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油菜素内酯对春玉米灌浆期叶片光合功能与产量的调控效应

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作物学报 2015年第10期41卷 1557-1563页

作者：王庆燕管大海潘海波李建民段留生张明才李召虎植物生长调节剂教育部工程研究中心/中国农业大学农学与生物技术学院北京100193 农业部农业生态与资源保护总站北京100125

以玉米品种"郑单958"为材料,在大田条件下,采用植物生长调节物质油菜素内酯(brassinolide,BR)对苞叶和穗位叶喷施处理,研究了BR对玉米穗位叶功能、籽粒灌浆及产量的调控作用。结果表明,灌浆期随生育进程,玉米穗位叶叶绿素含量、光合速... 详细信息

以玉米品种"郑单958"为材料,在大田条件下,采用植物生长调节物质油菜素内酯(brassinolide,BR)对苞叶和穗位叶喷施处理,研究了BR对玉米穗位叶功能、籽粒灌浆及产量的调控作用。结果表明,灌浆期随生育进程,玉米穗位叶叶绿素含量、光合速率、磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(PEPCase)、1,5-二磷酸核酮糖羧化酶(Ru BPCase)以及蔗糖磷酸合酶和蔗糖合酶的活性均显著下降。同时,籽粒蔗糖含量显著降低,但淀粉含量和粒重均显著增加。与对照相比,BR处理显著增加玉米穗位叶叶绿素含量,提高光合速率,增强PEPCase、Ru BPCase、蔗糖磷酸合酶和蔗糖合酶的活性。BR处理显著增加籽粒蔗糖和淀粉积累,提高玉米籽粒干物质积累。在产量构成上,BR显著缩短秃尖长度,增加穗粒数和千粒重,显著提高产量。本研究说明,灌浆期喷施BR可提高玉米叶源的活性,延长叶片光合功能持续期,促进籽粒灌浆和物质积累,从而实现增产。

关键词：油菜素内酯玉米灌浆光合功能产量

过表达和抑制表达2-Cys Prx基因烟草的生长、生理特性和叶片光合功能对模拟酸雨的响应

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华北农学报 2016年第2期31卷 52-59页

作者：代欣张秀丽胡举伟孙广玉东北林业大学生命科学学院黑龙江哈尔滨150040

为揭示2-Cys Peroxiredoxins(2-Cys Prx)基因在烟草龙江911抗逆中的功能,以过表达2-Cys Prx基因烟草、抑制表达2-Cys Prx基因烟草和非转基因烟草幼苗为试材,研究了不同pH值的模拟酸雨对其生长指标、叶片生理生化特性和叶片光合生理的影... 详细信息

为揭示2-Cys Peroxiredoxins(2-Cys Prx)基因在烟草龙江911抗逆中的功能,以过表达2-Cys Prx基因烟草、抑制表达2-Cys Prx基因烟草和非转基因烟草幼苗为试材,研究了不同pH值的模拟酸雨对其生长指标、叶片生理生化特性和叶片光合生理的影响。结果表明:与对照相比,pH值4.0的模拟酸雨对3种基因型烟草的株高、叶面积、比叶重无明显影响,pH值2.5的模拟酸雨处理下,与对照相比,过表达2-Cys Prx基因烟草幼苗的株高无明显变化,抑制表达2-Cys Prx基因烟草和非转基因烟草幼苗的株高显著降低;随着模拟酸雨pH值降低,3种基因型烟草叶片的硝酸还原酶(NR)活性、可溶性蛋白含量、SOD和APX活性、净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)、实际光化学效率(ФPSⅡ)、光化学猝灭系数(qP)、光系统Ⅱ潜在光化学效率(Fv/Fo)和细胞膜稳定指数逐渐下降,非光化学猝灭系数(qN)和H_2O_2含量逐渐增加,但在相同pH值的模拟酸雨处理下,过表达2-Cys Prx基因烟草各项生理指标均优于抑制表达2-Cys Prx基因烟草和非转基因烟草幼苗。由此可知,增强2-Cys Prx基因在烟草中的表达可能提高烟草在模拟酸雨处理下的硝态氮利用能力,并在模拟酸雨处理造成APX活性下降时,清除叶绿体中的H_2O_2,使光合电子传递链保持稳定,增强烟草叶片的光合能力。

