科研产出
砂壤土追施“后援氮”延缓花生衰老
《中国油料作物学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：传统基施方式造成豆科作物营养供应不足，易引发生育后期缺氮早衰，特别是在砂壤土上。为研究生育后期追氮（后援氮）对叶片衰老及产量的影响，于2021-2023年，选用大花生品种HY22和小花生品种HY39为材料，在根瘤开始衰老时（即出苗后90 d）投入氮肥，设置N0（不施氮肥）、N20(20 kg/hm~2）、N40(40 kg/hm~2）、N60(60 kg/hm~2）和N80(80 kg/hm~2）共5个氮素水平。结果表明，追施“后援氮”可以显著提高花生产量，2个花生品种均以N40、N60、N80显著高于其它处理。3年试验期间，HY22的荚果产量较N0分别提高了8.43%～12.81%,7.65%～10.82%,6.85%～9.52%。HY39较N0分别提高了5.28%～17.28%,5.18%～17.21%,3.37%～14.19%。与不施氮相比，2个品种N40均显著增加叶片SPAD值和净光合速率，分别提高10.91%～12.3%,44.88%～83.58%。还提高了生育后期叶片的超氧化物歧化酶、过氧化物酶、过氧化氢酶活性，分别提高36.75%和40.06%,4.87%和8.86%,19.03%和58.33%，降低叶片丙二醛积累量，显著增加了荚果干物质积累，提高了荚果百果重，进而提高产量。综上，在基施氮肥60 kg/hm~2、磷肥（P_2O_5)120 kg/hm~2和钾肥（K_2O)120 kg/hm~2的条件下，追施“后援氮”40 kg/hm~2可显著提高叶片抗氧化酶活性，延缓叶片衰老，改善叶片的光合能力，从而提高产量。
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设施条件下两个石榴品种光合荧光特征参数差异与变化
《分子植物育种 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：为明确‘泰山红’和‘突尼斯软籽’石榴设施栽培的光合生理特性，观测了光合和荧光特征参数的差异及变化趋势。本研究结果表明，两个品种光合有效辐射和大气温度随时间的增加均先升高后降低。净光合速率、气孔导度和蒸腾速率日变化均为典型的双峰曲线，存在光合“午休”现象。细胞间CO2浓度和水分利用效率先降低后升高，水蒸气压亏缺先升高后降低再升高。‘泰山红’净光合速率、气孔导度和蒸腾速率整体上高于‘突尼斯软籽’。Fo随时间的增加先升高后降低，Fm、Fv/Fm、Fv/Fo和PI先降低后升高，Vj先升高后降低再缓慢升高。大气温度与水分利用效率、细胞间CO2浓度极显著负相关。光合有效辐射与Fo显著正相关，与Fm、Fv/Fm、Fv/Fo显著负相关。气孔导度与净光合速率极显著正相关。细胞间CO2浓度与PI、水分利用效率显著正相关。Fo与Fm、Fv/Fm、Fv/Fo极显著负相关。Fm、Fv/Fm、Fv/Fo与PI互为显著正相关关系。本研究初步认为，石榴光合能力受气孔和非气孔限制的影响，与光合有效辐射、气孔导度、蒸腾速率密切相关，‘泰山红’光合性能显著高于‘突尼斯软籽’。
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桃树不同树形树体结构及叶片光合作用和叶绿素荧光参数比较
《北方园艺 》 2023 北大核心
