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从熵流看高等植物的源-库关系

贵州科学 1989年第2期7卷 70-82页

作者：项明叶宗英贵州省生物研究所贵州科学院

利用非线性不可逆过程热力学的超熵增率定义了高等植物的源和库。从源库之间的熵流向、熵流环和信息熵入手,探讨了遵循非线性规律的高等植物光合作用、同化物运输、分配及生长发育总和的源库关系,揭示了源库之间相互依赖、共存互促、平... 详细信息

利用非线性不可逆过程热力学的超熵增率定义了高等植物的源和库。从源库之间的熵流向、熵流环和信息熵入手,探讨了遵循非线性规律的高等植物光合作用、同化物运输、分配及生长发育总和的源库关系,揭示了源库之间相互依赖、共存互促、平衡发展、有序转化和以前馈和反馈方式协同作用相互调节的关系。并阐明了这种关系的分子基础。

关键词：非线性规律熵流源-库关系有序度同化物反馈方式源库关系熵增信息传递物质流

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再生稻源库关系研究现状与展望

河北农业科学 2007年第2期11卷 1-4页

作者：刘爱中邹冬生周文新梁养贤刘飞湖南人文科技学院湖南娄底417000 湖南农业大学生物科学与技术学院湖南长沙410126 湖南农业大学对外联络处湖南长沙410126 娄底市石井乡人民政府湖南娄底417000

综述了近年来再生稻源库关系研究的进展,包括再生稻源特性、库特性、再生稻产量形成的源库关系。同时结合再生稻源库关系研究现状,展望了其发展前景。

关键词：再生稻源-库关系产量

棉铃虫寄主间“源—库”关系及棉田防治压力值研究

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植物保护学报 1998年第3期25卷 197-203页

作者：柏立新孙洪武孙以文曹赤阳江苏省农业科学院植物保护研究所南京210014

通过江苏淮南、淮北棉区棉铃虫寄主种类调查、适合性程度测定与不同代次棉铃虫寄主演替规律研究,明确了棉铃虫在棉区内众多寄主间“源—库”转换关系主要受寄主本身适合性程度与面积比例的影响。而棉铃虫在适宜与较适宜栽培寄主上的消... 详细信息

通过江苏淮南、淮北棉区棉铃虫寄主种类调查、适合性程度测定与不同代次棉铃虫寄主演替规律研究,明确了棉铃虫在棉区内众多寄主间“源—库”转换关系主要受寄主本身适合性程度与面积比例的影响。而棉铃虫在适宜与较适宜栽培寄主上的消长动态基本代表了整个棉区棉铃虫寄主间“源—库”转换关系。为量化寄主间“源—库”关系与优化棉铃虫防治决策,建立了寄主适合性综合指数、区域性综合容量指数与棉田棉铃虫防治压力值分析方法与估测模型。测定结果表明,淮北棉区棉田2～4代棉铃虫防治压力值分别为78.02％、22.04％与22.34％;而淮南棉区棉田2～4代棉铃虫压力值分别为64.02％、57.69％与84.10％。

关键词：棉铃虫寄主源-库关系防治压力值棉田

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叶片衰老研究进展

植物生理学报 2023年第9期59卷 1627-1656页

作者：李中海郭永峰任国栋张可伟缪颖郭红卫北京林业大学生物科学与技术学院北京100083 中国农业科学院烟草研究所山东青岛266101 复旦大学生命科学学院生物多样性科学与生态工程教育部重点实验室上海200438 浙江师范大学生命科学学院浙江金华321004 福建省植物功能生物学与绿色农业重点实验室福州350002 南方科技大学生物系广东省高等学校植物细胞工厂分子设计重点实验室广东深圳518055

叶片衰老是叶片发育的最后一个阶段,属于有丝分裂后衰老,是营养同化到营养转运的功能转变过程,对植物的生存至关重要。叶片衰老的启动和进程受到各种内部因素如年龄及植物激素,以及外部因素如环境胁迫的调控。科研人员通过对模式植物拟... 详细信息

叶片衰老是叶片发育的最后一个阶段,属于有丝分裂后衰老,是营养同化到营养转运的功能转变过程,对植物的生存至关重要。叶片衰老的启动和进程受到各种内部因素如年龄及植物激素,以及外部因素如环境胁迫的调控。科研人员通过对模式植物拟南芥(Arabidopsis thaliana)及作物的正向遗传学筛选和反向遗传学研究,鉴定出衰老性状改变的突变体,并对数百个衰老相关基因进行了功能研究,从而在解析叶片衰老的分子机制方面取得了重要进展。叶片衰老涉及高度复杂的遗传程序,这些程序受到多层次调控,包括染色质水平、转录及转录后水平、翻译及翻译后水平等。由于叶片衰老与光合作用、养分转运以及胁迫反应等密切相关,植物学家在设计基于已知的衰老调控机制的策略方面做出了很多尝试,旨在通过操纵叶片衰老的起始和进展进而提高作物的产量、品质或改善园艺性能。本文对叶片衰老进行全面综述,并从遗传和分子网络的角度讨论叶片衰老的多维调控的最新进展。我们还提出叶片衰老研究领域亟待解决的关键问题,包括叶龄的本质、功能性滞绿、不同调控途径之间的协调、源-库关系和营养转运以及叶片衰老在农林作物育种中的应用。