关键词：烟草 2-Cys Prx基因模拟酸雨光合功能

miRNA408对UV-B辐射胁迫下拟南芥和水稻叶片光合功能及抗氧化系统的调控

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miRNA408对UV-B辐射胁迫下拟南芥和水稻叶片光合功能及抗氧化系统...

作者：王燕山西师范大学

学位级别：硕士

水稻作为供应世界人口的主要农业作物,而且也是生物领域科学研究的模式植物之一。近年来,臭氧层减薄导致的UV-B辐射增强使农作物粮食的产量大幅度减少,成为全球关注的焦点之一,而且,植物光合作用、抗氧化系统及DNA都会在UV-B辐射增强下... 详细信息

水稻作为供应世界人口的主要农业作物,而且也是生物领域科学研究的模式植物之一。近年来,臭氧层减薄导致的UV-B辐射增强使农作物粮食的产量大幅度减少,成为全球关注的焦点之一,而且,植物光合作用、抗氧化系统及DNA都会在UV-B辐射增强下受到影响。前人研究发现欧洲大叶杨miR408在UV-B辐射下表达量上升,水稻OsmiR408与欧洲大叶杨miR408同源性极高,因此,通过基因工程的方法将过表达miR408前体基因载体导入根癌农杆菌,通过遗传转化法获得转化植物,来研究UV-B辐射对植株的影响机制,为科学研究及农业生产提供可靠的科学依据。本文研究了拟南芥过表达AtmiR408株系、水稻的过表达OsmiR408前体基因株系在增强UV-B辐射胁迫下光合功能的变化及抗氧化特性,为今后抗UV-B辐射的植物育种提供了理论依据。(1)构建了水稻过表达OsmiR408前体基因的特殊载体PCXUN,并成功采用根癌农杆菌遗传转化法获得转基因水稻植株。(2)受UV-B辐射胁迫的转基因拟南芥和水稻植株,相比受胁迫的野生型植株和未受胁迫的转基因植株出现植株矮小,叶片发黄卷缩程度加重的表型性状,表明过表达miR408的拟南芥和水稻在UV-B辐射胁迫下生长状况更差,对UV-B辐射胁迫的抗性降低,光合作用和抗氧化系统均受到影响,miR408对拟南芥和水稻的抗逆性有重要的调控作用。(3)受UV-B辐射胁迫的转基因拟南芥和水稻植株,相比受胁迫的野生型植株和未受胁迫的转基因植株叶绿素a和叶绿素b含量降低,叶绿素荧光动力学参数Fv/Fm、qP数值降低,qN数值升高,影响植物的光合作用过程;抗氧化系统酶类SOD、CAT、POD活性降低,氧化物质MDA含量上升,影响植物抵抗辐射逆境胁迫,损害植株生长发育过程。表明过表达miR408的拟南芥和水稻在UV-B辐射胁迫下生长状况更差,对UV-B辐射胁迫的抗性降低,光合作用和抗氧化系统均受到影响,miR408对拟南芥和水稻的抗逆性有重要的调控作用。(4)半定量RT-PCR分析显示:受UV-B辐射胁迫的转基因拟南芥和水稻植株,相比受胁迫的野生型植株和未受胁迫的转基因植株miR408表达水平升高,从分子角度进一步表明拟南芥和水稻不良表型的出现、光合效率的降低、抗氧化酶活性的下降等与体内miR408前体基因的过量表达有关系。

