【目的】明确氮肥和多效唑对小麦茎秆木质素含量的影响,探讨氮肥和多效唑调节茎秆抗倒伏能力的机制。【方法】以小麦品种烟农21和藁城8901为材料,通过田间试验和室内分析,研究氮肥和多效唑对小麦不同时期茎秆抗折力、抗倒伏指数、木质素含量的影响以及木质素合成相关酶的活性变化。【结果】同品种条件下,与低施氮(225 kg.hm-2)处理相比,高施氮(300 kg.hm-2)处理降低了茎秆苯丙氨酸转氨酶(PAL)、酪氨酸解氨酶(TAL)、肉桂醇脱氢酶(CAD)和4-香豆酸:CoA连接酶(4CL)的活性,茎秆木质素含量、抗折力和抗倒伏指数降低。而喷施多效唑显著提高茎秆PAL、TAL和CAD的活性,木质素含量...

【目的】研究不同抗倒伏能力甜荞品种在不同生育时期茎秆木质素、总木质素单体及G型、S型和H型木质素单体含量的变化,探讨甜荞茎秆木质素及其单体合成特征。【方法】选用酉荞2号(高抗倒伏、YQ2)、信农1号(中抗倒伏、XN1)和乌克兰大粒荞(易倒伏、UD)为试验材料,试验采用随机区组设计,3次重复。分别于分枝期、盛花期和乳熟期测定其茎秆抗折力、倒伏指数、木质素含量(溴乙酰法)、总木质素单体及S型、G型和H型木质素单体含量(GC-MS法)。【结果】相同生育时期,与XN1和UD相比,YQ2茎秆抗折力大、倒伏指数小;分

【目的】研究弱光胁迫下外源喷施烯效唑对杂交籼稻植株内源激素、茎秆解剖和形态特征及抗倒伏性的调控效应，为四川盆地弱光环境下杂交籼稻丰产稳产及应急化控栽培提供理论依据和技术支撑。【方法】于2018—2019年，以四川盆地主推品种渝香203（三系杂交籼稻）和C两优华占（两系杂交籼稻）为材料，设置光照、烯效唑和品种的三因子互作大田裂裂区试验，遮阴为主区，设置正常光照（NL）和遮阴处理（S，遮光率为50%）；以叶面喷施烯效唑为副区，设置烯效唑溶液梯度分别为0（U₀）、40 mg·L^-1(U₄₀)和80 mg·L^-1(U₈₀)，以品种为副副区，分别为渝香203和C两优华占，比较不同处理茎秆倒伏指数，并从茎秆形态、解剖结构和内源激素等方面剖析植株抗倒伏性差异的原因。【结果】遮阴和烯效唑对两杂交籼稻品种茎秆形态解剖结构、内源激素和抗倒伏性均具有显著的调控作用。较正常光照，遮阴处理显著提高杂交籼稻茎秆倒伏指数，归因于折断弯矩显著降低，尽管弯曲力矩亦显著降低，品种渝香203差异较明显。基节横切面茎秆机械组织、大小维管束面积显著降低，纵切面茎秆细胞宽度减小，导致细胞长宽比增加，茎壁厚度减小，从而显著降低了遮阴胁迫下茎秆机械强度。遮阴下，烯效唑处理显著降低杂交籼稻茎秆倒伏指数，归因于弯矩力矩显著降低及折断弯矩显著提高，渝香203变幅较大。一方面，烯效唑处理通过缩短基部节间长度，进而降低株高和重心高，使得弯曲力矩降低；节间形态建成期内源GA₁₊₃和IAA含量减少，使得细胞长度和长宽比降低，是基部节间长度缩短的重要原因。另一方面，烯效唑提高了内源Z+ZR和IP+IPA含量，细胞变小且排列致密，机械组织细胞层数和维管束鞘细胞数量增加，使得大、小维管束数目和面积、机械组织厚度增大，进而提高了茎秆折断弯矩。相关分析表明，细胞长度、细胞长宽比、机械组织厚度和大、小维管束面积与倒伏指数显著负相关，与折断弯矩显著正相关，两品种趋势一致。【结论】遮阴下，烯效唑通过降低内源生长素和赤霉素，使得基部节间长度缩短，提高内源细胞分裂素，减小细胞大小和长宽比，增加细胞致密程度，机械组织细胞层数和维管束鞘细胞数目，大、小维管束数目和面积、机械组织厚度相应增加，从而改善了弱光胁迫下杂交籼稻茎秆机械强度和抗倒伏性。

