水分胁迫下小麦地上和地下部的反应及其抗旱性研究

本试验较系统地研究了四个小麦品种水分胁迫下地上、地下部的形态、生理和信息传递物质的变化及其抗旱性,为高等植物的抗旱机理研究提供了一些有价值的资料。为抗旱育种和育农栽培提供理论上的依据。     

HMW-GS组成不同小麦品种各种亚基形成和积累规律研究

以3个HMW—GS组成不同的冬小麦品种为材料,研究了籽粒形成过程中亚基形成及积累表达规律。结果表明,不同亚基形成时间存在差异,Glu—D1、Glu—B1编码的亚基约在开花后第13天最早出现,Glu—A1编码的1亚基形成较晚。在灌浆期亚基已基本全部形成,但积累较慢;花后第20天后进入成熟过程,高分子量麦谷蛋白亚基大量迅速积累,开花第28～31天积累量达最高,之后含量有所下降。同一品种内不同亚基积累量不同,形成较早的Glu—D1、Glu—B1编码的亚基积累量最多,Glu—D1编码的X型亚基在所有供试品种中都有最多量的积累。     

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。     

灌水量和灌水时期对小麦耗水特性和氮素积累分配的影响

在田间试验条件下,以小麦品种济麦20为材料,研究了不同灌水处理对小麦的耗水特性和氮素积累分配的影响.试验设置7个处理:不浇水(W0);拔节期和开花期浇水,每次灌水量为30mm(W1)、60mm (W2)、90mm(W3);拔节期、开花期和灌浆期浇水,每次灌水量为30mm(W4)、60mm (W5)、90mm(W6).研究结果表明:(1)随灌水量的增加,总耗水量逐渐增加,土壤耗水量和降水量占总耗水量的比例降低.产量和水分利用率最高的W2和W4处理总耗水量分别为413.87,362.15mm;灌溉量、降水量、土壤耗水量分别占总耗水量的比例为29%、36.34%、34.66%,24.85%、41.53%、33.62%;两个处理比较,W4处理提高了对降水的利用比例,但降低了对灌溉水的利用比例.通过对全生育期0～200cm不同土层土壤耗水量的研究得出,W0和W1处理的深层土壤耗水量较低,W3、W5、W6处理的0～200cm 每个土层土壤耗水量均较低,对W2和W4处理,小麦能够利用120～200cm的深层土壤水分,其土壤贮水消耗量显著增加.(2)W2处理的籽粒氮素积累量较高,W1、W4处理籽粒中的氮素分配比例显著高于其它处理,有灌浆水的处理,尤其是灌浆水高于30mm的处理,营养器官氮素转移率和贡献率显著降低;W4处理的籽粒蛋白质含量较高,W2和W4处理的籽粒蛋白质产量显著高于其它处理.(3)籽粒产量随着灌水量的增加先升高后降低,其中W2和W4处理显著高于其它处理;W4处理的产量水分利用效率和蛋白质产量水分利用率显著高于其它处理.结果表明,W4为本试验条件下高产节水的最佳灌水处理.     

春性和半冬性小麦植株氮素积累与运转特征差异

以江苏省6个半冬性和9个春性小麦品种为材料,研究两类型小麦品种在大田条件下的氮素积累、运转和分配差异.结果表明: 施氮量相同条件下,半冬性小麦群体植株平均氮素积累量在越冬始期-拔节期低于春性小麦群体,孕穗期-成熟期高于春性小麦群体;氮素阶段累积量在越冬始期-拔节期两类型群体间差异不显著,开花-成熟期半冬性群体显著高于春性群体.半冬性小麦平均总氮素转运量、花后积累量显著高于春性小麦;两种类型小麦总氮素转运率、积累氮贡献率、总转运氮贡献率差异均不显著.半冬性小麦营养器官中叶片氮素转运量、转运率、转运氮贡献率均低于春性小麦,茎鞘氮素转运量、转运率、转运氮贡献率则高于春性小麦,茎鞘氮素转运量差异达显著水平;同一类型内不同品种间植株氮素积累量、总氮素运转量、花后氮素积累量、总氮素转运率、总转运氮贡献率等均存在差异.生产中应根据不同品种吸收、利用、运转氮素能力的差异,合理运筹生育期氮肥用量和施用比例,提高氮肥利用率.     

