林药间作模式下白及光合生理特性

研究薄壳山核桃与白及间作对白及叶片光合生理特性的影响,利用12年生薄壳山核桃与2年生白及间作将栽培区域分为复合栽培区(冠下、冠缘、冠外)和单作栽培区,研究不同生境下白及的光合参数、叶绿素质量分数、叶绿素荧光指标及抗氧化酶活性。光合及叶绿素荧光参数测定结果表明,薄壳山核桃-白及复合栽培区内冠下(树冠垂直投影圆半径的1/2附近,离树干2.50 m±0.50 m)、冠缘(树冠垂直投影圆附近,离树干5.00 m±0.50 m)、冠外(树冠垂直投影圆外侧1.50 m,离树干7.00 m±0.50 m)3种复合生境下白及叶绿素质量分数、净光合速率(P_(n))、气孔导度(G_(s))、蒸腾速率(T_(r))、PSⅡ最大光化学量子产量(F_(v)/F_(m))、PSⅡ潜在活性(F_(v)/F0)均高于单作生境(T_(0)),其中冠缘(T_(2))生境最大;抗氧化酶活性测定结果表明,不同生境间,单作白及(T_(0))生境的超氧化物歧化酶(SOD)活性最低,过氧化氢酶(CAT)活性及丙二醛(MDA)质量分数最高。研究结果表明,单作生境白及受氧化胁迫程度较重,而复合系统生境有利于缓解氧化胁迫。综上所述,4种生境T_(2)生境下叶片光合特性较高,表现出较好的光合能力,白及叶片生理生化特性间作优于单作,复合栽培区种植白及为宜。

光氧化对不同超级粳稻品种光合特性的影响

【目的】探讨超级粳稻品种南粳44和南粳5055对光氧化处理的光化学响应特性及其耐性机制,比较耐光氧化特性的差异,为优质超级稻的培育提供理论参考。【方法】选用南粳44和南粳5055为试材,在抽穗10 d后取剑叶进行7 d光氧化处理,对2个粳稻品种处理前后剑叶的叶绿素荧光动力学参数进行比较和分析。【结果】光氧化处理前,南粳44和南粳5055的叶绿素荧光动力学参数均无显著差异;光氧化处理后,2个品种的光系统Ⅱ(PSⅡ)均受到不同程度的光抑制,PSⅡ结构和生理状态受损,光合性能下降,初始荧光(F_(o))增加,最大光化学效率(F_(v)/F_(m))和叶片光合性能指数(PI_(abs))下降,PSⅡ光化学活性降低,但南粳44的光化学活性显著高于南粳5055。光氧化处理后,南粳44的单位反应中心吸收(ABS/RC)、捕获(TRo/RC)和耗散(DI_(o)/RC)的能量与对照相比未显著升高,但显著低于南粳5055,说明南粳44单位面积有活性反应中心数量较高,其剑叶PSⅡ供体侧参数K相相对可变荧光(V_(K))和L相相对可变荧光(V_(L))分别是南粳5055的0.50倍和0.45倍,PSⅡ受体侧参数J点相对可变荧光(V_(J))和I点相对可变荧光(V_(I))及Q_(A)被还原的程度(Mo)和受体侧库的大小(S_(m))分别为南粳5055的0.60倍、0.91倍、0.50倍和1.74倍,其剑叶PSⅡ供体侧电子的供应能力和受体侧Q_(A)向Q_(B)电子传递能力显著优于南粳5055;南粳44的F_(v)/F_(m)和PI_(abs)较南粳5055分别显著高28.24%和776.82%。【结论】南粳44 PSⅡ的光合性能较强,可通过自身调节降低光抑制,其耐光氧化特性优于南粳5055。

高产粳稻品种南粳晶谷的光合生理特性研究

【目的】研究南粳晶谷高产的光合生理特性,总结高产品种的光合优势,为高产水稻品种的选育提供理论依据。【方法】以南粳晶谷及其父母本为材料,研究南粳晶谷及其父母本从孕穗期到开花后42 d植株地上部干物质积累与分配、叶片光合生理特性和叶绿体超微结构。【结果】南粳晶谷的每穗粒数显著多于父母本,单位面积总颖花量比父母本多14%~27%;剑叶面积显著大于父母本,抽穗后地上部分干物质量始终高于父母本,灌浆后期向穗部转运量高;剑叶净光合速率在生育后期显著高于父母本,且高光合速率持续时间长;剑叶电子传递和光合性能指数PSⅡ光能转化性能都显著优于父母本,核心天线蛋白CP43、CP47在强光高温下的稳定性和调整能力优于父母本;叶绿体基粒片层垛叠程度高,叶绿体结构稳定,叶绿体衰败速度慢。【结论】南粳晶谷高产的光合特性是光合面积大,叶绿体结构稳定,高光合性能持续时间长;叶片PSⅡ光化学效率高,光合机构能量分配合理;最终表现为净光合速率高,光合产物多,转运效率高。

