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打顶和激素对上部烟叶烟碱的影响及源库关系分析

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河南农业科学 2024年第7期53卷 44-53页

作者：王玉华王德权王玉林张杨董小卫熊莹刘中庆孙延国山东潍坊烟草有限公司山东潍坊261061 中国农业科学院烟草研究所/农业农村部烟草生物学与加工重点实验室山东青岛266101 山东中烟工业有限责任公司山东济南250014

为明确打顶和激素调控烤烟烟碱合成与积累的生理机制,以烤烟品种K326为材料,研究了不同打顶措施与激素互作处理对烤烟根系、上部叶片性状,上部叶烟碱、总氮含量,根系氮代谢关键酶活性及烟碱合成与运输基因表达的影响,并分析烟碱积累的... 详细信息

为明确打顶和激素调控烤烟烟碱合成与积累的生理机制,以烤烟品种K326为材料,研究了不同打顶措施与激素互作处理对烤烟根系、上部叶片性状,上部叶烟碱、总氮含量,根系氮代谢关键酶活性及烟碱合成与运输基因表达的影响,并分析烟碱积累的源库关系。结果表明,打顶显著提高上部烟叶烟碱含量与积累量,分别是不打顶处理的1.41倍、1.85倍;不打顶时喷施茉莉酸甲酯(MeJA)显著增加烟碱含量,增幅为14.60%,喷施N-1-氨甲酰苯甲酸萘酯(NPA)显著降低烟碱含量,降幅为10.01%;打顶后喷施水杨苷异羟肟酸(SHAM)、萘乙酸(NAA)显著降低烟碱含量,降幅分别为23.07%、16.92%。茉莉酸(JA)对根系发育的影响有限,主要通过直接调控烟碱合成与转运基因的表达促进烟碱合成,而生长素(IAA)主要通过调控根系发育间接影响烟碱合成与积累。通径分析显示,根系性状中根尖数对烟碱积累的直接作用最大,根表面积对烟碱积累的总作用最大,是影响烟碱合成的主要“源”指标;叶片性状中叶面积对烟碱积累的直接作用最大,叶干质量对烟碱积累的总作用最大,是影响烟碱积累的主要“库”指标。综合分析,打顶后根系IAA含量提高,促进根尖数的增加,即增加了烟碱合成“源”数量,同时增强硝酸还原酶(NR)、谷氨酰胺合成酶(GS)活性,促进氮代谢与氮吸收;打顶后根系JA含量增加,直接增强烟碱合成与转运基因PMT、QPT、A622和NUP1的表达,提高了烟碱合成强度;此外,打顶促进叶面积、叶干质量等“库”容的增大,提高了烟碱积累效率。

关键词：烤烟打顶茉莉酸生长素烟碱源库关系

源库关系研究现状及在橡胶树排胶机理研究中的展望

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热带作物学报 2023年第12期44卷 2506-2513页

作者：赵溪竹杨洪郭冰冰刘明洋代龙军王立丰农业农村部橡胶树生物学与遗传资源利用重点实验室/省部共建国家重点实验室培育基地-海南省热带作物栽培生理学重点实验室/农业农村部儋州热带作物科学观测实验站/中国热带农业科学院橡胶研究所海南海口571101

源库关系研究在作物产量和品质形成中具有重要的理论研究和技术应用价值。随着作物遗传育种、植物生理和分子生物学等多学科的交叉融合,源库关系研究近年来整合运用分子生物学技术、植物激素信号转导等众多新技术和新方法取得了重要进... 详细信息

源库关系研究在作物产量和品质形成中具有重要的理论研究和技术应用价值。随着作物遗传育种、植物生理和分子生物学等多学科的交叉融合,源库关系研究近年来整合运用分子生物学技术、植物激素信号转导等众多新技术和新方法取得了重要进展。本文综述了源库关系理论和源库关系调控两方面研究进展,重点阐述了糖代谢、激素调控源库关系的机理,分析通过栽培措施协调源库关系提高产量的机理。同时结合热带重要经济作物橡胶树的排胶机理与调控研究进展,论述乙烯利刺激和割胶处理调节源库分配与橡胶树产量形成之间的关系,以期推动天然橡胶源库关系理论研究,为排胶调控技术创制提供技术指导。

