拟南芥液泡型H^(+)-ATP酶E1亚基编码基因AtTUF的研究进展

液泡型H^(+)-ATP酶(Vacuolar-H+-ATPase,V-ATP酶,VHA)是存在于所有真核生物中的一类质子泵,主要存在于植物液泡膜、高尔基体及胞内体等内膜系统上,在维持真核细胞内膜区室的pH稳态过程中发挥着重要作用.V-ATP酶是一种多亚基蛋白复合体,由亲水的头部V_(1)和疏水的基部V_(0)两个区域组成,V_(1)位于膜外胞质区,呈球茎状,由A~H 8个亚基组成,主要负责ATP的水解;V_(0)整合于膜中,由a、c、c''、d、e 5个亚基组成,主要负责质子易位.在拟南芥中,V-ATP酶的大多数亚基由包含2~5个成员的小基因家族编码,其中VHA的E亚基由3个具有差异表达的同工型基因编码,在种子发育期间,VHA-E1是胚胎发生过程中的主要同工型,VHA-E2具有花粉特异性,而VHA-E3主要在胚乳和周围的母体组织中表达.VHA-E1亚基由AtTUF基因(又被称为TUFF,EMB2448,VHA-E1,VHAE1,基因号AT4G11150)编码,与跨液泡膜的物质运输密切相关,在体细胞发育过程中对维持功能性分泌系统及植物对各种非生物胁迫的响应过程中均起着重要作用.论文综述了拟南芥中AtTUF的研究进展,以期为相关领域的研究提供参考.

不同穗型小麦籽粒灌浆、干物质积累与转运特性及其与产量的关系

以多穗型品种矮抗58、中穗型品种百农4199和大穗型品种周麦18、周麦22为材料,研究其籽粒灌浆、干物质积累与转运特性及其与产量的关系,以期为高产小麦品种的选育提供理论依据。结果表明,干物质积累渐增期大穗型品种干物质积累量最高,表现为大穗型品种>中穗型品种>多穗型品种;快增期和缓增期中穗型品种平均灌浆速率最高,花前积累的干物质转运到籽粒的质量及对粒质量的贡献率显著高于其他穗型品种,干物质积累量实现反超,表现为中穗型品种>大穗型品种>多穗型品种。干物质积累平均速率是产量的最主要影响因素,其他对产量产生显著影响的因素表现为干物质转运量>干物质积累最大速率>干物质积累最大速率出现时的积温>干物质贡献率,另外,干物质平均积累速率、2个拐点出现的时间通过影响干物质积累最大速率出现时的积温间接地对产量产生影响。

播期、密度和行距对BNS型杂交小麦光合及产量的影响

为筛选BNS型杂交小麦的适宜播期、密度和行距配置,设置了3个播期[10月5号(A1)、10月15号(A2)、10月25号(A3)]、3个密度[基本苗150×104株·hm^(-2)(B1)、225×104株·hm^(-2)(B2)、300×104株·hm^(-2)(B3)]和3个行距[18.3cm(C1)、23cm(C2)、宽窄行13.3/23cm(C3)],研究了播期、密度和行距配置对小麦光合特性及产量的影响。结果表明,杂交小麦旗叶净光合速率在所有测定时期均以A2B1C2处理最高,A2B3C1处理次之;通过极差分析可知,旗叶叶绿素a和叶绿素b含量的最佳处理为A2B3C2;三因素对小麦冠层透光率的影响程度因时期和部位而不同;A2B3C1和A3B3C2处理的产量显著高于其余处理。因此,在本试验条件下,杂交小麦适宜的播期、基本苗和行距分别为10月15号、300×104株·hm^(-2)和18.3cm。

