5个菜用甘薯品种对低温胁迫的响应及其耐寒性评价

为了筛选菜用甘薯的耐寒性鉴定指标,建立耐寒性数学评价模型,为菜用甘薯耐寒资源鉴定与评价提供依据,以5个菜用甘薯品种为材料,在12 h光照、12 h黑暗的条件下,以8.1~14.7℃(均温10.9℃)进行低温胁迫处理8 d,分别于处理后0、2、4、6、8 d测定甘薯叶片的SPAD值、膜脂过氧化相关指标、膜保护系统相关指标和细胞渗透调节物等,并运用主成分分析、隶属函数分析和逐步回归分析等方法对不同品种甘薯的耐寒性进行综合评价。结果显示:在低温胁迫条件下,不同品种甘薯的理化指标变化趋势存在一定差异;5个菜用甘薯品种的耐寒性表现为福菜薯23>福薯7-6>薯绿1号>C9>福菜薯18;菜用甘薯耐寒性评价数学模型PV(预测值)估计精度大于90%;脯氨酸含量、超氧化物歧化酶活性、过氧化物酶活性和可溶性蛋白含量可作为菜用甘薯耐寒性鉴定指标。

不同弱光耐受性甘薯在弱光下的光合和荧光特性分析

本研究以耐弱光品种榕薯109和不耐弱光品种榕薯756为材料,采用自然光照(CK)和遮光50%处理,遮光60 d后测定甘薯叶片的光合作用和叶绿素荧光特性相关指标。结果表明,遮光50%处理的2个甘薯品种净光合速率(P_(n))、最大净光合速率(P_(max))、光饱和点(LSP)、光补偿点(LCP)均显著低于对照(P<0.05)。自然光照和遮光50%处理榕薯109的P_(n)、P_(max)、LSP均高于榕薯756,LCP、暗呼吸速率(R_(d))低于榕薯756。自然光照和遮光50%处理2个甘薯品种对CO_(2)响应情况不同,榕薯109的最大羧化速率(Vcmax)、最大电子传递速率(Jmax)均高于榕薯756,CO_(2)补偿点(CCP)低于榕薯756。光合诱导过程中,2个甘薯品种对高光诱导的响应存在差异,榕薯109反应速度较快。遮光50%处理2个甘薯品种非光化学淬灭系数(NPQ)均显著高于对照(P<0.05),暗适应下最大光化学量子效率(F′_(v)/F′_(m))、光适应下PSⅡ最大光化学量子效率(F′_(v)/F′_(m))、表观电子传递速率(ETR)显著低于对照(P<0.05)。自然光照和遮光50%处理榕薯109的F′_(v)/F′_(m)、△F/F′_(m)、ETR、NPQ均不低于榕薯756。遮光50%处理2个甘薯品种的PSⅡ实际光化学效率(?PSⅡ)均显著低于对照,非光化学淬灭耗散比例(∅NPQ)、荧光耗散比例(∅_(f,d))显著高于对照。遮光50%处理榕薯109产量下降幅度低于榕薯756。综上所述,耐弱光品种榕薯109对弱光适应性更强,在弱光胁迫下能维持较高水平的净光合速率、光诱导反应速度和非光化学热耗散能力,产量下降幅度较小。

钾对大豆根系形态与生理特性的影响

研究了盆栽试验中钾素营养对不同耐低钾类型大豆根系形态和生理特性的影响。试验结果表明,对K+不敏感的大豆铁丰31 号,随着钾水平的下降,侧根长、根干重、根系活跃吸收面积、根系活力等根系形态和生理指标变化不明显。相反,对K+敏感的大豆铁95068-5 则随着钾水平的下降,各指标变化明显。在低钾条件下,对钾不敏感的铁丰31 号根系各项指标都有利于高产的形成,可作为培育耐低钾大豆的亲本或直接用于低钾土壤的大豆生产。

