减库对大豆叶片碳代谢的影响

植物的碳代谢过程与植株生长和产量形成密切相关,是受源库关系影响最明显的生理过程之一。研究减库对大豆叶片碳代谢的影响,可为明确源库关系失衡导致的减产机理研究提供理论依据。以早熟大豆品种苏豆13为材料,于2019年和2020年在江苏省农业科学院大豆试验站进行池栽试验,在大豆R4期设置减库处理(去除全部豆荚、去掉1/2豆荚和全部种子损伤处理),以正常植株为对照,研究减库对大豆碳代谢的影响。结果表明,减库处理延缓了叶片衰老和脱落,导致叶片持绿。减库处理显著抑制了短期内的净光合速率(Pn),但是未影响初始羧化速率(a)。Pn降低主要受气孔限制,随时间延长,光合抑制作用逐渐减弱并转为促进作用,在生育后期,减库处理的叶片仍能保持相对较高的a、蔗糖磷酸合成酶(SPS)、蔗糖合成酶(SuSy)和酸性转化酶(SAI)活性及光合色素、可溶性糖、淀粉、蔗糖和果糖含量,利于维持相对较高的光合性能。减库处理导致更多的光合产物向营养器官分配,茎、叶片和叶柄在一定程度上成为新的库器官,利于生育后期的叶片光合产物输出并保持相对较高的碳代谢水平。去除全部豆荚和种子损伤处理延缓叶片衰老和脱落、光合性能和碳代谢水平降低的作用显著高于去除1/2豆荚。总之,在同等的源条件下,减小库容量可以诱导大豆出现持绿现象,减库程度越大,持绿现象越重,减库处理显著影响大豆叶片碳代谢,虽然短期内抑制了"源"叶片的光合性能,但是生育后期叶片仍能保持相对较高的光合活性和碳代谢关键酶活性利于合成较多的碳水化合物,且刺激茎、叶和叶柄转化为新的库器官。

减库对荞麦籽粒灌浆特性及产量的影响

【目的】明确荞麦Fagopyrum esculentum Moench的源库关系。【方法】以荞麦品种丰甜1号为材料,在开花后7d进行减库处理(剪去未开花朵与花序),以未处理的作对照,测定荞麦的主要农艺性状和代谢产物的含量,并使用Richards方程模拟种子的灌浆进程。【结果】灌浆中前期减库处理,荞麦叶片可溶性糖和叶绿素含量与对照差异不显著,成熟期株高、分枝数、主茎节数与对照差异不显著。减库处理有利于荞麦灌浆中前期籽粒碳水化合物的快速积累,但成熟期单株粒数和单株粒质量与对照差异不显著,且产量显著下降。减库处理和对照曲线方程的决定系数R2分别为0.996和0.992,拟合度较好。【结论】Richards生长曲线能较好拟合荞麦灌浆进程;源不足或光合产物分配不合理是限制荞麦产量提高的重要因素,调控光合产物合成及有效分配是提高甜荞产量的有效途径。

源库调节对小麦不同品种籽粒微量元素及蛋白质含量的影响

为了解小麦籽粒微量营养元素含量的调控机制及其与籽粒重和蛋白质含量的关系,以9个冬小麦品种为材料,通过开花后减源(去叶、穗遮光)、减库(去50%小穗)处理,分析了成熟籽粒中Fe、Zn、Mn、Cu等微量元素含量与籽粒重、蛋白质含量变化及其相互关系,并探讨了籽粒微营养素积累的源库调控作用。结果表明,籽粒中Fe、Zn、Mn、Cu、蛋白质含量和籽粒重均在品种间和源库处理间存在显著差异。去叶源不仅使籽粒重和籽粒蛋白质含量显著降低,而且使籽粒Fe、Zn、Mn和Cu含量明显降低;穗遮光使籽粒重显著降低,蛋白质含量略有提高,籽粒微量元素含量的变化因品种和元素类型而异,总体趋势为Fe、Zn和Cu含量增加,Mn含量降低;去小穗减少库,使各品种剩余籽粒粒重略有增加,而蛋白质含量提高,籽粒Fe、Zn、Mn和Cu含量均较大幅度提高。籽粒Fe、Zn、Mn和Cu含量主要受各元素供源的限制,不同元素受供源影响程度不同,且与品种基因型有关。籽粒中4种微量元素含量之间及其与粒重和蛋白质含量之间具有一定的正相关性,说明籽粒微量元素含量与籽粒重和蛋白质含量存在同步提高的可能性。

直立穗型粳稻品种不同穗位子粒充实度研究

中国北方直立穗型水稻品种具有与国际水稻研究所(IRRI)的新株型稻相似的株型和较高的单产,但与传统弯穗型品种相比,存在子粒充实不良现象。但粒位间子粒充实差异及其改善潜力如何,未有明确结论。为此,比较研究了直、弯两类品种不同穗位子粒的充实差异,并通过自上而下的梯度减库处理来改变源库关系,进而研究直立穗型品种下部弱势粒粒重形成差异。结果表明:整体而言,直立穗品种子粒密度≥1.06的粒数百分比显著低于弯穗品种,并且,直立穗品种的顶端穗位子粒充实度(93.81±4.39)显著高于弯穗品种(85.95±3.06),而下部穗位子粒充实度(62.65±3.23)显著低于弯穗品种(78.68±3.89);直立穗型品种基部一次枝梗子粒千粒重比二次枝梗子粒千粒重重7g,随减库梯度增加,二者均有增加,千粒重差异减少,但二次枝梗子粒千粒重始终极显著低于同一穗位一次枝梗;减库处理能使直立穗型品种基部二次枝梗子粒的胚乳细胞数目增加、分裂速度加快,但是始终达不到顶端一级枝梗的水平。