小麦初生根和次生根水肥利用效率及其与产量的关系

为探究小麦初生根和次生根水肥利用能力的差异,于2021-2023年在河南省以主栽小麦品种周麦30和周麦32为材料,采用盆栽和分根移位的方法,设置初生根和次生根均灌水施肥(CK)、初生根不灌水(SRW_(0))、初生根不施肥(SRF_(0))、初生根不灌水不施肥(SRW_(0)F_(0))、次生根不灌水(NRW_(0))、次生根不施肥(NRF_(0))和次生根不灌水不施肥(NRW_(0)F_(0))7个处理,分别于越冬期、返青期、拔节期、开花期、灌浆期和成熟期分析初生根和次生根根系干物质量、根系活力、根系中氮磷钾素积累量的差异,并分析其对产量及其构成因素、籽粒中氮磷钾素积累量、氮磷钾素利用率和灌水利用率的影响。结果表明,分根水肥条件下,各处理的小麦单株初生根干物质量在越冬期均高于次生根,于开花期达到最大值;次生根干物质量在返青期以后均大于初生根,于灌浆期达到最大值。所有处理的各生育时期次生根根系活力始终高于初生根,初生根和次生根根系活力分别在返青期和拔节期达到最高值。分根水肥条件下,成熟期籽粒中磷素积累量及氮素和钾素利用率均表现为初生根水肥供应不足处理低于次生根水肥供应不足处理,即SRW_(0)<NRW_(0)、SRF_(0)<NRF_(0)和SRW_(0)F_(0)<NRW_(0)F_(0),而籽粒中氮素和钾素积累量及磷素利用率、籽粒产量及其构成因素、灌水利用率均表现为初生根水肥供应不足处理高于次生根水肥供应不足处理,即NRW_(0)<SRW_(0)、NRF_(0)<SRF_(0)和NRW_(0)F_(0)<SRW_(0)F_(0)。综合来看,小麦生育前期初生根生长发育强于次生根,而中、后期则弱于次生根;相同生育时期初生根的根系活力均低于次生根;初生根对磷素的吸收利用能力较强,而次生根则对氮素、钾素和水分的吸收利用更重要。

小麦生育后期主茎和分蘖次生根对籽粒产量和品质的影响

为通过根系调控提高小麦产量和改善品质,以弱春性优质强筋小麦品种郑麦9023为材料,研究了生育后期主茎次生根和分蘖次生根对小麦籽粒产量和品质的影响。结果表明,小麦分蘖次生根根系活力与根中全氮含量显著高于主茎次生根,而根中可溶性糖含量则低于主茎次生根。随着生育进程的推进,分蘖次生根与主茎次生根间的差异逐渐减小。分蘖次生根对单株成穗数、千粒重及单株产量的贡献大于主茎次生根,而对穗粒数的贡献则显著小于主茎次生根。与对照(维持完整根系)相比,只留主茎次生根处理和只留分蘖次生根处理的籽粒直链淀粉含量与直/支比例显著提高,而蛋白质含量显著下降。因此,生产实践中可以通过调节分蘖次生根与主茎次生根的比例及生理特性来提高籽粒产量和改善品质。

玉米植株叶片和根系的抗旱性差异分析

为了研究玉米(Zea mays L.)的叶片和根系抗旱性差异,以田间种植的玉米品种‘掖单13’和‘丹玉13’为材料,在拔节期取样,分别对玉米的叶片、叶鞘及初生根、第1层至第5层次生根的基部、中部和根尖的保水能力进行了研究。结果显示,拔节期玉米不同器官保水能力不同,叶鞘的保水能力最强,其次是根系,叶片的保水能力最弱。初生根和各层次生根不同部位相比较,根基部保水能力最强,其次是根中部,根尖的保水能力最弱;不同类型根保水能力相比较,初生根基部、中部和根尖部分的保水能力均最弱;第1层至第5层次生根基部的保水能力是根系发生时间越晚,其保水能力越强;根中部和根尖的保水能力在第1层至第5层次生根中有不同表现。

蒙古栎茎段的离体培养

以水培萌发的健壮茎段为外植体,研究了离体条件下培养基及激素对蒙古栎器官发生和植株再生的影响。结果表明,在培养基中添加0.2 g·L-1PVP能有效地抑制茎段褐化,在茎段初代培养中,以1/2MS基本培养基添加0.2 mg·L-16-BA培养效果最好,启动时间早,芽平均高3.00 cm,最高的可达5.20 cm。茎段增殖培养,以1/2MS+6-BA0.15 mg·L-1+KT0.15 mg·L-1效果最好,平均茎芽长接近3.00 cm,平均增殖系数为3.33;高质量浓度的6-BA对茎芽生长不利,基部高度愈伤化,出现玻璃化现象。茎段最佳生根培养基为MS+NAA0.02 mg·L-1+IBA0.05 mg·L-1,生根率达到62.5%。

