几种环境因素对玉米叶切块光诱导的影响

利用液相氧电极研究了暗处理、光强、ＣＯ２水平、缺钾和干旱对玉米叶切块光诱导的影响。发现长时间的暗处理、高光强、低ＣＯ２浓度、缺钾和干旱均使光合诱导期拉长。影响光合诱导期的外界逆境如低ＣＯ２浓度、缺钾和干旱也使玉米叶片的净光合速率下降,并对这些结果产生的原因作了分析。     

杉木中龄林针叶光合作用对光斑的响应

对18年生杉木(Cunninghamia lanceolata(Lamb．)Hook．)当年生针叶净光合速率(Pn)对不同时间和强度的猝发性辐射和模拟光斑响应的研究表明：经长时间低光或暗处理后针叶的Pn对猝发性连续强光的响应呈S形曲线,约需10～15min的光诱导才能达到相应光强下的最大值;猝发性辐射强度越大,所需光诱导时间越长;低光期越长,低光期辐射越小,所需光诱导期越长;但只要光斑间隔不是太长,针叶仍可保持原有的光诱导状态。针叶Pn对单个瞬时光斑的响应与光斑前的光诱导状态和光斑时间长短有关,充分诱导的针叶Pn对光斑的响应较未诱导或未充分诱导的针叶要灵敏得多,光斑时间延长可提高光诱导状态,从而提高Pn。光斑消失后Pn缓慢下降表明针叶对光斑的响应存在明显的光后CO2固定,在瞬时光斑较多的林内,光后CO2固定可占总同化量的相当大比例。     

18年生杉木不同部位和叶龄针叶光响应研究

在最适温度(30±1℃)、适宜湿度(70%±5％)和正常大气CO2浓度（350±10×10-6V/V）向下,采用活体测定方法,测定了18年生杉木不同部位和叶龄针叶对光照的稳态和动态响应。结果表明,不同部位和叶龄针叶净光合速率（Pn）的光响应特征有明显差异,从上部到下部、从当年生到1年生至2年生,针叶Pn、饱和光强（PSLI）和光补偿点（LCP）降低,表观量子效率（α）提高。经一定时间暗处理后,针叶需要一定光诱导才能获得相应光强下的最大Pn。光诱导期长短与猝发性光强以及叶龄和针叶在树冠中所处的部位有关。猝发性光照越强,所需的光诱导期越长;下部针叶光诱导期短于中部针叶;而1年生针叶短于当年生针叶。不同部位针叶对稳态和动态光照的响应与针叶长期适应所处的光环境有关,而不同叶龄的差异除与生理活性有关外,也可能与所处的光环境有关。     

遮阴和干旱对白桦幼苗光诱导的气孔动力学影响

以黄土丘陵区演替早期种白桦的幼龄实生苗为材料,采用全光照和遮阴(光照为全光照的30%)以及正常水分(田间持水量的75%～80%)和干旱(田间持水量的40%～45%)处理,研究了遮阴和干旱下白桦幼苗光诱导的气孔动力学参数、气孔解剖特征、整株植物生长和水分利用的变化。结果表明: 遮阴使气孔开放过程的滞后时间和响应时间显著增加0.8和1.8倍,气孔开放和关闭过程的响应速度显著降低82.2%和65.0%,气孔开放和关闭过程的响应幅度显著降低43.3%和56.9%;干旱使气孔开放过程的响应幅度显著降低43.9%、气孔关闭过程的响应速度显著降低33.0%;二者仅对气孔开放过程的滞后时间存在交互作用。白桦幼苗气孔关闭过程的响应速度与气孔密度和气孔指数呈显著正相关,其他气孔动力学参数与气孔解剖结构间无显著相关性。白桦气孔关闭过程中的响应速度与整株生物量、耗水量呈显著正相关,所有气孔动力学参数和整株水分利用效率间无显著相关性。遮阴和干旱对白桦光诱导的气孔动力学参数的影响与其对气孔解剖结构的影响有关,动态光下的气孔动力学参数可在一定程度上阐释白桦不同生境下生长的差异。     

土壤干旱条件下不同施钾水平对烟草光合速率和蒸腾效率的影响

研究了土壤干旱条件下,不同的施钾水平对烟草光合速率,胞间CO2浓度,气孔导度,蒸腾速率,蒸腾效率及生物量的影响。结果表明：在土壤干旱条件下适量施钾可以减少叶肉细胞光合活性的下降,消弱非气孔因素对光合的限制,增强气孔调节能力,提高蒸腾效率,并获得较高的生物量。     