黄淮麦区若干高产小麦品种穗光合性能及产量性状的研究

为了解黄淮麦区几种高产小麦品种穗光合特性及产量性状,为筛选高光合育种亲本提供依据,以矮抗58、百农418、百农419、豫麦49和周麦18为试材,研究了其穗部光合速率、叶绿素含量、PSⅡ最大光化学效率(Fv/Fm)、颖壳横切面结构及产量性状变化规律。结果表明,百农419穗部表现出较强的光合特性。在开花期、花后7 d及花后15 d其光合速率分别比矮抗58高14.12%,42.86%,6.11%,比百农418高2.69%,4.65%,4.50%,比豫麦49高11.45%,12.08%,16.24%,比周麦18高22.92%,6.35%,10.64%;其颖壳叶绿素a含量和总叶绿素含量较高,Chla/Chlb分别比矮抗58高22.47%,20.04%,0.41%,比百农418高5.72%,18.63%,3.21%,比豫麦49高6.14%,25.68%,0.56%,比周麦18高12.35%,21.26%,2.49%,具有较强的光能捕获能力;Fv/Fm在4个测定时期均最高;此外,百农419颖壳细胞组织较厚,维管束数目较多,大维管束的周长与面积较大,具有较强的"流"能力。产量结果显示,百农419的理论产量和实际产量分别高出矮抗58 25.22%和14.05%、高出百农418 17.15%和10.82%、高出豫麦49 23.74%和19.28%、高出周麦18 8.55%和8.57%,差异显著。综合试验结果认为,百农419穗部光合能力较强,产量较高,具有作为绿穗灌浆高光效育种亲本的潜力。

黄淮麦区不同小麦品种生育前期光合生理特性及物质积累变化研究

为了解黄淮麦区不同小麦主推品种在生育前期的光合生理特性及其干物质积累变化特点,且为筛选高光合育种亲本提供依据,以温麦6号、周麦18、矮抗58、百农418和百农419为试材,研究了其生育前期光合速率、叶绿素含量(SPAD)、叶绿素荧光参数、叶面积指数(LAI)及干物质积累变化规律。结果表明,在生育前期,百农419表现出较强的光合生理特点,其SPAD值在1月10日、1月25日、2月10日、3月1日分别比温麦6号高出2.75%,3.55%,1.43%,20.50%,比周麦18高出8.76%,10.82%,15.80%,16.44%,比矮抗58高出14.19%,16.16%,2.05%,13.74%,比百农418高出14.67%,10.63%,6.01%,13.55%;最大光化学效率(Fv/Fm)和电子传递速率(ETR)在4个测定时期均最高,显著高于温麦6号,在1月10日、1月25日、2月10日3个时期显著高于周麦18;光合速率比温麦6号高出20.75%,14.08%,2.91%和13.40%,比周麦18高出44.49%,31.67%,14.96%和20.10%,比矮抗58高出76.11%,28.30%,9.43%和17.51%,比百农418高出49.95%,82.29%,31.40%和20.35%;LAI明显高于其他品种,最终表现为生育前期百农419干物质积累较多。不同小麦品种在生育前期的光合生理特性结果表明,百农419具有作为高光效育种亲本的潜力。

播量对BNS型杂交小麦群体光合特性、物质积累和产量的影响

为给BNS型杂交小麦生产应用提供最佳的种植密度,在大田条件下,研究了播量对BNS型杂交小麦群体光合特性、物质积累和产量的影响。结果表明:播量对BNS型杂交小麦群体光合速率、透光率以及群体光能吸收利用能力具有一定的调控效应。其中S3(270×10^4株/hm^2)处理在花后灌浆期光合特性表现出显著优势,小麦群体透光率态势良好,光反射率较低,光合速率降幅较小,光能吸收利用能力较强,最终使得群体干物质积累量和产量显著高于其他处理。S1(180×10^4株/hm^2)和S2(225×10^4株/hm^2)处理的群体中部和底端透光率在整个生育期均表现出明显优势,但群体较小,漏光严重,群体光合速率较低,干物质积累量和实测产量显著低于其他处理。S4(315×10^4株/hm^2)和S5(360×10^4株/hm^2)处理群体相对较大,在整个生育期群体光合速率较高,但群体中部和底端透光率较小,光反射率较强,光能利用率较低,穗粒数和千粒质量明显低于其他处理,最终导致了群体干物质积累量和产量的降低。综合以上结果可知,BNS杂交小麦在播量为S3(270×10^4株/hm^2)时冠层结构最优,产量最高,为BNS杂交小麦的推广应用提供了理论基础。

pH缓冲液对不同水分状态下冬小麦幼苗抗氧化酶活性的影响

为了解外源pH缓冲液对冬小麦幼苗抗旱性的影响,在温室条件下,采用负水头供水控水盆栽装置,测定和分析了不同供水(正常水分、轻度干旱和中度干旱)和叶片喷施不同pH磷酸缓冲液(以喷施清水为对照)条件下小麦叶片的相对电导率、活性氧代谢能力及抗氧化酶活性。结果表明,干旱胁迫使膜系统受到伤害,导致叶片相对电导率增加。在干旱胁迫下喷施pH缓冲液降低了叶片相对电导率、O2-产生速率及H2O2含量,其中pH 6.0和pH 7.5缓冲液处理效果最明显。说明在干旱条件下喷施适宜的pH缓冲液能增强小麦的抗氧化能力,减轻干旱引起活性氧增多对细胞膜的伤害,提高植株抗旱能力。