再生稻佳辐占低桩机割再生分蘖节根的萌发特性

为探索低桩机割再生稻高产途径,研究了水稻品种佳辐占再生分蘖节根的萌发特性.结果表明:头季低桩机割后再生季成穗分蘖为倒4、倒5节分蘖及其子蘖;倒4、倒5节分蘖有4个发根节,子蘖有3个发根节,每节萌发5~8条节根.各节节根萌发有恒定叶龄期:当第n节叶片开始伸长时,第n-3节节根开始萌发(节根原基突破茎秆表皮);当第n节叶片刚抽出时(该叶伸长近半),第n-3节少数节根显著伸长;当第n节叶片抽出70%时(该叶定长),第n-3节节根萌发数稳定.倒4、倒5节分蘖在头季机割后约10d,子蘖在头季机割后约20d,开始从前出叶节萌发节根,至孕穗初始期前后最上一节节根结束萌发,抽穗后不久全部侧根结束萌发.上述结果可为调控再生稻根系发育提供科学依据.

水磷耦合对小麦次生根特殊根毛形态与结构的影响

通过水、磷复因子大田试验,以强筋小麦品种郑麦9023为材料,研究了水磷耦合对小麦生育中、后期次生根特殊根毛形态与结构的影响。结果指出,不同水分处理显著影响特殊根毛形态。随着土壤水分含量提高,次生根特殊根毛长度缩短。与土壤湿润处理相比,仅依靠自然降水处理的特殊根毛长度和直径增加(P<0.01),拔节至子粒形成期间完全灌溉处理的根毛长度增加(P<0.01)。随着供磷水平提高,特殊根毛长度和直径增加(P<0.05),其中高磷处理和对照(不施磷)的差异达极显著水平(P<0.01)。同一供水条件下随供磷水平提高,或同一供磷水平上随土壤含水量降低,特殊根毛长度和直径均增加(P<0.05)。拔节以后,仅依靠自然降水-高磷处理组合的特殊根毛细胞饱满,结构完整,细胞壁加厚明显,细胞核、液泡及线粒体清晰可见;而土壤湿润-低磷处理组合的特殊根毛扭曲、变形现象严重,细胞壁变薄,细胞核解体,质膜、微体等细胞器消失。研究表明,适当降低土壤含水量并提高供磷水平,小麦次生根特殊根毛的长度和直径增加,并维持良好的细胞形态和结构。

培土对玉米节根特征的影响

垄作耕法是玉米生产中广泛应用的方法,培土是垄作的一个重要环节.为了充分发挥垄作的功效,需要详细了解培土对玉米节根的影响.将聚氯乙烯(PVC)管套在玉米植株的基部,装满土,模拟对玉米进行培土,研究培土和不同培土高度对玉米节根特征的影响.测定了玉米下部节间长度、节上功能性节根的数量、节根数目以及玉米地上部干重等指标.研究结果表明,未经培土处理的玉米拥有功能性节根数平均为49.5条,而培土处理的玉米拥有功能性节根数平均为63.8条,增加了28.9%.培土显著增加第6和第7茎节间的长度(P<0.05),但培土没有影响玉米地上部干重.增加培土高度可提高玉米节间长度和节根数量.

小麦产量与根系的边际效应

为明确小麦产量、根系主要数量性状和根系活力的边际效应,以黄淮平原麦区不同品质类型的品种（郑麦9023、矮抗58、周麦18和豫麦50）为材料,于2011-2012年度对单株或单茎次生根数、单株根鲜质量、根系活力等进行系统研究。结果表明,供试品种的产量具有明显的边际效应;不同品种边1行相对于边4行单株次生根数增加0.4%-23.4%,单株根鲜质量增加3.8%-31.4%,根系活力增加2.0%-28.8%。总体而言,供试品种的边1行相对于边4行,Ⅰ蘖和Ⅱ蘖次生根数分别增加13.6%和34.3%,而主茎次生根总数分别是Ⅰ蘖和Ⅱ蘖的1.76倍和1.84倍。可见在所设定的研究条件下,不同小麦品种根系主要数量性状与根系活力均存在边际效应,单茎次生根边际效应在分蘖尤其是Ⅱ蘖上表现更为明显;供试品种间以及不同生育时期的根系次生根数量、根鲜质量、根系活力等边际效应存在差异。生产上可参考不同品种的边际效应,来选用合理的种植模式,充分发挥小麦根系边际效应,以达到最大限度增产目的。

