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外源海藻糖对粳稻品系W1844籽粒灌浆特性及产量形成的影响

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中国水稻科学 2023年第4期37卷 379-391页

作者：黄亚茹徐鹏王乐乐贺一哲王辉柯健何海兵武立权尤翠翠安徽农业大学合肥230036 江苏省现代作物生产协同创新中心南京210095

【目的】明确外源海藻糖对大穗型粳稻籽粒灌浆结实的影响。【方法】以大穗型粳稻品系W1844为试验材料,在孕穗末期叶面喷施浓度分别为0、15、30、50、70、100 mmol/L的海藻糖,分别标记为T_(0)、T_(15)、T_(30)、T_(50)、T_(70)、T_(100)... 详细信息

【目的】明确外源海藻糖对大穗型粳稻籽粒灌浆结实的影响。【方法】以大穗型粳稻品系W1844为试验材料,在孕穗末期叶面喷施浓度分别为0、15、30、50、70、100 mmol/L的海藻糖,分别标记为T_(0)、T_(15)、T_(30)、T_(50)、T_(70)、T_(100)。研究不同浓度海藻糖对大穗型粳稻W1844光合特性、茎鞘物质积累与转运、籽粒灌浆特性和产量的影响。【结果】1)喷施不同浓度海藻糖均能提高水稻产量,以T_(50)处理的水稻产量最高。与T_(0)相比,T_(50)处理下的产量平均增加7.71%,强势粒的结实率与千粒重分别提高4.36%和5.92%,弱势粒的结实率与千粒重分别提高11.98%和10.01%。由此可见,海藻糖对弱势粒灌浆结实的改善效果更好。2)海藻糖处理改变了籽粒灌浆特性。与T_(0)相比,T_(50)处理下强、弱势粒达到最大灌浆速率的时间分别缩短了3.70 d与3.93 d;灌浆前期强、弱势粒的平均灌浆速率分别提高了16.57%、28.03%;灌浆中期强、弱势粒平均灌浆速率分别提高了20.74%、24.54%。此外,T_(50)处理下,强、弱势粒达到最大灌浆速率时的粒重分别比T_(0)增加了6.74%和7.36%。3)海藻糖处理显著提高水稻剑叶的光合特性。T_(50)处理下水稻叶片的净光合速率、气孔导度和蒸腾速率分别比T_(0)平均提高了31.08%、42.58%和10.42%。4)海藻糖处理促进了抽穗期茎鞘非结构性碳水化合物(NSC)的积累与转运。与T_(0)处理相比,T_(50)处理下抽穗期茎鞘NSC含量平均增加11.63%,茎鞘物质转运量平均提升28.52%,且对籽粒贡献率增加18.18%。这可能是由于茎鞘蔗糖转运基因OsSUT2、OsSUT4和OsSUT5上调表达,促进了茎鞘的物质转运。【结论】外源海藻糖可有效地改善大穗型粳稻的灌浆结实,这可能是由于海藻糖处理能提高剑叶净光合速率,上调蔗糖转运基因的表达,促进茎鞘NSC的积累与转运,从而加快了强、弱势粒的灌浆,提高了其结实率和粒重。在本研究条件下,50 mmol/L海藻糖处理对大穗型水稻W1844籽粒灌浆结实的改善效果最好。

关键词：大穗型粳稻外源海藻糖灌浆特性 NSC的积累与转运产量形成

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耕种方式对冬小麦籽粒灌浆特性及产量的影响

干旱地区农业研究 2017年第4期35卷 211-216页

作者：翟云龙魏燕华张海林陈阜中国农业大学农学院北京100193 塔里木大学植物科学学院新疆阿拉尔843300

通过大田定位试验,研究了免耕条播、深松条播、旋耕条播、机械撒播等4种耕种方式下冬小麦强势粒灌浆特性,用Logistic方程拟合籽粒灌浆进程,对籽粒灌浆参数进行了分析。试验结果表明,方程拟合决定系数均在0.9942以上,Logistic方程能真实... 详细信息