复苏植物旋蒴苣苔早期光诱导蛋白的特征分析

随着全球气候变暖,旱胁迫越来越成为粮食生产的严重威胁。探索复苏植物耐受极端旱胁迫的机理,积累抗旱相关基因资源,对于植物适应逆境的基础研究,和农业可持续发展,均有重要的作用。旋蒴苣苔(B. hygrometrica)广泛分布于我国山区,是复苏植物的代表性物种,而且有高质量的全基因组序列可以分析利用。本研究对旋蒴苣苔(B. hygrometrica)基因组中的早期光诱导蛋白(ELIPs)基因家族进行挖掘和分析。旋蒴苣苔(B. hygrometrica)基因组中早期光诱导蛋白(ELIPs)基因的数目远高于其他植物(拟南芥,水稻,辣椒,番茄)。系统发育分析显示,早期光诱导蛋白(ELIPs)基因序列具有很高的植物特异性。这说明,早期光诱导蛋白(ELIPs)基因对不同植物进化和适应各自的生长环境具有重要的作用。对处于不同程度干旱状态的旋蒴苣苔(B. hygrometrica)叶片的基因表达分析,表明一部分早期光诱导蛋白(ELIPs)基因表现出很强的对旱处理的响应。不同的早期光诱导蛋白(ELIPs)基因表现出三种不同的响应模式。这些结果表明,旋蒴苣苔(B. hygrometrica)早期光诱导蛋白(ELIPs)基因参与植株应对旱胁迫,而且有精细的调控机制控制不同早期光诱导蛋白(ELIPs)基因的表达量。     

钾与提高作物抗旱性的关系

概述了干旱条件下,钾如何通过对作物生长发育及生理生化代谢影响而提高作物抗旱笥和水分利用率的生理作用。     

解钾促生菌的筛选鉴定及对东北黑土区玉米的促生效应

【背景】东北地区作为全国玉米的主产区,土壤缺钾严重限制了玉米的高产。解钾促生菌可活化土壤中难溶的钾,提高土壤钾的有效性,进而促进植物生长。【目的】从中国东北黑土区的玉米根际土壤中筛选鉴定高效解钾菌,研究其在缺钾条件下对玉米生长的促生效果,为开发适应当地环境的微生物钾肥提供优良的菌种资源。【方法】采用选择性培养基从玉米根际土中筛选解钾菌;采用16S r RNA基因测序方法鉴定菌株的分类地位;采用生理生化特征鉴定培养基测定其生态适应性(耐酸碱、耐盐、耐干旱及耐农药);2年的田间接种试验验证解钾菌在缺钾条件下对玉米的促生效果。【结果】筛选出3株高效解钾促生菌MZ4、KM1和KM2,经鉴定MZ4和KM2属于芽孢杆菌属,KM1属于短小芽孢杆菌属;3株菌可耐受强干旱、强碱、不同浓度的吡虫啉和嘧菌酯,并耐受一定程度的酸和盐;田间试验结果表明,与缺钾区不接种解钾菌相比,接种MZ4、KM1和KM2增加了拔节期、吐丝期玉米的株高、地上生物量、叶面积指数和叶绿素,接种MZ4和KM2显著增加了玉米产量,可增产9.65%-11.50%。【结论】鉴定出适合东北黑土区的高效解钾微生物,为该区域微生物钾肥研发及微生物解钾机理研究提供了优良菌种资源。     

光诱导叶片P-700氧化还原的测量

依据光合作用反应原理 ,介绍了光诱导的叶片P 70 0氧化还原的测量方法。并分别以烟草和菠菜为例 ,给出了典型的远红光诱导的P 70 0氧化还原曲线和不同波长的作用光诱导下P 70 0的氧化还原动力情况     

