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Effects of Elevated Ozone Concentration on Starch and Starch Synthesis Enzymes of Yangmai 16 Under Fully Open-Air Field Conditions

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Journal of Integrative Agriculture 2013年第12期12卷 2157-2163页

作者： ZHANG Ru-biao HU Hai-juan ZHAO Zheng YANG Dan-dan ZHU Xin-kai GUO Wen-shan ZHU Jian-guo kazuhiko kobayashi Key Lab of Crop Genetics and Physiology Jiangsu Province/Wheat Research InstituteYangzhou University State Key Laboratory of Soil and Sustainable Agriculture Ministry of Science and Technology/Institute of Soil SciencesChinese Academy of Sciences Graduate School of Agricultural and Life Sciences The University of Tokyo

O3 is not only greenhouse gas but also a primary gaseous contaminant in the *** has long-lasting effects on crop growth,yield and quality,and brings a series of ecological and environmental problems.A free-air controlled enrichment（FACE） system was applied to study the effect of elevated ozone concentration on activities of key enzymes of starch synthesis of Yangmai 16 in *** main-plot treatment had two levels of O 3 ：ambient level（A-O 3） and 50% higher than ambient level（E-O 3）.The main results were that accumulation rate of amylose,amylopectin and starch were represented in a single peak curve,and their content and accumulation amount rose *** O 3 elevation decreased the accumulation rate of amylose,amylopectin and starch amylase,reduced the accumulation amount of amylopectin and starch,and decreased the content of amylopectin and starch,but increased the content of *** the increase of O 3 concentration,the enzyme activity of grain granule-bound starch synthase（GBSS）,soluble starch synthase（SSS） and starch branching enzyme（SBE） decreased after *** activities of GBSS and SSS had highly significant correlations with amylose,amylopectin and starch accumulation rate,and the activity of SBE had significant correlations with these *** the O 3 elevation decreased the activity of key enzymes of starch synthesis,which led to the variation of starch synthesis.

关键词： O3 FACE wheat starch activity of enzymes

Nitrogen-regulated effects of free-air CO2 enrichment （FACE） on methane emissions from paddy rice fields

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Nitrogen-regulated effects of free-air CO2 enrichment （FACE...

近地层高臭氧浓度对水稻生长发育影响研究进展

中国气象学会2006年年会“大气成分与气候、环境变化”分会场

作者： kazuhiko kobayashi KAZUYUKI INUBUSHI KLAUS BUTTERBACH-BAHL National Institute for Agro-Environmental Sciences 3-1-3 Kannondai Tsukuba Ibaraki 305-8604 Japan Chiba University 648 Matsudo Matsudo Chiba 271-8510 Japan Institute for Meteorology and Climate Research Karlsruhe Research Center Krueckbahnstrasse 19 D-82467 Garmisch-Partenkirchen Germany

Using the free-air CO2 enrichment (FACE) techniques, we carried out a three-year mono-factorial experiment in temperate paddy rice fields of Japan (1998-2000) and a three-year multi-factorial experime

关键词： Methane, Free-air CO2 enrichment, FACE, Carbon dioxide, Emission, Rice paddy, Wetland, Nitrogen, Organic carbon, Greenhouse gas

来源： cnki会议评论

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cnki会议

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应用生态学报 2008年第4期19卷 901-910页

作者：杨连新王余龙石广跃王云霞朱建国 kazuhiko kobayashi 赖上坤扬州大学江苏省作物遗传生理重点实验室扬州225009 中国科学院南京土壤研究所土壤与农业可持续发展国家重点实验室南京210008 Dept.of Global Agricultural Sciences Graduate School of Agricultural and Life SciencesUniversity of Tokyo1-1-1 YayoiBunkyo-kuTokyo 113-8657Japan

臭氧（O3）被认为是最主要的空气污染物之一．目前地球对流层大气中平均O3浓度已经从工业革命前的38nl·L^-1（25～45nl·L^-1，夏季每天8h平均）上升到2000年的50nl·L^-1，悲观估计到2100年近地层O3浓度将上升到80nl·L^-1．水稻是世... 详细信息