关键词：橡胶树源库关系激素排胶机理

种植密度和水分胁迫对玉米灌浆特性与源库关系的影响

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灌溉排水学报 2022年第6期41卷 12-20页

作者：黄鑫佟玲康德奎何玉江王万祯杨胜举中国农业大学中国农业水问题研究中心北京100083 甘肃武威绿洲农业高效用水国家野外科学观测研究站甘肃武威733009 甘肃省水利厅石羊河流域水资源利用中心甘肃武威733000

【目的】从籽粒灌浆特性和源库关系的角度探讨不同种植密度和水分胁迫水平下玉米产量形成机制,为西北地区玉米生产实现节水增产提供理论依据。【方法】于甘肃武威绿洲农业高效用水国家野外科学观测研究站进行田间试验,设置2个种植密度水... 详细信息

【目的】从籽粒灌浆特性和源库关系的角度探讨不同种植密度和水分胁迫水平下玉米产量形成机制,为西北地区玉米生产实现节水增产提供理论依据。【方法】于甘肃武威绿洲农业高效用水国家野外科学观测研究站进行田间试验,设置2个种植密度水平(7万、9万株/hm^(2))及3个水分胁迫水平(无水分胁迫、轻度水分胁迫和中度水分胁迫),分析不同种植密度和水分胁迫水平对玉米籽粒灌浆特性、生物量积累、产量和产量构成因素以及源库关系的影响。【结果】①增加种植密度导致上、中、下各粒位百粒质量减小,而施加水分胁迫导致中、下粒位百粒质量减小,处理间籽粒质量差异主要来源于下部籽粒,增加种植密度和施加水分胁迫导致上、中、下各粒位活跃灌浆期缩短,增加种植密度降低各粒位平均灌浆速率,而施加水分胁迫降低中、下粒位平均灌浆速率。②施加水分胁迫导致单株和单位面积生物量减小,增加种植密度导致单株生物量减少,单位面积生物量增加,施加水分胁迫导致玉米产量、穗长、穗粗、穗粒数和百粒质量减小,增加种植密度则显著提高单位面积产量,但导致百粒质量、穗粒数和单株产量的减小,单株产量降低是百粒质量与穗粒数共同降低作用的结果。③不同粒位百粒质量影响因素不同,上部籽粒百粒质量由平均灌浆速率和活跃灌浆期共同影响,中部籽粒百粒质量主要由平均灌浆速率影响,而下部籽粒百粒质量主要由活跃灌浆期影响,中部籽粒灌浆特征参数与单株产量和产量构成因素相关性最好,选取中部籽粒进行灌浆特性分析具有可靠性,单株产量受平均灌浆速率显著影响。④各处理下产量均受限于库强度,从源库关系角度可考虑密度的进一步增加,并且高种植密度结合轻度水分胁迫可最大限度将作物生物量积累转变为经济产量,为本研究中最佳组合模式。【结论】增加种植密度和施加水分胁迫导致上、中、下各粒位活跃灌浆期缩短,中、下粒位平均灌浆速率降低,从而影响各粒位籽粒百粒质量;单株产量主要受平均灌浆速率影响,进而影响单位面积产量;各处理下产量均受限于库强度,高种植密度结合轻度水分胁迫为本研究最佳组合模式,且可考虑密度的进一步增加。

关键词：玉米种植密度水分胁迫灌浆特性源库关系

不同燕麦基因型源库关系对穗粒数形成过程的影响

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麦类作物学报 2023年第12期43卷 1558-1569页

作者：柳妍娣赵宝平米俊珍武俊英刘景辉内蒙古农业大学农学院内蒙古呼和浩特市010018 内蒙古农业大学职业技术学院内蒙古包头市014109

为了解燕麦穗粒数形成过程与源、库特征之间的关系,连续两年以10个不同来源、熟期、穗型、株型、小穗数的燕麦品种为试验材料,测定三叶期至拔节期的幼穗分化阶段及抽穗期源库特征,采用方差分析、聚类分析、逐步回归分析等方法,分析不同... 详细信息

