在夏玉米整个生育期的不同阶段 ,测定其叶片光谱反射率 ,并结合其生物物理参数的变化进行分析。结果表明 ,叶绿素浓度、叶面积指数等生物物理参数 ,可以反映作物生长发育的特征动态 ,也是反映物质生产和反射光谱关系的中间枢纽 ,通过叶绿素浓度含量与叶片反射率光谱和一阶导数光谱数据的相关分析 ,可以看出全生育期和不同生育期阶段的叶绿素敏感波段范围。

[目的]本文旨在探究玉米内源茉莉酸(JA)在抗旱反应中的作用及对内源脱落酸(ABA)合成的影响。[方法]以玉米自交系B73和茉莉酸合成缺少突变体opr7opr8(opr)为试验材料,进行土壤干旱处理和快速干旱处理。土壤干旱处理:生长至V7时期植株断水,13 d后复水为干旱处理;以保持土壤湿润为对照。处理后1、4、7、10、13、16、19 d取样。研究干旱胁迫对B73及opr苗期叶片净光合速率(P_n)、气孔导度(G_s)、胞间CO_2浓度(Ci)、蒸腾速率(T_r),总超氧化物歧化酶(T-SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性,丙二醛(MDA)、脯氨酸、可溶性蛋白含量的影响。快速干旱处理:切取V3时期幼苗地上部分,插入空试管为干旱处理;插入装满无菌水的试管为对照。各处理均置于28℃、相对湿度60%、光照强度为10 000 lx的生长箱中,分别于处理后0、1、3、6、9、12 h取样,采用RT-qPCR方法检测ABA合成通路关键基因Zm ZEP1、Zm NCED1和Zm AO1的表达情况。[结果]土壤干旱处理:对照中,opr的气孔密度小于B73,Ci值略低;干旱处理后,opr与B73的P_n、G_s和T_r值均下降,opr更敏感但下降速率慢。干旱7 d后,opr的净光合能力高于B73; T-SOD、POD和CAT活性呈现先上升后下降趋势,opr的酶活性下降时间晚于B73; MDA、可溶性蛋白和游离脯氨酸含量呈上升趋势,但opr的变化幅度小。植株快速干旱处理:opr和B73的Zm NCED1、Zm ZEP1和Zm AO1表达量在对照中无显著差异,干旱后均有上升,但opr中,Zm NCED1、Zm ZEP1及Zm AO1表达量低于B73。[结论]opr在土壤干旱条件下能够维持更高的叶片含水量、光合作用效率和抗氧化酶活性,细胞膜损伤较低,表明玉米内源JA在植物的抗旱反应中起重要作用,内源JA的缺少能够减少水分损失,提高在干旱条件下的生存能力。快速干旱条件下,内源JA的缺少降低了ABA合成途径中的3个关键酶活性,说明抗旱反应中ABA的合成被延缓,引起了ABA调控的植物抗旱反应延迟。

采用盆栽方法,通过设置不同的水分处理,研究水分胁迫对夏玉米生长发育的影响。从根、茎秆、叶、叶鞘、雌穗等器官水平上考察水分胁迫对夏玉米物质积累、分配等的影响,以及不同水分处理下各器官对夏玉米干物质积累的贡献率。分析发现,不同水分条件下,叶片、茎秆和叶鞘三者是干物质积累的重要来源,在灌浆期以前,叶片是最主要的干物质积累器官。在灌浆前后期,叶片所占的比重分别为22%,21%;茎秆也是夏玉米干物质积累的来源之一,在抽雄初期,T3茎秆占总重的26%,在抽雄后期T4茎秆比重为30%。茎秆在吐丝期和灌浆后期的比重分别为24%和23%,而水分胁迫(T8)的叶鞘比重分别为21%和18%;在生殖生长阶段,植株对水...

以贵州优质高产玉米黔玉22为研究材料,在土壤肥力和环境条件一致的前提下,研究和分析了玉米生育特性及生理特征对不同水分胁迫程度的感应关系。结果表明:水分胁迫对玉米的生长发育影响很大,在中度干旱条件下,叶片脯氨酸含量增多,细胞膜透性增加,导致叶片光合作用、硝酸还原酶活性和叶绿素含量降低,单株最大叶面积、叶片数和干物质积累量相对减少,玉米生长缓慢,生育进程推迟;随着水分胁迫程度的加剧和持续,玉米生长发育严重受阻,无法进行生殖发育,叶片脯氨酸含量持续增多,细胞膜透性进一步增加,叶片光合作用及硝酸还原酶活性进一步减弱,差异达到1%极显著水平。

【目的】探讨气候变化下持续降雨造成的大田淹水对夏玉米籽粒灌浆特性和品质的可能影响。【方法】以登海605(DH605)和郑单958(ZD958)为试验材料,设置大田淹水时期(三叶期、拔节期、开花后10 d)和淹水持续时间(淹水3 d和6 d)处理,分析夏玉米籽粒干重和体积的增长、籽粒灌浆参数、籽粒粗脂肪、粗蛋白、总淀粉含量、支/直比值以及可溶性总糖和蔗糖含量等指标的变化。【结果】淹水胁迫后籽粒干重增长速率降低,籽粒灌浆参数减小,且三叶期淹水6 d下影响最大,DH605和ZD958到达最大灌浆速率时的天数(Tmax)、最大灌浆速率(Gmax)、灌浆速率最大时的生长量(Wmax)和籽粒灌浆活跃期(P...

