枸杞光合特性评价及高光效指标筛选     

何昕孺  王玉静  李妍颖  张波  黄婷  尹跃  段淋渊  秦垦  戴国礼 《西北农业学报》2022,(7):893-901

通过对枸杞种质的光合特性进行综合评价,以期筛选出高光效种质,为枸杞品种选育提供参考依据。采用大田试验,连续2 a对76份枸杞种质材料的光合气体交换参数、叶片物理性状指标进行测定,利用主成分分析、层次分析法、聚类分析法对枸杞种质的光合特性进行综合评价,筛选出合理的高光效评价指标。结果表明：枸杞种质间净光合速率、气孔导度、胞间CO₂浓度、蒸腾速率、水分利用率、叶面积、叶鲜质量、叶干质量均存在极显著差异,其中气孔导度、叶鲜质量、叶干质量、比叶重、叶面积的变异系数大,为46.3%~57.6%,胞间CO₂浓度、水分利用率的变异系数小,在10.9%～27.4%。利用主成分分析,提取到3个主成分,累计贡献率达86.88%,具有代表性,筛选出净光合速率、气孔导度、胞间CO₂浓度、蒸腾速率、叶面积、叶鲜质量、比叶重作为评价指标,通过层次分析法得出权重值依次为蒸腾速率＞比叶重＞叶鲜质量＞气孔导度＞叶面积＞净光合速率＞胞间CO₂浓度。通过聚类分析将76份材料划分为3种类型,低光效型6个,中等光效型51个,高光效型19个。利用判别分析对聚类结果重新进行分类,只有1个材料被误判,总误判率为1.32%,判对的概率为98.68%,分类结果可靠,可为后续新品种选育提供材料。  相似文献   

药用植物厚朴 TRAP 标记的开发和利用     

李落叶  邓苗  黄少彬  李樨  杨童童  柯碧英 《广东农业科学》2022,49(7):21-27

【目的】探明种植密度对积雪草光合特性、产量和品质的影响,为积雪草的高产优质人工栽培 提供理论依据。【方法】采用单因素完全随机区组试验设计的方法,设置 3 万、6 万、12 万、16 万、25 万株 / hm2 5 个不同种植密度,利用便携式光合测定系统 Li-6400 测定积雪草叶片的光合参数,通过 HPLC 测定药材中 积雪草苷与羟基积雪草苷的质量分数。【结果】种植密度对积雪草的分枝数、单株干质量、茎粗、叶片厚度、 叶柄长、叶长与、叶宽等形态指标均无显著影响。随着种植密度的增加,积雪草叶片的叶绿素含量、净光合速 率（Pn）、气孔导度（Gs）、胞间 CO2 浓度（Ci）、蒸腾速率（Tr）均呈先升高后降低的变化趋势;Pn 在密度 12 万株 /hm2 时最高,为 15.24 μmol CO2 /（m2 ·s）,但与 6 万株 /hm2 密度无显著差异;在 6 万株 /hm2 密度下, 叶绿素 a、叶绿素 b、叶绿素总量、Gs、Ci、Tr 均达到最大值,均显著高于其他密度。积雪草的鲜质量、干质 量、折干率均随着种植密度的增加呈先升高后降低的变化趋势,以 6 万株 /hm2 最高,分别为 21.44 t/hm2 、4.20 t/ hm2 、19.60%,均显著高于其他密度处理。不同种植密度的积雪草苷与羟基积雪草苷总质量分数为 1.95%~2.73%, 均远超过《中国药典》2020 年版的规定（0.8%）;随着种植密度的增加,积雪草苷与羟基积雪草苷的质量分数 均呈先缓慢上升再下降的变化趋势,以 6 万株 /hm2 的积雪草苷与羟基积雪草苷质量分数总和最高、达 2.73%。 相关性分析结果显示,Tr 与药材鲜质量之间呈显著正相关,而药材干质量则与 Tr、Gs 等光合参数以及叶绿素总 量均呈显著正相关。【结论】积雪草大棚栽培最适宜的种植密度为 6 万株 /hm2 ,合理密植能有效增强积雪草的 光合特性和光合效率,进而提高药材产量与品质。  相似文献   