水稻耐低磷特性研究

选取 3个耐低磷水稻基因型 990 11、5 80、99112和 1个磷敏感基因型 990 5 6为供试材料 ,采用营养液和石英砂培养的方法 ,研究了与磷效率相关的一些指标 .结果表明 ,990 11和 5 80均具有较高的磷吸收效率和利用效率 .其中根长是 990 11高效吸收的重要贡献因子 ,其次它对难溶性磷有一定的活化吸收能力 ;5 80不仅对难溶性磷的活化吸收能力最强 ,而且善于从低浓度的磷环境中吸收较多的磷 ;而 99112主要靠被动适应生态环境来表现它的耐低磷特性 .与磷吸收效率相关的次级因子表现不佳 ,是 990 5 6对低磷反应敏感的主要原因 .图 3表 4参

低温胁迫对不同木薯品种幼苗生理特性的影响

【目的】研究不同木薯品种幼苗在不同低温胁迫程度下耐寒生理指标的变化,为木薯抗寒品种选育和抗寒栽培提供参考。【方法】以华南205、华南124、辐选01为材料,试验设置4、8、12、25℃4个不同温度分别处理1、3、5、7 d,处理后测定叶片的相对电导率、SOD、POD、MDA、脯氨酸含量等生理指标。【结果】在4、8、12、25℃温度条件下,随着胁迫温度的下降与胁迫时间的延长,木薯幼苗叶片的相对电导率、脯氨酸含量不断上升,SOD、POD、MDA、可溶性糖呈先上升后下降的变化趋势,可溶性蛋白、叶绿素及含水量则不断下降。低温胁迫下,木薯叶片相对电导率与脯氨酸呈极显著正相关,与可溶性蛋白、叶绿素、叶片含水量呈极显著负相关;脯氨酸与可溶性蛋白、叶绿素、叶片含水量呈极显著负相关,MDA与脯氨酸、可溶性糖呈显著正相关。【结论】在低温胁迫下耐寒性强木薯品种和耐寒性弱品种的相对电导率、MDA和脯氨酸差异较大且比较稳定,可作为鉴定木薯品种间耐寒性强弱的生理指标。

基于光合特性的设施栽培耐弱光葡萄品种筛选

【目的】筛选适宜设施促成栽培的葡萄品种。【方法】以上海地区设施栽培常用的‘巨峰’等19个葡萄品种及从日本新引进的‘阳光玫瑰’等28个品种为材料,测定和分析了这些葡萄品种的光合和叶绿素荧光特性。【结果】根据光合特征参数光补偿点（LCP）、最大净光合速率（Pm）、暗呼吸速率（Rd）、表观量子效率（AQY）等及叶绿素荧光参数光化学猝灭（q P）、非光化学猝灭（NPQ）等对47个品种的耐弱光能力进行了评价。LCP与Rd呈极显著性正相关,Rd是影响LCP的主要因素,耐弱光品种具有Rd低、弱光下净光合速率高的特点。用光补偿点表征的47个葡萄品种的耐弱光能力可分为：1）极耐弱光品种（LCP=0～10μmol·m^-2·s^-1有‘希娜玛瑙’‘独角兽’‘紫苑’‘红罗莎’‘白罗莎’‘阳光胭脂’‘里奇巴巴’‘婴儿手指’‘凉玉’‘红港’和‘阿莫莱玫瑰’共11个;2）耐弱光品种（LCP=10～30μmol·m^-2·s^-1有‘巨峰’‘皇家’‘东方之星’‘10-1’‘晚熟里扎马特’‘甲斐路’‘黑彼特’‘黑天鹅’‘黑三尺’‘高蓓蕾’‘罗兰玫瑰’‘早茉莉’‘秋峰’‘库尔干玫瑰’‘粉红亚都蜜’‘相模’和‘京亚’共17个;3）较耐弱光品种（LCP=30～50μmol·m^-2·s^-1有‘旭旺4号’‘奥古斯特’‘无核早红’‘希姆劳特’（‘喜乐’）‘MTC斯蒂本’‘康能玫瑰’‘夏黑’和‘美人指’共8个;4）不耐弱光品种（LCP=50～100μmol·m^-2·s^-1有‘意大利’‘鲁沙其’‘桃太郎’‘阳光玫瑰’‘藤稔’‘无核白鸡心’‘意其克马尔’‘夏绿’‘巨玫瑰’和‘醉金香’共10个;5）极不耐弱光品种（LCP大于100μmol·m^-2·s^-1有‘圣诞玫瑰’。【结论】净光合速率（Pn）、光补偿点（LCP）和暗呼吸速率（Rd）对评价葡萄品种的耐弱光能力具有参考价值,LCP在0～50μmol·m^-2·s^-1的‘希娜玛瑙’‘独角兽’‘紫苑’‘红罗莎’等36个品种为适合早春促成栽培的耐弱光葡萄品种。其中‘巨峰’‘夏黑’‘粉红亚都蜜’‘红罗莎’‘希姆劳特’‘京亚’‘美人指’‘奥古斯特’‘罗兰玫瑰’‘阳光胭脂’‘凉玉’‘里奇巴巴’‘高蓓蕾’‘红港’‘婴儿手指’‘黑三尺’‘10-1’‘黑彼特’‘无核早红’‘旭旺4号’‘相模’‘库尔干玫瑰’‘秋峰’‘早茉莉’‘康能玫瑰’这25个葡萄品种同时也具备较强的耐强光能力。