关键词：叶片衰老植物激素衰老相关基因多重调控调控网络源-库关系

水分管理对滴灌水稻产量和营养品质的影响机理

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水分管理对滴灌水稻产量和营养品质的影响机理

作者：王祥斌石河子大学

学位级别：硕士

目的:通过水分调节提高灌溉水生产力,是节约水资源、应对全球水危机的重要战略。除遗传因素影响外,环境因素对大米的产量和品质也有较大的影响。水稻滴灌栽培技术被认为是解决干旱区粮食危机和节水的重要农艺技术。维持甚至提高滴灌水... 详细信息

目的:通过水分调节提高灌溉水生产力,是节约水资源、应对全球水危机的重要战略。除遗传因素影响外,环境因素对大米的产量和品质也有较大的影响。水稻滴灌栽培技术被认为是解决干旱区粮食危机和节水的重要农艺技术。维持甚至提高滴灌水稻的产量和品质是水稻滴灌栽培技术发展和进步的重要前提条件,对农业可持续发展具有长远意义。水稻滴灌种植对其籽粒产量和品质均有不利影响,但其内在机制还不明确,且通过灌水管理提高滴灌水稻籽粒产量和品质的技术还不完善。本文通过田间试验研究不同生育期水分胁迫对滴灌水稻生长的影响以及花后不同灌水管理对滴灌水稻籽粒产量和品质的作用机制,为进一步提升滴灌水稻产量与品质和制定更高效的水分管理策略提供理论依据。方法:(1)2021年进行大田试验条件下滴灌水稻不同生育期水分胁迫试验。共设置5个水分处理:全生育期正常滴灌(DI);穗分化期水分胁迫(T1);孕穗期水分胁迫(T2);扬花期水分胁迫(T3);灌浆期水分胁迫(T4)。测定滴灌水稻各器官干物质量积累、光合速率、剑叶面积和不同穗位籽粒灌浆速率,并在成熟期调查水稻产量及产量构成。(2)2021和2022年进行大田试验条件下滴灌水稻扬花后不同灌溉策略处理。共设置4个灌溉策略处理:全生育期淹灌(FI);全生育期正常滴灌(DI);正常滴灌扬花后水分胁迫(SAF);正常滴灌扬花后淹水(FAF)。测定滴灌水稻籽粒中淀粉合成关键酶活性、支链淀粉和直链淀粉含量、籽粒蛋白质含量和蛋白质组分,并量化水稻植株的源库关系。结果:(1)与DI处理相比,不同生育期水分胁迫均导致滴灌水稻产量显著降低,T1处理减产最多。与DI相比,不同生育期水分胁迫处理滴灌水稻生物学产量显著降低7.7～14.2%。水稻成穗率、有效穗、结实率和一次、二次枝梗数在T1、T2和T3处理间没有显著性差异,但T1处理的有效穗数,二次枝梗数和穗粒数最小,且穗粒数在T1处理下显著低于其他处理。T4处理的成穗率、有效穗数、结实率和穗粒数高于T1,T2和T3处理,但T4处理千粒重最低。T4处理穗下部二次枝梗籽粒重量显著低于T1、T2和T3处理。T4处理下穗位一次、二次枝梗籽粒灌浆速率明显低于DI、T1、T2和T3处理,且二次枝梗籽粒灌浆最高峰出现时间推迟。(2)FAF和FI处理穗中部籽粒葡萄糖焦磷酸化酶、淀粉分支酶活性以及支链淀粉含量显著高于DI和SAF处理。与DI相比,SAF处理滴灌水稻籽粒中直链淀粉/支链淀粉的比值提高23.8%,总蛋白质含量提高,但谷蛋白含量占总蛋白的比例降低11.9%,以及醇溶蛋白含量占总蛋白的比例提高11.4%,导致滴灌水稻的品质有所退化。水稻产量、收获指数、结实率和千粒重在DI和SAF处理下显著低于FI和FAF处理,这些参数在FI和FAF间无显著差异,但在DI处理下显著高于SAF。FAF处理较DI处理水稻平均增产23.1%,收获系数提高16.6%,与FI相比灌溉水生产力提高24.6%。(3)与FI和FAF相比,DI和SAF处理水稻源容量较小,源活性持续时间较短,库活性降低,水稻库-源差增大。与FI、DI和FAF相比,SAF处理滴灌水稻的库容量显著降低2.2～11.6%,最大源活性显著降低47.9～60.7%。与DI相比,FAF处理滴灌水稻源容量显著平均提高55.8%,源库比显著平均提高60.8%。所有处理中FI处理滴灌水稻库-源差值最小,其次是FAF处理,库-源差与水稻产量和千粒重存在显著的负相关关系。源容量不足是限制滴灌水稻产量和品质的主要因素。结论:在常规滴灌水稻栽培中,各生育期进一步限水管理均会导致滴灌水稻产量下降。滴灌水稻穗分化期干旱胁迫影响二次枝梗发育,孕穗和扬花期干旱胁迫影响结实率,灌浆期干旱胁迫限制灌浆质量,以上影响主要体现在穗下部和二次枝梗上。滴灌稻扬花后水分胁迫限制滴灌水稻源容量,同时抑制穗下部籽粒中淀粉合成关键酶活性,不利于植株源库平衡,降低籽粒灌浆水平,最终导致产量和营养品质降低。滴灌水稻扬花后补充灌溉,有助于提高籽粒中淀粉合成关键酶活性,维持平衡的源库关系,从而促进籽粒对同化物的吸收利用效率和增加分配到单位籽粒的同化物的数量,提升籽粒灌浆水平,如增加籽粒支链淀粉和优质蛋白积累,最终提高滴灌水稻的产量和营养品质。