臭氧（O3）被认为是最主要的空气污染物之一．目前地球对流层大气中平均O3浓度已经从工业革命前的38nl·L^-1（25～45nl·L^-1，夏季每天8h平均）上升到2000年的50nl·L^-1，悲观估计到2100年近地层O3浓度将上升到80nl·L^-1．水稻是世界上最重要的粮食作物，准确评估近地层O3浓度升高对水稻生长发育的影响具有重要意义．本文从叶片伤害特征、光合作用、水分关系、生育期、物质生产与分配、叶片膜保护系统、籽粒产量及产量构成因素等方面，系统收集和整理了气室条件下（包括封闭气室、开放式气室）高O3浓度对水稻生长发育影响的研究进展，并对该领域有待深入研究的方向进行了展望．

关键词：全球变化臭氧(O3) 水稻生长发育

臭氧胁迫使两优培九倒伏风险增加——FACE研究

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生态学报 2011年第20期31卷 6098-6107页

作者：王云霞王晓莹杨连新李潘林朱建国 kazuhiko kobayashi 王余龙扬州大学江苏省作物遗传生理重点实验室/农业部长江中下游作物生理生态与栽培重点开放实验室扬州225009 中国科学院南京土壤研究所南京210008 Department of Global Agricultural Sciences Graduate School of Agricultural and Life SciencesUniversity of Tokyo

近地层臭氧(O3)浓度升高使作物生长发育受到抑制进而使产量下降,但O3胁迫条件下作物抗倒性状的变化及其可能原因均不清楚。FACE(Free Air gas Concentration Enrichment)试验在很少扰动的自然农田实施,其特有的空间优势为研究这一问题... 详细信息

近地层臭氧(O3)浓度升高使作物生长发育受到抑制进而使产量下降,但O3胁迫条件下作物抗倒性状的变化及其可能原因均不清楚。FACE(Free Air gas Concentration Enrichment)试验在很少扰动的自然农田实施,其特有的空间优势为研究这一问题提供了最好的机会。依托全球唯一的稻田臭氧FACE技术平台,以杂交稻两优培九为供试材料,设置大气背景O3浓度和高O3浓度两个水平首次对这一问题进行了实验研究。结果表明:高O3浓度使水稻抽穗期单茎(去除叶鞘)倒5、倒4和倒3节间的平均倒伏指数分别增加25%、16%和14%,使抽穗后35 d对应节间倒伏指数分别增加13%、12%和2%,除抽穗后35 d倒3节间外均达显著或极显著水平;高浓度O3使水稻抽穗期和抽穗后35 d植株倒5、倒4和倒3节间的抗折力和弯曲力矩均下降,前者降幅明显大于后者;高O3浓度对抽穗期和抽穗后35 d倒5、倒4、倒3和倒2和倒1节间的长度和粗度影响较小,但使各节间单位长度鲜重和干重一致下降,以单位长度干重降幅更大;高O3浓度使结实期倒5、倒4、倒3、倒2和倒1节间可溶性糖和淀粉含有率均下降,抽穗后35 d降幅大于抽穗期。以上数据表明,未来高浓度臭氧环境条件下两优培九结实期的倒伏风险明显增加,这主要与基部节间抗折能力明显削弱有关,而后者可能又与节间充实程度下降有关。

关键词：水稻臭氧(O3) FACE(Free Air gas Concentration Enrichment) 倒伏

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近地层臭氧浓度升高对杂交稻颖花形成的影响

应用生态学报 2009年第3期20卷 609-614页

作者：杨开放杨连新王云霞石广跃赖上坤朱建国 kazuhiko kobayashi 王余龙扬州大学/江苏省作物遗传生理重点实验室江苏扬州225009 中国科学院南京土壤研究所南京210008 Department of Global Agricultural Sciences Graduate School of Agricultural and Life Sciences University of Tokyo 1-1-1 Yayoi Bunkyo-ku Tokyo 113-8657 Japan

依托全球唯一的稻田开放式空气中臭氧浓度增高系统平台,以汕优63和两优培九为供试材料,设置大气背景臭氧浓度和高臭氧浓度(比大气背景臭氧浓度高50%)两个浓度水平,研究FACE条件下高O3浓度对杂交稻颖花形成的影响.结果表明:高O3浓度使汕... 详细信息