茄子砧木品种对低温胁迫的反应

以常规设施栽培茄子济农2000为对照,研究茄子砧木幼苗在低温胁迫下的生理生化变化及其与抗冷性的关系。结果表明,在昼/夜温度为10℃/1℃下进行处理,处理1d时试材对低温最敏感,冷害指数、脯氨酸含量、可溶性蛋白含量等迅速增加,而根系活力、可溶性糖含量、叶绿素含量、光合速率等迅速降低。随着低温胁迫时间的延长,根系活力和叶绿素含量持续降低,渗透调节物质基本呈增加的趋势,而光合速率则在短期回升后迅速降低。通过比较发现,试材中赤茄、托鲁巴姆的抗冷性较好,耐病VF次之,台茄抗冷性较差,但仍比济农2000强。

常绿阔叶树种的耐低温特性及其生态学评价

选取在南京地区已露地引种的 2 4种常绿阔叶树种 ,其自然分布北界止于亚热带不同的纬度 ,运用生理生态方法 ,测定它们在模拟低温处理下的电导率 ,并结合寒冷指数和引种后其适应性表现 ,分析这些树种的耐低温能力。结果表明 ,以某一树种自然分布北界气象资料为依据的寒冷指数与其自然植被的水温条件关系更为密切 ,寒冷指数有时不能反映树种本身耐低温能力的高低。如乐东拟单性木兰 ,其自然分布于亚热带南部 2 6°N,引种到南京耐低温表现明显好于自然分布于亚热带北部的香樟。而采用低温循环仪自动降温程序模拟冰冻处理来测定离体叶片的相对电导率 ,计算出各常绿阔叶树种叶片的半致死温度 ,能定量地反映这些树种本身的耐低温能力高低。在测试中如借助已知耐低温能力的树种作对照 ,其数据结果可作为常绿园林阔叶树种能否向更高纬度引种的重要参考依据。在上述研究基础上选出 6种 ,以其离体叶片为试材 ,测定其可溶性糖和游离脯氨酸含量 ,结果显示 ,随处理温度的降低 ,可溶性糖和游离脯氨酸的含量呈增加趋势 ,然而只有在适宜的处理下才呈现规律性变化 ,这些研究结果可作为树种耐低温能力的定性补充证据。

低钾胁迫下不同低钾耐性大豆光合特性及保护性酶的差异

田间试验选用耐低钾和低钾敏感的大豆品种各2个,研究低钾胁迫下不同品种光合特性及活性氧代谢的差异。结果表明,与施钾相比,低钾胁迫下,两类品种的相对叶绿素含量(SPAD值)、净光合速率(Pn)和气孔导度(Gs)均下降,但低钾耐性品种比低钾敏感品种下降的幅度小;而胞间CO2浓度(Ci)、蒸腾速率(Tr)和脯氨酸含量升高,且低钾敏感品种比低钾耐性品种升高幅度大。低钾耐性品种SOD活性在开花期低于低钾敏感品种,成熟始期又明显高于低钾敏感品种;CAT活性在开花期和结荚期低钾耐性品种都高于低钾敏感品种;成熟始期POD活性低钾耐性品种下降的幅度小于低钾敏感品种;MDA在生育中后期,低钾耐性品种明显低于低钾敏感品种。