通过大田定位试验,研究了免耕条播、深松条播、旋耕条播、机械撒播等4种耕种方式下冬小麦强势粒灌浆特性,用Logistic方程拟合籽粒灌浆进程,对籽粒灌浆参数进行了分析。试验结果表明,方程拟合决定系数均在0.9942以上,Logistic方程能真实反映籽粒灌浆进程。旋耕条播、机械撒播耕作深度相同,各阶段灌浆速率较一致,渐增期、快增期、缓增期均低于深松条播和免耕条播,但二者株行配置方式不同,机械撒播渐增期略高于旋耕条播,快增期、缓增期均低于旋耕条播,但3个阶段灌浆持续期分别比旋耕条播高0.05、0.57 d和0.71d。耕作、种植方式主要通过影响籽粒灌浆速率和灌浆持续天数影响粒重,耕作方式对灌浆速率影响大,株行配置对灌浆持续期影响明显。耕种方式对强势粒、弱势粒灌浆特性影响效应不同,机械撒播强势粒渐增期灌浆速率高达0.95 mg·d-1·粒-1,持续时间仅为9.95 d,快增期、缓增期灌浆速率仅为2.11 mg·d-1·粒-1和0.59 mg·d-1·粒-1,但持续时间长达12.27 d和15.27 d,强势粒千粒重高达41.65 g,虽然强、弱势粒综合千粒重仅为40.2 g,但该模式有效穗数高,经济产量高达7 599.0 kg·hm^(-2)。

关键词：耕种方式冬小麦灌浆特性产量

春灌一水时间对冬小麦灌浆特性和水分利用效率的影响

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中国生态农业学报（中英文） 2021年第8期29卷 1296-1304页

作者：刘志良李晓爽曹彩云郑春莲马俊永李科江杨会英李树宁党红凯山东农业大学水利土木工程学院泰安271018 河北省农林科学院旱作农业研究所衡水053000 衡水学院衡水053000 武强县农业农村局武强053300

针对河北平原区水粮矛盾尖锐,开展冬小麦春一水优化灌溉研究,可为区域粮食安全和地下水超采治理提供技术依据。本研究于2018—2020年采用田间定位试验方法,以节水小麦品种‘衡4399’为材料,设置5个春灌一水时间处理(拔节后0 d,AJ0;拔节... 详细信息

针对河北平原区水粮矛盾尖锐,开展冬小麦春一水优化灌溉研究,可为区域粮食安全和地下水超采治理提供技术依据。本研究于2018—2020年采用田间定位试验方法,以节水小麦品种‘衡4399’为材料,设置5个春灌一水时间处理(拔节后0 d,AJ0;拔节后5 d,AJ5;拔节后10 d,AJ10;拔节后15 d,AJ15;拔节后20 d,AJ20)和2个对照处理(无春灌,CK1;春灌二水,CK2),分析了不同处理对冬小麦籽粒灌浆特性参数、产量和水分利用效率的影响。结果表明,随着春灌一水时间的推迟,冬小麦灌浆持续时间增长,平均灌浆速率减小,理论最大千粒重增大;与AJ0相比,其他春灌一水处理的灌浆持续时间延长3~7 d,平均灌浆速率减小2.40%~13.51%,理论最大千粒重增加1.61%~18.62%。春灌一水条件下,冬小麦单位面积穗数、穗粒数和籽粒产量随着灌水时间的推迟均是先增大后减小,千粒重逐渐增加,其中,籽粒产量最高的处理为AJ5,其次是AJ10,二者间差异不显著(P>0.05),但均显著高于AJ0、AJ15、AJ20处理(P0.05),AJ15和AJ20的水分利用效率明显降低(P0.05),AJ10处理2018—2019年分别增加12.34%和10.19%(P>0.05)、2019—2020年分别增加37.50%(P0.05)。综上所述,在试验区冬小麦春灌一水条件下,最优灌水时间为拔节后5~10 d,能获得较高产量和水分利用效率。

关键词：冬小麦春灌一水灌水时间灌浆特性籽粒产量水分利用效率

冠菌素对玉米籽粒灌浆特性与淀粉合成的调控效应

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作物学报 2019年第10期45卷 1535-1543页