为了解燕麦穗粒数形成过程与源、库特征之间的关系,连续两年以10个不同来源、熟期、穗型、株型、小穗数的燕麦品种为试验材料,测定三叶期至拔节期的幼穗分化阶段及抽穗期源库特征,采用方差分析、聚类分析、逐步回归分析等方法,分析不同燕麦基因型源库特征及对穗粒数形成过程的影响。结果表明,燕麦穗粒数形成过程存在基因型差异,幼穗分化较好品种的穗粒数较全部品种平均值高11.22%~65.43%;幼穗分化较好品种的光合势、干物质量、粒数叶比、收获指数显著高于幼穗分化较差品种,其中粒数叶比和收获指数是影响穗粒数形成的主要因素,粒数叶比和收获指数较全部品种平均值分别高0.99%~68.74%和0.85%~13.80%。综上所述,源库协调是燕麦幼穗分化良好的生理基础,可通过提高光合势和干物质量达到增源的目的,进而提高穗粒数。

关键词：燕麦源库关系穗粒数逐步回归分析

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宁麦29高产群体生理特征及源库关系分析

宁麦29高产群体生理特征及源库关系分析

作者：魏静雨扬州大学

学位级别：硕士

小麦是我国重要的粮食作物之一,研究小麦高产群体形成规律对确保我国粮食安全具有重要的作用。通过源库关系来阐明作物产量形成的规律,以探索实现高产的途径。本试验在秸秆全量还田的条件下设置不同的密度与肥料组合来构建不同的产量群... 详细信息

小麦是我国重要的粮食作物之一,研究小麦高产群体形成规律对确保我国粮食安全具有重要的作用。通过源库关系来阐明作物产量形成的规律,以探索实现高产的途径。本试验在秸秆全量还田的条件下设置不同的密度与肥料组合来构建不同的产量群体,使用13C和15N同位素示踪法,通过剪叶剪穗的手段研究高产群体中碳氮在植株体内的转运与分配。探究高产群体碳氮代谢途径以及激素对籽粒灌浆调控的过程。为稻茬小麦高产群体的构建和高产群体的调控途径提供理论基础。主要结果如下:1.构建宁麦29高产群体,当密肥组合为:基本苗为150×104/hm2和施氮量为330 kg/hm2,基本苗为 225×104/hm2和施氮量为 240kg/hm2或 330kg/hm2,基本苗为 300×104/hm2和施氮量为240kg/hm2,氮肥运筹均为基肥:壮蘖肥:拔节肥:孕穗肥=5:1:2:2时,宁麦29可以实现9000kg/hm2以上产量。实现高产的途径是在稳定有效穗数的基础上,增加每穗粒数和千粒重,进而增强库容。2.高产群体特征表现为:高产群体具有较高的叶面积指数,孕穗期为7.11,开花期为6.05,乳熟期为4.45。花后叶面积指数及高效叶面积率较高。高产群体花后SPAD值较高且从开花期到乳熟期SPAD值下降率较低,花后叶片持绿时间较长。高产群体总结实粒数高,具有较高的粒叶比。光合特征表现为:高产群体花后具有较高的剑叶净光合速率,群体对光能的利用率较高。高产群体间冠层透光率较低,漏光损失少。3.高产群体对光能的利用率更高,从13C同位素示踪法可以看出,高产群体茎、叶、穗的碳分配率更高。叶片中的蔗糖磷酸合成酶与可溶性糖含量成正比,叶片中可溶性糖的含量决定着源端对库端的供应能力,高产群体中叶片的光合同化物更多的转运到籽粒中。在籽粒灌浆期间,生长素的含量与碳水化合物的含量成正比,高产群体中籽粒的生长素含量较高,蔗糖合成酶活性较高,调控着蔗糖的合成,淀粉合成底物充足。赤霉素含量与淀粉含量成反比,高产群体籽粒赤霉素含量较低,抑制籽粒中的淀粉酶的水解,籽粒中生长素与赤霉素共同调控籽粒淀粉的合成导致高产群体籽粒千粒重增加。4.高产群体氮素吸收利用率高,从15N同位素示踪可以看出,高产群体各器官对15N标记尿素的吸收量高于其余产量群体,茎、叶、穗对氮素的吸收利用率也更高。高产群体叶片中的谷氨酰胺合成酶、硝酸还原酶、谷氨酸合成酶活性高,植株吸收的无机氮在这些高活性的氮代谢酶的作用下更好的转化为氨基酸运输到籽粒中,籽粒对氮素的利用率增加,提高小麦产量。5、高产群体的源库调控途径:1、确定合理的基本苗数。在确定合理的基本苗的基础上通过增加穗粒数和千粒重来提高产量。2、延长花后源的光合能力。延长叶源的持绿时期可以增加源的光合同化能力从而获得较高的花后干物质积累量。3、协调源库比。在保证适宜的基本苗的基础上,适当减少无效叶源,提高库源比,提高群体的通风透光条件,发挥上三叶最大的光合同化能力。