不同基因型甘蔗耐低钾能力、光合特性和抗氧化酶系统的差异

以粤糖60号(YT60)和斑茅杂交后代BC2-32为材料,采用营养液培养研究其耐低钾能力、光合特性、叶绿素荧光参数及抗氧化指标的差异。结果表明,与正常钾水平相比,低钾胁迫下,BC2-32的干物重下降了59.39%,而YT60的干物质量只下降了30.61%,下降幅度明显小于BC2-32,表现出较强的耐低钾能力;YT60叶片叶绿素含量、净光合速率(Pn)和最大光化学效率(Fv/Fm)的下降幅度均比BC2-32小,而且超氧化物歧化酶(SOD)活性、脯氨酸和丙二醛(MDA)含量的升高幅度也较小,表明光合特性以及抗氧化酶系统相关指标可以作为伸长前期筛选耐低钾基因型甘蔗的指标。

低温胁迫下籽用西瓜幼苗生理变化与耐冷性的研究

以三叶一心期的籽用西瓜幼苗为材料,采用10℃低温胁迫的方法,研究了黑籽瓜兰州大片(wb10)和红籽瓜巢湖红(wb7)随着处理天数的延长幼苗的耐冷性、光合特性、生理特性的变化规律,以探讨籽用西瓜耐低温的生理机制,从而为籽用西瓜的引种栽培和抗寒品种选育提供理论依据。结果表明:不同品种籽用西瓜幼苗的叶绿素含量、Pn、Tr、Gs、Ci随低温胁迫时间的延长而逐渐降低;Pro、MDA、相对电导率随低温胁迫时间的延长而升高。两品种的冷害指数存在一定差异,耐冷性表现为wb10>wb7。低温胁迫下,耐冷性较强的wb10幼苗叶片中的叶绿素含量、Pn、Tr、Gs、Ci均高于耐冷性较弱的wb7,而耐冷性较强的wb10幼苗叶片中MDA含量、脯氨酸含量、相对电导率均低于wb7。综合试验中各项指标认为,耐冷性与品种的来源、类型及在低温下植株的冷害指数、光合特性和细胞膜稳定性有关。

牧草磷素营养及其耐低磷特性

磷是牧草重要的营养元素之一,土壤的磷肥力往往成为牧草正常生长发育的限制因子。本文综述了磷肥对牧草生长的影响,比较了磷肥与其他营养元素对牧草的综合影响,阐述了牧草对低磷胁迫的适应性,介绍了接种真菌和培育磷高效牧草品种可提高牧草对低磷环境的适应力,指出利用分子生物学技术开展磷高效牧草育种和种质资源的筛选是解决我国牧草有效利用磷素问题的关键。

模糊隶属函数值法研究云南籼稻核心种质BC_3F_2不同群体间耐低磷差异

用231份云南籼稻核心种质作供体亲本、滇屯502作轮回亲本配制回交后代BC3F2群体,设低磷(有效磷6.26 mg/kg)胁迫和正常磷(有效磷40 mg/kg)胁迫2种处理进行耐低磷鉴定,用模糊隶属函数值法分级并比较BC3F2和其籼稻亲本耐低磷差异。结果表明:①以模糊隶属函数值为指标进行耐低磷特性分级,籼稻亲本和回交后代BC3F2之间及稻作区间均存在差异。②籼稻亲本和BC3F2回交后代的模糊隶属函数值方差分析有3个稻区差异不显著。说明BC3F2较好的保持了亲本的耐低磷特性。③BC3F2回交后代耐低磷特性发生了部分变异,耐低磷能力有趋于轮回亲本滇屯502的趋势。④筛选出10份超强耐低磷BC3F2组合和4份弱耐低磷9级敏感组合,可作为基因定位研究和磷高效新品种选育的重要亲本材料。⑤模糊隶属函数法进行耐低磷综合评价可对每个品种或回交后代群体做出精细分级,直观反映各个稻区耐低磷力大小,大大提高了表型鉴定的准确度。