作者：鱼海跃韩紫璇张钰石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/中国农业大学农学院

玉米产量与籽粒灌浆特性紧密相关,调控籽粒灌浆特性是实现玉米高产的重要途径之一。本研究采用不同浓度冠菌素对灌浆期玉米(吐丝后10d)进行叶面喷施处理,研究冠菌素(coronatine,COR)对玉米籽粒灌浆特性、淀粉含量和淀粉合成关键酶活性... 详细信息

玉米产量与籽粒灌浆特性紧密相关,调控籽粒灌浆特性是实现玉米高产的重要途径之一。本研究采用不同浓度冠菌素对灌浆期玉米(吐丝后10d)进行叶面喷施处理,研究冠菌素(coronatine,COR)对玉米籽粒灌浆特性、淀粉含量和淀粉合成关键酶活性及其基因表达的调控效应。2年田间试验研究结果表明,COR对玉米果穗性状、产量、籽粒灌浆和淀粉合成的调控具有明显的浓度效应,适宜浓度COR(1.0mgL^-1)处理显著降低玉米果穗秃尖长度,增加穗粒数和千粒重,提高籽粒灌浆速率,延长灌浆持续期,提高产量。此外,适宜浓度COR处理显著提高玉米籽粒灌浆过程中淀粉合成相关酶AGPase、SSS、GBSS和SBE的活性,上调淀粉合成关键酶基因ZmSH1、ZmSH2、ZmWX1和ZmAE1的表达量,促进籽粒支链淀粉、直链淀粉和总淀粉的积累,提高了籽粒淀粉含量。研究结果明确了COR对玉米籽粒形态建成与物质积累的调控效应,为玉米增产增效栽培提供了新的技术手段。

关键词：冠菌素玉米灌浆特性淀粉合成产量

外源海藻糖对灌浆期高温胁迫下小麦灌浆特性和糖组分含量的影响

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应用生态学报 2023年第11期34卷 3021-3029页

作者：崔国际王传伟贺威李宇星黄正来张文静马尚宇樊永惠安徽农业大学农学院合肥230036 江苏沿海地区农业科学研究所江苏盐城224002

本研究于2021—2022年,以前期试验筛选出的热敏感型小麦品种‘泛麦5号’(FM5)和耐热型品种‘淮麦33’(HM33)为试验材料,采用大田种植方式,以被动式增温棚模拟花后高温环境(平均增温5.13℃),设置常温喷施清水对照(CK)和喷施清水+灌浆期... 详细信息

本研究于2021—2022年,以前期试验筛选出的热敏感型小麦品种‘泛麦5号’(FM5)和耐热型品种‘淮麦33’(HM33)为试验材料,采用大田种植方式,以被动式增温棚模拟花后高温环境(平均增温5.13℃),设置常温喷施清水对照(CK)和喷施清水+灌浆期高温胁迫处理(H),分析外源海藻糖(喷施浓度为10、15、20 mmol·L^(-1))对灌浆期高温胁迫下小麦灌浆特性和糖组分含量的影响。结果表明:与CK相比,高温胁迫(H)显著降低了小麦籽粒产量和灌浆期粒重,外源喷施海藻糖缓解了高温胁迫下小麦籽粒产量和灌浆期粒重的降低,与H处理相比,HM33和FM5两个小麦品种平均分别提高了3.5%、6.7%和4.2%、5.4%;高温胁迫显著提高了两个小麦品种旗叶海藻糖含量及海藻糖酶(THL)活性,降低了果糖和葡萄糖含量,与H处理相比,外源喷施海藻糖提高了小麦旗叶海藻糖、果糖和葡萄糖含量,降低了旗叶海藻糖酶活性,有利于提高灌浆期小麦的糖代谢能力,且对FM5的提升效果高于HM33;高温胁迫显著降低了小麦旗叶和籽粒的淀粉含量,外源喷施海藻糖缓解了高温胁迫下小麦旗叶和籽粒淀粉含量的降低,有利于高温胁迫下小麦籽粒的物质积累。本试验条件下两个小麦品种均以开花期喷施15 mmol·L^(-1)海藻糖效果最佳。

