为明确氮素营养对玉米光合作用影响的可能机制,在河北农业大学标本园进行了田间试验。试验设4个施氮水平,分别为0,112.5,225和337.5 kg/hm2。对穗位叶光合作用参数的系统测定表明,在试验设计的施氮量范围内,氮肥提高了穗位叶叶片的Pn、叶绿素含量和可溶性蛋白质含量、延迟了叶绿素和可溶性蛋白质的分解。各测定时期,施用氮肥的处理,其叶片的Hill反应活力、PEPCase活性均高于对照,并且施氮肥越多,各项光合参数值的增加幅度越大,表观光合速率对氮肥的反应与各项光合生理生化指标的反应基本一致。说明氮肥通过调节光合电子传递能力和光合羧化酶的活性而影响表观光合速率的高低。

从高产施肥的角度,研究了不同氮、磷、钾肥用量对旱作春玉米穗位叶净光合速率(Pn)、气孔导度(Cond)、胞间CO2浓度(Ci)、蒸腾速率(Tr)等光合指标的影响。结果表明:各施肥条件下,穗位叶全展后期Pn、Cond随玉米生育期的推进呈现逐渐下降的变化趋势,而Ci、Tr则呈先降低后增加的趋势。不同氮、磷、钾用量对穗位叶4个光合指标的影响也较明显:穗位叶全展前期,Pn、Cond、Ci和Tr均随施氮、磷水平的提高而增加,而随钾肥水平的提高,Cond、Ci、Tr均降低;而后期,表现出适宜氮、磷、钾施肥量有提高光合能力的优势,即氮、磷、钾养分缺乏或过量均会使后期光合能力降低。可见,适宜的氮、磷、钾用量(...

为了揭示干旱半干旱区夏玉米品种对干旱胁迫的光合生理响应机制,以3个常用夏玉米品种(浚单20、津北288和迪卡667)为研究对象,分别对其实施不同程度的干旱胁迫处理(对照CK,轻度胁迫LD和重度胁迫HD),利用便携式光合作用系统Li-6400测定了叶片净光合速率-光合有效辐射强度响应(Pn-PAR)和净光合速率-细胞间隙二氧化碳浓度响应(A-Ci),并利用便携调制叶绿素荧光仪MINI-PAM测定了叶绿素荧光参数对光合有效辐射强度的响应。结果发现:3个玉米品种,Pn与气孔导度(Gs)随光合有效辐射强度增加的变化规律相似,干旱胁迫程度的增加,Pn-Gs响应关系左移;无论何种处理,Pn下降的同时Ci值不变或升高;重度胁迫(HD)显著降低了3个品种的初始羧化效率(CE)和光合能力(Amax);与对照相比,干旱胁迫(包括LD和HD)降低了浚单20和迪卡667 2个品种的非光化学淬灭系数(qN)和调节性能量耗散的量子产量(Y(NPQ))2个指标的响应,增大了非调节性能量耗散的量子产量(Y(NO))的响应值;仅在重度胁迫(HD)下,津北288的光化学淬灭系数(qP)降低;与对照相比,在轻度胁迫(LD)下,津北288的最大净光合速率(Pmax)和初始量子效率(AQY)有少许提高。相对于其他2个品种,津北288在轻度干旱胁迫条件下可降低qQ,增大Y(NO)来维持高的Pmax和AQY,这些结果不仅表明津北288具有较强的干旱胁迫耐受性,且能为作物耐旱性品系的筛选提供技术参考。

在玉米生育期间进行灌水和施用钾肥,对玉米果穗叶片的叶绿素含量、光合强度和玉米籽粒灌浆及最终的籽粒产量均有明显的促进作用;灌水与施用钾肥之间有一定的互作效应;钾肥(K2O)的适宜施用量在90~135 kg/hm2为宜。

以郑单958为材料,研究不同施肥时期对穗位上平均叶夹角、叶向值、叶面积指数等植株冠层形态指标与叶片净光合速率、叶绿素SPAD值等光合性能的影响,是通过氮肥调控,构建高效冠层。结果表明:施氮量为180 kg/hm2时氮肥一次性基施的处理和施氮量为75 kg/hm2时氮肥8叶展一次性施入的处理穗位上叶夹角较小,茎粗相对适中,叶向值较大,吐丝期和灌浆中期单株叶面积较大,叶面积指数发展动态合理,符合高产玉米植株形态特征,同时叶片SPAD值较大,并且在灌浆中期中上层叶片净光合速率下降较少。说明施肥过早或过晚均不利于冠层结构的优化从而影响植株的光合性能。

种植方式是影响玉米光合生理特征的重要因素。在大田条件下,以玉米品种北育288和先玉335为研究材料,分析了3种不同种植方式(P1,宽窄行170 cm+30 cm;P2,宽窄行90 cm+40 cm;CK,匀垄65 cm)对玉米穗位叶叶片的SPAD值、叶绿素荧光动力学、净光合速率的影响。结果表明,不同种植方式中,2种不同基因型玉米穗位叶叶片SPAD值间存在差异,宽窄行种植方式表现出明显优势;叶绿素荧光参数Fo在P1和P2中均大于CK;Fm和Fv/Fm在关键的生育时期差异显著,表现为宽窄行P1和P2大于CK;3种模式中,P1和P2中净光合速率显著高于CK。结果表明,相对于传统种植方式,宽窄行种植方...