低温胁迫下嫁接对西瓜光合特性及叶绿素荧光参数影响的研究

研究了低温胁迫下自根及二种嫁接幼苗叶片光合作用及叶绿素荧光参数的变化。结果表明,耐冷性强的黑籽南瓜/小兰嫁接植株叶片净光合速率、气孔导度和胞间CO2浓度降幅最小,耐冷性弱的自根苗降幅最高,耐冷性较强的超丰F1/小兰表现中等;自根及二种嫁接苗叶片Fv/Fm、ФPSⅡ值均降低,说明PSII原初光能转换效率受到抑制及光合机构遭到破坏;耐冷性弱的自根西瓜幼苗受抑制和破坏程度显著高于耐冷性强的嫁接苗黑籽南瓜/小兰和超丰F1/小兰;自根苗光化学猝灭系数和非光化学猝灭系数降幅高于二种嫁接苗。以上说明低温下耐冷性强的嫁接苗抵御低温对光合机构伤害的能力及碳同化能力高于自根苗。

基于光合特性的8个葡萄品种耐弱光、抗高温特点比较

【目的】探明不同葡萄品种的耐弱光、抗高温特点,为选择其合适的栽培模式提供理论支持。【方法】以1年生阳光玫瑰、瑞都红玉、浪漫红颜等8个品种的葡萄植株为试验材料,利用便携式光合速率测定仪测定不同品种成熟叶片的光响应曲线及在大棚自然条件、大棚遮阴条件和大棚高温条件下的净光合速率(Pn)日变化。【结果】8个葡萄品种的Pn随光量子通量密度的增强表现出先升高后趋于稳定的变化趋势,由光响应曲线计算得到的光补偿点(LCP)、暗呼吸速率(Rd)、表观量子效率(AQY)、光饱和点(LSP)和最大净光合速率(Pm)能够较好地反映不同葡萄品种在弱光和强光条件下的Pn。金手指、瑞都红玉、甜蜜蓝宝石的耐弱光能力和在遮阴条件下的Pn均较高,最大Pn分别达到15.2、14.4、12.6μmol·m^(-2)·s^(-1)。不同品种的Pm与日Pn最大值高低顺序基本一致,甜蜜蓝宝石、金手指的日Pn最大值较高,分别达到15.9、15.7μmol·m^(-2)·s^(-1)。巨玫瑰、甜蜜蓝宝石、浪漫红颜的LSP较高,均大于1300μmol·m^(-2)·s^(-1)。在大棚高温条件下,金手指、蜜光、瑞都红玉的Pn较高,巨玫瑰、阳光玫瑰、夏黑、甜蜜蓝宝石、浪漫红颜的Pn显著降低。【结论】金手指、瑞都红玉具有较强的耐弱光能力和抗高温能力,适合各种模式设施栽培;甜蜜蓝宝石具有较强的耐弱光能力,但抗高温能力较差,适合促早和延迟栽培;蜜光具有中等的耐弱光能力和较强的抗高温能力,适合避雨栽培;夏黑、阳光玫瑰具有中等的耐弱光能力和较差的抗高温能力,适合促早栽培;浪漫红颜、巨玫瑰的耐弱光和抗高温能力均较差,不适合设施栽培。

磷营养对粳稻根部性状的影响

黑龙江省三江平原已垦和未垦低磷土壤面积在300万hm2左右,筛选耐低磷水稻品种是提高这类土壤的水稻生产潜力的重要途径。研究选用生产上已广泛应用的5个水稻品种,采用不同磷水平砂培法,分不同时期调查水稻根部性状。结果表明,在不同磷营养水平下品种间根部性状有显著差异。品种根部性状值相对较大的材料为耐低磷种质,对磷不敏感的材料为筛选耐低磷种质的首选种质。根部性状中,总根长、根数对磷的最敏感期为分蘖盛期,根重对磷的最敏感期为抽穗期,因此,调查根部性状的适宜时期为水稻分蘖盛期和抽穗期前后;在低磷水平下,根数、根重是筛选耐低磷品种的两个重要指标。水稻植株磷含量在同一磷水平内,不同品种虽有差异,其与生物产量无关。植株吸磷量随磷水平的提高而增加的途径之一是通过根表面积的增大而致。筛选耐低磷种质的适宜磷水平为3mg/kg。研究为筛选大量品种初步筛选出耐低磷种质提供依据和可行的方法。