橡胶干旱胁迫对东方真叶螨发育和繁殖的影响

本研究通过明确寄主植物橡胶受干旱胁迫对重要害螨东方真叶螨Eotetranychus orientalis发育和繁殖的影响,为该螨成灾预警及有效防治提供科学依据。本试验在温度30℃±1℃、相对湿度75%±5%和光周期14 L∶10 D的人工气候室条件下,观察了寄主植物橡胶盆栽植株在重度干旱(30%≤土壤含水量W<40%)、中度干旱(40%≤W<50%)和轻度干旱(50%≤W<60%)3种干旱程度胁迫和对照处理(正常土壤墒情60%≤W<80%)条件下东方真叶螨的个体发育历期、寿命、存活和繁殖情况,组建年龄-阶段两性生命表。结果显示,干旱胁迫处理植株的东方真叶螨卵期、幼螨期、前若螨期、后若螨期及成熟前期的发育历期均短于对照处理的,但成螨寿命长于对照处理的,雌螨产卵量大于对照,并且随着干旱程度的加重其发育历期随之缩短、成螨寿命随之延长和产卵量随之增加。该螨实验种群的内禀增长率γ、周限增长率λ和净增值率R₀在重度干旱胁迫植株上的为最大,显著高于轻度干旱胁迫及对照处理植株的种群,东方真叶螨在重度、中度、轻度干旱胁迫和对照处理的内禀增长率γ分别为0.14...     

施钙对干旱胁迫下花生生理特性、产量和品质的影响

以花生品种606为试材,在旱棚池栽人工控水条件下,研究了钙肥不同用量对花针期和结荚期干旱胁迫下花生的营养生长、生理特性、产量及品质的影响.结果表明:干旱胁迫下施钙,可以促进花生的营养生长,提高叶片的叶绿素含量、净光合速率和根系活力,提高干旱后复水过程中花生的恢复能力,缓解干旱对花生的不利影响;增加了花生荚果和籽仁的产量,尤其是增加了单株结果数和出仁率.施钙提高了籽仁中的脂肪和蛋白质含量,改善了干旱胁迫下花生的籽仁品质.在本试验条件下,施钙量为300 kg·hm-2时效果最佳.     

施钾对苜蓿上牛角花齿蓟马产卵选择、生长发育、 成虫寿命和繁殖力的影响

【目的】为了探讨施钾对苜蓿上牛角花齿蓟马Odontothrips loti的产卵选择、生长发育、成虫寿命和繁殖力的影响,明确施钾苜蓿叶片营养物含量与牛角花齿蓟马生命参数的关系。【方法】在不同钾量(40, 60, 80和100 mg/kg)处理下(以不施钾作为对照),观察记录牛角花齿蓟马在紫花苜蓿品种甘农3号Medicago sativa cv. Gannong No. 3叶片上的产卵量,幼期各龄期发育历期和存活率以及二代成虫的寿命和繁殖力,同时测定不同施钾量下苜蓿叶片的可溶性糖、游离氨基酸及钾含量。【结果】随着施钾量的增加,牛角花齿蓟马在苜蓿叶片上的产卵量(粒/复叶)先降低后升高,在60 mg/kg钾处理降幅最大,较对照降低了45.58%;卵孵化率和1-2龄若虫的存活率变化不显著,但3-4龄若虫的存活率和幼期总存活率显著下降,分别在100 mg/kg 和80 mg/kg钾处理下降幅最大,较对照分别下降了54.36%和48.48%。不同施钾量下苜蓿叶片上牛角花齿蓟马卵和1-2龄若虫发育历期无显著变化,3-4龄若虫及幼期总发育历期均延长;牛角花齿蓟马二代成虫的繁殖力均显著下降,成虫寿命显著缩短(40 mg/kg钾处理除外)。施钾后,苜蓿叶片可溶性糖含量、钾含量和糖氮比增大,游离氨基酸含量减少。相关关系分析表明,苜蓿叶片钾含量与牛角花齿蓟马幼期总存活率和成虫繁殖力无显著相关性,而苜蓿叶片可溶性糖含量和糖氮比均与3-4龄若虫存活率和繁殖力极显著负相关,与幼期总存活率呈显著负相关。【结论】施钾苜蓿对牛角花齿蓟马成虫产卵产生显著的排趋性;施钾提高了苜蓿叶片的可溶性糖含量及糖氮比,不利于若虫的生长发育,并使成虫寿命缩短、繁殖力下降,对牛角花齿蓟马产生了显著的抗生作用。     

花铃期干旱和渍水对棉铃碳水化合物含量的影响及其与棉铃生物量累积的关系

在池栽条件下,以美棉33B为材料,研究花铃期干旱、渍水7 d和渍水14 d处理对棉铃碳水化合物含量的影响及其与生物量累积的关系.结果表明: 干旱处理对下部果枝棉铃铃壳碳水化合物含量的影响较小,降低了中部铃壳碳水化合物含量;干旱处理上部铃壳和渍水处理铃壳可溶性糖、淀粉含量增加,蔗糖含量先降后增,且随渍水持续期延长变幅增大,蔗糖外运受阻加重.与铃壳相比,花铃期干旱和渍水处理对棉籽碳水化合物含量的影响较小.干旱和渍水7 d处理中部果枝棉铃生物量快速增长起始期提前但历时短,下部和上部棉铃生物量累积最大增长速率降低;渍水14 d处理不同果枝部位棉铃生物量累积最大增长速率均降低.相关分析表明,棉铃生物量及其最大增长速率与铃壳可溶性糖和蔗糖含量关系密切.因此,花铃期干旱和渍水影响棉铃蔗糖外运,改变棉铃生物量累积特性,是棉铃生物量降低的原因.
     

