Regulation and Genetic Analysis of Leaf Source Capacity in Rice

The highest value of photosynthetic rate and active photosynthesis duration in flag leaves could be increased in a range of 3.55% and 3 d by dressing N (112.5 kg/ha) at heading stage in hybrid rice variety cv. Shanyou63 compared with control (no dressing N at heading), respectively. This resulted in the 7.93 percentage and 5.70 percentage increases of its leaf source capacity (LSC) and yield, respectively. Furthermore, genetic analysis of LSC was made by 4 × 4 incomplete diallel cross-design with 4 sterility lines and 4 resilience lines. The results showed that hB2 and hN2 in LSC for rice were higher than 70 percentage and 30 percentage, respectively, suggesting that it may be used as an index for selecting varieties with high photosynthetic efficiency in rice breeding. There were the similar effects of the additive and non-additive variations on LSC in hybrid rice. LSC was mainly influenced by sterility line and resilience interactions. The adding effect value of general combining ability for its parents may be used to forecast the phenotype of LSC in hybrid rice.

黄河源区下垫面变化对水文过程的影响

量化评估下垫面变化对水平衡要素的影响,对揭示黄河源区径流变化归因具有重要意义。论文建立了考虑土地覆被变化(LUCC)和叶面积指数(LAI)动态变化的可变下渗容量(VIC)模型,模拟了下垫面变化条件下的降水-径流响应关系。结果表明,考虑下垫面动态变化的VIC模型能更好地模拟源区水文过程,相对误差降低8.8%~12.9%。2001—2018年LAI和LUCC综合作用导致植物蒸腾量年均增加约15%,玛曲和唐乃亥断面径流分别减少约9.19%和7.17%。LAI对径流影响较LUCC大,LAI对玛曲和唐乃亥断面多年平均径流量的贡献分别为-4.80%和4.48%,而LUCC的贡献为0.16%和-3.15%。研究解释了下垫面变化是源区降水增加条件下径流变化不显著的原因,对认识气候变化和生态保护的水文响应规律有借鉴意义。

杂种小麦及其亲本光合碳同化特性的研究

供试化杀型(CHA)、T型三系杂种小麦及各自亲本在旗叶一生中的净光合速率(P_n)、叶绿素含量(Chl)和可溶蛋白含量(Sp)均在全展时达到最大值,以后逐渐下降.在春季生育期中群体光合速率(CAP)的变化趋势呈单峰曲线,于开花期达到最大值.与亲本和对照相比,杂种小麦在生育期间于上述性状上多表现正向优势,且优势随生育进程不断增大.杂种小麦在旗叶叶绿素含量缓降期(RSP)、光合速率高值持续期(PAD)和叶源量(LSC)上的表现也优于亲本.LSC与RSP和PAD呈显著正相关.在群体水平上,杂种和亲本、对照品种单位叶面积的光合速率值(CAP/LAI)相近,表明杂种在CAP上的优势主要起因于其LAI的增大.杂种小麦较亲本具有较高的叶绿素可变荧光/最大荧光(FV/FM)比值,这可能是其开花期间午间CAP衰减值低及表现较明显光合优势的原因之一.进一步改善杂种小麦的光合性能,增加光合产物向收获器官的转运效率,对于椎动杂种小麦在生产中的早日应用可能具有重要作用.

不同类型水稻品种叶源量及有关光合生理指标的研究

就不同类型水稻品种的叶源量及有关光合生理指标进行了研究。超高产育种重穗型品种叶源量高于高产育种穗粒兼顾型品种和矮化育种多穗型品种，主茎剑叶的叶源量与单株产量呈极显著正相关，相关系数为０．８７２９＊＊（Ｐ＜０．０１）；光合速率叶位差、叶龄差和时间差以超高产育种重穗型品种最小，矮化育种多穗型品种最大。叶位差和叶龄差分别与成熟期单株干重及千粒重呈极显著负相关，相关系数分别为－０．９８１０＊＊和－０．９３４１＊＊（Ｐ＜０．０１），时间差和光抑制有关。水稻品种抽穗期光合速率及其叶龄差、叶位差和时间差可作为高光效育种的生理指标。

水稻剑叶叶源量及其与产量性状关系的研究

对 10个水稻品种剑叶叶源量及其与产量性状的关系进行了研究。结果表明 ,水稻剑叶叶源量与单株产量、单穗重及每穗实粒数均呈极显著正相关。通径分析进一步说明 ,光合功能期对叶源量的直接效应最大 ,其次为瞬时光合速率 ,叶面积的效应最小。结果还表明 ,剑叶叶源量在水稻品种间存在极显著差异。说明利用这种遗传差异通过育种手段选育叶源量大的品种是可行的。品种内叶源量存在一定程度的变异 ,其变异系数为 6 19%～ 17 34 % 。