关键词： miR408 UV-B辐射拟南芥水稻光合功能抗氧化系统

氮肥对耐盐啤酒大麦产量、品质及光合功能的影响

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麦类作物学报 2013年第1期33卷 162-168页

作者：张如标王蓓蓓丁焕新周为华王君婵韩浩朱新开扬州大学江苏省作物遗传生理重点实验室江苏扬州225009

为了提高沿海地区啤酒大麦的产量和品质,研究了施氮量、氮肥运筹对耐盐啤酒大麦泰兴9425籽粒产量、品质与光合功能的影响。结果表明,随着施氮量的增加,啤酒大麦籽粒产量、干物质积累量、叶面积、SPAD值、光合速率、籽粒蛋白质含量均呈... 详细信息

为了提高沿海地区啤酒大麦的产量和品质,研究了施氮量、氮肥运筹对耐盐啤酒大麦泰兴9425籽粒产量、品质与光合功能的影响。结果表明,随着施氮量的增加,啤酒大麦籽粒产量、干物质积累量、叶面积、SPAD值、光合速率、籽粒蛋白质含量均呈上升趋势,籽粒淀粉含量呈下降趋势;同一施氮量水平下不同氮肥运筹(基肥∶分蘖肥∶拔节肥)间的产量、干物质积累量、叶面积均表现为B2(7∶1∶2)>B3(5∶3∶2)>B1(9∶1∶0),SPAD值、光合速率、蛋白质含量表现为B3>B2>B1,淀粉含量高低表现为B1>B2>B3。在本试验条件下,耐盐啤酒大麦泰兴9425每盆施纯氮3.92g(折合180kg.hm-2),基肥∶分蘖肥∶拔节肥施氮比例为B2(7∶1∶2),可实现高产与优质协调发展。

关键词：耐盐啤酒大麦籽粒产量蛋白质淀粉光合功能

不同海拔下全程覆膜对烤烟光合功能和产量、质量的影响

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生态学杂志 2010年第1期29卷 43-49页

作者：王瑞刘国顺毕庆文黎根甄才红刘洪河南农业大学国家烟草栽培生理生化研究基地郑州450002 湖北中烟工业有限责任公司武汉430051

以烤烟"云烟87"为材料,研究了在湖北省恩施州2种海拔下(1000、1300m),全程覆膜和团棵期揭膜培土2种措施对烤烟光合功能和产量、质量的影响。结果表明:在2个海拔下,全程覆膜均会在烟株生育后期引起净光合速率和叶绿素含量快速下降,加速... 详细信息

以烤烟"云烟87"为材料,研究了在湖北省恩施州2种海拔下(1000、1300m),全程覆膜和团棵期揭膜培土2种措施对烤烟光合功能和产量、质量的影响。结果表明:在2个海拔下,全程覆膜均会在烟株生育后期引起净光合速率和叶绿素含量快速下降,加速了光合功能的衰退,从而导致光合同化物分解加速;在海拔1000m处,团棵期揭膜培土措施提高了烤烟总体光合功能,增加光合同化产物,明显提高产量和品质;在海拔1300m处,虽然全程覆膜有早衰现象发生,但总体光合功能及其同化产物含量仍处于较高水平;在本试验条件下,在海拔1000m处提倡采用团棵期揭膜培土的措施,在海拔1300m处提倡采用全程覆膜的生产措施。

关键词：海拔覆膜烤烟光合功能产量质量

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光合细菌对小麦生长和光合功能的影响

微生物学通报 2014年第6期41卷 1152-1159页

作者：高炜杨三维李世平张强田伟郑军赵春贵张肇铭山西省农业科学院小麦研究所山西临汾041000 山西大学生命科学学院山西太原030006

【目的】探明光合细菌对小麦生长、产量及光合功能的影响。【方法】以尧麦16为材料,在不同生长时期施用光合细菌,研究光合细菌对小麦生长、产量及光合功能的影响。【结果】光合细菌培养液的不同成分可提高小麦旗叶SPAD值、光合速率及干... 详细信息