海藻糖对转C_(4)型PEPC水稻种子萌发耐旱性的影响

为揭示海藻糖参与高表达转玉米C_(4)型磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(PEPC)基因(C_(4)-PEPC)水稻(Oryza sativa)(简称PC)在干旱胁迫下种子萌发的生理机制,本研究以PC及其未转基因野生型受体Kitaake(简称WT)种子为材料,研究外施不同浓度海藻糖联合干旱处理下,其种子活力、萌发过程中可溶性糖和脯氨酸含量、α-淀粉酶活性,以及α-淀粉酶、PEPC、糖信号、部分海藻糖相关基因的表达。结果表明,干旱处理均显著抑制了两材料的发芽率,并且抑制了芽的生长;外施低浓度海藻糖可缓解干旱对种子萌发的抑制,与WT相比,PC对海藻糖更加敏感,当海藻糖浓度为0.5 mmol·L^(-1)时已表现出明显的缓解效应,且较10 mmol·L^(-1)海藻糖对WT的缓解效果更佳。外施0.5 mmol·L^(-1)海藻糖联合干旱处理可以维持水稻的种子活力、种子内渗透调节物质含量以及α-淀粉酶活性,尤其有益于PC。外施0.5 mmol·L^(-1)海藻糖通过上调PC内依赖钙信号的CBL1-OsSnRK3.1/3.23基因的表达,激活OsK1a-OsMYBS1/2-OsAmy3/8途径;同时诱导OsTPP1/7合成海藻糖,上调蔗糖和葡萄糖含量,进而增强糖代谢,维持种子萌发。此外,海藻糖也上调了SAPK8/9/10和C_(4)-PEPC的转录水平,使PC在芽期表现耐旱。本研究结果为改善直播稻田的发芽率和"C_(4)稻"的创制提供了新线索。

不同底栖动物采样方法在城市河流中的应用——以胥河为例

为了加强河流水生生物现场监测质量保证和控制,提高水生生物监测数据的准确性,研究了底栖动物监测最具代表性的两种采集方法——彼得逊采样法和篮式基质采样法,于2014年分别对胥河流域5个点位的底栖动物进行了连续12个月的样品采集和鉴定,并统计分析其群落结构特征、生物学评价以及与水质指标的响应特征。结果表明:针对同一采样点采用彼得逊采样法和篮式基质采样法得到的底栖动物物种数、种群密度和群落组成差异较大;两种采样方法的BMWP指数、香浓-维纳多样性指数(Shannon-wiener多样性指数)、Hilsenhoff指数(BI指数)评价等级基本一致,差异不显著,而篮式基质采样法的生物学污染指数(BPI指数)评价等级显著优于彼得逊采样法的评价结果;篮式基质采样法生物学指数与水质五日生化需氧量、化学需氧量、高锰酸盐指数等多项指标有显著的相关性。可见,胥河底栖动物群落结构特征和生物学评价与采样方法的选择密切相关,篮式基质采样法能更准确、客观地评价胥河各采样点位的水生态状况。

薄壳山核桃17个家系种子性状和子代苗期性状变异及初步选择

以17个优树自由授粉家系种子和子代一年生苗为试验材料,分析了种子性状和幼苗生长差异,并进行相关分析和主成分分析,以探讨薄壳山核桃不同家系种子性状、变异规律及与子代苗期生长的关系。结果表明:薄壳山核桃家系间种子性状、幼苗生长存在丰富的变异,种子性状变异系数为1.63%~11.85%,幼苗生长的变异系数为4.91%~17.26%,种壳厚、发芽率、茎干重和叶干重因变异程度高,可作为育种和优良单株选择重要性状指标;百粒重与种长、种宽呈极显著正相关,长/宽与种长呈极显著正相关,与种宽呈负相关但不显著,说明其长/宽主要取决于种长。种子的种宽变化很小,种长变化较大,地径与种长呈显著负相关,说明种子过长对植株增粗生长有阻碍作用;通过主成分综合评价,初步筛选出家系1、8、4、3、7、12号和9号表现较优的子代,为薄壳山核桃优良植株选择提供参考。