小麦穗部光合速率和颖壳抗氧化酶活性对光辐射强度变化的响应

为了给小麦高光效和高抗逆相结合的高产品种选育提供理论依据,在大田条件下,以黄淮地区3个小麦主栽品种为研究对象,探究了不同小麦品种穗部光合速率和颖壳抗氧化酶活性对一天中光辐射强度变化的响应。结果表明,在不同生育时期,百农4199、矮抗58和周麦18的穗部光合速率(Pn)以及颖壳超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)和抗坏血酸过氧化物酶(APX)的活性均随着一天中光辐射强度由弱到强再到弱的变化而呈现先升后降的趋势,颖壳丙二醛(MDA)的含量随着光辐射强度变化呈现先降后升的趋势。从品种比较来看,在抽穗期、开花期、花后10 d、花后20 d的7:30、11:30、13:30和17:30,百农4199的穗部光合速率分别比矮抗58高出15.72%,27.99%,28.01%和62.46%、33.49%,15.09%,20.94%和17.97%、37.90%,21.41%,6.30%和40.11%、9.34%,10.70%,17.27%和19.32%;分别比周麦18高出12.45%,19.74%,25.36%和58.58%、14.89%,3.13%,22.52%和13.48%、40.64%,25.93%,9.70%和10.89%、13.13%,21.47%,28.34%和22.53%。究其原因,百农4199的颖壳在不同时期不同光照条件下其SOD、CAT和APX等抗氧化酶活性高于矮抗58和周麦18,较高的抗氧化酶活性降低了百农4199颖壳的MDA含量,使穗部能充分利用少量的弱光或耗散多余的光能,从而使自己适应不同的光照辐射水平。

播期、密度对小麦物质转运和籽粒灌浆的影响

以百农418为材料,采用裂区试验设计,探讨播期(A1:10-09;A2:10-14;A3:10-19;A4:10-24;A5:10-29)、密度(B1:270×10~4/hm^2;B2:315×10~4/hm^2;B3:360×10~4/hm^2;B4:405×10~4/hm^2;B5:450×10~4/hm^2)对其物质转运和籽粒灌浆的影响。结果表明,播期和密度对转运量的影响大小为A(播期)>B(密度),通过最长距离法A1B4、A3B4、A1B1和A1B5聚为一类,其转运量(4 348.8、4 099.8、3 585.4、4 379.2 g/hm^2)、转运率(29.35%、32.52%、29.47%、32.46%)、贡献率(44.42%、41.20%、43.03%、52.71%)和籽粒千粒质量(51.61、58.03、53.30、53.68 g)较高;播期对灌浆持续期(T、T_1、T_2、T_3)、籽粒积累量(W、W_1、W_2、W_3)、灌浆整个过程平均速率(R)和渐增期平均速率(R_1)影响更大,密度对灌浆快增期的平均速率(R_2)影响更大,渐增期和缓增期的平均速率(R_1、R_3)随着播期的推迟逐渐降低;成熟期生物量、开花期生物量和转运量同产量呈极显著正相关,且影响大小为成熟期生物量(0.95)>开花期生物量(0.77)>转运量(0.68);从试验结果和节约成本2个方面综合考虑,百农418最适宜的播期和密度为A1B1。

pH缓冲液诱导冬小麦苗期抗寒的生理机理

为探讨外源pH缓冲液喷施诱导冬小麦苗期抗寒的生理机理,以济麦22为材料,采用盆栽试验的方法,分析了pH缓冲液处理后经低温胁迫的冬小麦叶片相对电导率、相对含水量、气孔导度、丙二醛(MDA)含量和抗氧化酶活性的变化。结果表明,随着低温胁迫时间的延长,冬小麦叶片相对电导率和MDA含量均增加。与对照相比,喷施pH 6.5和pH 6.0的缓冲液降低了相对电导率和MDA含量,且减少了超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性的下降幅度,以pH 6.0缓冲液处理效应最为显著,经该处理6d时叶片相对含水量和气孔导度也比对照明显提高。说明适宜的外源pH缓冲液处理可诱导冬小麦酶促和非酶促防御系统抗逆机能的增强,有利于植株经受更长时间低温胁迫。