为了解不同环境光强下鲜食型玉米光合作用特性的变化及其对产量的影响,比较不同鲜食型玉米品种间的差异,以糯玉米香白糯和超甜玉米粤甜3号为材料,采用人工遮光的方法模拟不同的光照强度,分别于苗期、灌浆期测定玉米叶片的净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、叶绿素荧光参数(Fv/Fm和ΦPSⅡ)、光合色素(Ch1 a,Ch1 b和Car)含量,并观测收获时的产量构成。结果表明,遮光使玉米叶片的光合速率和蒸腾速率显著降低,但品种间差异不显著。两品种玉米叶片的Fv/Fm在苗期和灌浆期均随光强的减弱而增加,ΦPSⅡ在苗期随光照的减弱而增加,但在灌浆期随光强减弱是递减的;在相同光强环境下,苗期香白糯的Fv/Fm和...

为探明夏玉米适宜种植方式的光合生理机制，采用裂区试验设计研究了种植密度（９．３万，８．１万，６．９万，５．７万株／ｈｍ～２）、空间布局（等行距１穴１株，等行距１穴３株和宽窄行１穴３株）以及它们的交互作用对夏玉米郑单９５８开花后不同生育时期（开花期、抽丝期、灌浆前期、灌浆后期和完熟期）净光合速率及其相关性状的影响。结果表明：宽窄行１穴３株能显著降低夏玉米开花期和完熟期穗位叶净光合速率，而８．１万株／ｈｍ～２密度下的净光合速率不受空间布局的影响；等行距１穴１株空间布局下，种植密度不会显著影响穗位叶净光合速率。种植密度、空间布局以及它们交互作用对类胡萝卜素含量影响显著。等行距１穴３株空间布局下，９．．．．

以郑单958为材料,研究了不同浓度氯化钾浸种对衰老玉米种子的萌发和萌发种子抗氧化酶活性、脱氢酶活性、丙二醛(MDA)含量、可溶性糖和可溶性蛋白含量的影响。结果表明,0.1~10.0 mmol/L氯化钾处理,能提高玉米种子的发芽势、活力指数和单株幼苗干质量,还提高了种子萌发时抗氧化酶和脱氢酶活性,降低了MDA含量,增加了可溶性糖、可溶性蛋白的含量。这说明氯化钾处理提高了玉米种子萌发期间的抗氧化水平,减缓了脂质过氧化作用,维持了质膜结构的完整性,加快了种子萌发时的物质代谢速率,这可能是钾处理促进衰老玉米种子萌发的生理机制。

利用开顶式气室研究了大气O3浓度升高对玉米(Zea mays L.)叶片光合作用、籽粒品质以及产量的影响。结果表明,整个生长季内,与对照相比,在高浓度O3(80 nmol/mol)条件下,玉米叶片的净光合速率、气孔导度、蒸腾速率显著下降(p<0.05),而胞间CO2浓度先降低后升高并达到极显著水平(p

揭示不同密度型高产品种玉米叶片光合特性及施肥对光合特性的影响。采用田间试验以具有高产潜力的玉米品种郑单958和东单90为材料,研究了不同施肥条件下高产玉米品种生育后期穗位叶光合生理特性的影响。结果表明:随着生育期的推进,光合速率(Pn)、气孔导度(Cond)降低,胞间CO2(Ci)浓度升高,叶绿素含量(SPAD值)和可溶性蛋白则呈先升高后降低的趋势;NPK处理下各测定时期两品种玉米的产量、光合速率(Pn)、气孔导度(Cond)、叶绿素含量和可溶性蛋白含量均最高;其中东单90品种各光合生理参数均比郑单958高。施氮肥能延缓叶片衰老,提高光合速率,施钾肥明显提高CO2传输能力。NPK施肥能促进Pn...

[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。

氮素水平影响玉米的产量和生理特性,合理施用氮素与获得较高产量和改善生理性状有密切关系。本研究从玉米植株形态、干物质积累、非结构碳水化合物、叶片光合特性、品质和产量等方面阐述氮素水平对玉米产量生理的影响。

【目的】阐明玉米叶片衰老过程中叶片叶绿素降解与光合作用光反应活性的关系,为选育长效光合持续期的作物品种提供理论基础。【方法】本研究使用保绿型玉米品种"齐319"(Q319)和早衰型玉米品种"黄早4"(HZ4)为材料,在严格控制环境因素的条件下,用乙烯利诱导离体叶片衰老,通过快速叶绿素荧光诱导动力学曲线分析(OJIP test)和820 nm光吸收曲线技术,研究衰老过程中叶片叶绿素含量、光合速率、光系统1(PSI)和光系统2(PSII)光化学活性的变化,并分析光化学活性下降与叶绿素降解的关系。【结果】在衰老过程中,与保绿品种相比,早衰品种HZ4叶片的光能吸收能力、能量的转化效率以及PSI和PSI...

【目的】研究超高产春玉米群体冠层结构和功能特性,揭示超高产形成的生理机制,为春玉米超高产栽培提供理论依据。【方法】以金山27为供试品种,设超高产栽培(SHY)和普通高产栽培(CK)2个处理,于2009年和2010年连续2年的田间试验,测定超高产春玉米冠层结构及生理指标的变化规律。【结果】与普通高产栽培相比,超高产栽培春玉米叶面积指数大,在生育期上表现为吐丝之后更为明显,在叶位上表现为棒三叶最为突出;不同叶位的叶倾角超高产栽培均小于普通高产栽培,而叶向值均大于普通高产栽培,在棒三叶表现最为明显;随着生育时期的推移,超高产栽培与普通高产栽培光合势的差幅增大;吐丝期和乳熟期,两种栽培模式间净光合速率...