钼营养拌种处理对大豆主要农艺性状的影响

对来自不同地区的150份大豆核心种质进行不同钼水平拌种处理,研究钼对大豆主要农艺性状的影响。结果表明:不同钼浓度处理间株高、底荚高度、茎粗、有效分枝数、节数、单株粒数、单株粒重和百粒重的差异均达极显著水平;茎粗、单株粒数、单株粒重在低钼和高钼处理受抑制程度达显著水平;株高、百粒重在低钼处理的受抑制程度达显著水平,而高钼处理的促进作用达显著水平。因此,茎粗、单株粒数、单株粒重可作为耐低钼和钼毒害鉴定指标,株高、百粒重可作为辅助鉴定指标。

低温胁迫对微胚乳超甜超高油玉米耐寒性生理生化特性的影响

为了解新型种质微胚乳超甜超高油玉米(简称为微胚乳玉米)的耐寒性,选用5个微胚乳玉米杂交组合(ME),以高油115和正甜68为对照,在发芽期和苗期低温胁迫下,测定发芽率、发芽势、相对电导率、丙二醛含量、脯氨酸含量、可溶性糖含量、可溶性蛋白含量、叶绿素含量以及SOD、POD活性等生理生化指标,鉴定其耐寒性,并利用模糊隶属函数法综合评定其耐寒性。结果表明,ME1、ME2、ME3和高油115在发芽期的相对电导率上升幅度较小,脯氨酸含量和SOD活性上升幅度较大;而ME5、ME4和正甜68在发芽期的相对电导率上升幅度较大,脯氨酸含量和SOD活性上升幅度较小。利用相对电导率、脯氨酸含量、SOD活性3个指标能较有效预测微胚乳玉米在发芽期的耐寒性。ME2、ME1和高油115在苗期的丙二醛含量上升幅度较小,脯氨酸含量、SOD和POD活性上升幅度较大;而ME5和正甜68在苗期的丙二醛含量上升幅度较大,脯氨酸含量、SOD和POD活性上升幅度较小。利用丙二醛含量、脯氨酸含量、SOD和POD活性4个指标能较好地预测微胚乳玉米在苗期的耐寒性。以隶属函数值综合评价表明,5个微胚乳玉米材料的耐寒性均强于正甜68。ME2在发芽期和苗期都表现较强的耐寒性,其次为ME1和ME3,而ME4和ME5耐寒性均较弱。

亚低温对茄子幼苗叶片生理特性的影响

以耐低温性不同的3个茄子品系幼苗为试材,研究设施内亚低温(D 18℃/N 13℃)处理及恢复常温后幼苗叶片中的可溶性糖、可溶性蛋白、脯氨酸的含量,以及SOD、POD活性的动态变化。结果表明:随着亚低温处理时间的延长,叶片中可溶性糖、脯氨酸含量及SOD、POD活性均呈先升后降的趋势,峰值在亚低温处理2~4 d出现,而可溶性蛋白含量持续降低;恢复常温2 d后,除可溶性糖和可溶性蛋白的含量降低外,其它指标均呈上升趋势。耐低温性不同的3个茄子品系间,各生理指标变化趋势相近,变幅差异较大。

不同N、P、K营养水平下“川麦42”苗期生物学特性初步分析

以CIMMYT人工合成小麦与四川小麦杂交选育而成的小麦新品种川麦42为材料,采用小容器水培法,分别设立了11个不同的N、P、K浓度梯度,鉴定了川麦42的苗期生物学特性。通过对地上部生物学特性(地上部生物量、苗高、叶面积)、根系形态学特性(主根长度、分枝根长度、根系总长度和根系干重)的分析,初步结果为:川麦42具有耐低P胁迫能力。通过比较根系形态变化(主根长度、分枝根长度、根系总长度)上的差异,得出了N、P在川麦42初生根系分枝根建成上起主导作用,K在主根建成上起主导作用的结论。同时指出,在以地上部生物学特性为指标筛选耐低N、K、P胁迫小麦时,需要在较低水平下设定N、P、K浓度梯度,而在以根系形态学特性(根系长度、根系干重)为筛选指标时,K的浓度应大于根系发育所需的最低K量,可提高筛选的效率。