灌浆期玉米不同节根的某些生理性状分析

为了研究灌浆期玉米(Zea mays L.)的第1至第8层节根的生理性状及其差异,采用田间试验,选用掖单13和丹玉13,分别以第1至第8层节根为对象,研究了不同茎节上生长的节根的生理功能,并比较差异。结果显示,灌浆期玉米不同层节根生理功能存在差异,第6至第8层节根的非结构性碳水化合物含量和游离氨基酸含量显著高于第1至第5层节根中的含量(P<0.05),第7至第8层节根可溶性蛋白含量显著高于第1至第6层节根中的含量(P<0.05),节根中的非结构性碳水化合物含量与游离氨基酸含量呈显著正相关。结论:灌浆期玉米次生根根据生理活性分为两组,第1至第5层节根为第1组,第6至8层节根为第2组,第2组节根的的生理活性强。

冬小麦生育中后期次生根特殊根毛的发生与形态结构

大田试验条件下,研究了冬小麦次生根特殊根毛的发生规律和形态结构特征。结果表明,拔节后次生根近植株基部根体上特殊根毛普遍发生,其在次生根根体上的分布可区分为集中区、适中区和稀少区。特殊根毛集中区根毛的长度、直径、密度分别均大于适中区和稀少区,其中,长度和密度的差异达极显著水平(P<0.01)。随着生育期推进,特殊根毛长度、直径和密度均呈下降趋势。大多数特殊根毛呈现出不同程度的扭曲、变形,根毛细胞突起和分枝现象较为普遍,特殊根毛细胞次生壁出现加厚现象。

培土高度对玉米节根数量和直径的影响

中耕培土是我国玉米生产中广泛应用的耕作方法之一,培土在大田管理中占有重要地位。本文采用田间试验,选用玉米品种郑单958 (ZD)和先玉335 (XY),利用PVC管,研究不同培土高度对玉米节根数量和直径的影响。试验中培土高度分别为8 cm (H1)和15 cm (H2),不培土植株为对照(CK)。研究结果表明:培土高度对单株玉米节根总数产生显著影响。与CK相比,培土植株的单株节根数显著增加,其中H2处理的节根数最高,与CK相比较,H2处理使郑单958的单株节根总数增加了13. 8%,先玉335增加了7. 4%。这种增加主要是第九层次生根数量的增加所致;培土对单株节根数量的影响存在品种间的差异。与CK相比,培土高度使第八层和(或)第九层次生根直径下降,且存在品种间差异。

春玉米拔节孕穗期倒伏发生特点及内在成因分析

适当提高玉米种植密度是目前挖掘我国玉米高产潜力的关键措施之一,但种植密度的提高增加了倒伏发生的风险。倒伏使玉米产量降低,品质变劣,并且给机械收获带来困难。本研究以春玉米为对象,针对玉米拔节孕穗期倒伏发生特点、抗倒伏植株和倒伏植株基部茎节及较高茎节上的次生根的相关力学特征开展研究。结果显示,调查区域内玉米倒伏严重。不同倒伏类型比较,根倒伏发生频率显著高于茎倒伏,二者分别占总数的90.4%和4.9%。根倒伏的发生以中度和重度为主,轻度倒伏发生频率较低。与不抗倒伏植株相比,抗倒伏植株基部茎节的节间直径、惯性矩以及抗弯截面系数高;同时抗倒伏植株较高茎节上的节根数量和最大拉力较倒伏植株高。

放疗对高龄食管癌患者的疗效及预后影响因素研究

目的探讨累及野照射(IFI)和选择性淋巴引流区照射(ENI)对高龄食管癌患者的疗效及预后影响因素。方法选取2011年7月—2013年8月于衢州市人民医院进行单纯三维适形放疗的高龄食管癌患者87例,根据放疗方式的不同将其分为IFI组45例和ENI组42例。IFI组大体肿瘤靶区为食管原发灶和肿大淋巴结,ENI组大体肿瘤靶区为食管原发灶及本段食管的淋巴结引流区。两组照射剂量50~60 Gy/次,5~6次/周,共5~6周。对患者进行电话随访,截至2016年12月。观察两组治疗1年、2年、3年总生存率(OS);并观察两组毒副作用发生情况;分析影响患者预后的因素。结果两组1年、2年、3年OS比较,差异均无统计学意义(P>0.05)。两组患者放射性肺炎发生情况比较,差异无统计学意义(P>0.05);IFI组放射性食管炎发生情况优于ENI组,差异有统计学意义(P<0.05)。不同癌变部位、Karnofsky功能状态评分(KPS评分)、放疗方法患者3年OS比较,差异均无统计学意义(P>0.05);不同性别、年龄、T分期、N分期患者3年OS比较,差异均有统计学意义(P<0.05)。多因素Cox回归分析结果显示,年龄[RR=2.334,95%CI(1.144,4.759)]、T分期[RR=0.361,95%CI(0.179,0.729)]为高龄食管癌患者预后的独立影响因素(P<0.05)。结论 IFI与ENI放疗效果相当,但IFI在减轻放射性食管炎严重程度上更具有优势,同时年龄、T分期为高龄食管癌患者预后的独立影响因素。

