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1.
Jing-Nan ZOU Qi YU Xi-Jun JIN Ming-Yao WANG Bin QIN Chun-Yuan REN Meng-Xue WANG Yu-Xian ZHANG 《作物学报》2020,46(5):745-758
干旱胁迫降低大豆产量,探究提高大豆耐旱能力和降低产量损失的机制对大豆生产具有重要意义。施褪黑素能缓解干旱胁迫对植株生长的抑制和氧化损伤。本试验于2017—2018年研究叶面喷施褪黑素对干旱胁迫下大豆鼓粒期叶片光合、抗逆、碳氮代谢和产量的影响表明,外源褪黑素提高干旱胁迫下大豆叶片抗氧化酶活性,抑制活性氧的产生和细胞膜损伤,缓解干旱胁迫对光合能力的抑制,提高碳氮同化能力,最终缓解干旱胁迫造成的产量损失。与干旱胁迫相比,褪黑素处理下单株荚数、单株粒数和百粒重两年平均提高了2.9%、0.8%和17.2%,产量(单株粒重)平均提高了14.7%。 相似文献
2.
《作物学报》2021,(9)
鼓粒期是大豆碳氮代谢最复杂的阶段,干旱胁迫必然限制鼓粒期大豆碳氮同化、分配和转移,影响大豆产量的形成。在我们前期的研究中,明确了外源褪黑素对干旱胁迫下鼓粒期大豆抗旱和碳氮代谢的生理调控效应。本研究通过转录组和代谢组分析来确定褪黑素对大豆干旱条件反应的一些重要的碳氮代谢基因和途径。转录组分析表明,与干旱胁迫处理相比,正常供水和干旱胁迫下喷施外源褪黑素处理的大豆叶片共同上调和下调的基因分别有37个和493个。上调的基因中存在着直接和间接参与碳氮代谢的功能基因,包括正向调控的参与半胱氨酸合成、光合作用、碳水化合物代谢和葡萄糖代谢等途径关键基因。代谢组分析发现,与干旱胁迫处理相比,正常供水和干旱胁迫下喷施外源褪黑素处理的大豆叶片共同上调和下调的代谢物分别有17个和43个,上调的代谢物中绝大部分(14/17)属于氨基酸、脂质、有机酸和碳水化合物,进一步揭示了外源褪黑素能够提高大豆碳氮代谢与抗旱的能力。结合转录组和代谢组分析发现,褪黑素通过调节氨基酸代谢和淀粉蔗糖代谢途径,促进干旱胁迫下b-葡萄糖苷酶基因表达,提高了L-天冬酰胺和6-磷酸葡萄糖代谢物的含量,最终提高了大豆的抗旱性。 相似文献
3.
为探究褪黑素对干旱胁迫下大豆抗坏血酸–谷胱甘肽（AsA-GSH）循环的影响,以大豆品种绥农26为材料,采用盆栽称重法,设置3个处理,分别为正常供水（CK）、干旱胁迫（D）和干旱胁迫喷施褪黑素（D+M）。结果表明,与CK处理相比,D处理大豆叶片的超氧阴离子（O2-.）和过氧化氢（H2O2）含量显著提高,D+M处理相比D处理在干旱后15d时,O2-.和H2O2含量分别显著下降了18.09%和17.37%。在干旱胁迫后10d时,D+M处理相比D处理AsA和GSH含量分别显著提高了22.39%和15.30%。相比D处理,D+M处理单株粒重显著提高了9.20%。综上所述,外源褪黑素可以提高干旱胁迫下AsA-GSH循环的效率,缓解干旱胁迫对大豆造成的氧化损伤。 相似文献
4.