干旱胁迫对宁夏枸杞叶片蔗糖代谢及光合特性的影响

以宁夏枸杞品种‘宁杞1号’为材料,采用防雨棚内盆栽控水法研究了轻度干旱(LD)、中度干旱(MD)、重度干旱(SD)和正常灌水(CK)4种土壤水分条件下枸杞叶片糖分含量、蔗糖代谢酶活性和光合参数的响应规律,为宁夏枸杞在干旱地区高产栽培提供参考依据。结果显示:(1)干旱胁迫降低了枸杞青果期叶片蔗糖和淀粉含量,轻度干旱胁迫可提高枸杞色变期叶片果糖和蔗糖含量,而成熟期叶片淀粉含量则随着干旱加重而升高。(2)干旱胁迫降低了青果期枸杞叶片中性转化酶(NI)、蔗糖磷酸合成酶(SPS)和蔗糖合成酶(SS)的活性,降低了色变期和成熟期叶片酸性转化酶(AI)和SS的活性,但提高了色变期和成熟期叶片NI的活性。(3)随着干旱胁迫的加剧,叶片净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)和气孔导度(Gs)呈降低趋势,瞬时水分利用率(WUE)呈现:LD>CK>SD>MD的变化趋势。研究认为,轻度干旱胁迫能促进宁夏枸杞成熟期叶片蔗糖积累和水分利用率提高,有利于更多光合同化物输送到果实中。     

杉木种子与幼苗不同发育期的耐旱性研究

以广东杉木(Cunninghamia lanceolata)第二代改良种子园种子为试材,利用不同浓度聚乙二醇(PEG-6000)溶液(5%、10%、20%和40%)模拟不同程度(轻度、中度、较强、重度)干旱胁迫,并对不同干旱条件下的种子萌发、幼苗子叶期和真叶期不同发育阶段的形态变化进行测定分析。结果发现,杉木种子萌发初期对水分尤为敏感,耐旱性不强,尤其是随干旱程度的加剧,种子起始萌发时间不断后延且发芽率显著降低。子叶后期的杉木幼苗较子叶前期耐旱,真叶期的杉木幼苗对轻度和中度干旱胁迫具有较强的耐受性。     

华北夏玉米干物质分配系数对干旱胁迫的响应

干物质分配系数反映作物各器官干物质的分配与积累,研究干物质分配系数对干旱胁迫的响应,是研究干旱胁迫对作物生长发育影响的基础.本文基于华北夏玉米主产省山东、河北和山西3个试验点2013—2015年田间水分控制试验资料,建立了夏玉米苗期、抽雄期、灌浆期3个主要发育阶段叶、茎、穗的干物质分配系数与土壤相对湿度的定量关系模型,分析了叶、茎、穗干物质分配系数对不同程度干旱胁迫的响应.结果表明: 3个阶段叶、茎、穗的干物质分配系数与土壤相对湿度均呈显著的一元二次关系.干旱胁迫下,叶片向外转运的干物质相对减少,叶干物质分配比例增加,并且在轻、中度干旱胁迫时的灌浆期(叶干物质分配系数增加0.04~0.09)以及重度干旱胁迫时的抽雄期(叶干物质分配系数增加0.17)响应最敏感.穗干物质分配系数对干旱胁迫表现为负响应,干旱胁迫越严重,分配系数越小,轻-重度干旱胁迫使穗干物质分配系数减小0.08~0.34.茎干物质分配系数对干旱胁迫的响应总体表现为灌浆期(正响应)＞抽雄期(负响应)＞苗期(负响应).     