【目的】探明光合细菌对小麦生长、产量及光合功能的影响。【方法】以尧麦16为材料,在不同生长时期施用光合细菌,研究光合细菌对小麦生长、产量及光合功能的影响。【结果】光合细菌培养液的不同成分可提高小麦旗叶SPAD值、光合速率及干物质积累。拔节期施用后,混合菌液对叶片SPAD含量促进作用最大,较不施用对照提高33.6%,小麦干物质积累较对照增加25.7%,单株籽粒重量增效为14.3%。单菌株实验处理中沼泽红假单胞菌促进作用最强,干物质积累和单株籽粒重量较培养基稀释液对照增效均为13.1%。不同施用时期的结果表明沼泽红假单胞菌对灌浆期和拔节期小麦促进效应最强,其中静息细胞可延长叶片功能期,使光合产物持续增加;无细胞培养液通过促进小麦营养生长,进而提高小麦产量。【结论】光合细菌可促进小麦生长,有效提高小麦生育过程中相关光合功能;施用时期应为小麦拔节期和灌浆期;光合细菌对小麦生长和产量促进作用是静息细胞和代谢活性物质综合作用的结果。

关键词：光合细菌小麦生长光合功能

后期水分亏缺与增施氮肥对杂交稻叶片光合功能的影响

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作物学报 2013年第3期39卷 494-505页

作者：吴自明王竹青李木英曾蕾石庆华潘晓华谭雪明作物生理生态与遗传育种教育部重点实验室/江西省作物生理生态与遗传育种重点实验室/江西农业大学江西南昌330045

为了探讨以水肥调控延长水稻结实期叶片功能的可能性,研究了早衰型和非早衰型杂交稻组合后期衰老过程中叶片光合功能对适度水分亏缺和增施氮肥的响应。结果表明,水稻灌浆期水分亏缺促使叶绿素和叶面积衰减加剧,加速Rubisco羧化活性和叶... 详细信息

为了探讨以水肥调控延长水稻结实期叶片功能的可能性,研究了早衰型和非早衰型杂交稻组合后期衰老过程中叶片光合功能对适度水分亏缺和增施氮肥的响应。结果表明,水稻灌浆期水分亏缺促使叶绿素和叶面积衰减加剧,加速Rubisco羧化活性和叶片光合功能衰退,叶片ZR(玉米素核苷)含量下降。对缺水较敏感的中优838、天优998和隆平601其叶绿素衰减率提高了9%～12%;光合速率各下降了19.55%、19.12%、12.73%;ZR含量、Rubisco羧化活性的降幅相对高于其余组合。在限水的同时增施氮肥明显缓解了水分亏缺胁迫的影响,但增氮效果组合间存在较大差异。叶绿素衰减率降低6.14%～27.10%;光合速率,隆平601、天优998、汕优63和中优838提高9.30%～15.81%,两优6326和C两优396提高3%～5%;Rubisco羧化活性,隆平601提高18.94%,中优838提高12.16%,其他组合提高3%～9%;增施氮肥提高了叶片ZR含量,中优838叶片ZR平均含量提高16.05%,C两优396和汕优63分别提高8.31%和8.16%,两优6326和隆平601分别提高4.90%和1.13%。相关分析表明,叶片ZR含量与叶光合速率和Rubisco活性呈极显著正相关,Rubisco羧化活性与光合速率和叶绿素含量极显著相关,叶片总糖含量和稻谷产量与光合速率相关显著和极显著。水稻灌浆期水分不足加速叶片衰老和光合功能衰退,在干旱胁迫时适量增施氮肥,是降低干旱胁迫危害、增强叶片光合功能、延长叶片功能期,防御早衰的有效措施。

关键词：杂交稻衰老水分亏缺增氮光合功能

过表达和抑制表达2–Cys Prx基因烟草的生长特性和叶片光合功能

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湖南农业大学学报（自然科学版） 2015年第5期41卷 486-490页

