玉米叶片光合作用和渗透调节对干旱胁迫的响应

以2个不同抗旱性玉米品种郑单958(抗旱性强)和陕单902(抗旱性弱)为材料,采用盆栽控水试验,设置3个干旱处理(轻度干旱、中度干旱、重度干旱)和正常灌水,研究了干旱胁迫对2个玉米品种气体交换、叶绿素荧光参数和渗透调节物质的影响。结果显示,重度干旱造成2个玉米品种叶片光合机构紊乱,破坏细胞膜完整性;同时增加了渗透调节物质,这对增强叶片的保水能力,维持光合速率有重要的作用。但与陕单902相比,干旱胁迫下郑单958表现出较高的最大净光合速率(Pn,max),表观量子效率(AQY),光饱和点(LSP),最大电子传递速率(Jmax),最大羧化速率(Vc,max),PSⅡ的实际量子产量(ΦPSⅡ)和光化学猝灭系数(qP);较高的脯氨酸(Pro)和可溶性糖含量(SS);较低的丙二醛含量(MDA)。这些结果表明,干旱胁迫下抗旱品种郑单958具有较强的渗透物质能力,减轻细胞膜质过氧化程度,维持较高的光合性能是其适应干旱环境的生理基础。

粘、易、偏型非1BL/1RS小麦雄性不育系育性恢复性研究

以粘、易、偏型非1BL/1RS不育系ms(kots)-90-110、ms(var)-90-110和ms(ven)-90-110为母本,一些优良小麦品种(系)为父本,广泛进行测交和育性恢复性分析,结果表明:(1)粘、易、偏型非1BL/1RS不育系不同于相同细胞质背景下1BL/1RS易位型不育系,突出地表现为:不育性稳定,恢复源广泛,高恢复度恢复系在普通小麦中占较大比例,且F1育性变异幅度小,变异系数低,并可将二者视为选择优良恢复系的辅助指标(2)粘、易、偏型非1BL/1RS不育系完全克服了同质1BL/1RS不育系产生单倍体的缺点,不育系和测交F1无单倍体产生;(3)粘、易、偏型非1BL/1RS不育系持有的易恢复性特点,为常规育种的最新成果直接应用于杂种小麦组配强优势组合创造了极有利条件。

玉米品种开花期抗旱性鉴定指标筛选

为了筛选有效的抗旱性指标,评价玉米品种的抗旱性,以已筛选出的抗旱性有差异的12个玉米品种为材料,采用抗旱池栽试验,设干旱胁迫和正常灌水2个处理,考察了与产量相关的形态和生理生化等33个性状,运用灰色关联分析和主成分分析方法,以抗旱隶属度、产量抗旱系数和抗旱指数为评价参数,结合模糊函数法,对各玉米品种的抗旱性进行综合评价。综合灰色关联和主成分分析结果表明,反映干旱条件下与抗旱性密切相关的有净光合速率(Pn)、实际量子产量(φPSII)、叶绿素含量(Chl)、叶面积、干物质等5个指标,并结合抗旱隶属度进行综合评价,评价结果与经典的抗旱指数法评价结果一致。表明用筛选出的5个指标对玉米开花期抗旱性评价是可行的,提出的综合分析法是一种玉米抗旱性鉴定较为有效的科学方法。

粘类小麦雄性不育系研究进展

对粘类不育系近 5 0 a来所取得的研究进展做了概括性介绍 ,阐述了粘类不育系在小麦杂种优势利用中的作用及其应用前景 ,以及粘类不育系与传统常规育种有机结合 。

干旱胁迫对玉米品种苗期叶片光合特性的影响

维持较高的光合作用对于作物适应干旱逆境意义重大,光合电子传递和气孔行为是作物光合机构的重要组成部分,而玉米上有关它们之间的组合响应干旱胁迫研究报道较少。本文将2个主推玉米品种陕单609和郑单958生长在自然光和4个干旱胁迫下的干旱棚内,对其叶片的光系统II(PSII)的电子传递功能和气孔导度进行了研究。结果显示,中度和重度干旱胁迫下2个品种叶片净光合速率(Pn)和气孔导度(Gs)显著下降,而伴随着胞间CO2浓度(Ci)上升,显示光合速率下降是非气孔因素所致。JIP-test分析发现干旱胁迫下2个品种叶绿素荧光诱导动力曲线(OJIP)中出现了K-band,说明光系统II(PSII)放氧复合体(OEC)受到抑制和PSII供体侧与受体侧电子传递不平衡;同时干旱胁迫下反映从PSII供体侧到PSI末端受体电子流的荧光参数显著改变,损伤了光系统II和I之间光合电子传递链,限制CO2同化。品种间光合特性对干旱胁迫的响应存在差异,重度干旱对郑单958叶片光合机构的影响比对品种陕单609大。以上结果表明,中度和重度干旱下玉米品种叶片Pn下降归属于光化学活性的衰退;陕单609光合机构的耐旱性强于郑单958。

