与20℃低温下都近于全不育;衡农S则在低温下近于全不育。供试7个不育系全为温敏不育系,它们结实的最适温度范围相当狭窄。     

基于干热风危害指数的黄淮海地区冬小麦干热风灾损评估

全球气候变化背景下,农业气象灾害呈上升态势。干热风灾害发生区域、次数和强度都发生了明显的变化。研究干热风灾害对农作物的影响对于我国农业可持续发展、保障粮食安全等均具有重要的现实意义。利用黄淮海地区68个气象台站1961—2010年的逐日气象资料,和54个农业气象试验站1981—2006年小麦的发育期、产量、干热风灾害等数据,采用公认的中国气象局2007年发布的气象行业标准《小麦干热风灾害等级》中冬小麦干热风灾害指标,计算干热风危害指数,进一步细化发育期,确定冬小麦抽穗前气象条件对气象产量影响的关键气象因子,分离干热风年冬小麦气象产量,构建重度干热风影响下干热风危害指数与冬小麦抽穗—成熟阶段气象条件对气象产量影响的统计模型,进行1981—2006年黄淮海地区冬小麦干热风灾损的评估。结果表明:(1)重度干热风危害下,1981—2006年期间黄淮海各地区冬小麦不同发育时段的干热风危害指数平均在抽穗—开花时段最大,乳熟—成熟时段居中,开花—乳熟时段最小,分别为0.17、0.15和0.14,平均0.15;(2)冬小麦抽穗前气象条件对气象产量影响的关键气象因子为:播种—出苗期间的最低气温、拔节—孕穗期间的平均气温和孕穗—抽穗期间的平均气温,各个单因子相关系数分别为0.64、0.86和0.99,均达到极显著水平。其中播种—出苗的最低气温可决定小麦出苗的迟早和苗情;拔节—孕穗期间,在小花原基形成期—四分体形成期气温偏低可延长小穗、小花分化时间,防止退化,提高结实率;孕穗—抽穗的平均气温偏高有利于提早抽穗,延长后期灌浆时间,且晴天有利于开花授粉;(3)分离干热风年冬小麦气象产量后,构建了重度干热风影响下干热风危害指数与冬小麦抽穗—成熟3个阶段气象条件对气象产量影响的统计模型,验证结果表明该模型客观上能够综合地反映干热风在不同发育阶段对小麦产量的影响。进一步灾损评估表明:重度干热风危害下,黄淮海地区冬小麦减产率在21.52%—39.80%之间,平均为27.83%。     

灌水时间对冬小麦生长发育及水肥利用效率的影响

研究秸秆还田后不同越冬前灌水时间(11月10日、11月25日、12月10日)和春季灌水时间(3月5日,返青期;4月5日,拔节期)对冬小麦生长发育、干物质运转及水肥利用效率的影响.结果表明： 越冬前灌水时间主要影响冬前和拔节期群体大小,而春灌时间对冬小麦成穗数、产量、干物质运转和水肥利用效率的影响较大,而且越冬前灌水时间对冬小麦产量构成的影响与春灌时间密切相关.在春季返青期灌水条件下,越冬前灌水时间越早,成穗数和产量越高;在拔节期灌水条件下,随越冬前灌水时间的推迟,成穗数和产量呈先升高再降低的趋势,而穗粒数逐渐增加,千粒重受影响较小.水分利用效率、养分吸收量和肥料利用率均随越冬前灌水时间的推迟而降低,随春季灌水时间的推迟而升高.因此,在秸秆还田足墒播种条件下,将越冬前灌水时间适当提前,可以塌实土壤,促进冬小麦冬前分蘖,增加群体大小;配合拔节期增量灌水,可以控制早春无效分蘖,提高成穗率,稳定粒重,提高水肥利用效率,实现节水高产高效栽培.     

多地同质园实验揭示普通野生稻的表型可塑性与本地适应性

边缘种群的表型可塑性和本地适应性的解析是预测植物如何响应气候变化的基础。本研究以普通野生稻(Oryza rufipogon)的北缘种群为核心对象,以中心种群(中部、南部种群)为对照,进行3地同质园实验,以“空间换时间”的策略模拟未来气温变化情形下普通野生稻种群的表型表现。结果显示,普通野生稻各种群具有丰富的表型可塑性,种群间表型可塑性存在差异。北缘种群在株高、种子量和越冬存活率等指标上表现出明显的本地适应性,反映了对相对低温环境的适应。北缘种群无论北移还是南移都能够正常结实、完成生活史,说明在未来气温变化情形下也能生存;中部和南部种群在上海同质园都不能越冬存活,提示极端低温对于低纬度种群影响较大。这些结果表明,尽管普通野生稻存在明显的适应性分化,但有较强的表型可塑性能力,北缘种群和中心种群都能适应当前的气候变暖。