为筛选燕麦(Avena sativa)种子生产适宜的生长调节剂,增强燕麦抗倒伏性,提高种子产量,设计不同水平多效唑[0.6 g·L~(-1)_ (P1)、0.9 g·L~(-1)_ (P2)和1.2 g·L~(-1)_ (P3)]、矮壮素[3.0 mL·L~(-1) (C1)、4.0 mL·L~(-1) (C2)和5.0 mL·L~(-1) (C3)]和缩节胺[3.0 mL·L~(-1) (M_1)、3.5 mL·L~(-1) (M_2)、4.0 mL·L~(-1) (M_3)]处理,研究了各水平燕麦植株生长发育、抗倒伏性和种子产量及其相关性状的变化。结果表明:与不施对照(CK)相比,多效唑、矮壮素、缩节胺都可以降低燕麦植株高度,促进茎粗增长,其中效果最明显的M_3处理株高较CK降低21.88%,M_2处理茎粗较CK增加22.67%;3种调节剂都可以使燕麦第2节间长度缩短,抗折力增加,M_3第2节间长度较CK缩短21.52%,抗折力较CK提高36.36%;3种调节剂都可以有效促进燕麦穗粒数,千粒重和种子产量的增加,缩节胺喷施效果最好,缩节胺3个水平M_1、M_2、M_3种子产量较CK增长4.63%、16.54%、21.00%。综合分析说明,本研究中缩节胺可以有效提高燕麦抗倒伏力,提高燕麦种子产量,缩节胺4.0 mL·L~(-1) (M_3)在燕麦种子生产中效果最好。

【目的】研究种植密度和喷施乙烯利对夏玉米木质素代谢与抗倒伏性能的调控机理,探讨密度和乙烯利对夏玉米抗倒伏性能的作用机制。【方法】选用夏玉米品种浚单20(XD20)为试验材料,设置60 000株/hm2(低密度,L)、75 000株/hm~2(中密度,M)和90 000株/hm~2(高密度,H)3个种植密度,于7叶期(V7)分别对不同处理玉米植株喷施清水或乙烯利,研究密度和乙烯利对植株形态、第三节间显微结构、木质素代谢和产量等影响。【结果】乳熟期(milking stage,R3),与低密度处理(LCK)相比,高密度处理(HCK)第三茎节节间长度增加19.75%,茎粗、穿刺强度、小维管束数目、小维管束面积和皮层厚度分别降低8.00%,43.46%,20.41%,26.92%和22.05%;木质素含量、PAL活性、4CL活性、CAD活性和POD活性分别降低24.04%、33.81%、10.92%、49.06%和20.78%。R3时期,与HCK相比,高密度喷施乙烯利处理(HE)第三茎节节间长度降低40.70%,茎粗、穿刺强度、小维管束数目、小维管束面积和皮层厚度分别提高14.22%,66.10%,22.71%,22.11%和35.96%;木质素含量、PAL活性、4CL活性、CAD活性和POD活性分别提高28.28%、30.74%、13.01%、59.26%和16.99%。【结论】随种植密度的增加,夏玉米抗倒伏性能降低。喷施乙烯利后,夏玉米茎秆强度和木质素代谢能力增强,抗倒伏性能增强,最终产量增加。在本试验条件下,浚单20种植密度为90 000株/hm2时喷施乙烯利对木质素代谢和抗倒伏性能的改善作用最显著,产量最高。

【目的】阐明氯化钾(KCl)对玉米木质素代谢的影响,探讨和揭示KCl对提高玉米茎腐病抗性的机制。【方法】通过田间试验与室内分析相结合,研究了KCl对玉米不同抗性品种在接种禾谷镰刀菌(Fursarium graminearum)前后茎基部髓组织木质素含量的影响以及相关酶活性的变化。【结果】抗病品种吉单180茎基部髓组织原生木质素含量低于感病品种吉单327,但诱导木质素高于感病品种;而施用KCl则可降低原生木质素含量,增加诱导木质素含量。抗病品种茎基部髓组织苯丙氨酸解氨酶(PAL)和酪氨酸解氨酶(TAL)活性高峰出现时间均早于感病品种。虽然KCl降低了接种前玉米茎基部PAL、TAL和过氧化物酶(P...