依托全球唯一的稻田开放式空气中臭氧浓度增高系统平台,以汕优63和两优培九为供试材料,设置大气背景臭氧浓度和高臭氧浓度(比大气背景臭氧浓度高50%)两个浓度水平,研究FACE条件下高O3浓度对杂交稻颖花形成的影响.结果表明:高O3浓度使汕优63和两优培九每穗颖花数分别减少28朵和34朵,下降幅度分别为15%和13%.从稻穗构成看,高O3浓度胁迫下杂交稻每穗颖花数减少主要与每穗2次枝梗颖花数明显减少有关,对每穗1次枝梗颖花数的影响较小,因此高O3浓度胁迫下水稻每穗1次枝梗颖花数占全穗的比率增加,每穗2次枝梗颖花数占全穗的比率降低.从颖花形成看,高O3浓度胁迫下杂交稻每穗颖花数下降主要是颖花(特别是2次颖花)的分化受到抑制所致,而颖花的退化数不增反降.上述结果表明,采取相应措施削弱高O3浓度胁迫对颖花分化的抑制作用可能是近地层高O3浓度条件下减少杂交稻产量损失的关键.

关键词：水稻 O3浓度升高颖花分化退化

近地层臭氧浓度升高对常规稻颖花形成的影响：FACE研究

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农业环境科学学报 2011年第8期30卷 1482-1488页

作者：王云霞杨开放杨连新朱建国 kazuhiko kobayashi 王余龙扬州大学江苏省作物遗传生理重点实验室农业部长江中下游作物生理生态与栽培重点开放实验室江苏扬州225009 中国科学院南京土壤研究所南京210008 Department of Global Agricultural Sciences Graduate School of Agricultural and Life SciencesUniversity of Tokyo 1-1-1 Yayoi Bunkyo-ku Tokyo 113-8657 Japan

FACE(free air gas concentration enrichment)研究使用标准的作物管理技术,在完全开放的大田条件下运行,代表了目前人类对未来大气环境的最好模拟。利用独特的大型稻田FACE平台,以典型的常规水稻品种武粳15(粳稻)和扬稻6号(籼稻)为供... 详细信息

FACE(free air gas concentration enrichment)研究使用标准的作物管理技术,在完全开放的大田条件下运行,代表了目前人类对未来大气环境的最好模拟。利用独特的大型稻田FACE平台,以典型的常规水稻品种武粳15(粳稻)和扬稻6号(籼稻)为供试材料,研究近地层臭氧(O3)浓度升高(比大气背景臭氧浓度平均增高26%)对常规水稻颖花形成的影响。结果表明:(1)高浓度O3对供试品种全穗以及一、二次枝梗颖化分化数均无显著影响;(2)高浓度O3使供试品种全穗和二次枝梗颖花退化数和退化率均显著增加,颖花退化增多是由于现存一次枝梗上二次枝梗大量退化而引起的二次颖花退化所造成;(3)颖花退化数在颖花分化数中所占比例很低,故高浓度O3对两供试品种全穗和一、二次枝梗颖花现存数以及稻穗构成均无显著影响。结合前报可知,选用常规水稻品种以及增施保花肥可能是未来近地层高浓度O3环境下稻作生产重要的适应措施。

关键词： FACE(free air gas concentration enrichment) 臭氧浓度升高常规水稻颖花分化退化

FACE条件下大气O_3浓度增高对小麦花后剑叶显微结构的影响

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应用生态学报 2012年第6期23卷 1613-1619页

作者：朱新开高春艳张如标李春燕郭文善朱建国 kazuhiko kobayashi 扬州大学江苏省作物遗传生理重点实验室江苏扬州225009 中国科学院南京土壤研究所南京210013 东京大学农学院

2008—2009年,应用FACE研究平台,采用烟农19、扬麦16、嘉兴002和扬辐麦2号4个小麦品种,以O3自然浓度为对照,研究了大气O3浓度增高50%对不同基因型小麦剑叶显微结构、叶绿素含量和粒重的影响.结果表明:在开花期,大气O3浓度增高对小麦产... 详细信息

