BTH、SA和SiO_2处理对甜瓜幼苗白粉病抗性及叶片HRGP和木质素含量的影响

【目的】探讨苯并噻二唑(BTH)、水杨酸(SA)和纳米硅(SiO2)对甜瓜幼苗白粉病抗性的诱导作用及与木质素、HRGP含量的关系。【方法】以抗白粉病甜瓜品种‘银帝’和感病品种‘卡拉克赛’为材料,用BTH、SA和SiO2溶液分别预处理,5d后接种白粉病菌并分4次调查处理植株的发病情况、测定叶片细胞壁中木质素和羟脯氨酸糖蛋白(HRGP)含量。【结果】(1)BTH和SA处理显著降低了甜瓜幼苗的白粉病病情指数,尤以BTH效果为好,抗病品种发病较感病品种轻,SiO2只在发病初期显著降低病情指数。(2)白粉菌接种和BTH、SA处理对甜瓜叶片木质素及HRGP含量增加具有显著的系统诱导作用,且细胞壁中HRGP积累与木质素沉积在时间进程和强度上表现出明显的同步性,抗病品种的增加程度大于感病品种,SiO2无显著诱导效果。【结论】HRGP的积累和细胞壁的木质化与甜瓜对白粉病的抗性反应有关,是寄主-病菌互作的重要生化机制之一。

甜瓜光合特性研究 Ⅰ单叶面积动态与光合性能

在田间生长条件下对甜瓜单叶光合特性进行了研究 ,结果表明 :甜瓜叶片展出后叶面积呈对数模式扩展 ,幼叶光合能力也随叶龄呈对数型增长 ,单叶高效光合寿命期约 4周 ;甜瓜单叶光合速率日变化曲线呈双峰型 ,品种间光合“午休”出现时间、成龄叶最大光合速率和光合水分利用效率有明显差异 ,气孔限制不是甜瓜光合“午休”的主要调节因素 ;扩大库容有利于提高甜瓜单株光合能力 。

甜瓜种子萌发和幼苗生长对NaCl胁迫的响应

在盆栽条件下研究了NaCl胁迫对黄河蜜和白沙蜜甜瓜种子萌发和幼苗生长的影响。结果表明：NaCl胁迫对甜瓜种子吸水和累计发芽率影响较小，但明显延缓后期吸水和发芽进程。50mmol·L^-1以上NaCl浓度下，甜瓜种子相对发芽指数、相对活力指数和胚根生长量均下降。NaCl胁迫抑制甜瓜幼苗高度、株叶面积增长和干物质积累，抑制作用具有浓度和时间依赖性。NaCl胁迫对甜瓜幼苗形态生长的抑制作用强于对物质积累的抑制作用，对根系干物质积累的抑制作用高于对地上部干物质积累的抑制作用，对白沙蜜的抑制作用强于对黄河蜜的抑制作用。甜瓜种子和幼苗能适应的临界NaCl浓度在100～150mmol·L^-1之间，厚皮甜瓜可能更适合作为咸水灌溉和盐碱地生产的经济作物。

植物源诱导剂对甜瓜叶片防卫酶活性的影响

以甜瓜主栽品种‘银帝’(抗病)和‘卡拉克赛’(感病)幼苗为材料,通过盆栽试验研究了几种植物源诱导剂对其接种古巴假霜霉菌叶片过氧化物酶(POD)、多酚氧化酶(PPO)、苯丙氨酸解氨酶(PAL)、几丁质酶(CHI)和葡聚糖酶(GLU)活性的影响,以阐释植物源诱导剂提高甜瓜抗病性的生化机制。结果显示:苯丙噻二唑(BTH)、侧柏叶提取液(CB)和中草药制剂(ZY)处理对甜瓜霜霉菌具有显著的预防效果;诱导处理或接菌后甜瓜叶片中上述抗病相关酶活性都显著上升,抗病品种‘银帝’的PPO、PAL、CHI、GLU活性增幅大于感病品种‘卡拉克赛’,‘卡拉克赛’的POD活性增幅则较‘银帝’大。研究表明,叶面喷施两种植物源诱抗剂对甜瓜叶片防卫酶活性增强具有系统诱导作用,而叶片防卫酶活性增强可能是诱导剂处理后甜瓜对霜霉抗性提高的重要生化机制。