大蒜不同品种硝酸盐积累规律研究

以26个大蒜品种为试验材料,分析了不同品种不同生长期和不同产品器官硝酸盐积累特点,结果表明:大蒜不同生长时期和不同产品器官中硝酸盐积累量不同,叶片和叶鞘中硝酸盐含量在生长旺盛的春季(4月5日)和早春(3月14日)明显高于冬季(1月7日);不同器官以蒜苗中最高,蒜薹中次之,蒜头中最低;蒜苗中硝酸盐含量多为叶鞘高于叶片.大蒜不同品种间叶鞘、叶片、蒜薹和蒜头中硝酸盐含量均有极显著差异,按照沈明珠等的4级分类标准,3个品种叶鞘中,9个品种叶片中,4个品种蒜薹中,22个品种蒜头中的硝酸盐含量均低于432 mg/kg,属轻度积累;大蒜中硝酸盐含量最高仅达到三级(785~1 440 mg/kg),属高度积累.依据国家标准(GB18406.1-2001),大蒜不同品种的各产品器官中硝酸盐含量均未超出限量指标.     

铜矿区超积累Cu植物的研究

1　引　　言土壤重金属污染一直是环境污染问题之一 ,而且土壤中的重金属污染具有严重性、长期性和广泛性的特点[1 ,6] .但常规的一些物理化学方法因费用过高、对土壤性质破坏等一系列问题而难以广泛应用 ,植物修复为重金属污染带来了希望[5,7,9,1 3] .植物修复主要是基于重金属超积累植物 (ｈｙｐｅｒ ａｃｃｕｍｕｌａｔｏｒ)的研究而兴起的 .超积累植物是指地上部分能富集重金属占干重的 1 0 0ｍｇ·ｋｇ-1 (Ｃｕ、Ｐｂ、Ｃｄ)或 1 0 0 0 0ｍｇ·ｋｇ-1 (如Ｚｎ)的一类植物[2～ 4,8] .在过去 2 0年内 ,已报道的超积累植物已有 4 0 0余种 …     

测墒补灌对小麦光合特性和干物质积累与分配的影响

以高产冬小麦品种济麦22为材料,研究了测墒补灌对小麦光合特性和干物质积累与分配的影响.结果表明:W2(拔节期补灌至相对含水量75％,开花期70％)和DW2(拔节后10 d补灌至相对含水量75％,开花期70％)灌浆后期旗叶光合速率和实际光化学效率分别高于W3(拔节期补灌至相对含水量80％,开花期70％)和DW3(拔节后10 d补灌至相对含水量80％,开花期70％)处理;W2和DW2开花期和成熟期干物质积累量、开花前贮藏干物质向籽粒的转运量和籽粒干物质分配量高于W1(拔节期补灌至相对含水量65％,开花期70％)和DW1(拔节后10d补灌至相对含水量65％,开花期70％)处理,水分利用效率和灌溉水生产效率显著高于W3和DW3处理.相同补灌水平下,DW2和DW3灌浆后期旗叶光合速率和实际光化学效率分别高于W2和W3处理,开花期干物质积累量及其向籽粒的转运量低于W2和W3处理,开花后干物质积累量、籽粒产量、水分利用效率和灌溉水生产效率高于W2和W3处理.DW2是本试验条件下的高产高水分利用效率灌溉方案.     

推迟拔节水对小麦氮素积累与分配和硝态氮运移的影响

摘要：2007—2008年度以高产冬小麦品种济麦22为材料,设置2个拔节水灌溉时期,为拔节期和拔节后10 d;3个目标相对含水量,灌水后0~140 cm土层土壤相对含水量分别达到65%、75%、80%,以W1、W2、W3表示拔节期灌水处理,DW1、DW2、DW3表示拔节后10 d灌水处理;开花期均灌水至0~140 cm土层土壤相对含水量为70%,研究推迟拔节水对小麦氮素积累与分配和硝态氮运移的影响。结果表明：（1）W2和DW2处理有利于提高0~60 cm土层土壤硝态氮含量,促进籽粒氮素积累;营养器官贮藏氮素向籽粒的转运量、籽粒产量和氮肥偏生产力分别高于W1和DW1,与W3和DW3处理无显著差异;开花后植株氮素积累量、籽粒蛋白质含量和水分利用效率分别高于W3和DW3,是拔节期和拔节后10 d灌水的最优处理。（2）W2和DW2处理比较,DW2成熟期100~140 cm土层硝态氮残留量低于W2,籽粒产量、籽粒蛋白质含量、氮素吸收效率、氮肥偏生产力和水分利用效率均显著高于W2,是本试验条件下的最佳灌水方案。2008—2009生长季试验各处理变化趋势同2007—2008年度。     