春小麦不同发育阶段抗氧化系统对田间缓慢干旱的响应

研究了两种抗旱性不同的春小麦(Triticum aestivum L.)品种定西24(抗旱性较强)和品种8139(抗旱性较弱)不同发育阶段体内抗氧化系统对田间缓慢干旱的响应情况。结果表明,在田间自然干旱条件下,随着土壤水分含量的逐渐降低,两品种小麦叶片水势和含水量均缓慢降低,叶片色素及可溶性蛋白含量也于幼苗期显著降低,植株生长受抑。叶片抗氧化酶系统如SOD、：POD、CAT以及GSH—ASC循环中的两种关键酶APX和GR活性,均在小麦发育前期如幼苗期和拔节期显著升高而于后期下降。主要抗氧化物质ASC含量也表现出相似的变化趋势。虽然抗氧化系统在两春小麦品种不同发育阶段对田间干旱的响应行为大体相同,而且干旱较敏感品种8139各物质对干旱的响应强于干旱较耐受品种定西24,但后者减轻干旱导致的氧化损伤的效率高于前者。试验还表明,在作物的不同发育阶段,抗氧化系统对田间缓慢干旱响应的策略不同,前期如幼苗期和拔节期主要表现为积极应对,后期如抽穗期和灌浆期主要表现为被动忍耐。     

郁金香鳞茎、心叶的不定芽分化

植物名称:郁金香(Tulipa gesneriana)。材料类别:鳞片切块、心叶切块。培养条件:培养基为(1)MS 2,4-D2 BA1(单位:mg/1);(2)MS NAA0.2 BA2;(3)MS NAA0.1 BA1。培养物置于25℃恒温,1000—2000lx光强、日照10—12小时的条件下进行静置培养。生长与分化情况:鳞茎切块当培养在培养基(1)上后,大部分鳞茎切块((1—2cm大小)褐化,未见分化,只有少数切块虽然褐化,但能在切口边缘再分化出白色小鳞茎,先是如芝麻大小的颗粒状物,     

不同程度干旱对春玉米生物量和产量影响的模拟

为了探究不同强度干旱对春玉米生长过程和产量形成的影响,本文基于WOFOST作物生长模型,分析了内蒙古地区春玉米在拔节-抽雄期和抽雄-乳熟期分别发生不同程度干旱对生物量和产量的影响。结果表明:随着干旱程度的加重,春玉米的灌浆强度、产量、生物量增长量和生物量的降幅均随之加大;复水后,灌浆强度和生物量增长量迅速恢复至无旱水平;相比无旱处理,在轻旱、中旱和重旱处理下,灌浆强度分别下降14.8%~15.4%、40.9%~42.9%和52.4%~60.8%,产量分别下降1.9%~6.1%、9.5%~15.4%和18.6%~25.8%,生物量增长量分别下降12.6%~12.8%,31.0%~35.5%和50.4%~50.8%,生物量分别下降2.9%~6.1%、6.9%~19.4%和12.0%~32.1%;拔节-抽雄期和抽雄-乳熟期两个生育阶段干旱影响的灌浆时段不同,抽雄-乳熟期干旱同时影响灌浆高峰期和衰减期的灌浆强度,故其导致的产量损失更为严重;这2个生育阶段干旱分别影响同化物积累的高峰期和衰减期,拔节-抽雄期干旱影响时间更长,生物量的降幅更为明显。     

土壤水分胁迫对玉米形态发育及产量的影响

未来气候变化可能加剧的干旱化将对我国主要粮食和最重要的饲料作物玉米产生严重影响。为增进玉米对干旱化响应与适应的理解及制定应对策略 ,利用大型活动遮雨棚及池栽对玉米进行了全程水分控制试验研究。对不同土壤水分胁迫下的玉米形态表征、生长发育及产量的分析表明 ,玉米受干旱胁迫的影响程度因受旱轻重、持续时间以及生育进程的不同而不同 ,受旱越重 ,持续时间越长 ,影响越甚。大喇叭口期前 ,玉米株高和生物产量受有限供水或轻度干旱影响不算很大 ,但从大喇叭口期后直至抽雄和灌浆期 ,轻度干旱胁迫持续久了也会对株高和生物产量产生较大不良影响。严重干旱胁迫则从拔节始至灌浆期均对株高和生物产量影响更为不利。进而引起果穗性状恶化 ,穗粒数和百粒重减小 ,最终导致经济产量大幅下降。说明玉米生育前期(大喇叭口期前 )进行有限的控水可行。而玉米生育前期干旱胁迫将使生育进程明显延缓 ,严重干旱胁迫可使抽雄、吐丝期较水分充足滞后 4 d左右 ,并引起成熟期推迟