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作物光合效率对逆境适应及提高途径研究进展

植物生理学报 2024年第8期60卷 1229-1240页

作者：饶德民董青松程彤于德彬亓立强赵婧闫晓燕孟凡钢张伟吉林省农业科学院大豆研究所大豆国家工程研究中心长春130033 农业农村部大豆机械化生产重点实验室黑龙江大庆163319 吉林省种子管理总站长春130021

光合作用作为主要驱动力维持着地球植物的生长。虽然我们在调控光合作用的生理生化及分子调控机制研究中取得了一些进展,但我们对复杂多变的自然环境下光合作用调控机理的认知仍然有限,因此光合作用在作物中改善程度较低,甚至可能远未... 详细信息

光合作用作为主要驱动力维持着地球植物的生长。虽然我们在调控光合作用的生理生化及分子调控机制研究中取得了一些进展,但我们对复杂多变的自然环境下光合作用调控机理的认知仍然有限,因此光合作用在作物中改善程度较低,甚至可能远未达到其生物极限。本文详细概述了限制光合效率的非生物胁迫因素(高温、盐碱和干旱),讨论了提高作物光合效率的途径,并展望光合作用改善的未来前景,以期为作物光合改良新目标的确立以及光合作用在提高作物产量方面的发展提供系统全面的参考。

关键词：光合作用胁迫光合效率作物产量

大豆品种改良过程中光合特性及产量性状对种植密度的响应

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中国油料作物学报 2024年第5期46卷 1058-1067页

作者：丁树启程彤饶德民王弼琨孟凡钢于德彬张鸣浩张伟吉林农业大学农学院吉林长春130118 吉林省农业科学院大豆研究所吉林长春130033

为深入探究大豆遗传改良过程中植株耐密性的动态变化,本研究选取了1940s-2020s育成的50个大豆品种为试验材料,分别设置了常规密度(20万株·hm^(-2))与高密度(30万株·hm^(-2)),综合分析1940s、1950s-1960s、1970s-1980s、1990s-2000s和2... 详细信息

为深入探究大豆遗传改良过程中植株耐密性的动态变化,本研究选取了1940s-2020s育成的50个大豆品种为试验材料,分别设置了常规密度(20万株·hm^(-2))与高密度(30万株·hm^(-2)),综合分析1940s、1950s-1960s、1970s-1980s、1990s-2000s和2010s-2020s大豆品种在不同密度下光合特性、茎秆抗倒能力、产量及产量构成的变化特征。结果表明:常规密度下,新改良品种(1990s-2000s和2010s-2020s)的光合特性、茎秆抗倒伏能力、产量及产量构成均高于早期品种(1940s、1950s-1960s和1970s-1980s)。而高密度下,新改良品种在生育后期的净光合速率较常规密度仅降低了3.25%和1.34%,叶面积指数显著(P于早期品种,植株稳定性增强。此外,高密下新改良品种的产量较常规密度显著(P于合理,从而保持较高的单株粒数和相对稳定的百粒重,显著提高了产量。

关键词：大豆密度品种改良耐密性产量

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植物生长调节剂在大豆中的应用

大豆科技 2024年第3期 33-38页

作者：冯艳玲赵婧于德彬张鸣浩丛博韬孟凡钢安图县农业环境与农村能源管理站吉林延边133600 吉林省农业科学院大豆研究所/大豆国家工程研究中心长春130033

植物生长调节剂可显著提升大豆产量,对保障国家粮食安全具有重要意义。文章综述大豆中应用的植物生长调节剂类型及常用植物生长调节剂研究现状,展望大豆化控发展前景,旨在为植物生长调节剂在大豆生产中的应用提供理论依据。

关键词：植物生长调节剂大豆多效唑烯效唑油菜素内脂乙烯利胺鲜酯

一种直流输电无功控制功能优化策略及应用分析

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电力系统保护与控制 2020年第1期48卷 181-187页

作者：周贵勇郝俊芳王胜赵丽莹史册王泽宇于德彬辽宁省电力有限公司检修分公司辽宁沈阳110000 许继电气股份有限公司河南许昌461000

目前在高压直流输电工程中,当整流站交流系统较弱而要求无功控制功能选择电压控制模式,或无功控制模式处于手动模式时,直流运行中无功控制功能因未配置系统无功平衡控制功能,导致出现交流系统无功越限或不足的问题。现提出一种直流输电... 详细信息