抗旱性不同品种的小麦叶片中光合电子传递和分配对氮素水平的响应

在大田控制条件下,以植物叶片气体交换和叶绿素荧光测定相结合的方法,研究抗旱性不同品种冬小麦拔节期叶片的光合电子传递及激发能利用分配对氮素响应的结果表明,施氮可提高抗旱性不同品种小麦叶片天线色素吸收光能的能力,虽然氮素不能改变激发能在光合碳还原（PCR）和光合碳氧化（PCO）之间的分配比例,但可提高PSⅡ总电子传递速率（JF）和Pn。低氮下不同品种小麦叶片的热耗散比例有差异,但中高氛下叶片之间无显著差异。旱地品种的鼻值随氮素水平的提高而先增加后下降,而水地品种则表现为持续升高：2个小麦品种的叶片J0值随氮素水平的提高而呈持续升高的变化趋势。氮素对叶片PSⅡ反应中心活性有影响．而不同抗旱性品种之间亦有差别,说明施氮可改善小麦叶片热耗散和光化学反应对激发能的竞争关系,从而增强光合机构的自我保护能力。     

施氮对不同品种冬小麦氮素累积和运转的影响

在鄂北岗地以当地主栽的5个冬小麦品种‘鄂麦14'、‘鄂麦18'、‘鄂麦23'、‘郑麦9023'、和‘洛麦1号'为试验材料,通过田间裂区试验在不施氮(0 kg/hm2)和施氮(195 kg/hm2)条件下研究不同品种小麦氮素的累积、转移与分配规律的差异.结果表明:(1)在扬花期,不施氮处理叶片、茎鞘和穗部氮素累积量均为‘鄂麦14' 最大,积累量分别达到14.2 、16.6 和10.8 kg/hm2;施氮后‘鄂麦23' 的叶片氮素积累量最大(71.5 kg/hm2),‘鄂麦14' 的茎鞘积累量最大(69.0 kg/hm2),‘鄂麦18'的穗部积累量最大(34.2 kg/hm2).(2)成熟后不同部位氮素转移效率表现为叶片>穗>茎鞘,且叶、茎鞘、穗氮素转移效率存在品种差异;不同品种间氮肥效率差异显著,并以‘鄂麦23'的氮肥利用率、氮肥农学效率最高,而‘郑麦9023'的氮肥生理效率最高.(3)在氮胁迫条件下,扬花前‘鄂麦14'各器官氮素累积量、成熟期的氮素转移率及籽粒氮素累积量都显著高于其它品种;而在施氮条件下,冬小麦各器官氮素的累积、转移与分配因品种不同而异,‘鄂麦14'和‘鄂麦23'籽粒及植株氮素累积量都显著高于其它品种.研究发现,冬小麦氮素的累积、转移与分配受品种与氮素调控共同影响;施氮能显著提高各器官氮素的累积量,且提高的幅度因品种而异.     

不同小麦品种愈伤组织诱导和再生体系建立

为了筛选适合组织培养的小麦基因型,建立一套有效的小麦诱导再生体系,以24个小麦品种的幼胚为研究材料,选用4种诱导培养基和3种分化培养基,研究了影响小麦组织培养的各种因素。结果表明：①培养基之间存在显著差异,MM2培养基的诱导效果最好,平均诱导率为98．5％,M5B培养基的分化效果最佳,平均分化率为39．8％。②不同品种在诱导愈伤和分化再生上都有显著的基因型差异。③愈伤组织诱导率和分化率之间无显著相关性。     

不同穗型冬小麦品种根系时空分布特征及其碳氮代谢的研究

在大田柱栽试验条件下,对2种穗型冬小麦品种根系的时空变化及其碳氮代谢进行了研究。结果表明,2种穗型冬小麦品种的单株根系干重、根重密度随生育时期逐渐增加,均在抽穗期达到最大值;不同土壤深度的根系活力随生育时期的变化不一致,2品种0～20 cm根系活力的变化趋势从越冬期逐渐下降,在抽穗期达到较低值后缓慢上升,并于灌浆期出现一个小的峰值;根系中可溶性糖含量、含氮量均从越冬期开始下降,在抽穗期达到最低值, 随后在开花期又出现一个峰值后缓慢下降。2种穗型冬小麦品种相比,重穗型小麦品种的根系各项指标略高于多穗型品种;在不同土层深度之间,各项指标总体趋势为随着土层深度加深逐渐下降,但是在不同生育时期,各土层之间出现有个别波动现象。     

不同小麦品种氮效率和产量性状的研究

对29个冬小麦品种进行子粒产量和氮效率的研究,结果表明,在氮胁迫条件下,供试小麦品种的子粒产量具有明显差异。缺氮条件下子粒产量的聚类分析结果表明,供试品种可划分为氮高效、中效和低效三类,氮高效品种在其中所占比例较少。在缺氮条件（N-）下,不同氮效率品种成熟期植株全氮含量差异不大,植株氮素积累量、氮效率（NUE）、吸收效率（UPE）和利用效率（UTE）均以氮高效品种最高,中效品种次之,低效品种最低。缺氮条件下较强的氮索吸收和利用能力是氮高效小麦品种氮胁迫条件下高氮效率的主要原因。     