诱抗处理对甜瓜叶片防卫酶活性的影响

以黄河蜜幼苗为材料,分析了化学诱导物处理后甜瓜叶片中几丁质酶(CHI)、β-1,3葡聚糖酶(GLU)、苯丙氨酸解氨酶(PAL)和多酚氧化酶(PPO)活性的变化.结果显示:经5种化学诱导物处理后,甜瓜叶片PAL活性快速增加,于处理后第6天出现活性高峰;苯丙噻二唑(BTH)、水杨酸(SA)、草酸(OAA)和硅酸钠(Na2SiO3)处理后GLU活性变化与PAL相似,PPO活性在测定期内持续升高;磷酸氢二钾(K2HPO4)处理对GLU和PPO活性无明显影响;SA处理后叶片CHI活性明显升高,其它诱导物处理对CHI活性无明显影响.结果表明,防卫酶(特别是GLU和PPO)活性表达增强是BTH、OAA、SA和Na2SiO3等诱导物处理系统诱导甜瓜幼苗白粉病抗性增强的重要生化机制.

甜瓜叶片气体交换特性和幼苗生长对土壤水分和大气湿度的响应

采用温室盆栽试验,研究了土壤水分和大气湿度及其交互作用对甜瓜壮龄叶光合作用特性的影响.结果表明:轻度土壤水分胁迫下,气孔因素是导致甜瓜叶片光合速率下降的主要原因.土壤水分严重亏缺使甜瓜叶肉光合能力降低,引起胞间CO_2积累,叶片光合速率与蒸腾速率同步下降.在土壤湿度极低时,较高的空气湿度有助于诱导气孔开张.土壤水分充足时,过高的空气湿度导致甜瓜叶片气孔导度下降,叶肉细胞CO_2供应不足,光合速率降低.甜瓜生产中土壤湿度应不低于最大持水量的50%,空气湿度宜控制在70%以下.

甘肃砂田的研究与发展

起源于甘肃中部地区的砂田,是适应干旱、半干旱地区气候、地理、土壤条件的产物,具有明显改良和调节农田小环境的功效。文章简要回顾了甘肃砂田的发展和研究历史,分析了砂田的发展前景和砂田研究中亟待解决的几个问题,期望有助于新时期砂田的可持续发展和现代化生产模式的创新。

甜瓜果实体积与表面积的估算方法

以黄河蜜甜瓜为试材,以排水法测定的体积和纸重法测算的表面积为依据,对椭球体体积与表面积计算公式进行了修正,建立了用纵、横半径估算厚皮甜瓜果实体积与表面积的新方法。检验结果表明,用2个修正计算公式估算的甜瓜体积和表面积值与实测结果之间无显著差异。修正公式可用以快速而准确地估算厚皮甜瓜果实的体积与表面积。

低温对厚皮甜瓜幼苗光合特性的影响

在人工控制条件下研究了低温对厚皮甜瓜幼苗光合特性的影响.结果表明:低温(昼15℃/夜5℃)胁迫导致甜瓜幼苗的光合色素含量和叶片光能捕捉下降,可利用光强范围变窄,对CO2的利用效率降低,光合作用的瞬时水分利用效率显著降低.在亚适宜温度(昼20℃/夜10℃)下,制约甜瓜光合作用的主导因素为气孔限制,在胁迫低温下则以非气孔因素为主.气孔限制在降低植物碳同化速率的同时,也提高了水分利用效率.低温条件下,伊丽莎白较黄河蜜具有更高的光合色素含量、更大的光能和CO2利用效率、更强的弱光和低浓度CO2利用能力.甜瓜温室型品种伊丽莎白对低温的适应性优于露地品种黄河蜜.

甜瓜叶系统发育动态研究

在露地、温室和不同整枝条件下研究了甜瓜子叶面积发育、单个真叶面积、单株叶面积和叶面积指数 LAI 动态,建立了子叶、真叶面积与叶径的相关关系.结果表明:甜瓜子叶的面积在破心期前迅速增长,幼苗期结束时基本完成面积扩展,子叶面积与子叶纵横径乘积之间具有高度线性关系;甜瓜真叶面积随叶龄增大呈对数增长模式,叶片横径可作为田间叶面积估算的可靠指标;甜瓜单株叶面积及群体LAI随生育期的进展呈S型变化,于果实膨大期达到峰值;不同甜瓜品种间叶系统发育模式差异不明显,但幼苗前期的叶面积大小与种子大小有关.整枝方式影响伸蔓期之后的叶系统扩展速度,因此也影响单株叶面积或LAI增长曲线的具体形状.露地甜瓜重孙蔓上发生的叶片属于无效消耗器官,应予严格控制.