目前在高压直流输电工程中,当整流站交流系统较弱而要求无功控制功能选择电压控制模式,或无功控制模式处于手动模式时,直流运行中无功控制功能因未配置系统无功平衡控制功能,导致出现交流系统无功越限或不足的问题。现提出一种直流输电工程中无功控制功能的优化策略,并通过RTDS验证了该优化策略的可行性。该策略在高岭背靠背直流工程中实现了首次应用,在确保无功控制功能为手动模式或电压控制模式的同时消除了系统无功越限或不足的问题,提高了直流系统稳定运行效率。

关键词：高压直流输电无功控制无功越限电压控制模式优化策略高岭

烯效唑种子处理对大豆生物学效应和产量的影响

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分子植物育种 2023年第16期21卷 5557-5564页

作者：孙星邈安姝于德彬张伟吉林省农业科学院大豆研究所长春130033 吉林省农业科学院大豆国家工程研究中心长春130033

以‘吉育88’为材料,研究了不同浓度烯效唑干拌种、包衣和浸种对大豆种子生活力、生理性状、农艺性状等生物学效应和产量的影响。结果表明:经烯效唑处理后,大豆的一些农艺性状如株高、下胚轴长、叶面积和节间长度下降,而比叶重和下胚轴... 详细信息

以‘吉育88’为材料,研究了不同浓度烯效唑干拌种、包衣和浸种对大豆种子生活力、生理性状、农艺性状等生物学效应和产量的影响。结果表明:经烯效唑处理后,大豆的一些农艺性状如株高、下胚轴长、叶面积和节间长度下降,而比叶重和下胚轴粗上升,同时,一些生理性状如光合速率和叶面积指数下降,叶绿素含量和水势上升。在三种处理方式中,浸种处理大大降低了大豆的发芽率、发芽指数和出苗率,进而影响了产量;包衣处理增产不显著;在干拌种处理中,当烯效唑有效浓度为6 mg/kg时,显著增产7.4%,因而烯效唑干拌种的最佳处理浓度为6 mg/kg。

关键词：大豆烯效唑生物学效应干拌种包衣浸种

磷供应水平对大豆不同生育期磷铁比及光合效率的调节

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植物营养与肥料学报 2021年第4期27卷 665-674页

作者：赵婧于德彬孟凡钢张鸣浩饶德民丛博韬闫晓艳邱强张伟吉林省农业科学院大豆研究所/大豆国家工程研究中心吉林长春130033

【目的】明确磷(P)不同供应水平对大豆生理性状的影响及其基因型差异,以及这些性状对单株粒重的影响,为磷肥的合理施用提供理论依据。【方法】水培试验以Hoagland营养液为基础,设置4个磷供应水平处理,分别为0 (CK)、100、500和1000μmo... 详细信息

【目的】明确磷(P)不同供应水平对大豆生理性状的影响及其基因型差异,以及这些性状对单株粒重的影响,为磷肥的合理施用提供理论依据。【方法】水培试验以Hoagland营养液为基础,设置4个磷供应水平处理,分别为0 (CK)、100、500和1000μmol/L。供试大豆为6个磷高效基因型和6个磷低效基因型。在大豆生长的始花期、结荚初期测定叶片光合性能和磷、铁浓度,在成熟期测定籽粒磷铁含量及单株籽粒重。对光合性能数据与铁、磷浓度进行典型相关性分析,利用单株粒重建立逐步回归方程并进行通径分析。【结果】CK处理的磷高效和磷低效基因型大豆植株在始花期的初始荧光(Fo)值极显著高于其他处理;P 100μmol/L处理极显著提高了两类基因型大豆始花期的PSⅡ实际光化学效率(Φ_(PSⅡ)),有助于提高其光能转化率,因而单株粒重均较高。相比于P 100μmol/L处理,磷高效和磷低效基因型大豆结荚初期叶片中的铁浓度及其铁/磷值都随着磷供应量的增大而降低。相比于P 100μmol/L处理,P 500和1000μmol/L处理下,磷高效基因型单株粒重并没有显著上升,而磷低效基因型单株粒重则下降。此外,结荚初期两个基因型大豆叶片的SPAD值在P 100μmol/L处理下达到峰值,鼓粒初期叶片SPAD值与磷高效和磷低效基因型大豆单株粒重均有正效应。【结论】磷供应水平影响大豆叶片中的P/Fe值,进而影响着叶片光合效率。无论磷高效还是低效基因型大豆品种,较低的磷供应水平(100μmol/L)可调节始花、结荚初期和鼓粒期的叶绿素含量,进而调控代谢过程有利于最终籽粒的形成。过高的磷供应水平无益于大豆单株粒重的增加,还可能产生负作用。