摘要：以肥城桃实生优系‘LT-1’为试材，采用主干形、Y形、四主枝开心形3种树形，研究了3种树形的冠层结构、光合作用和叶绿素荧光参数之间的差异，以期从光合生理角度为桃树的树形选择提供参考依据。结果表明：3种树形的叶面积指数(LAI)、散射辐射透过系数(TCDP)、直射辐射透过系数(TCRP)、叶片分布密度(LD)等指标无显著差异，主干形的平均叶倾角(MLA)和冠层消光系数(K)显著低于Y形和四主枝开心形；主干形的净光合速率Pn显著高于Y形和四主枝开心形，不同树形在不同高度的净光合速率Pn变化表现一致，均为上层(3.0 m)>中层(2.0 m)>下层(0.7 m);实际光化学效率φPSⅡ(主干形)>φPSⅡ(Y形)>φPSⅡ(四主枝开心形),最大光化学效率Fv/Fm(四主枝开心形)>Fv/Fm(Y形)>Fv/Fm(主干形),光化学淬灭系数qP(主干形)>qP(Y形)>qP(四主枝开心形),非光化学淬灭系数NPQ(Y形)>NPQ(四主枝开心形)>NPQ(主干形)。综上，主干形优于Y形和四主枝开心形。
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基于转录组分析花生单粒精播与多粒穴播植株荚果产量差异的分子机制
《中国农业科学 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：[目的]在中国,为保证出苗率及播种质量,田间常采用多粒播种.然而,多粒穴播植株间的竞争往往限制了植株的生长和最终产量.为了解决这一矛盾,团队前期研究建立了单粒精准播种的高产栽培技术.单粒精播技术的节种作用和增产效果结合起来能够带来更大的效益,实现节本增效.挖掘不同种植方式花生叶片、根系及荚果中的差异表达基因,探讨单粒精播栽培技术提高花生荚果产量的分子机制,为进一步推动花生高产高效提供理论依据和技术支撑.[方法]以花生品种花育25号为试材,测定单粒精播和多粒穴播种植产量相关指标,分别取花生开花后30 d倒三叶和主根及侧根、鸡头幼果期花生荚果进行转录组测序,从分子水平阐述不同播种方式花生产量的差异.[结果]与多粒穴播相比较,单粒精播种植方式下花生单株荚果数、单株饱果数、单株果重、经济系数均显著提高.转录组数据组装后,平均每库包含4 430万个读数.通过不同比较组合中差异表达基因、GO和KEGG通路分析,与多粒穴播相比较,单粒精播种植植物叶片中参与赤霉素信号传导、光信号传导等过程的转录因子及光系统Ⅱ放氧复合体、叶绿体膜、氧化还原反应等光合作用相关基因表达量升高;根系中生物胁迫和非生物胁迫诱导的苯丙素代谢途径相关基因包括细胞色素P450 基因、氧化还原基因、胁迫反应转录因子和信号调节蛋白显著富集.荚果发育初期淀粉和蔗糖代谢基因显著富集,更加有利于花生荚果发育过程中籽仁充实.[结论]花生叶片中光合相关基因表达上调能够促进光合效率提升,与产量的增加密切相关;单粒精播提高了根系抗生物和非生物胁迫的能力,结合荚果发育初期能量物质相关基因表达上调均有利于地下部花生荚果的发育,提高花生产量.
关键词： 花生 单粒精播 产量 RNA-Seq 光合作用 苯丙素途径
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‘富士’苹果不套袋与套袋密度对树体光合特性的影响
《中国农学通报 》 2022
摘要：为进一步探讨不套袋与套袋对苹果品质影响的机理，以8年生‘富士’苹果（‘天红2号’/‘M26’/八棱海棠）为试验材料，共设5个套袋密度处理（不套袋、套袋1/3的果实、套袋1/2的果实、套袋2/3的果实、套袋所有果实），所用果袋为小林果袋（双层纸袋，内红外棕），研究不同套袋密度对果实套袋前（6月19日）、套袋后2天（6月21日）、套袋中（8月22日和9月27日）、摘袋后2天（10月9日）和采收后1天（11月3日）苹果叶片光合特性的影响。结果表明，套袋不仅降低了苹果树冠层内的光照强度，而且显著降低了叶片的光合速率，而随着套袋密度的增加，苹果树冠层内的净光合速率显著降低，尤其是在8月和9月。5个处理的冠层光强、气孔导度、叶绿素含量、类胡萝卜素含量和叶片比重的变化与净光合速率的变化基本一致，说明果实套袋导致叶片光合性能下降。套袋苹果光合速率的降低是由气孔导度的降低引起的，这可能与光照强度降低有关；而在9月光合速率的降低还可能与高温弱光，套袋苹果叶片出现非气孔限制有关。