冬小麦初生根与次生根形态、生理性状差异分析

采用分根移位方法,以郑麦9023、郑麦004、周麦16号、洛旱2号、兰考矮早8和豫麦18号为试验材料,对初生根和次生根的形态及生理性状进行研究,以明确初生根和次生根的功能差异,为河南省小麦高产、优质、高效栽培提供理论依据。结果表明,随生育时期的推进,单株初生根数呈降低趋势,单株次生根数呈先升高后降低的变化趋势,单株初生根、次生根干质量均在灌浆中期达到峰值;初生根活力、全氮含量、可溶性糖含量及次生根全氮含量、可溶性糖含量均在返青期达到峰值,而次生根活力于拔节期达最大值。小麦初生根、次生根在形态及生理性状方面均具有显著差异。生育前期,初生根生长占优势,其根数和干质量均显著高于次生根,而次生根生理性状占优势,其根系活力、全氮含量、可溶性糖含量均显著高于初生根;生育中后期,主要以次生根生长为主,其根数和干质量均显著高于初生根,而初生根生理性状逐渐占优势,其全氮含量、可溶性糖含量均显著高于次生根,且初生根数与产量呈显著正相关。综合分析认为,不同生育阶段有针对性地调控二者的发育和功能,维持生育中后期初生根、次生根正常的生理功能,促进初生根与次生根的数量与质量协调发展是进一步增加产量的关键途径。

玉米花期根系结构的表型变异与全基因组关联分析

【目的】根系作为植株吸收水分和养分的重要器官,对玉米生长及产量的形成至关重要。研究玉米根系结构的遗传机制指导玉米高产育种实践。【方法】以111份玉米优异自交系为材料,于2017年在北京、陕西永寿、山西定襄和河南原阳4个环境下对玉米地下节根层数(RLN)、地下节根总条数(TRN)、地下节根角度(RA)、地下节根面积(RS)、地下节根体积(RV)和地下节根干重(RDW)等6个玉米根系相关性状进行调查。取4个环境的平均值作为6个根系相关性状的表型数据,对6个相关性状进行统计分析和相关性分析,对不同年代、不同类群自交系的地下节根相关性状进行差异分析。基于该群体全基因组152 352个高质量SNP标记,利用FarmCPU模型进行全基因组关联分析获得显著关联SNP位点,并在LD衰减距离范围内查找候选基因,对候选基因的功能进行富集分析。【结果】表型分析表明,6个地下节根性状均呈现正态分布,且均显示出较高的遗传力;相关性分析结果表明,地下节根层数和总条数均与地下节根角度和面积呈负相关,地下节根的角度、面积、体积和干重等4个性状之间相互呈现显著正相关关系;不同年代的玉米地下根系结构存在差异,地下节根层数和总条数在年代的更替间表现出下降的趋势,地下节根角度和面积在年代更替间表现出上升的趋势,根干重和根体积在各年代间无显著差异;玉米地下根系结构在类群间也存在差异,旅大红骨类群的6个地下节根性状值均高于其余类群。全基因组关联分析共检测到26个SNP位点与地下节根层数、总条数、体积和干重性状显著关联(P<0.00001),其中11个显著关联位点定位于前人报道的根系QTL区间内,2个显著关联SNP在地下节根层数和总条数中均被检测到。基于显著关联SNP位点共挖掘到177个候选基因,其中135个具有功能注释,Zm00001d037368可能为控制地下节根层数和总条数的一因多效候选基因。候选基因功能的富集分析结果显示,候选基因的功能主要涉及植物体内的代谢调节、应激反应、运输活性、催化活性、结合蛋白及细胞成分等。【结论】玉米自交系的根系结构在不同年代间和不同类群间存在不同程度的差异,采用全基因组关联分析策略挖掘控制玉米根系结构的相关遗传位点及候选基因,共检测到26个显著关联的SNP位点。