2008—2009年,应用FACE研究平台,采用烟农19、扬麦16、嘉兴002和扬辐麦2号4个小麦品种,以O3自然浓度为对照,研究了大气O3浓度增高50%对不同基因型小麦剑叶显微结构、叶绿素含量和粒重的影响.结果表明:在开花期,大气O3浓度增高对小麦产生轻微伤害,剑叶的叶肉细胞和叶绿体结构开始遭到破坏,基粒片层断裂并且开始松散;花后21d,与对照的叶片微结构差异显著增大,剑叶内膜系统基本解体,叶绿体基本解散,基粒片层消失,加速了剑叶的衰老进程,剑叶的叶绿素含量、净光合速率和成熟期粒重均低于对照.小麦剑叶微结构和光合功能对大气O3浓度增高的响应存在明显的基因型差异,嘉兴002对O3胁迫的耐受性较好,而扬辐麦2号对O胁迫的反应较敏感.

关键词：小麦 FACE 剑叶显微结构光合功能粒重

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气象因子对近地面层臭氧浓度的影响

华中师范大学学报（自然科学版） 2005年第2期39卷 273-277页

作者：陈世俭童俊超 kazuhiko kobayashi 朱建国中国科学院测量与地球物理研究所武汉430077 TheUniversityofTokyo 中国科学院南京土壤研究所南京210008

利用近几年来近地面层臭氧浓度和常规气象要素的观测资料,分析了温度、降水、蒸发、风向风速等气象要素对近地面层臭氧浓度的影响.结果表明,近地面层臭氧浓度随着气温的升高而升高,臭氧浓度的日变化和季节变化有同样趋势;而降水、湿度... 详细信息

利用近几年来近地面层臭氧浓度和常规气象要素的观测资料,分析了温度、降水、蒸发、风向风速等气象要素对近地面层臭氧浓度的影响.结果表明,近地面层臭氧浓度随着气温的升高而升高,臭氧浓度的日变化和季节变化有同样趋势;而降水、湿度的影响刚好与气温相反;大风或有雾的天气条件也会成为近地面层臭氧浓度增高的因素,这可能与大风对引起近地面臭氧产生的前体物的搬运作用以及雾内湍流将高层臭氧向下的输送作用有关.

关键词：臭氧浓度近地面层气象因子

FACE条件下大气O_3浓度增高对小麦剑叶光合色素含量的影响

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应用生态学报 2012年第8期23卷 2178-2184页

作者：朱新开高春艳张如标刘婷婷李春燕郭文善朱建国 kazuhiko kobayashi 扬州大学江苏省作物遗传生理重点实验室江苏扬州225009 中国科学院南京土壤研究所南京210013 东京大学农学院

应用FACE研究平台,采用烟农19、扬麦16、嘉兴002、扬麦15和扬辐麦2号等5个小麦品种,以O3自然浓度为对照,研究了大气O3浓度增高50%对不同小麦品种剑叶光合色素含量的影响.结果表明:开放式大气O3浓度增高条件下,小麦剑叶叶绿素a(Chla)、... 详细信息

应用FACE研究平台,采用烟农19、扬麦16、嘉兴002、扬麦15和扬辐麦2号等5个小麦品种,以O3自然浓度为对照,研究了大气O3浓度增高50%对不同小麦品种剑叶光合色素含量的影响.结果表明:开放式大气O3浓度增高条件下,小麦剑叶叶绿素a(Chla)、叶绿素b(Chlb)、叶绿素总量Chl(a+b)和类胡萝卜素含量在孕穗期和开花期与对照差异不显著,而花后各时期均不同程度的降低,其中,Chla、Chlb和Chl(a+b)含量下降达显著水平,说明大气O3浓度增高对叶绿素合成影响较小,但加速了其衰降过程.不同品种小麦剑叶光合色素含量对大气O3浓度增高的反应存在基因型差异,扬麦15和嘉兴002对大气O3浓度增高的敏感性弱于扬麦16、扬辐麦2号和烟农19.在籽粒灌浆盛期(花后21d左右),剑叶Chla、Chlb和Chl(a+b)含量与千粒重呈显著正相关.

关键词：小麦 FACE 剑叶光合色素粒重