施肥对增温促花后‘长寿冠’海棠叶片生长及光合特性的影响

【目的】探究氮磷钾复合施肥对增温促花后的优质盆栽观赏海棠品种‘长寿冠’(Chaenomeles speciosa‘Changshouguan’)生长和光合特性的影响,为‘长寿冠’增温促花后的复壮栽培提供理论依据。【方法】采用正交设计进行根部施肥试验,设置对照组(CK)和9个处理组(处理1—9)。研究其对生长、叶绿素相对含量、光合气体交换参数和叶绿素荧光参数的影响。【结果】①处理1—9均对‘长寿冠’单株叶片数和叶面积有显著影响。以处理8(N_(3)P_(2)K_(1))效果最好,分别比对照增加了10.74%、11.13%,均差异显著(P<0.05)。②各处理组能显著提高叶片相对叶绿素量、净光合速率(P_(n))、气孔导度(G_(s))和蒸腾速率(T_(r)),胞间CO_(2)浓度(C_(i))变化不明显,说明‘长寿冠’叶片净光合能力的提升是由气孔和非气孔两方面因素导致的。③处理1—9均提高了‘长寿冠’PSⅡ光化学淬灭系数(qP)、实际光化学效率(Φ_(PSⅡ))和电子传递速率(ETR),以处理8效果最好。各施肥处理组的非光化学淬灭系数(NPQ)均低于对照,表明施肥处理促进了叶片对光能的转化和利用效率,降低了光化学反应过程中的热耗散。④相关性分析表明,P_(n)与相对叶绿素含量、G_(s)、qP、叶面积、ETR、Φ_(PSⅡ)呈显著正相关,与NPQ呈负相关。相对叶绿素含量与叶面积、单株叶片数呈显著正相关,表明施肥处理通过提升‘长寿冠’的光合性能促进叶片的生长,叶片光合性能的改善与光能吸收及其转化利用效率的提高有关;叶绿素相对含量可以作为考量促花后施肥复壮效果的有效生理指标。【结论】适当配比的氮磷钾复合肥能有效促进增温促花后盆栽海棠‘长寿冠’叶片的生长,提升光合性能,最佳的氮磷钾肥配施方案为每株1.2 g氮肥、0.2 g磷肥、0.2 g钾肥。

两个乌桕新品种苗木光合特性比较

【目的】探讨两个乌桕新品种‘海滨绯红’、‘海滨紫晶’夏季光合特性并进行比较,为乌桕新品种的栽培与推广应用提供理论依据。【方法】盆栽条件下测定2年生嫁接苗叶片光合色素含量、光合日变化、光响应曲线以及CO2响应曲线,并进行灰色关联分析。【结果】①‘海滨紫晶’的叶绿素a(Chla)、叶绿素b(Chlb)、类胡萝卜素(Car)含量以及叶绿素a/b(Chla/b)均高于‘海滨绯红’,其中叶绿素a、叶绿素b和类胡萝卜素含量存在显著性差异;②两个品种8月光合日变化曲线皆为典型的单峰型,无“午休”现象,‘海滨紫晶’净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)和蒸腾速率(Tr)的日均值和峰值均显著高于‘海滨绯红’,而胞间CO2浓度(Ci)则相反;灰色关联分析表明,影响两个品种Pn的主要环境因子是大气温度(Ta)和光合有效辐射(PAR)。与‘海滨绯红’相比,‘海滨紫晶’的Pn与Ta的关联度更大,而与大气CO2浓度(Ca)关联度较小;③‘海滨紫晶’的最大净光合速率(Pn,max)、光饱和点(LSP)、暗呼吸速率(Rd)和光补偿点(LCP)均高于‘海滨绯红’,表观量子效率(AQY)低于‘绯红’,其中Pn,max、LSP和Rd存在显著性差异;④‘海滨紫晶’的最大光合能力(An,max)、CO2饱和点(CSP)、羧化效率(CE)和光呼吸速率(Rp)大于‘海滨绯红’,CO2补偿点(CCP)小于‘海滨绯红’,其中An,max、CSP存在显著性差异。【结论】两个乌桕新品种在光合特性上均表现出较强的夏季生长适应性。与‘海滨绯红’相比,‘海滨紫晶’光合性能较优,对高温及强光的适应性更强。其较强的光合能力与其在高温强光下所受的非气孔限制相对较小有关,较高的羧化效率和1,5-二磷酸核酮糖(RUBP)再生能力可能是‘海滨紫晶’改善非气孔限制的主要原因,光呼吸可能是其在高温强光下避免光抑制和光破坏的一种机制。