《耕作学》课程教学方法的改革与实践研究

耕作学是一门重在培养学生创新能力和动手能力的学科。针对传统耕作学教学方法中存在的"理论高于实践"、"黑板教学"的不足之处,该文就如何改革教学方法、提高教学质量做了一些尝试,旨在通过对耕作学教学方法的改革和实践研究,对学生的专业能力和综合素质方面进行评价,提出进一步的改革,并为其他学科实践教学水平的提高提供有益的借鉴。

不同小麦品种开花后植株抗倒性变化规律

为了探讨小麦开花后茎秆抗倒性变化规律,选用生产中大面积推广种植的6个小麦品种为材料,在大田条件下用自制的作物抗倒伏强度电子测定仪测定了小麦单茎、群体抗倒伏强度。结果表明,6个小麦品种的单茎抗倒伏强度和群体抗倒伏强度在开花后均呈规律性变化。单茎抗倒伏强度的最大值出现在开花期,随着花后生育进程的推进呈明显递减趋势,成熟期茎秆抗倒性最弱。单茎抗倒强度与第二节间特性有密切关系。而群体抗倒伏强度在开花后呈先升后降的趋势,灌浆盛期较强。单茎、群体抗倒伏强度随时间的变化趋势可用一元三次多项式进行拟合,其决定系数均达到了极显著水平。参试的6个品种中,矮抗58、周麦22、周麦18的整体抗倒性较强。

基于一种新方法的小麦茎秆抗倒性研究

为了探讨小麦抗倒性测定的新方法,选用生产中大面积应用的6个小麦品种为材料,用自制的作物抗倒伏强度电子测定仪测定了大田条件下的小麦单茎、群体抗倒伏强度及其他与抗倒有关的因素,并与茎秆倒伏指数相比较。结果表明,小麦单茎抗倒伏强度和群体抗倒伏强度在花后均呈较强规律性变化,单茎的最大抗倒伏强度出现在花期,群体最大抗倒伏强度出现在灌浆盛期;单茎、群体抗倒伏强度与株高和重心高度呈极显著或显著负相关关系,这与倒伏指数反映的结果一致,证明用仪器便捷地测定小麦茎秆抗倒伏强度是可行的;单茎、群体抗倒伏强度与花后发育天数的关系均可用3次多项式进行拟合,其决定系数分别为0.996 4和0.968 4,生产中可依据抗倒性变化规律制定适时措施,降低倒伏几率。

芦荟蒽醌类物质对灌浆期冬小麦光合作用及产量的影响

UV-B辐射伤害是导致小麦光合效率降低的环境因素之一。于2007年5月2日—6月5日,在河南新乡地区,研究了叶面喷施芦荟蒽醌类物质对冬小麦灌浆期旗叶光合速率、光呼吸速率、叶绿素含量、丙二醛含量和产量等的影响,旨在探索预防UV辐射伤害的新途径。结果表明:在灌浆期用浓度为1和5mg·L-1的芦荟蒽醌类物质喷施小麦,光合作用速率分别提高了38.03%和39.73%;叶绿素含量分别提高了3.53%和3.83%,丙二醛含量分别降低了11%和23%;蒽醌类物质能够吸收太阳中的紫外线,并将紫外线转换成能促进光合作用的蓝光或黄光;芦荟蒽醌类物质能促进小麦光合作用效率,减轻紫外线对小麦的损伤;喷施合适浓度的芦荟蒽醌类物质能够提高小麦产量。

外源芦荟蒽醌类物质对增强UV胁迫下菠菜生长发育的影响

在人工增强紫外线辐射条件下(UV辐射光波长308nm,辐射剂量18kJ·m-2·d-1),将浓度为1mg·L-1的芦荟蒽醌类物质喷施到菠菜叶表面(喷施量50mL·m-2),研究外源芦荟蒽醌类物质在增强UV辐射条件下对菠菜生长发育的影响.结果显示:在增强UV辐射条件下,与没有喷施蒽醌类物质的菠菜相比,喷施蒽醌类物质的菠菜株高增加5.40cm,叶面积增加18.66%,干鲜比增加22.28%,总叶绿素含量高出11.33%,POD和SOD活性分别增加了54.08%和21.05%,类黄酮含量则降低了28%.上述生理生化指标和不受紫外线辐射条件下生长的菠菜发育水平接近.实验结果表明,在植物体表面喷施外源芦荟蒽醌类物质能够有效减轻UV辐射对植物的伤害.