关键词：海藻糖小麦高温胁迫灌浆特性糖组分

水氮限量供给下高产小麦品种籽粒灌浆特性及氮磷钾积累动态

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草业学报 2016年第9期25卷 28-36页

作者：臧贺藏张英华张兴娟曹莲王志敏中国农业大学农学与生物技术学院北京100193 河南省农业科学院农业经济与信息研究所河南郑州450002

选用华北地区两个主栽小麦品种济麦22和石麦15,在大田条件下,设置2个灌溉水平:春灌一水(W1)和春灌二水(W2);在每个灌溉水平下设置2个施氮处理:192kg/hm2(N1)和270kg/hm2(N2)。研究并探讨了在水氮限量供给下高产高效群体强、弱势粒灌浆... 详细信息

选用华北地区两个主栽小麦品种济麦22和石麦15,在大田条件下,设置2个灌溉水平:春灌一水(W1)和春灌二水(W2);在每个灌溉水平下设置2个施氮处理:192kg/hm2(N1)和270kg/hm2(N2)。研究并探讨了在水氮限量供给下高产高效群体强、弱势粒灌浆特性及其籽粒氮磷钾积累的变化。结果表明,在籽粒灌浆期,两小麦品种强、弱势粒重均呈"S"型的变化趋势,而灌浆速率呈"抛物线"的变化趋势;且强势粒的粒重和灌浆速率显著高于弱势粒。在相同灌溉水平下,N1处理强、弱势粒灌浆持续天数均高于N2处理,而灌浆速率则低于N1处理;在相同施氮水平下,W2处理强、弱势粒灌浆持续天数高于W1处理。在不同水氮模式下,济麦22强、弱势粒重、灌浆速率和灌浆持续天数均高于石麦15。在籽粒灌浆期,两小麦品种籽粒氮磷钾积累量均呈"S"型变化趋势。在相同灌溉水平下,两小麦品种N2处理籽粒氮磷钾素积累量总体高于N1处理。在相同施氮水平下,W2处理籽粒氮磷钾素积累量均高于W1处理。在不同水氮模式下,济麦22籽粒氮磷钾素积累量高于石麦15。综合研究认为,适当水氮投入,提高了两小麦品种灌浆后期强、弱势粒灌浆速率,延长了灌浆持续期,促进了强、弱势粒均衡灌浆和籽粒中营养元素均衡分配,最终实现高产高效,对提高粒重和品质具有重要作用。

关键词：水氮限量冬小麦强弱势籽粒灌浆特性养分含量

不同生育时期遮光对玉米籽粒灌浆特性及产量的影响

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作物学报 2014年第9期40卷 1650-1657页

作者：陈传永王荣焕赵久然徐田军王元东刘秀芝刘春阁裴志超成广雷陈国平北京市农林科学院玉米研究中心北京100097 北京市农业技术推广站北京100029

为探索不同时期遮光对玉米籽粒灌浆特性和产量的影响,2012—2013年以玉米品种京科968与郑单958为试验材料,在大田条件下用透光率50%的遮阳网分别于13叶全展期(T1)、吐丝期(T2)、吐丝后15 d(T3)遮光处理,每期遮光7 d,以自然光照为对照,... 详细信息

为探索不同时期遮光对玉米籽粒灌浆特性和产量的影响,2012—2013年以玉米品种京科968与郑单958为试验材料,在大田条件下用透光率50%的遮阳网分别于13叶全展期(T1)、吐丝期(T2)、吐丝后15 d(T3)遮光处理,每期遮光7 d,以自然光照为对照,并利用Logistic方程y=A/(1+Be–Cx)比较不同遮光处理玉米籽粒灌浆过程。结果表明,不同时期遮光均导致玉米穗粒数、千粒重和产量不同程度降低,且遮光时期越晚降幅越大,其中产量差异显著;遮光导致灌浆高峰持续期与活跃灌浆天数(P)缩短,最大灌浆速率(Gmax)与平均灌浆速率均下降,籽粒终极生长量(A)降低;品种特性决定粒重、穗粒数与灌浆参数的关系,同一品种的粒重与灌浆速率最大时的生长量(Wmax)呈显著正相关,品种间的粒重差异由活跃灌浆天数(P)决定,同一品种的穗粒数与最大灌浆速率(Gmax)呈显著正相关,品种间的穗粒数差异由灌浆速率最大时的生长量(Wmax)决定。选择适宜品种,提高籽粒灌浆速率最大时的生长量(Wmax)与最大灌浆速率(Gmax),并延长活跃灌浆天数(P)是玉米在光胁迫环境下获得高产、稳产的重要途径。