关键词： 苹果树 套袋 树冠 光合作用 叶绿素 光照强度 气孔限制
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不同砧穗组合对富士苹果生产与果实品质的影响
《果树学报 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：[目的]探究富士苹果矮砧砧穗组合生长结果表现,为富士苹果矮砧应用提供参考.[方法]以2010年定植的富士苹果矮砧砧穗组合为试材(烟富3/T337、烟富3/M9以及烟富3/M9、M26、M7、SH6、SH18/八棱海棠),2012—2019年连续研究树体发育、枝类组成、果园结构、光照条件、叶片光合生产、早果性、果实品质及产量的差异.[结果]T337、M9自根砧组合树高、冠径最小,果园透光率显著高于其余组合,中短枝比例最高,定植5 a(年)后中短枝比例稳定在75%以上,易成花,早果性最好,T337定植第2年开花株率达89.7%,3年生单株产量2.83 kg·株-1,第5年进入稳产期,单株产量30.52 kg,果实品质优于中间砧组合,T337平均单果质量、去皮硬度、可溶性固形物含量,分别达286.1 g、8.6 kg·cm-2、15.1%;中间砧组合中M9、M26、SH6行间交接率较低,果园透光率高于M7、SH18,定植第9、10年,M7叶片净光合速率显著降低,定植6年后中短枝比例稳定在60%以上,第6年进入稳产期,可溶性固形物含量以M9、SH6矮化中间砧较高,达到15.0%.T337产量最高,10年生达5264.5 kg·666.7 m-2,中间砧组合中M9、SH6、M26丰产性较好.[结论]综合来看,在烟台地区富士苹果嫁接T337自根砧和M9、M26、SH6中间砧,可以结合实践推广应用.
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不同耐盐性花生品种对NaCl胁迫的光合和抗逆生理响应特征
《西北植物学报 》 2021 北大核心 CSCD
摘要：以较耐盐花生品种‘花育25’、‘鲁花12’和盐敏感品种‘海花1’、‘花育20’为材料,采用盆栽试验,设置0、1.0、2.0、3.0 g/kg土壤NaCl胁迫浓度梯度,测定其净光合速率、表观量子效率、气孔导度等光合特性,以及抗氧化酶活性和渗透调节物质含量等指标,明确NaCl胁迫条件下不同耐盐性花生品种光合和生理生化特性的适应特征。结果表明:（1）NaCl胁迫明显抑制各品种花生叶片光合作用,净光合速率随盐胁迫浓度的升高呈明显降低的趋势。（2）各品种花生叶片净光合速率均先随光照强度的增强而升高,当光强达到一定数值时趋于平稳;光补偿点和光饱点因品种和盐胁迫浓度差异较大,较高的盐胁迫浓度使叶片光补偿点升高,盐敏感品种的光饱和点降低。（3）盐胁迫条件下,各品种叶片表观量子效率和最大净光合速率均随盐胁迫强度的增加呈显著降低趋势,盐敏感品种利用弱光的能力在低盐胁迫下强于耐盐品种,其最大净光合速率在较高盐胁迫浓度（3.0 g/kg）下明显低于耐盐品种,但两类品种的叶片表观量子效率降幅相近（78.65%～88.00%）。（4）在NaCl胁迫下,耐盐品种叶片自由水含量显著高于盐敏感品种;在2.0～3.0 g/kg NaCl胁迫下,耐盐品种叶片SOD、CAT、POD活性和MDA含量的升降幅度均低于盐敏感品种;耐盐品种在NaCl浓度低于2.0 g/kg时的抗氧化能力明显高于盐敏感品种。研究发现,盐胁迫下花生品种抗盐耐逆的主要生理响应特征是提高光补偿点和最大净光合速率,增强叶片持水能力和物质代谢能力,以及提升抗氧化和渗透调节能力。
关键词： 花生品种 盐胁迫 光合作用 抗氧化酶活性 渗透调节物质