叶用莴苣叶片对LED脉冲光的光合响应模型及光能利用     

虞慧彬  徐晓东  牟孙涛  白雅晖  李洋  武永军  杨振超 《中国农业大学学报》2022,27(8):93-105

为探究LED脉冲光对作物光合特性的影响,探讨在不影响作物正常生长的前提下如何进一步降低能耗,提高照光效率,选用叶用莴苣(Lactuca sative L.)为试验材料,设置5个占空比水平(20%、40%、60%、80%和100%)和14个频率水平(1、2、4、8、16、32、64、128,256、512、1 024、2 048、4 096和8 192 Hz),共计70个处理,以连续光(占空比100%)为对照,探讨不同形式脉冲光对叶片净光合速率(Pn)的影响,并构建脉冲光占空比和频率与净光合速率之间的响应模型。通过对模型边际效应、交互作用以及光能利用率(LUE)的分析得出:占空比和频率都对 Pn 增长有促进作用,随着占空比和频率的增加,Pn也随之增加并最终趋于稳定状态直至与连续光处理的Pn无显著差异;占空比越高,叶用莴苣叶片的Pn达到饱和的频率越低;当Pn达到饱和状态时,脉冲光下的LUE要显著高于连续光。综上,占空比20%、频率512 Hz为最佳占空比与脉冲光频率组合。该结果可为优化LED植物节能补光灯光源参数设计及研发提供理论支撑。  相似文献   

黄绿叶突变体冀麦5265yg的光合生理特性分析     

郑伟  师筝  龙美  廖允成 《中国农业科学》2021,54(21):4539-4551

【目的】叶色突变体是研究叶绿素合成、叶绿体发育和光合作用的理想材料,探索小麦黄绿叶突变体的光合生理特性,旨在阐明其光合作用调控机理,为小麦黄绿叶突变体的进一步利用奠定基础。【方法】以野生型冀麦5265和突变体冀麦5265yg为试验材料,对叶色表型进行观察,采用分光光度计和试剂盒法测定色素含量和酶活性,并利用Li-6400便携式光合仪和PAM100叶绿素荧光仪进行光合气体交换参数和叶绿素荧光参数测定。【结果】表型观察和色素含量结果表明,突变体苗期叶片表现为黄绿色,抽穗后叶片逐渐转变为淡绿色。遮阴处理可以使叶片颜色部分复绿,但比野生型略浅,属于光诱导转绿型突变体。突变体叶绿素a和叶绿素b含量显著低于野生型,叶绿素a/b的比值升高,为典型的叶绿素缺乏型突变体;光响应曲线和CO₂响应曲线显示,突变体的表观量子效率（AQY）、光饱和点（LSP）、最大净光合速率（P_n-max）、光补偿点（LCP）、暗呼吸速率（Rd）、羧化效率（CE）和饱和CO₂浓度（I_-sat）显著高于野生型,说明突变体叶片的光合机构稳定,强光下光合速率更高;光合气体交换参数和叶绿素荧光动力学参数表明,突变体的净光合速率（P_n）、蒸腾速率（T_r）、气孔导度（G_s）、光化学量子效率（F_v/F_m）、实际光化学效率（ΦPSII）和光化学淬灭系数（qP）显著高于野生型,说明其具有较强的光能转化和CO₂固定能力;突变体的超氧化物歧化酶（SOD）和过氧化氢酶（CAT）活性均高于野生型,丙二醛（MDA）含量下降,可溶性糖和可溶性蛋白含量升高,说明抗氧化酶系统通过清除氧自由基降低了氧化损伤,突变体叶片细胞膜损害减轻,抗逆性增强;突变体的核酮糖-1,5-二磷酸羧化酶/加氧酶（Rubisco）活性显著低于野生型,磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶（PEPC）活性显著高于野生型,推测C₄ 途径光合酶PEPC活性的升高可能是突变体具有较高净光合速率的原因之一。花后遮阴以及外源喷施抗坏血酸AsA和二硫苏糖醇DTT处理表明,突变体对光强变化更敏感、叶片内AsA含量及叶黄素循环效率更高。【结论】黄绿叶突变体冀麦5265yg叶片气孔导度明显改善、热耗散降低、C₄途径光合酶活性升高,是其光合速率提高的主要原因。该结果为小麦叶色突变体高光合特性的分子调控机制研究奠定基础。  相似文献   