关键词：玉米遮光灌浆特性产量

花后高温胁迫下晚播对冬小麦灌浆特性和粒重的影响

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植物生理学报 2020年第3期56卷 479-488页

作者：费立伟代兴龙张秀初金鹏李梅郑飞娜贺明荣作物生物学国家重点实验室山东泰安271018 农业农村部作物生理生态与耕作重点实验室山东泰安271018 山东农业大学农学院山东泰安271018

本试验以大穗型小麦(Triticum aestivum)品种‘泰农18’为试验材料,设置早播(10月8日)和晚播(10月22日)两个播期,运用开放式大田增温系统实施增温,研究了花后高温胁迫下晚播对冬小麦灌浆特性和粒重的影响。结果表明:高温胁迫下晚播冬小... 详细信息

本试验以大穗型小麦(Triticum aestivum)品种‘泰农18’为试验材料,设置早播(10月8日)和晚播(10月22日)两个播期,运用开放式大田增温系统实施增温,研究了花后高温胁迫下晚播对冬小麦灌浆特性和粒重的影响。结果表明:高温胁迫下晚播冬小麦主要通过增加旗叶单位叶面积干重和单位叶面积含氮量来保持较高的叶绿素含量,延长叶片功能期;通过提高冬小麦旗叶二氧化碳扩散能力以及Rubisco占比和活性来提高光合碳同化能力,提升光合速率。与早播处理相比,花后高温胁迫下晚播小麦灌浆持续期延长了3.01 d、平均灌浆速率增加了8.64%、粒重增加了10.34%。因此,高温胁迫下小麦晚播可延长灌浆持续期、提高灌浆速率,进而增加粒重和产量,降低高温胁迫造成的减产。

关键词：冬小麦高温胁迫晚播灌浆特性粒重

底墒和磷肥对旱地小麦籽粒灌浆特性及产量的影响

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中国生态农业学报（中英文） 2020年第1期28卷 57-67页

作者：原亚琦孙敏林文曹碧芸田欣高志强李廷亮山西农业大学农学院太谷030801 山西农业大学资源与环境学院太谷030801

为分析黄土高原旱地小麦灌浆过程与水分消耗的关系,及其产量对底墒和磷肥的响应情况,在山西省南部设3个播前0~100cm土壤底墒水平W1(248mm)、W2(233mm)、W3(205mm)和两个施磷量P1(75kg·hm-2)、P2(180 kg·hm-2),调查不同处理下小麦总耗... 详细信息

为分析黄土高原旱地小麦灌浆过程与水分消耗的关系,及其产量对底墒和磷肥的响应情况,在山西省南部设3个播前0~100cm土壤底墒水平W1(248mm)、W2(233mm)、W3(205mm)和两个施磷量P1(75kg·hm-2)、P2(180 kg·hm-2),调查不同处理下小麦总耗水、土壤水消耗、各生育阶段耗水、产量及其构成因素、灌浆过程的变化。结果表明,随着底墒水平提高小麦返青-拔节和拔节-开花阶段耗水、生育期总耗水、土壤水消耗及其占总耗水比例、产量、穗数、千粒重显著增加,且较W3,W1和W2产量分别显著高14.89%和8.66%。随磷肥增加播种-拔节耗水显著减少,而拔节-开花耗水、产量、千粒重显著增加。底墒和磷肥互作对小麦总耗水、土壤水消耗、播种-返青阶段耗水、拔节-成熟阶段耗水、千粒重有显著影响。通过小麦灌浆方程得,快增期持续时间随底墒的增加而增加、渐增期和快增期持续时间随磷肥的增加而增加、缓增期籽粒增加量及持续时间变异系数达25%。通过小麦水(磷)肥方程得,当0~100 cm底墒为253 mm时获得高产,且同底墒下产量随磷肥增加而提高。可见,旱地小麦拔节-开花阶段耗水对底墒和磷肥敏感,灌浆过程中的快增期持续时间对底墒和磷肥响应较好,缓增期变异对籽粒粒重影响较大。

关键词：旱地小麦底墒磷肥耗水灌浆特性产量