4个薄壳山核桃品种的光合特性研究

【目的】探讨4个薄壳山核桃品种‘莫愁’‘卡多’‘绍兴’‘威奇塔’的光合与生长特性,为薄壳山核桃良种优选与推广应用提供理论依据。【方法】测定4个品种5年生嫁接苗的光合日变化、光响应曲线、叶绿素荧光以及生长量参数,并进行相关性分析。【结果】4个品种7月下旬光合日变化趋势均呈单峰型,‘绍兴’的净光合速率(P_(n))峰值和日均值均高于其他3个品种,影响4个品种P_(n)的主要因子为光合有效辐射(PAR)、蒸腾速率(T_(r))和气孔导度(G_(s));‘绍兴’的最大净光合速率(P_(n,max))与光饱和点(P_(LSP))显著高于其他品种,光补偿点(P_(LCP))和呼吸速率(R_(d))低于其他品种;荧光参数光系统Ⅱ最大光化学效率(F_(v)/F_(m))和潜在的光化学活性(F_(v)/F_(0))均是‘绍兴’最高,‘莫愁’次之。相关性分析表明,光响应特征参数与荧光参数有极强的相关性,F_(v)/F_(m)和F_(v)/F_(0)均与P_(n,max)呈显著相关;地径与P_(n,max)呈极显著正相关。【结论】4个薄壳山核桃品种均具有较强的强光和高温适应能力,其中‘绍兴’的生长适应性最强,‘莫愁’次之。苗木生长与夏季光合性能之间呈明显正相关,‘绍兴’较优的光合性能主要表现为高光化学效率和较宽幅的光强利用能力。

不同海拔金佛山方竹出笋及幼竹生长特性

【目的】探究海拔对金佛山方竹生长发育的影响,为金佛山方竹引种及高效培育技术提供参考。【方法】以贵州顶箐山和箐坝山的金佛山方竹林为研究对象,在试验林低、中低、中高、高海拔处分别布设样方,观测并比较笋期、幼竹高生长、成竹生长等指标。【结果】试验区金佛山方竹笋期为8月下旬至10月上旬,不同海拔处日出笋量的动态变化均呈典型的正态分布格局,出笋始发及结束时间、发笋高峰期均随海拔的增高而提前,但总出笋量差异较小;各海拔下幼竹高生长均符合“慢—快—慢”的“S”形曲线,Logistic回归方程模型能较好地拟合其生长节律,决定系数(R2)均达0.99以上。随着海拔的升高,幼竹高生长持续时间有所下降,但平均生长速率及最大生长速率总体呈上升趋势;成竹胸径和全高分别在中高和高海拔处最大,均在低海拔处最小,较高海拔处竹林生长优于较低海拔处。【结论】海拔对金佛山方竹的笋期及幼竹生长有明显影响,较高海拔处竹林出笋更早,生长状况更好。

Effects of lanthanum nitrate on growth and chlorophyll fluorescence characteristics of Alternanthera philoxeroides under perchlorate stress

To investigate the effects of exogenous lanthanum （La） on Alternanthera philoxeroides （Mart.） Griseb under perchlorate stress, changes in the growth and physiological parameters were investigated in solution culture experiments under controlled condi- tions. Different concentrations of La （NO3）3 were used in our study. It was shown that 0. 1 and 0.5 mg/L La3＋ alleviated the inhibition effect of perchlorate on A. philoxeroides, including relative growth yield, dry weight of different organs, leaf area and root activity. And La3＋ prevented decline in the relative chlorophyll content and chlorophyll fluorescence parameters including Fv/Fm, Fv＇/Frn＇, φPSll and ETR induced by perchlorate stress. Moreover, 0.5 mg/L La3＋ showed an optimal mitigative effect, while excess La3＋ （5.0 mg/L） led to synergistic effect on stress. Correlation analysis revealed a significant positive relationship between growth indexes and the chlorophyll fluorescence parameters, root activity and relative chlorophyll content （p〈0.05）. The results suggested that appropriate concentration of La3＋ could effectively alleviate growth inhibition and injury ofA. philoxeroides caused by perchlorate stress, and the mitigative effect of La3＋ might be achieved by improving root activity, maintaining chlorophyll content and promoting photochemical efficiency of photosystem II ofA. philoxeroides under perchlorate stress.