陕西省不同年代玉米品种产量和氮效率性状的变化

明确陕西省不同年代玉米产量和氮效率性状响应氮肥的变化趋势,对西北旱区玉米高产氮高效品种选育具有重要的实践意义。本文以1981—2010年间陕西省12个玉米主栽品种为材料,于2011年和2012年在典型旱区陕西长武进行3个氮水平(0、120和240 kg hm–2)的田间试验,分析了不同年代玉米品种农艺和氮效率性状变化趋势。结果显示,不同年代玉米品种籽粒产量随氮水平增加而提高,在施氮0、120和240 kg hm–2处理下籽粒产量增益分别为每年46、65和83 kg hm–2。所有氮水平下2000—2010年间品种产量和生物量显著高于1980—1989年间品种,而秸秆产量变化不明显;现代玉米品种(2000—2010年)产量的增加归因于穗粒数、千粒重和生物量的提高。不同年代玉米品种消光系数随氮水平增加而降低,说明现代玉米品种(2000—2010年)较老品种(1980—1989年)叶片直立,截获更多的光能,致使产量和生物量高。随着年代的递进,玉米品种氮肥农学利用率呈递增趋势,在低氮水平下现代品种氮肥利用效率最高,且显著高于老品种。氮肥农学利用率与氮吸收效率(NUpE)和花后氮素积累量呈显著相关(r=0.75;r=0.72),而与氮生理效率(NUtE)和花前氮素积累量相关性不显著(r=0.42;r=0.39)。说明现代玉米品种氮肥农学利用率提高主要来自氮肥吸收效率和花后氮素积累量的增加。上述结果表明,陕西玉米育种应注重穗粒数、千粒重、氮吸收效率性状和株型结构改良,低氮环境压力选择将有助于旱区玉米高产氮高效新品种培育。

K型杂交小麦901及其亲本源叶灌浆期的生理特性

对杂交小麦 90 1及其亲本和常规小麦陕 2 2 9花后旗叶净光合速率、叶面积、叶绿素含量、旗叶碳水化合物含量等生理指标进行了动态分析测定。结果表明 ,90 1灌浆初期光合速率较低 ,但中后期光合速率高于对照 ,表现出优势。而且叶面积大 ,叶绿素含量下降缓慢 ,叶片功能期长。因此在灌浆中后期 90 1源叶能为植株生命活动和籽粒灌浆提供充足的同化物。但该品种叶片在生育后期累积大量淀粉 ,滞留的可用性碳水化合物较多 ,物质输出率低 ,说明还有较多的同化物滞留源端。这与其亲本恢复系的特性密切相关。利用 1 4CO2 标记和同位素测定技术对盆栽小麦灌浆后期旗叶 1 4C-同化物的输出研究表明 ,常规小麦陕 2 2 9标记后第一天 1 4C同化物输出很快 ,第二天输出很少 ,转运周期较短 ,而杂交小麦 90 1及其恢复系 1 4C同化物输出缓慢 ,标记后第二天仍有较多输出 ,运转周期延长。

小麦根尖细胞同步化诱导和DNA纤维的制备

为了简易快速地获得大量小麦（Triticum aestivumL．）中期染色体和DNA纤维，以普通小麦根尖为材料，采用羟基脲（hydroxyurea，简称HU），氟乐（trifluralin）结合的双阻断法进行了染色体中期同步化诱导。结果表明，染色体有丝分裂中期指数（metaphaseindex）达70％～80％；以同材料小麦黄化苗提取小麦细胞核，成功制备出小麦DNA纤维。这为研究细胞有丝分裂的调控、染色体形态结构、易位染色体检测和易位染色体片段的精确测量与定位等提供了新的技术支撑。