《华北农学报》2015,(Z1)
通过测定马铃薯生长发育及抗性生理相关指标,探究喷施硫酸钾对干旱胁迫下马铃薯植株生长发育及抗性生理的影响及其抗旱机理。以大西洋马铃薯为试验材料,在幼苗期叶面喷施不同浓度的硫酸钾,结果表明:干旱胁迫导致马铃薯幼苗叶片叶绿素含量和类胡萝卜素含量降低、抗氧化物酶活性和丙二醛(MDA)含量升高,渗透调节物质(脯氨酸和可溶性糖)含量升高,根系活力下降,马铃薯生长发育受到抑制;叶面喷施硫酸钾后,较未喷施硫酸钾的幼苗,叶片叶绿素和类胡萝卜素含量升高,渗透调节物质含量先升高后下降,抗氧化酶活性增强,K-1和K-2处理MDA含量下降,马铃薯株高、基径、地上部分重、根重、根长和薯重增加;通过叶面喷施不同量的硫酸钾,结果显示,以3.5 g/株硫酸钾对促进干旱胁迫下马铃薯生长发育和抗性生理效果最佳。说明通过叶面喷施方式增施适宜浓度的硫酸钾可以增强马铃薯植株对干旱胁迫的抗性,增加光合产物的积累,缓解干旱胁迫对马铃薯植株造成的伤害,促进植株的生长发育,提高马铃薯块茎的产量并改善块茎的营养与品质。 相似文献
5.
干旱胁迫下外源ABA对鼓粒期大豆产量及氮代谢关键酶活性的影响 总被引：3，自引：2，他引：1
通过研究鼓粒期外源脱落酸(ABA)在干旱胁迫条件下与氮素同化关键酶的关系,为大豆产量在实际生产中提供理论依据。采用2种不同类型的大豆为材料,在15%聚乙二醇(PEG-6000)模拟干旱条件下,于鼓粒期进行干旱胁迫处理(PEG)和干旱胁迫+喷施脱落酸处理(PEG+ABA),研究外源ABA在干旱胁迫下对大豆硝酸还原酶(NR)、谷氨酰胺合成酶(GS)和谷氨酸合成酶(GOGAT)活性的调控效应。试验结果表明,从鼓粒始期到鼓粒末期,在正常供水(CK)情况下,供试2个品种大豆叶片中NR和GS活性急剧降低,GOGAT活性呈先下降再上升趋势。与对照相比,PEG处理均降低叶片中NR、GS、GOGAT活性,在鼓粒后21天与CK、PEG+ABA处理产生显著差异,导致大豆籽粒产量较低。PEG+ABA处理叶片NR、GS和GOGAT活性高于PEG处理,差异显著;在鼓粒后28天和35天,其活性大小急剧上升,有利于大豆籽粒产量的形成。由此说明,外源ABA可以缓解逆境胁迫带来的伤害,同时可以促进氮代谢反应,从而控制叶片的衰老速度,提高籽粒产量。 相似文献
6.
干旱是黑龙江省最主要的农业气象灾害之一。为明确大豆对干旱的响应机制,利用田间控水试验,研究播种出苗期和开花结荚期大豆在各干旱胁迫等级下各性状的生育特点。结果表明,播种出苗期大豆在干旱胁迫下,出苗缓慢;株高和地上、地下干物质、株荚数、株籽粒重明显偏低,空荚率偏高,其中重度胁迫空荚率比无胁迫大豆高99%;开花结荚阶段大豆遭遇中度以上干旱,光合量减少,植株相对矮小,而空荚率高,其中重度胁迫比无胁迫高81%以上;大豆花荚期是水分的敏感期,即轻度干旱也会造成较差的产量表现。大豆播种出苗期遭遇干旱胁迫后产量偏低,主因是出苗率低、生育期短,株籽粒重低和空荚率高是次要原因;光合量少、株荚数与株籽粒重下降,且空荚率高是开花结荚期产量低的综合结果。 相似文献
7.