种植密度对玉米-大豆带状间作下大豆光合、产量及茎秆抗倒的影响   总被引：2，自引：0，他引：2  

程彬  刘卫国  王莉  许梅  覃思思  卢俊吉  高阳  李淑贤  AliRAZA  张熠  IrshanAHMAD  敬树忠  刘然金  杨文钰 《中国农业科学》2021,54(19):4084-4096

【目的】阐明玉米-大豆带状间作下大豆植株冠层在不同种植密度下的光环境变化规律,明确种植密度对间作大豆叶片光合特性、产量形成及茎秆抗倒的影响,为构建寡日照地区间作大豆合理群体密度提供理论参考。【方法】本研究以大豆（川豆-16）和玉米（正红-505）为试验材料。采用双因素随机区组设计,主因素为种植方式,设玉米-大豆带状间作和大豆带状单作2个水平,副因素为大豆的3个种植密度（PD1=17株/m²,PD2=20株/m²,PD3=25株/m²),研究种植密度对间作大豆冠层内部光环境变化、叶片光合特性、植株生长动态、田间倒伏率及产量构成等的影响。【结果】2年结果表明,在玉米-大豆带状间作系统中,大豆生长中后期受高位作物玉米遮荫和自荫性增加的影响,其植株群体冠层内部的光合有效辐射（PAR）、叶面积指数（LAI）、叶片光合能力、分枝数及产量显著降低,但受玉米影响的程度因大豆种植密度的不同而不同。在间作模式下,PD1和PD2处理的大豆植株群体冠层光合有效辐射比PD3处理分别增加了45.4%和24.8%,净光合速率分别增加了46.1%和12.3%,单株有效荚数分别增加了53.2%和27.2%,单株分枝数分别增加了270.4%和140.9%,田间倒伏率分别降低了50.3%和19.3%。相关性分析发现,间作大豆的田间倒伏率与冠层内部光合有效辐射、叶片净光合速率、茎秆抗折力、茎叶干物质比、单株分枝数及单株有效荚数呈显著负相关,与株高、叶面积指数和单株无效荚数呈显著正相关。【结论】在玉米-大豆带状间作模式下,20株/m²的大豆密度（PD2）有利于创造良好的群体冠层内部光环境,降低植株田间大豆倒伏率,增加光合产物积累,从而提高大豆产量。  相似文献   

养分专家系统推荐施肥对夏玉米生理特性及产量的影响   总被引：2，自引：1，他引：1       下载免费PDF全文

王丹丹  李岚涛  韩本高  张倩  盛开  王宜伦 《农业资源与环境学报》2022,39(1):107-117

为探究养分专家系统推荐施肥对夏玉米生理特性的影响,于2019年6月—10月在河南省鹤壁市、新乡市两地同步开展肥效田间试验,设置农户施肥(FP)、经验施肥(ST)、养分专家推荐施肥(NE)、在NE基础上施用缓控释肥(RNE,50％包膜氮肥,施肥量同NE)、在NE基础上不施氮肥(NE-N)、在NE基础上不施磷肥(NE-P)、在NE基础上不施钾肥(NE-K)共7个处理.以夏玉米浚单22为试验品种,于关键生育时期测试叶片叶绿素、冠层光合有效辐射、光合速率和叶片解剖结构,并于成熟期测定产量,分析计算肥料利用特征,研究不同施肥措施对夏玉米产量和光合生理特性的影响.结果 表明:基于养分专家系统的推荐施肥(NE、RNE)处理较肥料减施状态下(NE-N、NE-P、NE-K)处理分别增产28.69％、23.23％、22.89％,较FP平均增产16.62％、11.40％.氮、磷、钾合理施用有效降低叶片胞间CO2浓度、提高净光合速率,并且对叶片解剖结构和叶绿素含量具有积极影响,光合有效辐射分量在夏玉米整个生育期内对产量的影响较大.进一步研究表明,NE处理氮、磷、钾肥料利用率平均为29.63％、15.23％、40.55％,肥料农学效率分别是11.95、22.59、24.49 kg?kg-1.综上可知,氮磷钾合理施肥显著改善夏玉米生育期叶片的光合性能,提升肥料利用率,促进干物质的合成,提高了夏玉米产量.  相似文献   