为探寻使黑麦(Secale cereale)抗倒伏性增强,并能获得较高种子产量的矮壮素喷施浓度,本研究通过在黑麦拔节期对其喷施不同浓度矮壮素(0,0.1%,0.2%,0.3%,0.4%),研究其对黑麦抗倒伏性和种子产量的影响。结果表明,矮壮素喷施浓度为0.3%和0.4%时,黑麦株高降低约30cm,节间缩短,基部第2节间的外径增粗,抗折力增强,钾和可溶性总糖含量增加,氮含量减少,抗倒伏指数增大,同时种子产量显著高于对照(不喷施矮壮素),增产1 500kg·hm-2(P<0.05)。黑麦种子产量与株高和氮含量极显著负相关(P0.05)。从经济效益和环保的角度出发,喷施浓度为0.3%的矮壮素既可以增加产量又可以减少矮壮素用量,为黑麦进行种子生产的适宜用量。本研究在一定程度上解决了黑麦由于倒伏引起的种子产量低的问题,为黑麦种子生产提供了理论依据。

【目的】测定不同抗倒伏能力甜荞品种在不同时期的茎秆木质素含量及其相关合成酶基因表达量,探讨甜荞茎秆木质素合成积累的关键时期及其关键酶基因,为甜荞抗倒伏育种提供理论依据。【方法】用简并引物扩增得到基因CAD、CCR、F5H、COMT和CCOAOMT的部分CDS序列,在NCBI数据库中进行比对分析;用紫外分光光度法测定4个不同抗倒性甜荞品种在分枝期、盛花期和乳熟期茎秆基部第2节间木质素含量;用荧光定量PCR(qRT-PCR)方法分析木质素合成途径中9个相关基因PAL、4CL、C4H、C3H、CAD、CCR、F5H、COMT和CCOAOMT的表达,用2-△△CT法计算其相对表达量。用Microsof...

【目的】研究施氮对水稻茎秆抗倒伏能力的影响及其与茎秆形态性状和力学性状的关系及其作用机理,为水稻抗倒高产栽培调控提供依据。【方法】以常规籼稻银晶软占为材料,设置4个氮水平,进行大田试验,研究施氮对水稻茎秆基部节间形态和力学性状的影响及其与倒伏指数的关系。【结果】施氮影响水稻茎秆的形态和力学性状。随着施氮量的增加,株高增加,重心上移,基部节间长度增加,节间充实度下降,抗折力和弹性模量减小,茎秆倒伏指数增加,抗倒伏能力下降。倒伏指数与株高、重心高度及基部节间长度呈正相关,而与基部节间充实度、抗折力及弹性模量呈负相关,且相关系数大多达到显著或极显著水平。倒伏指数与单位面积有效穗数和每穗总粒数呈显著或...

为明确小麦茎秆基部第2节形态及结构特征与抗倒伏关系，发掘抗倒伏关键茎秆形态指标及数量性状基因座位点(QTL)。以120份RILs家系为研究材料，分别测定2020,2021年茎秆强度及基部第2节间长度、茎粗、壁厚、纤维素含量和木质素含量等指标，开展多元回归分析，并结合55K SNP芯片进行QTL定位分析。结果表明，茎秆强度与基部第2节间茎粗和壁厚呈显著或极显著(P<0.01)正相关(P<0.05),与基部第2节间纤维素含量和木质素含量呈极显著正相关(P<0.01)。多元回归分析表明，基部第2节间纤维素含量是影响小麦茎秆强度的关键指标。基于55K芯片关联分析结果，在1A、1D、2B、2D、4D、5A、5B、5D和7B等染色体上共检测到19个与茎秆性状相关的QTLs,解释了7.67%～65.33%的表型变异。在1D染色体上，与标记AX-110771095和AX-109431570连锁的QTL位点同时控制基部第2节间长、壁厚及纤维素含量3个性状，解释了7.96%～10.76%的表型贡献率。

倒伏是水稻栽培中普遍存在的突出问题,发生倒伏不仅会导致减产,造成稻米品质下降,而且会影响收获作业效率和损失率,增加作业成本。水稻茎秆力学特性是决定水稻抗倒伏能力的重要因素之一。为研究鸭稻共育种植模式对水稻茎秆抗倒伏性的影响,通过对比鸭稻共育和常规插秧两种种植模式,分别测定了关键生育期稻田土壤的养分含量和水稻地上、地下部生物量;采用三点弯曲试验测试了水稻在幼穗形成期、抽穗期、黄熟期3个生长阶段的茎秆折断力,研究鸭稻共育种植模式对水稻抗倒伏性能的影响。结果表明:与常规插秧种植模式相比,在水稻灌浆期,鸭稻共育土壤的有机质、碱解氮、速效钾和速效磷含量分别增加26.07%、15.97%、41.24%和18.25%,水稻地上、地下部分生物量分别增加26.11%和29.88%,差异均达到显著性水平。在水稻幼穗形成期之前,两种种植模式水稻茎秆的倒伏指数差异不显著;在水稻幼穗形成期、抽穗期和黄熟期,鸭稻共育水稻茎秆的折断力比对照分别提高13.65%、33.51%和36.09%,倒伏指数分别降低4.86%、5.42%和8.16%,在抽穗期和黄熟期差异性显著。说明鸭稻共育在一定程度上可增强水稻茎秆的物理强度,提高水稻植株的抗倒伏能力。该研究为解决水稻倒伏问题提供了一定理论依据,为其他作物的抗倒伏研究提供方法借鉴。