外源喷施植物生长调节剂对套作大豆碳氮代谢和花荚脱落的影响 总被引：1，自引：0，他引：1
《作物学报》2021,(4)
玉米–大豆带状套作模式下,玉米荫蔽会抑制大豆苗期生长、减少花荚数、降低产量,探究外源植物生长调节剂对大豆开花结荚和产量的调控效应对套作大豆生产具有重要意义。采用单因素随机区组设计研究套作大豆初花期叶面喷施6-苄基腺嘌呤(6-Benzylaminopurine,6-BA)、2-N,N-二乙氨基乙基己酸酯(diethylaminoethylhexanoate,DTA-6)、烯效唑(S3307)对花荚脱落、叶片碳氮代谢及产量形成的影响。结果表明,外源调节剂会增强盛荚期和鼓粒期叶片蔗糖合成酶(sucrose synthetase, SS)、蔗糖磷酸合成酶(sucrose phosphate synthase, SPS)及转化酶(invertase, Inv)的酶活性;提高始粒期茎、叶、荚果的可溶性糖含量,促进后期茎、叶中可溶性糖向荚果的转移。外源调节剂会增加始荚期叶片碳、氮含量,降低叶片C/N比值;增加始粒期叶片碳含量,减少氮含量,提高叶片C/N比值。外源调节剂会增加大豆开花结荚数,降低落荚数、落荚率及花荚脱落率,以DTA-6效果较好,其处理下2年大豆单株有效荚数和产量显著高于CK,较CK分别增加25.4%、41.3%和32.9%、37.6%。套作大豆初花期叶面喷施6-BA、DTA-6、S3307提高叶片SPS、SS和Inv酶活性,协调大豆各器官碳氮代谢动态平衡,促进大豆开花结荚、减少大豆落荚,显著提高大豆的单株有效荚数与产量,其中DTA-6的增产效果最好。 相似文献
8.
《作物学报》2021,(10)
为探究苗期(V1期)淹水胁迫对大豆生理特性和显微结构的影响及烯效唑(S_(3307))的缓解效应,以‘垦丰14’为材料,于V1期进行叶面喷施S_(3307),并于喷药后5d进行淹水处理,对淹水胁迫下大豆叶片和根系生理特性、下胚轴显微结构及S_(3307)的调控效应进行了测定和分析。结果表明,淹水胁迫会增加大豆下胚轴通气组织数量,随淹水胁迫时间延长,通气组织面积逐渐增大;S_(3307)能提高大豆对淹水逆境的适应性,增加通气组织数量和通气组织的面积,以应对淹水胁迫对植株造成的缺氧胁迫。与对照(CK)相比,淹水胁迫会增加叶片和根系中活性氧(ROS)和丙二醛(MDA)含量,并随胁迫时间延长而逐渐升高。在淹水胁迫前期会诱导酶促抗氧化防御系统活性的增强,引起渗透调节物质含量的增加,随胁迫时间延长,抗氧化酶活性和渗透调节物质含量均呈下降趋势。S_(3307)可促进叶片和根系中抗氧化酶活性的提高,抑制ROS和MDA含量的过量积累,并始终维持较高的渗透调节物质含量,减缓淹水胁迫造成的损伤。 相似文献
9.
幼苗期淹水胁迫及喷施烯效唑对小豆生理和产量的影响 总被引：1，自引：0，他引：1
为探究幼苗期淹水胁迫及喷施烯效唑(S3307)对小豆(Vigna angularis)生理代谢和产量的影响,本研究于2018—2019年以龙小豆4号和天津红为试验材料,盆栽条件下,苗期进行预喷施S3307,同时连续淹水处理5 d并每天取样,测定分析相关生理指标。结果表明,幼苗期淹水胁迫引起小豆叶片H2O2和MDA含量、脯氨酸和可溶性蛋白含量显著提高,ABA、IAA和SA含量显著提高,SOD、POD和CAT活性显著提高,淹水处理5 d导致龙小豆4号单盆产量显著下降8.40%~12.61%,天津红显著下降9.91%~10.01%。S3307具有抵御淹水胁迫的作用,能有效增加小豆叶片脯氨酸和可溶性蛋白含量,显著降低H2O2和MDA含量,能够显著提高SOD和POD活性以及SOD/POD、SOD/CAT,显著增加ABA和SA含量,并显著抑制IAA含量的上升。喷施S3307使淹水4 d的龙小豆4号产量显著提高2.85%~6.18%,使天津红淹水4 d的产量显著提高2.85%~3.95%。综上,淹水胁迫下,不同品种小豆在活性氧物质积累、膜质过氧化、抗氧化酶活性以及激素水平等方面的生理应激存在显著差异;喷施S3307能够有效缓解淹水胁迫对小豆生理和产量的影响。本研究结果为进一步研究小豆苗期抵御淹水胁迫的生理机制及提高淹水胁迫下小豆的产量提供理论依据。 相似文献
10.