播量与追氮量对BNS型杂交小麦灌浆期冠层结构及产量的影响

为了明确BNS型杂交小麦的高产形成机理,以3个不同类型的BNS型杂交小麦为材料,采用正交试验设计,研究了不同播量与追氮量下BNS型杂交小麦生育后期的冠层结构及产量性状变化。结果表明,与常规品种相似,BNS型杂交小麦的冠层性状随生育期的推进而呈规律性的变化。花后13d时,冠层上部叶片叶绿素含量逐渐上升,至花后20d时达最大值,呈现先升高后降低的趋势;此时中部叶片叶绿素含量最高,而下部叶片急剧衰亡;冠层中上部叶面积指数因品种不同而有一定差异,叶片功能期越长产量越高;不同类型小麦品种冠层透光率亦有所不同。冠层中上部透光率在抽穗期叶面积指数较大时较高,在灌浆中期随叶面积指数的下降而降低,灌浆后期透光率增大。本研究结果表明,不同小麦品种的冠层结构及产量因素受播量与追氮量的影响不同,杂交小麦生育后期受播量与追氮量的影响较大。良种良法配套是实现杂交小麦高产的技术保证。

小麦品种面粉白度的变异及其影响因素分析

为提高小麦品种的面粉白度，以来自不同种植区的216个小麦品种（系）为材料，研究了小麦面粉白度的分布规律及与其他品质指标的相关性，并初步探讨了储藏时间对面粉白度的影响。结果表明，面粉白度在小麦品种（系）间存在极显著差异（P〈0．01），年份间极显著正相关；参试材料的面粉白度平均为72．9，变幅为54．1～80．1，高于80的品种较少，大多数品种（系）的白度值在70～75之间。来源于西南冬麦区的小麦品种（系）的面粉白度值最高，显著高于黄淮冬麦区和北方冬麦区（P〈0．05），长江中下游冬麦区的白度值也较高；国外引进品种的白度值普遍较低，平均值为69．53；软麦的白度值显著高于硬麦（P〈0．05）。面粉白度与出粉率、籽粒硬度、蛋白含量和粉质参数等指标均呈负相关，尤其与硬度的负相关性最强（r=-0．798）。储藏一段时间可略微增加面粉白度，但增幅不明显。同时，筛选出一批优质高白度材料，可作为培育强筋高白度小麦品种的优良亲本。

杜仲叶生长发育过程中结构和绿原酸含量的变化

目的探讨杜仲叶结构发育与绿原酸积累的关系。方法用高效液相色谱法测定了不同发育时期杜仲叶中绿原酸的含量，用石蜡切片法研究了杜仲叶的结构发育。结果在豫北地区，3月中旬杜仲叶萌动，4月上旬叶片分化完成表皮、栅栏组织、海绵组织和叶脉等成熟组织。7月叶片厚度达到最大，之后趋于稳定。4月叶片绿原酸的含量为0．654％，6月叶片中绿原酸的含量达到最高，为1．153％。之后，随着叶片的衰老，绿原酸含量不断降低，至落叶前的11月，绿原酸含量为0．483％。结论综合分析叶片生物量和绿原酸含量．7～8月份采集杜仲叶较合适。

百农矮抗58生育后期冠层结构动态变化及产量分析

以小麦品种百农矮抗58为材料，通过对其生育后期冠层叶片叶绿素含量、单株叶面积以及透光率进行研究，探讨高产小麦品种冠层结构动态变化特征。结果表明，百农矮抗58群体的自动调节能力强，播量弹性较大，基本苗在135万～270万苗／hm^2条件下其对产量及产量构成因素影响不大；百农矮抗58冠层叶片叶绿素含量、单株绿叶面积和冠层透光率的变化动态呈现一定规律性，花后20d是冠层各测定指标变化的转折点，此时上部叶片叶绿素含量达最大值，而下部叶片急剧衰亡、绿叶面积消失、透光率逐渐增大。冠层上部叶片功能期长，始终是光合主体，为后期籽粒灌浆提供物质基础。

高光效风味佳小麦新品种——百农4199

百农4199是河南科技学院2008年组配百农高光3709F2/百农矮抗58组合,经分期采用胁迫环境及连续大群体定向培育与选择而成小麦新品种。2017年4月通过河南省农作物品种审定委员会审定,审定编号为豫审麦2017003。