氮肥减量对华北夏玉米节根内生真菌群落组成的影响

基于农民习惯施氮,以夏玉米为试验对象,采用高通量测序技术探讨氮肥减量0%(CK:270 kg/hm2)、-10%(N1:243 kg/hm2)、-20%(N2:216 kg/hm2)和-30%(N3:189 kg/hm2)对节根内生真菌群落组成的影响。结果表明:氮肥减量10%~30%对地上节根内生真菌Chao1指数影响不显著,而氮肥减量20%~30%却显著降低地下节根内生真菌丰富度Chao1指数;氮肥减量10%~30%显著提高地上节根内生真菌多样性Shannon-Wiener指数,却显著降低地下节根内相应指数。减氮10%~30%显著提高地上节根内格孢菌目(Pleosporales)丰度,显著提高地下节根内子囊菌门(Ascomycota)和粪壳菌目(Sordariales)丰度,显著降低地下节根内肉座菌目(Hypocreales)和炭角菌目(Xylariales)丰度。氮肥减量10%显著提高2类节根内球囊菌门(Glomeromycota)丰度,而氮肥减量30%仅显著提高地下节根球囊菌门丰度。随着氮肥减量比例的增加,与对照的相似系数逐渐降低。相关性分析表明,穗粒数与地上节根内格孢菌目、地下节根内球囊菌门和肉座菌目丰度显著相关,有效穗数与地下节根内粪壳菌目丰度显著相关。经综合比较,减氮30%的处理效果优于其他处理,与对照相比,在灌浆期可显著提高地上节根格孢菌目丰度809.95%;显著提高地下节根内球囊菌门丰度89.93%和粪壳菌目丰度1 319.22%,却显著降低肉座菌目丰度78.14%。

施磷水平对小麦根系生理及籽粒蛋白质含量的影响

为明确磷肥对小麦品质及根系发育的调控效应,以强筋小麦品种郑麦9023、中筋小麦品种周麦18号、弱筋小麦品种郑麦004为材料,研究了3个磷肥水平(0、90、180 kg P2O5.hm-2)对不同筋力型小麦籽粒蛋白质含量和根系数量性状及生理生化特性的影响。结果表明,施磷在不同程度上增加了小麦次生根数,提高了根系活力,降低了根系可溶性糖含量,但高磷(180 kg P2O5.hm-2)并不利于根系生长。3个小麦品种次生根数在籽粒灌浆期均达最高值,其中,郑麦004的单株次生根数和主茎次生根数较多;根系活力在拔节期达到最大值,成熟期降到最低,其中,郑麦9023根系活力较弱;根系可溶性糖含量在冬前达到最大值,其中,周麦18号的根系可溶性糖含量较高。施磷可增加周麦18号和郑麦9023的籽粒蛋白质含量,但降低郑麦004的籽粒蛋白质含量;在中磷(90 kg P2O5.hm-2)条件下,小麦蛋白质产量最高。综合考虑,在本试验条件下,以中磷处理效应最佳。

水稻地上节位根对生育后期的影响

通过32P与14C示踪研究表明,水稻生育后期培土,能保持和延长地上节位根的生理功能,提高水稻生育后期14CO_2同化能力,促使14C-同化产物向稻穗运输,提高灌浆速度,而且能使水稻株高、有效穗数、每穗粒数,结实率和千粒重增加,增产幅度14.11—17.67％,每亩增产稻谷53.3—53.6kg,经生物统计分析,达显著水平。

Plantlet regeneration of adult Pinus massoniana Lamb. trees using explants collected in March and thidiazuron in culture medium

A protocol for micropropagation using nodal explants from mature Pinus massoniana trees has been developed. Time of explant collection is crucial for the initial success of aseptic culture. Explants collected in early March gave the highest percentage of explant survival (64.5%) and shoot-forming percentage (52.3%). Thidiazuron (TDZ) concentration significantly influenced shoot formation; 4 mu M TDZ was optimum, with 4.8 shoots produced per explant with a mean length of 7.1 cm after 120 days of culture. Regenerated shoots rooted for 60 days in basic medium with 1 mu M NAA were ready for growth in pots. This is the first report on plantlet regeneration in vitro from mature trees of P. massoniana that provides a reliable method for propagating selected elites.

小麦根系发生规律的研究

1984～1987年对小麦不同品种、密度和施氮水平下根系发生规律进行观察.结果表明:主茎叶片出生与各叶节次生根开始发生存在(n-3)的同伸关系.各叶节发根力随节位提高而增强.芽鞘节、分蘖鞘节、主茎的1～4叶节和分蘖的1～2叶节一般发根1～2条,其余各叶节可发根2～6条,抱茎叶节最多可发根6～8条.不同密度和施氮量主要影响最上3个叶节的发根力.