关键词：节水灌溉干旱胁迫源-库关系淀粉合成蛋白质组分

‘凤丹’牡丹不同器官C、N、P和可溶性糖的季节性变化特征

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林业科学 2019年第12期55卷 50-60页

作者：汪成忠倪雪艳朱玮马菡泽钱剑林杨继胡永红宋志平苏州农业职业技术学院苏州215008 复旦大学生物多样性研究所上海200438 上海辰山植物园中国科学院上海辰山植物科学研究中心上海市资源植物功能基因组学重点实验室上海201602

【目的】明确‘凤丹’牡丹不同发育阶段的化学计量特征和分配规律,探讨源-库关系,可为解析其产量构成机制奠定基础,也为油用牡丹的栽培管理提供指导。【方法】采取破坏性取样策略,研究‘凤丹’牡丹年周期中,4、6、8龄(4年生、6年生、8年... 详细信息

【目的】明确‘凤丹’牡丹不同发育阶段的化学计量特征和分配规律,探讨源-库关系,可为解析其产量构成机制奠定基础,也为油用牡丹的栽培管理提供指导。【方法】采取破坏性取样策略,研究‘凤丹’牡丹年周期中,4、6、8龄(4年生、6年生、8年生)植株的根、茎、叶、花、果等器官中C、N、P元素和可溶性糖含量的变化动态。【结果】1)各器官中C含量的季节性变化趋势相似,且C含量随株龄增大而增高;根和茎中N含量随季节变化的趋势相似,都随株龄增大而上升,不同株龄植株的叶片的N含量变化趋势一致,均在花期最高;P元素含量及其变化在各器官及不同株龄之间存在差异。2)年周期中各器官的C∶N均表现为先升后降,株龄效应明显;C∶P在各器官中变化趋势不一,根和茎的C∶P表现为6年生>8年生>4年生,不同株龄叶片的C∶P仅在花期不同(4年生4年生>8年生,N∶P变化范围为2.71~7.62。3)在休眠期和落叶期,各元素基本上都平均分配到根和茎中,在花期和果熟期,C元素均匀分配到各器官,而N、P元素则较多分配到叶和繁殖器官,株龄对各元素分配动态的影响不一致。4)各器官可溶性糖含量差异明显。以可溶性糖含量表征的源、库强度及源/库比的分析结果显示,初始(休眠期)源结构为根和茎,之后(花果期)的源结构是叶片,库结构则包括花或果实、以及根和茎;6年生植株的源强度最大,8年生植株则库强度最大,花期源/库比最高的是6年生植株,果熟期则是4年生植株。【结论】‘凤丹’牡丹的化学计量特征和源-库结构关系随生长发育阶段而动态变化,且明显受株龄的影响;N元素是‘凤丹’牡丹生长的限制因子,适当增施N肥可提高产量。

关键词： '凤丹’牡丹化学计量特征株龄效应源-库关系

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遮阴对凤丹生物量分配和化学计量特征的影响

东北林业大学学报 2020年第9期48卷 71-75,87页

作者：汪成忠于晶尹原森钱剑林宋志平胡永红苏州农业职业技术学院苏州215008 复旦大学生物多样性研究所上海辰山植物园

以安徽铜陵4年生凤丹人工林为对象,在不同遮阴处理(100%光照,CK;63%的光照,L63;34%的光照,L34)下,分析了凤丹的生物量和化学计量特征的变化,探讨凤丹生物量和化学计量特征对光照强度变化的响应。结果显示:与CK相比,经L63处理后凤丹的总... 详细信息