关键词：磷施用水平大豆磷铁比典型相关性分析通径分析

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铁胁迫下大豆光合和磷/铁性状对磷素的响应

应用生态学报 2021年第5期32卷 1768-1776页

作者：赵婧孟凡钢于德彬张鸣浩饶德民丛博韬闫晓艳张伟邱强吉林省农业科学院大豆研究所/大豆国家工程研究中心长春130033

为了明确低铁胁迫下磷素用量对大豆光合和磷/铁性状的影响及基因型差异,为磷、铁肥的合理施用提供理论依据,以前期筛选的6个磷高效基因型和6个磷低效基因型大豆为供试材料,设4个P∶Fe配比处理,分别为0∶30、30∶30、150∶30和300∶30(μ... 详细信息

为了明确低铁胁迫下磷素用量对大豆光合和磷/铁性状的影响及基因型差异,为磷、铁肥的合理施用提供理论依据,以前期筛选的6个磷高效基因型和6个磷低效基因型大豆为供试材料,设4个P∶Fe配比处理,分别为0∶30、30∶30、150∶30和300∶30(μmol·L^(-1)),对大豆叶绿素荧光特性和磷、铁利用率进行了测定,利用单株粒重建立逐步回归方程并进行通径分析,通过因子得分综合评价磷高效和磷低效基因型对不同P∶Fe处理的响应。结果表明:基因型效应、P∶Fe处理效应和两者互作效应对始花期(R1)光系统Ⅱ的相对电子传递速率(ETR)、光系统Ⅱ吸收的能量用于耗散为热量的比例(NPQ)、光系统Ⅱ吸收的能量用于进行光化学反应的比例(qL)的影响均达显著水平。典型相关分析表明,磷高效大豆基因型完熟期(R8)籽粒磷利用率与R1期光合速率呈负相关;磷低效大豆基因型R8期籽粒铁利用率与R1期NPQ呈正相关关系,而与R1期qL呈负相关关系;R1期PSⅡ实际光化学效率(ΦPSⅡ)与磷高效基因型呈负相关,而与磷低效基因型呈正相关,这表明R1期ΦPSⅡ可以作为鉴定低铁条件下不同磷效率大豆基因型的一个重要指标。利用因子得分综合评价发现,磷高效基因型表现为随着磷水平的上升而先降后升,而磷低效基因型则为先升后降,但两者拐点均出现在P∶Fe为30∶30处理下,这表明在低铁条件下P∶Fe为30∶30可以作为鉴定不同磷效率基因型的一个临界值。因而,在低铁地区种植磷高效大豆基因型时,磷肥的施用量至少要大于1∶1 (P∶Fe);而种植磷低效基因型时,磷肥的施用量不宜超过1∶1 (P∶Fe)。

关键词：叶绿素荧光特性磷利用率铁利用率磷:铁

不同磷效率大豆农艺性状与磷/铁利用率对磷素的响应

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作物学报 2021年第9期47卷 1824-1833页

作者：赵婧孟凡钢于德彬邱强张鸣浩饶德民丛博韬张伟闫晓艳吉林省农业科学院大豆研究所/大豆国家工程研究中心吉林长春130033

土壤中磷含量与植物铁的吸收密切相关,为研究供铁充足条件下不同P∶Fe配比对不同磷效率基因型大豆农艺性状和磷/铁利用率的影响,本文以前期筛选到的磷高效和磷低效大豆品种为试验材料,采用沙培方式和裂区设计研究不同P∶Fe比对大豆生物... 详细信息