以黑龙江省主栽红小豆品种珍珠红为供试材料,采用盆栽方式,分别在苗期、花荚期和鼓粒期喷施0（CK）、50、100和200μmol/L褪黑素,探讨外源褪黑素对红小豆生长、光合荧光特性和产量构成因素的影响。结果表明,与CK相比,50、100和200μmol/L褪黑素处理均能增加红小豆株高、叶面积和干物质积累,提高红小豆净光合速率、蒸腾速率、气孔导度、胞间CO2浓度、最大光化学效率和潜在光化学活性,且褪黑素浓度为100μmol/L时各指标提高幅度最大。在苗期、花荚期、鼓粒期喷施100μmol/L褪黑素处理的红小豆单株粒重分别为5.53、6.13和5.90g,与CK相比分别增加了6.3%、12.1%和9.5%。综上可知,红小豆花荚期喷施100μmol/L褪黑素增产效果最显著。 相似文献
11.
12.
采用叶面喷施调吡脲(N-(2-chloro-4-pyridyl)-N’-phenylurea,CPPU)处理,分析干旱胁迫下CPPU对小麦幼苗叶片蛋白质及各种生理生化指标的影响,以探讨CPPU提高小麦抗旱性的分子机制。以小麦品种河农822为材料,用聚丙烯酰胺凝胶电泳法(SDS-PAGE)研究喷施CPPU后幼苗叶片中蛋白质组变化情况;用常规方法检测过氧化物酶(POD)活性、可溶性蛋白、可溶性糖、脯氨酸和丙二醛(MDA)含量的变化。结果表明,经SDS-PAGE电泳技术发现,与对照相比,干旱胁迫下喷施CPPU后出现分子量为125,80,55,40,35,33,25 kDa等7条特异性条带,消失了30 kDa的电泳条带。与干旱对照相比,喷施CPPU后叶片中蛋白条带中多了40 kDa特异性条带,消失了30 kDa的电泳条带;并且在干旱胁迫下,喷施100 mg CPPU后使幼苗体内的POD活性提高37.06%,可溶性蛋白含量增加63.50%,可溶性糖含量增加87.51%,脯氨酸含量增加109.57%,MDA含量降低46.06%。与干旱对照相比,喷施CPPU的幼苗叶片中出现了一条特异性条带,消失了一条特异性条带,且在70 kDa和大约20 kDa处的蛋白含量明显高于2个对照,在32kDa和大约25 kDa处的蛋白含量下降。100 mg CPPU可促进干旱胁迫下幼苗体内的可溶性糖、可溶性蛋白和脯氨酸含量显著增加,POD活性显著提高,MDA含量降低。说明叶面喷施CPPU能够增强幼苗对干旱胁迫的适应性。 相似文献
13.
外源硒对谷子产量因子及硒含量的影响 总被引：5，自引：1，他引：4
《作物杂志》2017,(1)
对谷子叶面喷施亚硒酸钠,研究苗期、抽穗期和灌浆期喷施不同浓度硒对谷子产量及其构成因子的影响,以期确定亚硒酸钠的最佳喷施浓度和最佳喷施时期,为种植生产富硒谷子提供科学依据。以春播区常规种长农35号、夏播区品种冀谷20号和抗除草剂杂交谷子晋谷50号为试验材料,采用裂区设计,设置6个供硒水平,清水为对照,分别在谷子苗期、抽穗期、灌浆期进行叶面喷施亚硒酸钠。结果:与对照相比,适量的外源硒可以提高谷子产量,具体表现为随着施硒浓度的增加谷子产量先增加后减小,以喷Na_2SeO_3 67.84g/hm~2处理产量达到最大。抽穗期喷Na_2SeO_3 67.84g/hm~2处理晋谷50号、冀谷20号、长农35号产量与对照相比分别增加4.9%、4.6%和1.2%。喷施低浓度硒对产量构成因子有促进作用,过高浓度的外源硒抑制谷子生长发育,抽穗期穗长、穗粒重在喷Na_2SeO_3 33.92g/hm~2或/和67.84g/hm~2处理与对照差异显著,喷Na_2SeO_3 33.92g/hm~2处理的株高与对照差异达到显著水平;叶面喷施外源硒能够提高谷子子粒硒含量,且随着喷施硒浓度的增加谷子子粒硒含量增加。喷施时期对子粒硒含量的影响为灌浆期>抽穗期>苗期,在摄入硒的安全范围内,灌浆期喷施亚硒酸钠67.84g/hm~2,晋谷50号子粒硒含量达到0.297g/hm~2,比对照增加8.6倍。喷施合适剂量的亚硒酸钠可以提高谷子产量和硒含量且对产量构成因子有增益作用,叶面喷施亚硒酸钠67.84g/hm~2为最佳喷施用量。谷子抽穗期喷施硒对产量及构成因子有极大促进作用,灌浆期喷施硒可以显著提高谷子子粒硒含量。 相似文献
14.