水稻叶源量的调节与遗传分析

以杂交水稻汕优 6 3为材料 ,于抽穗时增施氮肥 (112 .5kg/ha) ,可使光合速率最高值比对照提高 3.5 5 %,光合功能期延长约 3d ,叶源量和产量分别增加 7.93%和 5 .70 %。采用 4× 4NCII设计对水稻叶源量进行遗传分析 ,结果表明 ,叶源量的狭义遗传力和广义遗传力分别达到 70 %和 30 %以上 ,说明叶源量可作为育种指标。基因的加性效应和非加性效应对杂种一代叶源量形成的影响同等重要 ,叶源量受父母本互作效应影响较大。利用亲本一般配合力效应之和可以预测杂交稻叶源量的表现。

不同夜间温度对小麦旗叶光合作用和单株产量的影响

本文用不同夜间温度连续处理抽穗开花后的小麦植株,对旗叶的光合作用和单株产量进行了比较研究。结果表明夜间低温能明显延长叶片叶绿素含量缓降期和光合速率高值持续期,从而增加叶片的叶源量,提高产量。经计算缓降期延长一天,可使单株产量和千粒重分别提高2.0-2.5％和1.5-2.0％。夜间高温处理植株效果相反。试验进一步研究并征明了光合速率高值持续期与叶片的叶肉导度、可溶性蛋白和RuBP羧化酶含量以及RuBP羧化酶比活性具有密切关系。

光照强度对白肋烟光合特性及中性致香成分的影响

以鄂烟6号为供试材料,在团棵期至成熟期通过人工遮阴,设置3种透光率水平(100%、80%、60%),探讨了不同光照强度对白肋烟光合特性和中性致香成分等理化性状的影响。结果表明,透光率80%处理小区的烟叶单位面积叶源量明显高于对照100%自然光照与60%透光率处理。在遮阴前期,光照强度起主要控制作用,遮阴处理的净光合速率较小(100%>80%>60%);而遮阴后期,遮阴处理小区环境温度较低,空气湿度与空气中CO_2浓度相对较高,叶片蒸腾速率与气孔导度增加,净光合速率高于对照100%自然光照(100%<80%<60%),胞间CO_2浓度降低。烟株对光照变化的适应性较强,长期遮阴能激发其对弱光的吸收和转化效率,透光率80%的中性致香成分、感官质量、非特异性过氧化物酶与超氧化物歧化酶活性整体均优于100%自然光照。但100%自然光强更能提高烟叶中水溶性糖含量,促进烟叶对水溶性氯、钾成分的吸收。总的来看,80%的光照条件下的烟叶品质更好,能满足工业企业的配方要求。

超高产水稻的高光效特性和高光效材料的筛选

综述了超高产水稻的光合特性、光抑制、光合性状的遗传规律和高光效材料的筛选等内容,比较详细地介绍了光抑制部位及其表现,光抑制的原因以及光抑制中热耗散的可能途径及作用等。由于叶黄素循环在水稻耐光抑制、增加热耗散中起着十分重要的作用,也总结了叶黄素循环的功能。最后,讨论和展望了超高产水稻的高光效育种前景。

普通野生稻和武育粳8号剑叶光合功能衰退的比较

以武育粳 8号 (Wuyujing8)和普通野生稻 (Oryza.sativaL .f.spontaneaRoschev .)为材料 ,比较了它们剑叶光合功能衰退的进程。结果表明 ,在剑叶一生中 ,武育粳 8号剑叶的叶绿素含量和光合速率都高于普通野生稻 ,光合速率的最高值前者为 2 3 .5 μmolCO2 m 2 ·S 1,后者为 1 5 .5 μmolCO2 m 2 ·S 1。前者剑叶光合速率的高值持续期比后者长近 2 0d ,其叶源量是后者的 2 .8倍。武育粳 8号剑叶叶绿素含量最大值的SPAD值为 5 0 .1 ,而普通野生稻最大值的SPAD值为 42 .7。在可溶性蛋白质的基础上 ,核酮糖 1 ,5 二磷酸羧化酶比活性二者之间没有太大区别。内肽酶活力上升落后于光合功能的衰退。在光合功能衰退的早期 ,内肽酶的活力仅有小幅度提高 ,但在叶片衰老的末期升高幅度则较大。这说明内肽酶主要在光合功能衰退的后期即不可逆衰退期才发挥较大作用。