以安徽铜陵4年生凤丹人工林为对象,在不同遮阴处理(100%光照,CK;63%的光照,L63;34%的光照,L34)下,分析了凤丹的生物量和化学计量特征的变化,探讨凤丹生物量和化学计量特征对光照强度变化的响应。结果显示:与CK相比,经L63处理后凤丹的总生物量和茎生物量下降但叶片和果实生物量分别增加10.75%和335.69%;经L34处理后,总生物量及各构件生物量降低,但根、叶和果实生物量分配上升。遮阴处理显著增加凤丹整株的全C、全N和全K质量分数,全P在L63处理中质量分数上升、L34处理中降低;L64处理下质量分数(w)w(C)∶w(N)和w(C)∶w(P)显著降低,经L34处理的w(C)∶w(P)增加,而w(N)∶w(P)则随着遮阴程度加剧而增加。在构件水平上,除了茎部的全N质量分数外,遮阴处理下各构件的全C、N、P、K元素质量分数,以及茎和果实的w(C)∶w(N)、根的w(N)∶w(P)上升,根和叶的w(C)∶w(N),茎、叶和果实的w(N)∶w(P)则降低;凤丹所有构件在L63处理下w(C)∶w(P)降低,L34处理的凤丹根、茎和果实的w(C)∶w(P)上升。基于可溶性糖质量分数间接估计凤丹的源强度和库强度,结果显示,经L63处理的源强度和库强度显著提高,经L34处理的源强度和库强度则降低,遮阴处理显著降低凤丹的源库比。综上所述,凤丹通过调节生物量分配、改变化学计量特征,并协调源-库关系实现对遮阴的响应,凤丹经L63处理后生长与繁殖表现最好,暗示适度遮阴可提高凤丹产量。

关键词：凤丹遮阴处理生物量分配化学计量特征源-库关系

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吉林省不同年代大豆品种源—库关系的变化

中国油料作物学报 2011年第5期33卷 476-481页

作者：胡文河徐仲伟徐克章田伟华张治安李大勇吉林农业大学农学院吉林长春130118

为了解吉林省大豆品种产量遗传改良过程中源—库关系的变化,对1923～2005年间育成的20个大豆品种的产量和源-库关系进行了研究。结果表明,大豆品种产量随着育成年代呈线性增加,82年来产量增长了113.1%,平均每年增长1.38%。产量的增加是... 详细信息

为了解吉林省大豆品种产量遗传改良过程中源—库关系的变化,对1923～2005年间育成的20个大豆品种的产量和源-库关系进行了研究。结果表明,大豆品种产量随着育成年代呈线性增加,82年来产量增长了113.1%,平均每年增长1.38%。产量的增加是源-库共同作用的结果,其中源—单株叶面积和叶片净光合速率82年来分别增长了27.76%和21.56%,年增长率为0.34%和0.26%;而库—单株荚数、单株粒数和单株粒重82年来分别增长了44.33%、80.1%和59.5%,平均每年增加0.54%、0.98%和0.73%;由于源库增长比例失调,使单株瘪粒荚数呈显著增加,82年来增加了314%;同时,也使单位叶面积粒数和粒重显著增加,82年来分别增长了50.86%和56.45%。本文结果说明,大豆育种工作者对大豆品种产量的遗传改良导致了源库关系的不协调变化,未来的高产大豆品种育种应注重源强度的增加,特别是单位叶面积光合能力的提高。

关键词：大豆遗传改良产量源-库关系

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生长调节剂对大豆同化产物源——库关系的作用

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吉林农业大学学报 1990年第1期12卷 36-39页

作者：索滨华吴殿武吉林农业大学生物物理研究室

TIAB、B_9、三十烷醇等植物生长调节剂单用有一定的局限性。以一定配比混用,可以弥补单用时的不足,表现出互补增效效应.供试各生长调节剂综合平衡调节的结果增加了大豆主要库器官的库势、库容和库强。同化后两周,花荚库势、库容高于对照... 详细信息

TIAB、B_9、三十烷醇等植物生长调节剂单用有一定的局限性。以一定配比混用,可以弥补单用时的不足,表现出互补增效效应.供试各生长调节剂综合平衡调节的结果增加了大豆主要库器官的库势、库容和库强。同化后两周,花荚库势、库容高于对照130％和76％,为单用各处理平均值的120％和46％,平均增产25～29％。

关键词：大豆生长调节剂源-库关系