以豫南砂姜黑土区冬小麦–夏玉米轮作体系下的玉米为研究对象，基于大田试验，采用小麦、玉米周年轮作模式，在前茬冬小麦季设置6个有机肥替代化肥氮处理，即T0(0)、T20(20%)、T40(40%)、T60(60%)、T80(80%)和T100(100%)，玉米季各小区均正常施用化肥，在玉米吐丝期测定玉米抗倒伏相关表观性状、力学指标，在玉米拔节期、吐丝期、成熟期测定土壤可溶性氮含量，在玉米成熟期测定产量及其构成因素。结果表明：与T0相比，有机肥替代化肥氮处理的玉米吐丝期的株高、重心高度、穗位高度及穗位系数均无显著变化；第3、4、5节间直径、节间干物质质量、单位茎长干物质质量、压碎强度和抗倒指数增加；T60处理能显著提高玉米茎秆抗倒指数；在玉米拔节期、吐丝期、成熟期，有机肥替代不同比例化肥氮处理的土壤可溶性氮含量均有不同程度的增加，均以T60处理的含量最高；有机肥替代化肥氮处理的玉米产量、百粒质量均有所增加，T60处理的玉米产量增加了15.61%。可见，前茬有机肥替代化肥氮能够提高后茬玉米的抗倒伏性及产量，以有机肥替代60%化肥氮的效果最好。

以豫南砂姜黑土区冬小麦–夏玉米轮作体系下的玉米为研究对象，基于大田试验，采用小麦、玉米周年轮作模式，在前茬冬小麦季设置6个有机肥替代化肥氮处理，即T0(0)、T20(20%)、T40(40%)、T60(60%)、T80(80%)和T100(100%)，玉米季各小区均正常施用化肥，在玉米吐丝期测定玉米抗倒伏相关表观性状、力学指标，在玉米拔节期、吐丝期、成熟期测定土壤可溶性氮含量，在玉米成熟期测定产量及其构成因素。结果表明：与T0相比，有机肥替代化肥氮处理的玉米吐丝期的株高、重心高度、穗位高度及穗位系数均无显著变化；第3、4、5节间直径、节间干物质质量、单位茎长干物质质量、压碎强度和抗倒指数增加；T60处理能显著提高玉米茎秆抗倒指数；在玉米拔节期、吐丝期、成熟期，有机肥替代不同比例化肥氮处理的土壤可溶性氮含量均有不同程度的增加，均以T60处理的含量最高；有机肥替代化肥氮处理的玉米产量、百粒质量均有所增加，T60处理的玉米产量增加了15.61%。可见，前茬有机肥替代化肥氮能够提高后茬玉米的抗倒伏性及产量，以有机肥替代60%化肥氮的效果最好。

为探索密植玉米群体茎秆质量改善，抗倒伏能力提高的技术途径和措施，大田滴灌条件下研究了不同肥料配施对夏玉米生长发育及与茎秆质量、抗倒伏相关的农学性状和力学性状的影响。试验设置５个肥料配施处理：仅施氮肥（Ｎ）、氮配施磷肥（Ｎ＋Ｐ）、氮配施钾肥（Ｎ＋Ｋ）、氮配施４种微肥（Ｎ＋４Ｍ）、氮配施磷钾和４种微肥（Ｎ＋Ｐ＋Ｋ＋４Ｍ），并以传统施肥方式（全部肥料一次性底施）为对照（ＣＫ）。结果表明，与传统施肥相比，滴灌配施钾肥显著增加了玉米干物质积累量和籽粒产量，各器官干物质积累分配模式也得以优化，同时控制株高和重心高度、缩短基部节间、增加基部节间的直径、干质量从而使单位长度干质量显著增加。玉米茎秆的抗弯曲力、．．．

【目的】旨在筛选四川丘陵带状机播小麦高产抗倒的株行配置方式。【方法】采用二因素裂区设计,主区为品种,选用紧凑型川农27和半紧凑型绵麦367,副区为带宽2 m和种植密度150×104hm-2固定情况下的7种行数和行距配置方式,即每带种植5行和行距20 cm+20 cm+20 cm+20 cm(CK,传统"双三零"模式)、每带3行和行距30 cm+30 cm(F3-1)、每带3行和行距35 cm+35 cm(F3-2)、每带3行和行距40 cm+40 cm(F3-3)、每带4行和行距20 cm+20 cm+20 cm(F4-1)、每带4行和行距20 cm+30 cm+20 cm(F4-2)以及每带...