采用盆栽试验研究了水分胁迫和正常供水条件下,氮、钾和甜菜碱对2种不同基因型夏玉米(陕单9号和陕单911)各生育期干物质、籽粒产量及水分利用效率的影响,确定这些因子在增强作物抗旱性方面的功能。结果表明,水分胁迫条件下玉米干物质和籽粒产量明显降低,但各品种反应不同:陕单9号干物质和籽粒产量高,抗旱性强;陕单911相反。施用氮、钾和甜菜碱能不同程度提高玉米干物质和籽粒产量以及水分利用效率,减缓水分胁迫,提高程度与品种关系密切。施用氮肥后,在水分胁迫条件下陕单911干物质和籽粒产量显著增加,水分利用效率明显提高,2种氮肥用量有显著差异;陕单9号在低氮用量时增产,增加氮量并未进一步提高产量,低、高氮肥用...

利用防雨旱棚,研究了水分胁迫下夏玉米根叶保护酶系活性变化及其对膜脂过氧化作用的影响。结果表明:在水分胁迫下,玉米根系、叶片保护酶系SOD、CAT、POD活性均在生长发育前中期显著升高而后期下降,根系SOD、CAT和POD活性小于叶片。膜脂过氧化产物MDA含量随水分胁迫程度加剧而增加,且根系MDA含量小于叶片MDA含量。研究还表明,在水分胁迫下,玉米根系保护酶活性及膜脂过氧化作用对水分胁迫的反应和叶片保护酶活性及膜脂过氧化作用对水分胁迫的反应呈正相关关系,且绝大多数的相关系数达显著或极显著水平。此外,叶片与根系中可溶性蛋白质含量降低。水分胁迫导致夏玉米果穗性状恶化,经济产量大幅下降。造成减产的主...

为探讨生物质炭输入对盐胁迫下玉米幼苗生长和光合生理特性的影响,在温室以轻、中、重度盐渍化土壤模拟盐胁迫环境,设置0(CK),1%,2%,4%,8%生物质炭输入水平,进行玉米盆栽试验。对玉米幼苗生长、SPAD、净光合速率(Pn)等光合参数进行测定。结果表明:盐胁迫条件下玉米幼苗叶片叶绿素含量、光合作用等均受到抑制,进而影响玉米幼苗生长,干物质累积量、单株叶面积均显著降低。生物质炭输入能有效缓解盐胁迫对玉米幼苗生长的抑制。8%生物质炭输入水平对轻度盐胁迫下玉米幼苗生长的促进作用最显著:干物质累积量、SPAD、

为探明过路黄低温致伤的生理特性,为其引种北移、栽培推广提供理论依据,研究了在低温(10,5,0,-5℃)胁迫下过路黄叶片内部生理生化反应的变化情况.结果表明,在低温胁迫下,过路黄叶片的质膜透性、保护酶活性和渗透调节物质均有明显的变化.在试验处理范围内,随着低温胁迫程度的加深和时间的延长,过路黄叶片的质膜透性上升;超氧化物歧化酶(SOD)活性先上升,后下降;游离脯氨酸(Pro)含量有明显增加;丙二醛(MDA)含量呈逐渐上升趋势.

为明确氮素供应对土壤养分特征及夏玉米氮、磷、钾养分吸收利用差异的影响。在上茬冬小麦施氮量240 kg/hm~2的大田条件下，夏玉米季设置4个施氮水平(N0:不施氮；N1:90 kg/hm~2;N2:195 kg/hm~2;N3:300 kg/hm~2),以仓玉76品种为材料，通过对地上部茎秆、叶片、穗轴干质量、土壤速效养分、植株不同器官氮磷钾含量及累积量、氮素利用效率和籽粒产量的测定与计算，研究施氮量对不同性状的影响及相关关系。结果表明：在施氮0～195 kg/hm~2,茎、叶、穗轴干质量随氮量增加而上升；增加施氮量显著提高0～20 cm, 20～40 cm的土壤硝态氮含量；相同土层速效磷、钾影响无显著变化。不同施氮量下，茎、叶、穗轴和籽粒的氮含量、植株氮累积量存在显著差异，其中籽粒氮累积量占植株地上部氮素总累积量的59.4%～63.5%;施氮量对茎、叶、穗轴和籽粒的磷钾含量影响较小，植株磷钾累积量受干质量的正调控；氮素投入超过195 kg/hm~2,氮肥农学效率显著降低。采用直线加平台模型模拟产量与施氮量的关系表明，施氮量高于189 kg/hm~2,籽粒产量不再增加。因此，兼顾经济效益与农业生态效益，结合试验和模型模拟结果，最优氮素投入量控制在189～195 kg/hm~2。