作者：胡举伟张会慧孙广玉东北林业大学生命科学学院黑龙江哈尔滨150040 东北农业大学资源与环境学院黑龙江哈尔滨150030

以过表达和抑制表达2–Cys Prx基因烟草(龙江911)为材料,测定和分析其生长特性和光化学活性。结果表明:过表达2–Cys Prx基因烟草的株高、根长、生物量显著高于非转基因烟草和抑制表达2–Cys Prx基因烟草;抑制表达2–Cys Prx基因烟草的P... 详细信息

以过表达和抑制表达2–Cys Prx基因烟草(龙江911)为材料,测定和分析其生长特性和光化学活性。结果表明:过表达2–Cys Prx基因烟草的株高、根长、生物量显著高于非转基因烟草和抑制表达2–Cys Prx基因烟草;抑制表达2–Cys Prx基因烟草的PSⅡ反应中心电子传递速率(ETR)显著低于过表达2–Cys Prx基因烟草,过表达2–Cys Prx基因烟草的荧光曲线与Fm所围成的面积(Area)、2 ms时有活性反应中心的开放程度(Ψo)、吸收光能用于QA–以后电子传递的量子产额(φEo)、单位反应中心吸收光能用于电子传递的能量(ETo/RC)高于非转基因烟草,非光化学猝灭的最大量子产额(φDo)、单位反应中心耗散掉的能量(DIo/RC)低于非转基因烟草,而抑制表达转2–Cys Prx基因烟草呈现相反趋势。说明过表达2–Cys Prx基因烟草叶片吸收的光能更倾向于分配到光化学反应,以无效形式耗散的能量比例降低,这有利于为碳同化反应提供充足的同化力,以维持较高碳同化速率;抑制表达2–Cys Prx基因烟草叶片吸收的光能用于光化学反应的比例相对降低。

关键词： 2–Cys Prx基因烟草叶绿素荧光动力学曲线光合功能

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水稻光合功能相关性状QTL分析

Acta Genetica Sinica 2005年第8期32卷 818-824页

作者：胡茂龙王春明杨权海翟虎渠陆巍张荣铣万建民南京农业大学作物遗传与种质创新国家重点实验室江苏省植物基因工程研究中心中国农业科学院北京100081

利用粳稻Kinmaze/籼稻DV85杂交后代单粒传衍生的81个F11家系所组成的重组自交系(RecombinantInbredLines,RILs)群体,研究水稻光合功能相关性状的数量性状基因座(QTL)。在水稻抽穗后7d测定叶片全氮含量(TLN)、叶绿素a/b比值(Chl.a∶b)和... 详细信息

利用粳稻Kinmaze/籼稻DV85杂交后代单粒传衍生的81个F11家系所组成的重组自交系(RecombinantInbredLines,RILs)群体,研究水稻光合功能相关性状的数量性状基因座(QTL)。在水稻抽穗后7d测定叶片全氮含量(TLN)、叶绿素a/b比值(Chl.a∶b)和叶绿素含量(Chl)。共检测到6个QTL,各QTL的LOD值为2.66～4.81,贡献率为11.2%～29.6%,其中,在第1、2和11染色体上检测到3个与全氮含量相关的QTL,相应贡献率为17.3%、15.3%、13.7%;在第3和4染色体检测到2个与叶绿素a/b比值相关的QTL,贡献率为13.8%和29.6%;在第1染色体检测到1个与叶绿素含量相关的QTL,贡献率为11.2%。4个QTL为本研究新检测的基因座。有趣的是,控制叶绿素含量的qCC1位于第1染色体上RFLP标记C122附近,与已报道的NADH谷氨酸合成酶基因位置一致,而叶绿素合成始于谷氨酸,暗示该基因座与水稻光合功能关系极为密切。然而,对抽穗后30d叶绿素含量进行QTL分析,结果未检测到与其相关的QTL,表明控制叶绿素含量qCC1效应随水稻叶片的衰老而降低。

关键词：水稻光合功能数量性状基因座(QTL) 全氮叶绿素