硼钼铜微肥配施对太子参光合特性的影响

【目的】探究硼钼铜微肥配施对药用植物太子参光合作用的调控作用及其机制,为太子参高效栽培提供理论依据。【方法】采用二次回归D-最优设计进行田间叶面喷施试验,研究硼钼铜微肥配施对光合气体交换参数和叶绿素荧光参数的影响。【结果】(1)各微肥配施处理下太子参叶片光合色素含量、净光合速率(P_(n))、气孔导度(G_(s))、蒸腾速率(T_(r))较对照均有不同程度的提高,而胞间CO_(2)浓度(C_(i))则显著降低(P<0.05),说明太子参叶片光合能力的提升主要缘于非气孔限制因素的改善。(2)试验期间,与对照相比,适宜微肥配比处理不同程度地提高了太子参叶片PSⅡ最大光化学效率(F_(v)/F_(m))、PSⅡ有效光化学效率(F_(v)′/F_(m)′)、电子传递速率(ETR)和光化学淬灭系数(qP),降低非光化学淬灭系数(NPQ),表明微肥处理能够增强太子参光合系统对光能的吸收、转换与利用效率,缓解过剩激发能所导致的热耗散的增强。(3)极差分析和单因素方差分析表明,微肥3因素中硼是影响叶片光合性能各参数的主要因素,其次为铜。(4)通过隶属函数综合分析表明,提高太子参光合性能的最优施肥配方为B_(3)Mo_(2)Cu_(1),即硼肥1.5 g/L+钼肥0.08 g/L+铜肥0.1 g/L。【结论】适宜的硼钼铜配施能有效提升太子参叶片的光合性能,增强其对光能的吸收、转化和利用效率,降低热耗散并缓解光抑制。

氮磷钾复合肥对增温促花后‘长寿冠’海棠生理特性的影响

【目的】探究增温促花后,施用氮磷钾复合肥对观赏海棠‘长寿冠’(Chaenomeles speciosa‘Changshouguan’)生理特性的影响,为观赏海棠增温促花后的复壮栽培提供理论依据。【方法】以‘长寿冠’海棠5年生嫁接苗为材料,采用氮、磷、钾3因素的二次回归正交施肥试验设计,在‘长寿冠’海棠当年开花后2个月进行根部施肥试验,测定叶片可溶性糖、可溶性蛋白、内源激素含量及保护酶活性。【结果】(1)与对照相比,各氮磷钾复合肥处理下‘长寿冠’叶片可溶性糖和蛋白质含量均显著提高(P<0.05),以处理3(N_(3)P_(3)K_(2))效果最佳,其叶片可溶性糖和蛋白质含量比对照分别增加40.60%和25.89%;(2)各配比氮磷钾复合施肥处理下,叶片过氧化物酶(POD)、超氧化物歧化酶(SOD)活性有不同程度的增加,丙二醛(MDA)含量降低,其中处理2(N_(3)P_(2)K_(1))和处理3(N_(3)P_(3)K_(2))效果较好,均与对照差异显著(P<0.05);(3)各配比氮磷钾复合施肥处理对‘长寿冠’内源激素脱落酸、生长素、赤霉素、玉米素(ABA、IAA、GA_(3)、ZR)含量均影响显著;适当的施肥处理提高了叶片IAA、GA_(3)、ZR含量,降低了ABA含量,处理组IAA、GA_(3)及ZR的总含量与ABA含量的比值均不同程度地提高。相关性分析表明,IAA、GA_(3)、ZR含量与叶片可溶性糖、蛋白质含量以及POD、SOD活性之间极显著正相关,而与MDA含量极显著负相关。ABA与叶片生理特性的相关性与其他激素相反;(4)方差分析表明,氮是肥料3因素中影响‘长寿冠’叶片生理特性的首要因素;多重比对分析表明,氮素水平对‘长寿冠’各项生理指标均产生显著影响,磷和钾对各指标显著性影响有所不同;隶属函数综合分析表明,改善‘长寿冠’叶片生理功能的最佳氮磷钾肥配施方案为N_(3)P_(3)K_(2)处理,即每株施氮肥1.2 g、磷肥0.3 g、钾肥0.4 g。【结论】施用适宜的氮磷钾复合肥能有效改善增温促花后‘长寿冠’海棠叶片的营养功能,增强其抗氧化能力;配方施肥的调节作用或与植株内源激素的调控有关。