日光温室甜瓜冠层生态因子及光合作用日变化研究

以伊丽莎白、银岭为试材,探讨了兰州地区春季日光温室条件下立体栽培甜瓜冠层的光合速率及环境因子日变化规律．结果表明:春季日光温室甜瓜冠层光合有效辐射明显低于相同生育期的露地正茬甜瓜冠层,湿度高于露地甜瓜．除上午通风前外,冠层CO_2高于露地环境．温室甜瓜冠层净光合速率和蒸腾速率日变化均呈单峰曲线型,没有明显的午休现象．但2个品种单叶光合作用日变化态势不同:伊丽莎白各叶层均表现为单峰型,而银岭部分叶片表现出光合午休现象．温室甜瓜光合生产效率的继续提高主要依赖于冠层光照条件的改善,可通过株行局配置和整枝技术的改良来实现．

BTH诱导不同抗性水平甜瓜抗白粉病的效应

诱导植物内在抗性是病害控制的新策略,诱导效应可能与不同品种组成性表达的基础抗性有关。以3个抗性水平不同的品种为材料,研究了苯并噻二唑(BTH)对甜瓜白粉病抗性的诱导效应,以期进一步阐释抗性诱导效应与品种基础抗性的关系。结果显示,BTH诱导甜瓜抗白粉病的效果与品种的基础抗性正相关,对抗病品种的诱导效果高于中抗和感病品种,抗病品种叶片中β-1,3-葡聚糖酶(GLU)和苯丙氨酸解氨酶(PAL)活性增长幅度也较中抗和感病品种大。BTH处理3 d后接种白粉菌,不同抗性水平甜瓜品种叶片中GLU、PAL和多酚氧化酶(PPO)活性均较只接种处理明显上升。叶片超微结构观察显示:乳突结构是寄主对病原菌侵染的一种主动反应,甜瓜抗病品种叶片中乳突结构多呈半圆球型,中抗和感病品种叶片中多呈圆筒型。

温室栽培西瓜座果期冠层光合作用日变化研究

在兰州春季塑料日光温室条件下研究了‘宝冠’和‘新金兰’两个品种西瓜(Citrullus lantus(Thunb．) Mansf．)冠层光合作用日变化特性。结果表明,日光温室两个西瓜品种间冠层光照分布和单叶光合作用日变化模式存在明显的差异,冠层光照条件影响各叶层的光合强度及其日变化态势。两品种冠层整体光合速率日动态呈单峰型,‘宝冠’的光合生产力高于‘新金兰’。‘宝冠’西瓜单叶光合速率较高,高效光合时间较长,且表现出午休特征。‘新金兰’西瓜单叶光合速率低,高效光合维持时间较短,未表现出明显午休特征。‘宝冠’光合作用的瞬时水分效率 (WUE)高于‘新金兰’,两品种上午的WUE高于下午,上层叶的WUE高于下层叶。

土壤水分对西瓜幼苗生长的影响

以种子大小不同的4个品种为试验材料,研究了土壤水分胁迫条件下西瓜幼苗的生长状况和几个生理特性变化。结果表明:种子大的品种,幼苗个体大,素质好,苗期生长状况也好;土壤水分条件对西瓜幼苗生长具有显著影响,地上部干物质积累量随着土壤含水率降低而降低,但根系干物质积累量与土壤水分呈负相关;在土壤水分胁迫下,西瓜大种子品种具有大根系吸水优势,而小种子品种以较小蒸腾面积和较强叶片保水能力为适应对策。

温室栽培西瓜单叶光合作用对主要生态因子的响应

在早春茬塑料日光温室条件下,以两个温室型品种为试材研究了西瓜单个叶片光合作用对主要生态因子的响应特性．结果表明：温室西瓜单叶的饱和光强和CO_2饱和点均较大田条件下的低,两个品种间光补偿点和表观量子产额有较大差异,黄皮西瓜品种宝冠的光补偿点和表观量子产额明显高于花皮品种新金兰的,但两个品种间饱和光强差异不大,均在1200μmol/(m^2·s)左右．两个品种CO_2饱和点和补偿点差异不大,分别为1050～1250μL/L和20～22μL/L,但宝冠的羧化效率和RuBP再生速率(分别为0．1060和47．3)明显高于新金兰的(分别为0．0684和32．9)；两个品种西瓜单叶光合作用的适宜温度范围略有差异,宝冠的光合适温(25～35℃)低于新金兰的(30～40℃)．宝冠西瓜单叶光合作用的适宜大气湿度范围为50%～70%,低于日光温室环境的正常大气湿度,新金兰光合作用更适宜在低湿的空气环境中进行．