干旱胁迫对春大豆根系保护酶活性的影响 总被引：2，自引：1，他引：1
大豆是需水较多的作物,明确阶段性干旱对大豆根系主要生理特性的影响,对于进行更好的水分管理具有重要的理论和实践意义。试验于2013年5月-10月以春大豆为材料,采用盆栽方法,测定V3期、R4期和R5期干旱条件下根系超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性,进行统计分析。结果表明,在干旱胁迫条件下大豆根系保护酶活性显著增加,其中SOD、CAT活性中度干旱处理重度干旱处理适宜水分处理,POD活性重度干旱处理中度干旱处理适宜水分处理,其差异均达到显著水平;重度干旱处理SOD(除R5期外)、POD、CAT活性黑农57显著大于绥农26,适宜水分条件下品种间没有明显差异。 相似文献
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干旱胁迫下外源油菜素内酯对玉米幼苗光合作用和D1蛋白的调控效应 总被引：1，自引：0，他引：1
为了揭示干旱胁迫下外源油菜素内酯对玉米幼苗光合作用的保护机制,采用溶液培养的方法,以驻玉309为试验材料,研究外源油菜素内酯(BR)预处理及20% PEG-6000模拟干旱胁迫后玉米幼苗的生长参数、叶绿素含量、光合参数、叶绿素荧光参数及D1蛋白含量的变化。结果表明,与干旱胁迫处理(PEG)相比,BR+PEG处理的玉米苗株高增加45.87%,根长增加20.56%,总干物质积累增加8.01%,叶片相对含水量提高4.50%,叶绿素a含量增加26.32%,光合参数(Pn、Gs、Ci、Tr)分别提高9.57%,38.23%,30.19%,28.12%,光合系统Ⅱ(ΦPSⅡ)活性提高了20.48%,最大光化学效率提高了0.66%,光合系统Ⅱ绝对电子传递速率(ETR(Ⅱ)和相对电子传递速率r ETR(Ⅱ))分别提高20.40%和31.02%;D1蛋白含量增加37.34%(P0.05)。说明在干旱胁迫条件下叶片喷施BR可以改善玉米幼苗的生长发育,减缓光合系统的损伤,促进D1蛋白质的稳定,从而提高玉米幼苗对干旱胁迫的适应性。 相似文献
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干旱对大豆生理及产量影响的研究 总被引：4，自引：0，他引：4
干旱对农业生产影响巨大,开展干旱胁迫对大豆生理及产量影响的研究,将为干旱地区大豆生产提供理论依据。利用塑料整理箱进行了干旱胁迫对大豆光合生理、叶片抗氧化物酶和渗透调节物以及生物量、产量影响的研究,土壤水分为干旱(45%~55%的田间土壤最大持水量)和湿润(80%~100%的田间土壤最大持水量,CK)2个水平,进行了2年的试验研究。结果表明,干旱胁迫使大豆净光合速率、气孔导度、蒸腾速率均明显下降,使水分利用率增加;干旱胁迫对大豆叶片过氧化酶(POD)和超氧化物歧化酶(SOD)含量无显著影响;干旱使大豆叶片丙二醛(MDA)含量、还原糖含量和可溶性总糖含量增加25.00%,47.09%和47.16%。干旱胁迫使大豆株高、节数、茎粗明显下降。干旱使大豆地上部分生物量明显下降,其中2013年下降39.4%,2014年下降69.6%。干旱使大豆籽粒产量明显下降,2013,2014年分别下降46.9%和81.6%。干旱胁迫下,大豆叶片气孔导度显著下降,使CO2供应受到严重影响,降低叶片净光合速率。干旱胁迫还会使大豆细胞膜结构造成一定的破坏,影响植物正常的光合作用,使大豆光合代谢产物下降。虽然大豆可以通过渗透调节物质来保持细胞的水分,但干旱仍然抑制了植株的正常生长,使大豆生物量和产量下降。 相似文献