减施氮肥对芝麻农艺性状、光合特性及产量的影响     

高桐梅  李丰  苏小雨  王东勇  田媛  张鹏钰  李同科  杨自豪  卫双玲 《中国农业科技导报》2022,24(6):176-188

为研究减施氮肥对芝麻农艺性状、光合及产量的影响,以郑太芝4号为试验材料,在大田设置不施氮肥（N0）、减施氮肥（75 kg·hm^-2,N1）、常规氮肥（150 kg·hm^-2,N2）和高施氮肥（225 kg·hm^-2,N3）共4个处理,系统研究不同处理下芝麻在苗期、现蕾期、初花期、盛花期、终花期和成熟期植株叶片的光合特性及收获期的农艺性状和产量、品质等。结果表明,与N2处理相比,N1处理的主茎果轴长度、单株蒴数、单蒴粒数、千粒重无显著变化;株高显著下降;单株产量略微增加,但未达到显著水平;经济系数增加6.10%。N0处理的株高、主茎果轴长度、单株蒴数、单蒴粒数、千粒重、单株产量和经济系数较N2分别显著降低15.89%、12.70%、25.67%、6.38%、10.00%、40.15%和16.43 %。从干物质积累来看,N1处理的根干重、叶干重、茎干重、蒴果皮干重、总干物质重和粒蒴比与N2处理差异不显著;N0处理的根干重、茎干重、蒴果皮干重、总干物质和粒蒴比重较N2分别显著降低19.40%、25.40%、28.40%、27.57%和9.83%。从光合特性来看,N1处理的净光合速率（net photosynthetic rate,P_n）、蒸腾速率（transpiration rate,T_r）、水分利用率（water use efficiency, WUE）、气孔导度（stomatal conductance,G_s）和胞间CO₂浓度（intercellular CO₂ concentration,C_i）与N2处理差异不显著;N0处理的P_n和WUE分别较N2处理降低8.15%和8.52%。综上所述,氮肥减施50%对芝麻农艺性状、产量性状及光合特性无显著影响,为芝麻高产、高效栽培提供了理论指导与技术支撑。  相似文献   

氮磷钾配比对西红花光合作用及叶绿素荧光的影响     

朱娇  杨柳燕  周琳 《西北农林科技大学学报(自然科学版)》2022,50(9):111-118

【目的】研究西红花光系统PSⅡ对不同氮磷钾配比的响应和适应机制。【方法】以20~25 g/球的西红花为试验材料,施用氮（N）磷（P）钾（K）配比分别为30-10-10（T1）、20-20-15（T2）和10-30-20（T3）3种水溶肥,分别测定不同处理西红花叶片长度、叶绿素含量、净光合速率（P_n）、胞间二氧化碳浓度（Ci）、气孔导度（Gs）、蒸腾速率(Tr)和叶绿素荧光诱导动力学参数,分析不同氮磷钾配比对西红花光合作用及叶绿素荧光的影响。【结果】T1和T2处理可以促进西红花叶片生长和叶绿素积累,缓解叶片衰老变黄,整体效果显著优于T3处理。与T1、T2处理相比,T3处理西红花叶片光合结构受损,导致P_n、Gs、Tr降低,Ci增加,显著抑制了PSⅡ性能指数（PI_abs）,降低了叶片PSⅡ活性反应中心单位面积吸收的光能（ABS/CS_m）、单位面积电子传递的能量通量（ET_o/CS_m）和单位面积捕获的用于还原Q_A的能量（TR_o/CS_m）,增加了单位面积耗散能量（DI_o/CS_m）,引起原初光化学反应最大量子产率（φ_Po）、电子传递的量子效率（φ_Eo）、PSⅠ受体侧末端电子受体还原的量子效率（φ_Ro）降低,导致PSⅡ反应中心实际光能捕获效率降低,叶片生长势减弱且提前衰老变黄。【结论】高氮型水溶肥（N-P-K为30-10-10）有利于促进西红花高效生长,提高西红花光合作用和光能捕获效率。  相似文献   