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陆地棉亚鸡脚叶种质耐干旱胁迫分析
《分子植物育种 》 2020 北大核心 CSCD
摘要：为系统研究亚鸡脚叶种质的耐干旱能力,评价其在棉花遗传改良中的应用价值,本研究用聚乙二醇6000(PEG6000)模拟干旱胁迫,测定了干旱胁迫下亚鸡脚叶和常态叶材料幼苗形态、光合参数、叶绿素含量及叶绿素荧光最大光化学效率(Fv/Fm)、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)过氧化氢酶(CAT)及抗坏血酸(APX)等抗氧化酶的活性及可溶性糖、脯氨酸、丙二醛(MDA)含量的差异.结果表明在15%PEG胁迫下,亚鸡脚叶和常态叶材料的差异最明显,亚鸡脚叶材料的蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)、净光合速率(Pn)、细胞间隙二氧化碳浓度(Ci)、叶绿素含量及Fv/Fm在胁迫及复水后均优于常态叶材料.亚鸡脚叶材料的SOD、POD、CAT及APX抗氧化酶活性及调节渗透物质(可溶性糖和脯氨酸)在胁迫过程中均高于常态叶材料.这说明无论是光合生理特性,还是干旱胁迫生理响应,亚鸡脚叶材料都优于常态叶材料,表现出更好的耐旱性,这为棉花耐旱新品种选育和遗传改良提供了材料支撑.
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外源柠檬酸对石榴光合日变化的影响
《北方园艺 》 2019 北大核心
摘要：以'泰山红'石榴为试材,利用CIRAS-3型便携式光合仪,研究了柠檬酸处理对石榴光合参数日变化的影响,以期为石榴生产的栽培调控提供参考依据.结果表明:随时间的增加,外界大气温度和光合有效辐射先升高后降低,分别在14:00和12:00左右出现峰值.在对照和不同浓度柠檬酸处理条件下,石榴叶片中净光合速率、气孔导度和蒸腾速率日变化趋势均呈典型的双峰曲线,细胞间CO2浓度和水分利用效率呈先降低后升高的变化趋势,水蒸气压亏缺先升高后降低再升高.石榴光合能力降低受气孔和非气孔因素的限制.与对照相比较,柠檬酸处理显著提高了石榴叶片的净光合速率、气孔导度、蒸腾速率、细胞间CO2浓度、水分利用效率和水蒸气压亏缺,以0.2%柠檬酸处理效果最佳.净光合速率与大气温度、光合有效辐射、气孔导度和蒸腾速率密切相关,细胞间CO2浓度负相关.水分利用效率与细胞间CO2浓度和水蒸气压亏缺正相关.
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不同光合器官对小麦强势和弱势籽粒产量及蛋白质含量的影响
《华北农学报 》 2019 北大核心 CSCD
摘要：为了解不同光合器官对小麦籽粒特性的作用,以明确产量和品质的穗粒位差异。以中筋品种济麦22和强筋品种济麦229为材料,于2011-2012年小麦季种植于山东省农业科学院作物研究所济南试验基地,通过对穗部遮光或剪掉叶片等6个处理,研究了小麦叶片与非叶光合器官对不同穗粒位籽粒粒数、粒质量和蛋白质含量的影响。结果表明,单个处理对2个品种强势粒和弱势粒千粒质量和蛋白质含量的影响大于对穗粒数的影响;同时包穗和减掉全部叶片可显著降低2个品种强势粒和弱势粒的穗粒数和千粒质量,并显著提高蛋白质含量。在单个处理条件下,剪掉旗叶对千粒质量和蛋白质含量的影响最大,其次为包穗处理。济麦22强势粒穗粒数以及强势粒和弱势粒千粒质量均高于济麦229,而济麦229的籽粒蛋白质含量更高。不同处理下,2个品种强势粒和弱势粒穗粒数和千粒质量的变化较一致,而蛋白质含量的变化与穗粒数和千粒质量相反。因此,提高叶片光合效率的同时,增强穗部等非叶器官的光合能力,对保证籽粒灌浆、培育高产稳产品种具有重要意义。
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