不同小麦品种对播娘蒿的影响

播娘蒿是黄淮麦区主要田间杂草,在管理粗放的麦田,播娘蒿密度可达100株·ｍ-2以上,严重影响了小麦的产量和品质。因此,对小麦-杂草复合体中杂草的生长发育规律进行研究,寻找降低草害的有效途径引起许多学者极大关注[1,2],而目前有关防除麦田杂草的研究多集中于化学防治方面[3]。然而,出于环境保护和经济成本上的考虑,化学除草受到了挑战。研究人员[4,5]发现,不同物种在竞争力上存在差异,禾谷类作物属于竞争力很强的作物[6],冬小麦及冬黑麦又是其中竞争力最强的物种。就小麦栽培种而言,存在着不同的品种类型,研究不同小麦品种对杂草的抑制作…     

不同小麦品种(系)耐湿性的综合评价

把小麦各性状的耐湿系数作为衡量各单项耐湿能力大小的指标,用主成分分析将各单项耐湿系数综合成几个新的相互独立的综合指标,再利用隶属函数求出综合指标的隶属值。这样,通过各小麦品种（系）的隶属值可求出各品种（系）耐湿性度量值后,可以较准确地评价各小麦品种（系）的耐湿性。     

不同冬小麦品种对氮肥反应敏感性研究

以土垫旱耕人为土为供试土壤进行盆栽试验,在不同施氮水平条件下,以NR9405、9430、偃师9号、小偃6号陕229、西农2208、矮丰3号等7个冬小麦品种为材料,研究不同品种冬小麦对氮肥反应敏感性。结果表明：7个品种中,9430、西农2208、偃师9号和NR9405属于氮肥较敏感品种,小偃6号和矮丰3号属于氮肥敏感性较差品种,陕229居中。小偃6号对氮肥的反应敏感性最差,属于典型的对氮肥反应不敏感型品种。根据对不同品种干物质转移量、干物质转移效率和转移干物质对籽粒贡献率的分析,将供试品种分为两类：一类是在生长后期（开花至成熟）主要靠同化产物的继续大量形成和转移而影响籽粒产量,可称为“后期同化累积型”;另一类在生长后期则主要靠开花前干物质的转移而影响产量,可称为“后期物质转移型”。偃师9号、西农2208和9430属于比较典型的“后期同化累积型”,而小偃6号属于比较典型的“后期物质转移型”。将不同品种地上部分干物质、氮素累积对氮肥反应的敏感性对比分析后发现,“后期同化累积型”品种对氮肥反应相对敏感,“后期物质转移型”对氮肥反应的敏感性差,这种差异性可能与“后期同化累积型”在生长后期仍需继续从介质中吸收大量氮素,以满足同化需要,而“后期物质转移型”在生育后期主要靠花前吸收氮素转移和再分配以满足花后同化需要,从介质中吸收的氮素有限有关。     

不同有机肥配施对小麦和燕麦镉积累、分配及转运的影响

为探讨化肥减量配施不同有机肥对小麦和燕麦镉吸收变化特征。试验在化肥施用减量20%基础上,设厩肥30000 kg/hm2（AM）、生物有机肥600 kg/hm2（BF）、厩肥30000 kg/hm2+生物有机肥600 kg/hm2（AM+BF）及化肥正常施用量（CK）4个施肥处理,研究不同有机肥对作物镉积累、分配、转运影响。结果显示,有机肥配施可降低作物各器官镉吸收,与CK相比,小麦籽粒镉含量降低15.79%-36.84%,籽粒富集系数降低8.02%-24.55%,根、茎、叶、穗向籽粒的转运系数降低5.79%-56.28%;与CK相比,燕麦籽粒镉含量降低11.76%-47.06%%;处理BF、AM+BF籽粒富集系数降低38.46%、30.77%%;根、茎、叶、穗向籽粒的转运系数降低16.2%-32.77%;并且灌浆后燕麦籽粒镉含量上升伴随着茎镉含量下降。有机肥配施处理下两种作物生物量增加6.78%-11.00%;燕麦抽穗后各器官镉向籽粒的转移量、转移率、贡献率均以茎为最高。上述结果表明,配施有机肥可降低作物籽粒镉含量、富集系数和转运系数,可提高农产品安全质量,且对燕麦籽粒降镉效果优于小麦,研究发现作物抽穗后镉从茎向籽粒转运是籽粒镉积累的主要来源。