籽瓜产量构成因素与适宜密度的研究

对籽瓜产量构成因素的研究表明，每亩株数、单株座瓜数、单瓜平均重和鲜瓜产籽率是构成籽瓜籽产量的因素；单株座瓜数和单瓜平均重与株距极显著相关，相关系数分别为０．９９和０．９８；单瓜产籽量与单瓜重显著相关（ｒ＝０．９５）；鲜瓜产量与产籽量亦极显著相关（ｒ＝０．９９）；鲜瓜产仔率主要受单瓜重的影响，中等偏小（０．５～１．０ｋｇ）的瓜产籽率高。在河西灌区中等肥水条件下，不整枝栽培籽瓜的适宜密度为３５００株／亩左右，合理的行株距配置为０．８ｍ×０．２ｍ。

叶面喷施沼液肥对温室香瓜茄叶片光合特性、果实产量和品质的影响

以香瓜茄为材料,在日光温室条件下,于果实发育期叶面喷施沼液肥,研究沼液肥施用浓度及其与土壤追肥配合对香瓜茄叶片光合特性和果实产量与品质的影响。结果表明,稀释100倍沼液肥处理的叶片总氮和叶绿素质量分数分别为35.7 g·kg^(-1)和1.129 mg·g^(-1),显著高于稀释400倍沼液肥的处理和对照,沼液肥配合土壤追肥时叶片总氮和叶绿素质量分数明显高于只喷施沼液肥的。香瓜茄果实膨大期叶片净光合速率高于开花期和果实成熟期,叶面喷施沼液肥后叶片平均Pn(10.2μmol·m^(-2)·s^(-1))显著高于对照(7.88μmol·m^(-2)·s^(-1)),沼液肥配合土壤追肥的Pn(10.30μmol·m^(-2)·s^(-1))显著高于单喷沼液肥处理(8.94μmol·m^(-2)·s^(-1))。叶面喷施中,高浓度沼液肥能显著提高香瓜茄果实产量和品质,两个土壤施肥处理平均单果质量比对照分别增加16.8%和22.2%,小区产量提高18.9%和30.4%,果肉硬度提高13.9%和23.2%,可溶性固形物含量增加6.9%和15.3%,喷施沼液肥结合土壤追肥处理的效果优于单喷沼液肥。香瓜茄果实生育期配合土壤追肥的沼液适宜喷施浓度为浓缩沼液稀释100倍。

种子大小和光照强度对西瓜幼苗生长的影响

以种子大小不同的4个品种为试验材料,研究了西瓜幼苗在不同光照条件下的生长状况。结果表明,小种子西瓜幼苗高度增长率大于大种子品种,子叶净光合速率和干重积累量与种子大小正相关。幼苗干物质积累和净光合速率与光照强度正相关,遮阴条件下4个品种真叶净光合速率明显降低,但中度遮阴对幼苗地上部生物量积累影响不明显;重遮阴则显著降低幼苗地上部干重积累。重遮阴下小种子品种净光合速率显著高于大种子品种,小种子西瓜品种幼苗期对弱光环境的适应性更强。

采种温度及贮藏年限对籽瓜种子生活力的影响

在人工控制的温度条件下研究了采种温度对籽瓜种子生活力的影响，结果表明４５～５５℃的干燥温度不影响籽瓜种子的生活力；但２℃的低温会显著降低籽瓜种子的生活力，而遭遇０℃及其以下低温２ｈ以上就会使籽瓜种子失去种用价值。对不同年份采收的种子进行的发芽试验表明，籽瓜种子的生活力随贮藏年限的延长而降低，黑籽籽瓜种子的有效贮藏期限约为２～３ａ，红籽籽瓜种子的有效贮藏期限为４～５ａ。

作物库源关系研究进展

有机物质的合成与分配是农作物产量和品质形成的生理基础,源库理论是分析作物同化物生产制造、分配转运和转化积累过程及器官间相互作用规律的重要理论框架,对于作物高产优质生产具有重要指导意义.本文从源库强度的构成及其相互作用、同化物装卸载与转运分配及其对源库互作的响应、源库互作对产量和品质形成的调节等方面,综述了近年来国内外关于库源关系及其对农作物产量品质形成的调节作用的研究进展,旨为今后源库理论及其应用研究提供参考.