西瓜后绿突变体光合特性分析     

徐铭  高美玲  郭宇 《西北农林科技大学学报(自然科学版)》2022,50(3):91-96

【目的】分析西瓜后绿突变体的光合特性,为进一步探究西瓜叶色后绿机制及将叶色标记应用于杂交育种提供理论依据。【方法】以田间发现的西瓜叶色后绿突变体63第三节位（Ⅰ时期）黄化叶片、第九节位（Ⅱ时期）绿色叶片及绿叶品系Liu-2相同节位叶片为材料,测定其光合色素（叶绿素a（Chl a）、叶绿素b（Chl b）、类胡萝卜素（Caro）、总叶绿素（Chl））含量、光合参数（净光合速率（P_n）、气孔导度（G_s）、胞间CO₂浓度（C_i）、蒸腾速率（T_r））和荧光动力学参数（初始荧光产量（F₀）、最大荧光产量（F_m）、最大光化学效率（F_v/F_m）、实际光化学效率（F_v′/F_m′）、实际光化学量子效率（Φ_PSⅡ）、光化学淬灭系数（qP）、电子传递效率（ETR））,并进行比较分析。【结果】与Ⅰ时期相比,在Ⅱ时期,正常绿叶品系Liu-2叶片中的Chl a、Chl b、Caro、Chl及Chl a/Chl b差异不显著,但Caro/Chl显著降低了2.7%;后绿突变体63叶片中的Chl a、Chl b、Caro及Chl表现出极显著差异,较Ⅰ时期分别增加177.7%,251.9%,92.0%和171.1%,而Caro/Chl极显著降低了29.2%。Liu-2的P_n、G_s、T_r分别提高133.1%,41.0%和7.3%,C_i减少16.0%;后绿突变体63的P_n、G_s、T_r分别提高1 213.7%,49.6%和17.3%,C_i减少19.3%。与Ⅰ时期相比,Ⅱ时期Liu-2的F₀减少4.9%,F_m、F_v/F_m、F_v′/F_m′、Φ_PSⅡ、qP、ETR分别增加8.0%,3.0%,33.9%,77.2%,32.2%和77.2%;63的F₀、F_m、F_v/F_m、F_v′/F_m′、Φ_PSⅡ、qP、ETR分别增加78.1%,124.1%,6.6%,25.3%,70.0%,34.5%和68.5%,63转绿后F₀、F_m的增加程度大于Liu-2。【结论】西瓜后绿突变体63-Ⅰ时期光合色素过低,导致幼叶黄化;Ⅱ时期光合色素含量大幅提高,使叶色逐渐由黄转绿。在此过程中其Chl含量提高,光能捕捉能力增强,荧光产量增加,最终光合能力得以恢复。  相似文献   

遮荫弱光对甜瓜产量及光合特性的影响   总被引：1，自引：0，他引：1  

阿布都克尤木·阿不都热孜克  张龑  王威  颜国荣  赵连佳  古丽米拉·艾克拜尔 《新疆农业科学》2021,58(6):1064-1070

【目的】研究遮荫弱光对甜瓜光合特性、产量和品质的影响,分析遮荫弱光影响甜瓜的生理机制过程。【方法】以新疆当地3个甜瓜品种为材料,设置适度遮荫、轻度遮荫和不遮荫3个处理,测定光合指标、SPAO值和果实产量与品质,数据运用SPSS 19.0软件分析。【结果】与正常光照相比,遮荫弱光造成甜瓜叶片SPAD值、气孔导度(G_s) 、净光合速率(P_n)和蒸腾速率(T_r)迅速降低,胞间CO₂浓度(C_i)上升,甜瓜果肉中的可溶性固形物、可溶性糖、可溶性蛋白含量、折光糖和VC含量均下降。卡拉库塞的相关指标变化幅度较其力甘和比谢克沁小。【结论】不同甜瓜品种对遮荫弱光胁迫的适应性亦不同。甜瓜在轻度遮荫和重度遮荫环境下,其光合性能下降,光合产物累积能力及输出能力受阻,最终甜瓜产量和品质亦随遮荫程度加深而显著降低(P<0.05)。  相似文献