97-7未能发挥超高产潜力光合原因的研究

以武育粳 3号 (广种高产中粳品种 )和 97- 7(具有超高产潜力的中粳选系 )为材料比较了两个品种剑叶光合功能衰退过程 ,初步找出 97- 7没有发挥超高产潜力的原因 .结果表明 ,尽管 97- 7剑叶的叶绿素含量 (全展时 SPAD值为 5 9.4)比武育粳 3号剑叶叶绿素含量 (全展时 SPAD值为 42 .6 )高出很多 ,但对提高光合速率没有发挥作用 .光合功能衰退过程中 ,97- 7剑叶叶绿素含量下降比武育粳 3号快 ,其剑叶叶绿素含量的相对稳定期 (RSP)比后者短 7d,前者为 37d,后者为 44 d.97- 7剑叶的光合速率下降和 Ru BPCase活性下降也都快于武育粳 3号的剑叶 .这些方面导致了 97- 7剑叶单位叶面积的叶源量略小于武育粳 3号 ,使它没能发挥超高产潜力 .

不同红蓝LED光照强度对紫叶生菜生长及营养品质的影响

为了探索不同红蓝LED光照强度对紫叶生菜生长及营养品质的影响,以紫罗莎品种紫叶生菜为研究对象,在红蓝光比值1∶1不变的条件下研究50μmol/(m^2·s)(RB50)、100μmol/(m^2·s)(RB100)、150μmol/(m^2·s)(RB150)和200μmol/(m^2·s)(RB200)4种光照强度对紫叶生菜生长、营养品质和光合特性的影响。结果表明:在RB150处理下,紫叶生菜生物量最大,具有较高产量,类胡萝卜素含量最高,在定植后25 d,SOD、CAT和POD活性最高,抗氧化能力最强;在RB200处理下,叶片可溶性蛋白含量比RB50和RB100处理分别增加80.30%和40.64%、叶片花青素含量比RB50处理增加51.5倍,叶绿素含量、净光合速率、维生素C含量显著高于其他处理且硝酸盐含量最低,RB200处理可促进紫叶生菜叶绿素a、叶绿素b和叶绿素总量的提高,从而促进光合色素的积累和光合作用的进行。因此,在红蓝光比值1∶1的条件下,光照强度较高时有利于紫叶生菜品质的提高,适当增加光照强度可提高紫叶生菜的生物量以及改善营养品质,可根据生产过程中的不同需求,通过控制植物工厂中光照强度,使得紫叶生菜的光合速率较高并具有优良品质。

水稻品种叶源量及其组成因素研究

以汕优63和NAU303为材料,比较研究了两者的叶源量,结果表明:NAU303的剑叶叶源量大,较汕优63高179倍;光合速率高值持续期及最大光合速率均与叶源量呈极显著正相关,相关系数分别为09053和09561(P<001);叶源量与单株产量及产量构成因素千粒重、每穗总粒数和每穗实粒数呈极显著正相关,相关系数分别为08013,09701,09862和08530(P<001),而与结实率相关性不显著。

夏玉米源库性状对群体渐增变化的响应

以驻玉216为材料,设置6.75万、7.50万、8.25万、9.00万株/hm~24个群体密度,研究不同群体密度下夏玉米源库性状的变化规律,为豫南生态区夏玉米生产提供理论依据与技术支撑。结果表明:群体叶源量吐丝期最大,处理D比处理D、D、D分别增加了5.29%、17.51%、40.66%;灌浆期高密度群体处理显著降低了比叶重,处理D比处理D、D、D分别增加了6.44%、14.47%、17.28%;处理D、D、D的粒叶比比处理D分别增加了24.62%、12.41%、8.90%,叶物质输出率显著升高但均为负值;提高群体密度显著增加了吐丝后玉米群体源的生产能力;处理D的吐丝后源生产能力转化率比处理D、D分别下降了9.9、12.2百分点;处理D的群体库容量比处理D、D、D分别降低了16.06%、29.01%、21.23%;穗粒数、群体粒数、百粒质量、库充实度及产量不同处理间均达显著水平(P<0.05),籽粒产量处理D最高,比处理D、D、D分别增加了6.86%、9.61%、12.47%,群体密度D可以平衡群体源库之间协同关系,群体源库性状得以协调发展。