关键词：高产群体源库关系群体特征光合特征碳氮代谢

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不同整枝方式对棉花源库关系的调节效应

应用生态学报 2008年第4期19卷 819-824页

作者：董合忠牛曰华李维江唐薇李振怀张冬梅山东省农业科学院棉花研究中心山东省棉花栽培生理重点实验室济南250100

以去叶枝留早果枝的正常整枝方式为对照，于2005-2006年研究了整枝对大田棉花源库关系的调节效应．结果表明：去叶枝去早果枝（Ⅰ）、留叶枝去早果枝（Ⅱ）和留叶枝留早果枝（Ⅲ）3种整枝方式都显著促进了棉花叶面积扩展，最大叶面积系... 详细信息

以去叶枝留早果枝的正常整枝方式为对照，于2005-2006年研究了整枝对大田棉花源库关系的调节效应．结果表明：去叶枝去早果枝（Ⅰ）、留叶枝去早果枝（Ⅱ）和留叶枝留早果枝（Ⅲ）3种整枝方式都显著促进了棉花叶面积扩展，最大叶面积系数分别比对照平均提高了10．3％、28．3％和9．5％，导致叶面积载荷量减少，源库比降低．Ⅰ和Ⅱ处理显著提高了叶片叶绿素含量，降低了始絮期的黄叶率和功能叶的C／N，表现出显著地延缓衰老的作用，但Ⅱ处理易导致贪青晚熟；而Ⅲ处理对衰老的延缓作用不大．Ⅰ处理的籽棉产量与对照相当，Ⅱ处理比对照降低了6．4％-15．6％，Ⅲ处理比对照增产6．3％．表明去早果枝和留叶枝皆是调节棉花源库关系、碳氮代谢和延缓棉花早衰的有效手段．

关键词：棉花留叶枝去早果枝源库关系 C、N代谢叶片衰老子棉产量

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生殖生长对川泽泻源库关系的影响

中草药 2013年第12期44卷 1654-1660页

作者：陈琪陈兴福杨文钰张玉王琦赵一帆四川农业大学农学院农业部西南作物生理生态与耕作重点实验室四川成都611130

目的研究生殖生长对川泽泻源库关系及其特征指标的影响,为其高产优质栽培和育种提供参考。方法比较留薹和去薹植株各部位干物质量、叶和块茎非结构性碳水化合物及含氮化合物量等生理指标的积累过程。结果生殖生长的保留有利于川泽泻生... 详细信息

目的研究生殖生长对川泽泻源库关系及其特征指标的影响,为其高产优质栽培和育种提供参考。方法比较留薹和去薹植株各部位干物质量、叶和块茎非结构性碳水化合物及含氮化合物量等生理指标的积累过程。结果生殖生长的保留有利于川泽泻生殖库的积累,不利于叶源和营养库的增长,能够显著增加植株总库容,提高植株总生物量;去除生殖生长能够增加叶生长后期和块茎产量形成期的C/N值,提高叶和块茎的产量。结论川泽泻栽培过程中应采取人工措施及时调整植株C/N值,以提高块茎产量;品种选育过程中,应选择叶片数适量且生长后期叶片C/N值高、块茎含氮量高的品系。