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灰色关联综合评价法对夏玉米干旱胁迫调控指标的优选 总被引：1，自引：1，他引：0
《中国农学通报》2019,(13)
为获得合理的夏玉米灌溉控制指标,基于2年控制试验结果,借助加权灰色关联综合评价法对夏玉米的耗水量、产量和水分利用效率(WUE)进行综合性评价。结果表明,与各处理的实测产量、耗水量、WUE从高到低排序相比,产量、耗水量、WUE的单层次评价值位次基本相同,对于优选夏玉米的干旱胁迫控制指标具有可行性。随干旱胁迫程度的增加,产量、耗水量评价值呈减小趋势;WUE评价值呈先增加后减小趋势。多层次综合评价结果显示,WUE的权重最大。随干旱胁迫程度的增加,综合评价值呈减小趋势,相同生育期内轻旱胁迫处理表现最优。2年控制试验中,对照适宜水分处理最优,灌浆期轻旱处理次之,再次为苗期轻旱处理。考虑河南地区夏玉米生产实际,建议苗期、拔节期、抽雄期与灌浆期分别控制土壤水分下限保持在田间持水率的60%、70%、75%、60%以上时,可保证夏玉米节水稳产。该结论为河南省水资源高效利用提供理论参考。 相似文献
18.
为探究黑龙江地区大豆节水灌溉高产理论，采用盆栽控水方式，研究苗期（V1期）水分胁迫及复水处理对大豆绥农26（旱敏感）和黑农54（抗旱）叶片抗氧化特性及产量的影响。结果表明，与对照（正常供水，田间持水量的70%）相比，V1期不同程度水分胁迫及复水均可提高叶片抗氧化酶活性，其中绥农26在V1期控水15d后复水、田间持水量的60%处理（T1）下超氧化物歧化酶活性提高35.11%，黑农54在V1期控水15d后复水，田间持水量的50%处理（T2）下提高32.40%。同时，V1期不同程度水分胁迫导致各器官干物质积累量减少，但复水后快速增加，并高于对照，产生补偿效应。测产结果表明，V1期适度水分亏缺及复水有利于提高产量，2020年绥农26的T1处理产量最高，较对照提高30.10%，黑农54的T2处理产量最高，2021年产量变化趋势与2020年一致。因此，通过V1期适当程度控水后复水的方式可提高大豆产量。 相似文献
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为探究叶面喷施甜菜碱对夏玉米产量形成及抗氧化能力的调控作用,于2019—2020年在山东农业大学试验农场进行试验,选用京农科728 (Jingnongke 728, JNK)和登海618 (Denghai 618, DH)作为试验材料,设6月5日(early sowing date, E)、6月15日(normal sowing date, N)和6月25日(late sowing date, L) 3个播期,拔节期(V6)和大喇叭口期(V12)两次叶面喷施10 mmol L–1甜菜碱(leaf-spraying glycine betaine, GB)、等量清水(control check, CK)两种处理方式。结果表明,与喷施清水相比,JNK和DH喷施甜菜碱后的产量增幅分别为3.05%～12.81%和2.08%～7.83%。较对照处理,2019年,JNK品种3个播期(E、N和L)甜菜碱处理的总小花数,分别增加5.09%、4.70%和2.27%,DH品种变化不显著; 2020年DH品种分别增加8.28%、3.95%和4.81%, JNK品种变化不显著; 2个品种2年穗粒数的增幅为0.... 相似文献