水势与热力学

水势ψ是热力学处理生物圈水分关系的基本概念,有利于阐明植物生长中水分的有效性、有效量和补给率问题,便于水分生理的系统分析。水势概念在1941年由汤佩松和王竹溪两先生共同提出。50年代开始,在国外广泛使用。国内约在70年代,在植物生理、土壤及气象等学科中开始使用。但由于是不同学科和作者引用的,多未从热力学基本概     

钾营养对水稻光合器功能的效应与谷粒产量的影响

水稻广陆矮四号和威优35盆栽试验的结果表明,施钾使叶绿体内基粒增多,Hill反应及光合磷酸化活力增强。分蘖末期在叶绿体反应液中添加KCl也可提高非环式光合磷酸化活力。适量施钾降低量子需要量可能与上述效应有关。钾使叶片超微结构改善:乳突大而多;硅化程度明显增加,故叶片更直立。叶水势及净光合率提高,两者呈直线正相关。灌桨期剑叶净光合率与谷粒产量呈直线正相关。     

大田玉米、高粱、芝麻、豇豆叶片水势、蒸腾速率、气孔阻力对环境因素的反应

本文研究了田间生长的玉米、高梁、芝麻、豇豆在不同土壤供水条件下,叶水势、气孔阻力、蒸腾速率日变化及其与环境因素的关系。结果表明,四种作物气孔开闭与光强密切相关:夜间气孔关闭,rs高;白天气孔开放,rs低。ψ_(WL)、TR与环境因素(气温、RH、ψ_(WV)、光强等)密切相关,它们之间的相关系数(在0.05和0.01水平)显著。四种作物ψ_(WL)日节奏为“正弦曲线”状,13:00—15:00小时ψ_(WL)最低,黎明前最高。中午ψ_(WV)和土壤含水量愈低。ψ_(ML)愈低。四种作物TR在早晨逐斩增高,13:00—15:00小时最强;傍晚前又降低;夜间TR最低。干旱植株ψ_(WL)、TR低于灌水植株,而rs高于灌水植株。     

大豆光合速率和气孔导度对水分胁迫的响应

土壤水分胁迫使两个供试大豆品种(系)光合速率和气孔导度降低,“鲁豆四号”降低的幅度大于小粒大豆品系“7605”。在相同的叶水势下,“7605”的光合速率和气孔导度均高于“鲁豆四号”,但“7605”气孔随水势下降而关闭的速率大于“鲁豆四号”。水分胁迫使叶片温度升高,“7605”比“鲁豆四号”升温较快,但在同一水分处理中,“鲁豆四号”的叶温高于“7605”。水分胁迫降低了大豆的水分利用效率,且“鲁豆四号”降低的速率大于“7605”。结果表明,“7605”对水分胁迫具有较好的适应能力。     

低温胁迫下凤眼莲叶片的适应——脱落酸和可溶性蛋白质含量升高

本文报道低温胁迫下风眼莲叶片脱落酸(ABA)、可溶性蛋白质和水势的测定结果。低温胁迫时脱落酸和可溶性蛋白质含量远高于对照,(前者含量最高可达对照的4倍,后者可达到对照的2.75倍),而且脱落酸和蛋白质含量随温度降低而升高。蛋白质的生物合成抑制剂亚胺环己酮证明,可溶性蛋白质含量升高,原因是有部分是新合成的。在各种低温处理下获得了几乎相同于对照的叶片水势。我们推测:低温胁迫下,脱落酸水平的相应变化不是由于低温诱导水分胁迫所致,而是低温胁迫本身诱导。     

离体诱变定向培育高油花生新品种宇花9号

笔者前期研究发现经干旱胁迫处理后的花生叶片水势与其籽仁含油率呈显著正相关。文中对羟脯氨酸作为水势(渗透压)调节物质用于离体定向筛选花生高油突变体及培育花生新品种进行了研究。以花生品种花育20号胚小叶作为外植体,平阳霉素作为诱变剂添加于体胚诱导培养基上进行离体诱变培养。形成的体胚转移到添加6 mmol/L羟脯氨酸(培养基水势为-2.079 MPa)的体胚萌发和再生培养基上诱导体胚萌发成苗,同时进行高油突变体定向筛选。再生小苗经嫁接移栽田间,从再生植株后代中获得了132份含油率55%以上的高油突变体,其中27份含油率超过58%,2份超过60%。再生植株后代结合系谱育种法育成了高产高油花生新品种宇花9号,在辽宁省花生新品种备案试验中,籽仁产量比对照品种增产14.0%,并通过了国家非主要农作物品种登记。宇花9号含油率达61.05%,比亲本花育20号高11.55个百分点,是目前国际上含油率最高的花生品种。本研究结果表明,利用离体诱变、培养基低水势定向筛选及其再生植株后代结合常规育种法选择是定向培育高油花生品种的有效方法。     

白沙枇杷果实发育、果实水势及与裂果关系研究

对生长在山坡地6年生白沙枇杷(Eriobotrya japonica Lindl.)的裂果与果实发育、可溶性糖含量、土壤相对含水量及果实水势关系进行了研究,并探讨了覆盖地膜、断根和果实套袋技术对预防裂果的效果。结果表明,随着白沙枇杷果实的发育,果形指数变小;临近成熟期,果实的可溶性糖含量最高,土壤相对含水量增加,同时果实水势也升高。模拟大雨后,果实水势与裂果率呈正相关,相关系数R=0.941。这说明白沙枇杷临近成熟时,果实内积累了大量的可溶性糖等高渗透物质,从高含水量的土壤中大量吸收水分,使果实水势升高,导致裂果。以覆盖地膜、断根和果实套袋组合的技术预防裂果的效果最好,其中覆盖地膜和断根对预防裂果的贡献较大。     

不同土壤水势条件下水曲柳幼苗的光合作用特征

 采用根区渗灌控水技术,将土壤水势长期控制在0～-0.02 MPa(W1) 、-0.02～-0.04 MPa(W2)、-0.04～-0.06 MPa(W3)、-0.06～-0.08 MPa(W4)、-0.08～-0.16 MPa(W5)范围内。系统研究了不同土壤水势条件下水曲柳（Fraxinus mandshurica）幼苗叶片的光合速率、PSⅡ光化学效率和Rubisco羧化活性的日动态。结果表明,在所有土壤水势条件下,苗株皆在早晨达到净光合速率（Pn）最高峰;不同处理间光合午休的程度随所处土壤水势递降而加剧。从W1至W5,叶片的日光合累积比例为100∶96∶64∶60∶52。各处理晨后最初的Pn降低主要是气孔导度下降引起的,W3～W5处理午间强烈的光合抑制则主要源于非气孔因素。各处理的PSⅡ光化学效率（Fv/Fm）和Rubisco初始羧化活性也都表现为不同程度的午间降低,且所处的土壤水势越低,降幅就愈大,其中W3、W4和W5处理的递降趋势尤为明显。苗木叶片光合作用的日均水分利用效率除W1显著较低外,其余处理间无显著差异。从充分供水条件下（W1、W2）Pn仍有晨后降低分析,林外强烈的大气因子（如高温、强光和低大气湿度）已经构成苗木光合作用的胁迫因素,而土壤供水不足则大大加剧了胁迫的程度。