关键词：川泽泻生殖生长去薹 C N值源库关系

大穗型水稻品种剪叶处理后灌浆结实期源库关系分析

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中国农业气象 2020年第4期41卷 222-229页

作者：陈建珍闫浩亮杨前玉田小海长江大学农学院荆州434025 长江大学主要粮食作物产业化湖北省协同创新中心荆州434025 长江大学湿地生态与农业利用教育部工程研究中心荆州434025 湖北荃银高科种业有限公司荆州434025

以大穗型水稻品种BL006和R-农白为试验材料,2015年在大田栽培条件下分期播种,研究剪叶处理对不同水稻品种灌浆结实、叶片可溶性糖含量、茎鞘非结构性碳水化合物(NSC)含量等的影响,探讨大穗型水稻品种灌浆期间的源库关系。结果表明,(1)... 详细信息

以大穗型水稻品种BL006和R-农白为试验材料,2015年在大田栽培条件下分期播种,研究剪叶处理对不同水稻品种灌浆结实、叶片可溶性糖含量、茎鞘非结构性碳水化合物(NSC)含量等的影响,探讨大穗型水稻品种灌浆期间的源库关系。结果表明,(1)与对照相比,剪叶处理中,BL006和R-农白的千粒重显著降低24.34%和7.86%;BL006不同部位的千粒重均显著降低,R-农白仅上部二次枝梗的千粒重显著降低;两个品种的平均灌浆速率降低,到达灌浆峰值的时间提前,高速灌浆和总灌浆持续期缩短,但是,R-农白的起始灌浆速率提高。(2)与对照相比,剪叶处理中,BL006和R-农白剩余叶片的可溶性糖含量降低,但是,R-农白灌浆初期的可溶性糖含量显著提高40.59%。(3)与对照相比,剪叶处理中茎鞘NSC含量显著降低,无前期的积累过程;R-农白茎鞘NSC的输出时间提前到齐穗期;BL006和R-农白茎鞘NSC转运量显著降低23.32%和27.41%,转运率升高6.93%和18.88%,R-农白茎鞘NSC对籽粒的贡献率显著降低2.14%。试验结果表明,水稻剪叶处理中,库源比(粒叶比)增大,叶片可溶性糖和茎鞘NSC的输出增加,但无法弥补源的不足,导致籽粒灌浆速率降低、灌浆持续期(尤其是高速灌浆)缩短、千粒重降低。适当扩大库容,可协调源-流-库的关系,发掘大穗型水稻品种R-农白的高产潜力,从而促进大穗型水稻品种高产稳产。

关键词：千粒重灌浆非结构性碳水化合物源库关系高产稳产

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源库关系变化对果树产量及果实品质的影响

经济林研究 2012年第3期30卷 134-140页

作者：彭丽丽姜卫兵韩健南京农业大学园艺学院江苏南京210095

果树经济产量和果实品质的形成实质上依赖于其源库互作关系,而源库关系的发生受光照、温度等环境因素的影响。因此,了解源库关系变化及环境因子对果树经济价值的影响具有重要意义。但是,目前关于果树源库关系变化及环境因子对果树产量... 详细信息

果树经济产量和果实品质的形成实质上依赖于其源库互作关系,而源库关系的发生受光照、温度等环境因素的影响。因此,了解源库关系变化及环境因子对果树经济价值的影响具有重要意义。但是,目前关于果树源库关系变化及环境因子对果树产量及果实品质的影响问题尚缺乏系统的评述。文中基于源库概念和国内外有关果树源库关系的研究现状,综述了源库关系研究的主要途径、果树源库关系变化与环境因子跟果树产量和果实品质的关系,并对今后的研究方向提出了5条建议。

关键词：果树源库关系产量品质综述