土壤中磷含量与植物铁的吸收密切相关,为研究供铁充足条件下不同P∶Fe配比对不同磷效率基因型大豆农艺性状和磷/铁利用率的影响,本文以前期筛选到的磷高效和磷低效大豆品种为试验材料,采用沙培方式和裂区设计研究不同P∶Fe比对大豆生物学性状的影响及基因型差异,并利用因子得分综合评价磷高效和磷低效基因型对不同P∶Fe处理的响应,以解析农艺性状与大豆体内磷/铁利用率的关系,从而为磷、铁肥合理施用提供理论依据。结果表明:(1)R5期,磷高效基因型在各处理下的株高、茎粗、根干重和地上部干重增长相对较快,且均大于磷低效基因型;磷高效和磷低效基因型在P∶Fe比为100∶100处理下的R5期单株根干重较低,而百粒重较大。此外,磷高效和磷低效基因型的籽粒磷利用率在P∶Fe比为1000∶100时降至最低。(2)典型相关分析表明,磷高效基因型R5期的茎粗与叶片铁利用率呈正相关关系,而磷低效基因型R5期的地上部干重与叶片磷利用率呈负相关关系。(3)R8期单株地上部干重和R3期叶片磷利用率的增加有助于磷高效基因型单株粒重的增加,而R3期单株根重的增加反而会导致磷高效基因型单株粒重的下降。R3期株高、R3期和R8期地上部干重的增加都有助于磷低效基因型单株粒重的增加,而R3期、R5期和R8期的茎粗以及R5期叶片铁利用率的增加反而导致磷低效基因型单株粒重下降。而且,R8期单株地上部干重对磷高效和磷低效基因型的直接正向贡献均最大。(4)利用因子得分综合评价发现,P∶Fe≤100∶100时,磷高效和磷低效基因型在P∶Fe比为100∶100处理下的综合表现最好;当P∶Fe≥500∶100时,磷高效和磷低效基因型在P∶Fe比为1000∶100处理下的综合表现最好。综上,鼓粒初期可以作为筛选不同磷效率基因型的一个重要时期。在铁供应充足情况下,应考虑到土壤磷素累积和植酸对磷素效率影响问题,无论是磷高效还是磷低效基因型施P∶Fe比达到1∶1时整体表现最好。

关键词：磷高效磷低效农艺性状磷利用率铁利用率

氮磷钾缺失对不同基因型大豆生理及产量的影响

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分子植物育种 2023年

作者：董伟萍饶德民孟凡钢王宗倡程彤王弼琨于德彬赵婧张鸣浩闫晓燕张伟吉林省农业科学院大豆研究所国家大豆工程技术研究中心吉林分中心吉林农业大学农学院

大豆作为中国东北地区主要的粮食作物，产量较低，合理的施肥是提高作物产量的有效措施之一。为了探索不同基因型大豆生理及产量性状对氮、磷、钾缺失的响应，在公主岭生态试验区建立了大豆长期连作定位试验，以北方主推的4个不同基因... 详细信息

大豆作为中国东北地区主要的粮食作物，产量较低，合理的施肥是提高作物产量的有效措施之一。为了探索不同基因型大豆生理及产量性状对氮、磷、钾缺失的响应，在公主岭生态试验区建立了大豆长期连作定位试验，以北方主推的4个不同基因型大豆品种‘吉林30’、‘吉育86’、‘长农13’、‘杂交豆5号’作为试验材料，设置了氮磷钾全施(NPK)、缺钾(NP)、缺磷(NK)、缺氮(PK)及不施肥(CK) 5个处理，在大豆的R4期和R6期研究其叶绿素含量，在大豆的R6期分析其光合特性，在成熟期进行产量及产量构成因素和肥料贡献率的分析。本研究表明：各处理生理及产量指标均表现为，缺氮处理(PK与NPK)处理差异不显著，这可能与大豆的自身固氮作用有关，整体上不缺钾处理(NPK， PK和NK)下各指标显著较高，缺钾处理(NP和CK)较低。‘吉林30’和‘吉育86’在施PK肥表现最好，产量分别为1227.63 kg/hm2和1471.00 kg/hm2；‘长农13’和‘杂交豆5号’在施NPK肥表现最好，产量分别为1610.00 kg/hm2和1764.11kg/hm2。不同肥料的贡献率有着明显差异，在这三种肥料中，钾肥对作物的产量贡献最大，‘吉林30’钾肥的贡献率为13.0%，‘吉育86’钾肥的贡献率为10.3%，‘长农13’钾肥的贡献率为11.4%，‘杂交豆5号’钾肥的贡献率为7.7%。

关键词：缺失氮,磷,钾肥大豆生理特性产量性状