【目的】叶面积密度(leaf area density,LAD)反映作物在垂直方向上体积内叶面积总量的差异,体现作物冠层内叶面积随着高度变化的分布状况。本文旨在探索玉米叶面积密度对于倒伏胁迫强度的表征能力及其光谱响应规律。【方法】以抽雄期倒伏夏玉米为研究对象,获取倒伏后玉米多期LAD及冠层光谱数据,对倒伏玉米冠层光谱进行一阶微分和小波变换处理,根据LAD与冠层光谱一阶微分及小波分解系数的相关性分析,筛选LAD敏感波段和最佳小波分解尺度,采用偏最小二乘法构建倒伏玉米LAD光谱诊断模型,并利用实测样本验证模型精度。【结果】玉米LAD随着倒伏胁迫程度的增强而增大,LAD可有效表征玉米倒伏胁迫强度及其自身恢复能力;玉米倒伏后冠层结构发生较大变化,倒伏玉米冠层光谱反射率较正常玉米整体增高,近红外波段的增幅相比可见光波段更高,倒伏强度越强则光谱反射率越高;LAD敏感波段主要分布在蓝光波段354—442、472—495 nm和红光波段649—829 nm以及近红外波段903—1 195 nm和1 564—1 581 nm;同一阶微分处理相比,基于连续小波变换的玉米倒伏LAD诊断模型的验证R~2提高6.08%—9.11%,RMSE降低23.08%—31.63%;小波分解尺度对LAD诊断精度有一定的影响,中低尺度模型精度优于高尺度模型,其中第5尺度构建的模型对LAD的拟合效果最优(R~2=0.898,RMSE=1.016)。【结论】利用连续小波变换技术对玉米冠层高光谱解析,可有效诊断倒伏胁迫下的玉米叶面积密度,可以为玉米倒伏胁迫灾情遥感监测提供必要的先验知识。

我国北方干旱气候和盐渍化土地严重限制了羊草(Leymus chinensis)生长,为探究羊草在逆境下根、叶的联系与区别,为提高羊草耐盐性和耐旱性提供理论依据,本研究通过设置不同浓度PEG(20%、30%、40%、50%)溶液和NaCl溶液(100、200、300、400mmol·L(-1)),模拟不同程度干旱和盐生境,测定干旱胁迫和盐胁迫下羊草根、叶抗氧化酶系统(APX、CAT、POD)活性和可溶性蛋白含量的变化,对比羊草根、叶在胁迫下的生理反应。结果显示,轻度盐胁迫下(100mmol·L(-1)),羊

【目的】研究不同葡萄品种根系对镉胁迫的生理反应,探讨葡萄耐镉性的品种差异。【方法】以9个葡萄品种的扦插苗为试材,在水培条件下,研究了0.5 mmol.L-1氯化镉(CdCl2)处理后,葡萄根系活力、质膜H+-ATPase活性和丙二醛(MDA)含量的变化。【结果】正常情况下,9个葡萄品种的根系活力由高到低的顺序为玫瑰香>巨峰>瑰宝>皇家秋天>奥迪亚无核>乍娜>红地球>泽香>达米娜;经0.5 mmol.L-1氯化镉处理16 h后,葡萄各品种的根系活力均降低,下降幅度由大到小的顺序为巨峰>皇家秋天>玫瑰香>瑰宝>红地球>乍娜>达米娜>泽香>奥迪亚无核。氯化镉处理后,9个品种根系质膜H+-ATPase...

为了研究稀土镧对汞胁迫下林木叶片伤害的缓解效应,以矢竹为材料,采用离体处理方法,对不同浓度汞胁迫及一定浓度外源镧稀土处理条件下矢竹叶片部分生理生化指标进行测定。试验表明:0.25mg.L-1镧稀土处理可以显著抑制低浓度(10mg.L-1)汞胁迫下叶片细胞质膜透性的增加,蛋白质、叶绿素含量的下降,有效缓解叶片在胁迫下的伤害;中等浓度(50mg.L-1)汞胁迫下,镧的调节作用不明显,而高浓度(200mg.L-1)汞胁迫下镧处理则起反作用,镧与汞产生协同效应。镧对汞胁迫伤害的缓解效应除了维持质膜、大分子物质结构以及保护酶(SOD、POD)系统活性的稳定外,还可能与多胺代谢变化有关,镧能显著促进10m...

【目的】揭示关中地区夏玉米叶面光谱特性与施氮量间的相关性,探索不同施氮水平下夏玉米叶片含氮量与叶绿素等生化指标及其光谱反射率特征。【方法】在田间设置不同施氮水平(纯氮施用量分为0,120和240kg/hm2)的试验小区,分别于喇叭期、抽穗期、吐丝期和乳熟期,采用FieldSpec光谱仪于室内标准光源下测定夏玉米叶片的光谱反射率,采用H2SO4-H2O2消煮,连续流动注射分析仪测定叶片氮含量,采用叶绿素仪测定穗位叶片的叶绿素含量,并对所得数据进行相关性分析。【结果】夏玉米叶片含氮量与叶绿素含量之间呈显著相关性,作物施氮水平对叶片的叶绿素含量及含氮量有直接影响;不同施氮水平下夏玉米叶面的反射波谱曲...