3种催熟剂对芒属植物的催熟效果比较

以五节芒02142（Miscanthus floridulus）和杂交种湘杂芒2号（M.sinensis×M.lutarioriparius）为材料,比较了3种催熟剂（农挞、乙烯利及二者的混合制剂）对芒属植物的催熟效果。结果表明,3种催熟剂均明显降低了芒属植物叶片的叶绿素相对含量（SPAD值）,其中农挞与农挞 乙烯利混合制剂效果相当,而乙烯利效果最差;3种催熟剂均明显促进了芒属植物植株脱水,其中农挞 乙烯利混合制剂效果最好,乙烯利效果最差,但与农挞配制后有明显的增效作用;在对芒属植物植株氮、磷和钾含量的影响上,乙烯利多表现出增大作用,而农挞与农挞 乙烯利混合制剂则表现出明显降低作用,以农挞（10 mL·L-1）+乙烯利（2 mL·L-1）处理的效果最好。综合来看,农挞 乙烯利混合制剂催熟效果最佳,且最佳浓度为农挞（10 mL·L-1）+乙烯利（2 mL·L-1）。     

三种山麦冬属植物光合特性研究

用LI-6400便携式光合分析仪测定山麦冬、阔叶山麦冬、禾叶山麦冬的光合特性。结果表明:3种植物的光补偿点均小于20μmol/(m2.s),光饱和点均小于600μmol/(m2.s),最大净光合速率较低;其光合日动态具有“午休”现象,最大净光合速率出现在10∶00,净光合速率变化受光合有效辐射,叶面温度和相对湿度等环境因素的影响,随气孔导度和叶面饱和蒸汽压亏缺等因子的变化而变化,说明3种植物耐荫性均强,不喜强光。     

芒属(Miscanthus)植物种质资源研究进展

芒属植物属禾本科多年生高大草类,多分布于热带非洲至亚洲东南部。近年来在欧美国家受到广泛的关注,被认为是一种开发潜力巨大的生物质能源。本文查阅近年国内外相关文献,对芒属植物的生境、分布、遗传多样性、光合特性、抗性生理生化、繁殖学、饲草利用以及作为能源植物的研究等方面做了综述,并展望了其研究前景,旨在推动芒属种质资源的研究。     

中国四种芒属植物的地理分布及气候模式研究

为了明确4种芒属植物在我国的分布水平和气候模式,本文通过查阅馆藏标本和实地调查相结合,对4种芒属植物野生居群所在地的地理因子和气候因子进行统计分析。结果如下:南荻(Miscanthus lutarioriparius)水平分布的范围111.48~120.81°E,28.18~34.82°N,垂直分布范围为0~321m,荻(M.sacchariflorus)的水平分布范围为29.90~47.53°N,106.27~113.76°E,垂直分布范围为-1~1 455m,五节芒(M.floridulus)的水平分布范围为19.14~38.33°N,104.78~122.39°E,垂直分布范围为0~1 650m,芒(M.sinensis)的水平分布范围为18.81~43.56°N,100.44~127.55°E,垂直分布范围为-12~1 678m;芒属植物分布的气候模式为:年平均降雨量202.40~2 444.00mm、年积温2 074.00~8 500.00℃、平均温度1.20~24.40℃、夏季极端高温30.90~45.20℃、冬季极端低温-23.21~10.64℃、1月份平均气温-24.10~18.70℃、7月份平均气温18.00~32.70℃、全年无霜期110.00~365.00d,年累积日照时间511.00~2 868.00h;主成分分析结果表明:芒属4个种的第1主成分均可命名为气温因素,且起主导作用是1月份平均气温和全年无霜期;第2主成分则主要由年降雨量和日照时间决定。以上研究结果表明芒属植物在我国分布广、气候适应性强,具有作为能源植物开发的潜力。     

库布齐沙地三种植物光合、蒸腾特性和水分利用效率研究

采用LI-6400便携式光合系统,对库布齐沙地建群种油蒿以及人工栽培植物塔落岩黄芪和沙打旺的光合作用、蒸腾作用及水分利用效率进行了研究。结果表明,库布齐沙地的油蒿表现出高光合、高蒸腾的特点,其净光合速率和蒸腾速率均大于塔落岩黄芪和沙打旺,但水分利用效率较低;塔落岩黄芪表现出高光合、低蒸腾的特点,水分利用效率较高;沙打旺表现出低光合、低蒸腾的特点,水分利用效率介于油蒿和塔落岩黄芪之间。油蒿与塔落岩黄芪的净光合速率日变化呈明显的双峰曲线,沙打旺只在16∶00出现一个单峰。气孔导度和光合有效辐射作为重要的生理因子和主要环境因子分别影响着三种植物净光合速率和蒸腾速率的变化。     

中国芒属植物抗寒性初步研究

以13份具有地理代表性的芒属（Miscanthus Andersson）植物为材料,分别以5,0,-5,-10,-15,-20和-25℃共7个温度梯度进行冷冻胁迫,通过电导法测定电解质外渗率来评价各材料的抗寒性,并对供试材料半致死温度（LT₅₀）与其原产地地理因子进行回归分析。结果表明：半致死温度（LT₅₀）的变化范围为-2.92～-23.85℃,抗寒性由强到弱依次为C0429（-23.85℃） >D0341（-14.10℃） >B0534（-9.60℃） >B0121（-6.97℃） >A0502（-6.77℃） >A0110（-6.51℃） >B0120（-6.34℃） >B0605（-5.39℃） >A0107（-5.00℃） >C0517（-4.27℃） >B0145（-3.26℃） >C0128（-3.08℃） >C0129（-2.92℃）,回归分析表明,半致死温度（LT₅₀）与纬度和海拔成极显著负相关,说明芒属植物抗寒性与地理因子具有一定的相关性。研究结果将为芒属植物抗寒种质资源的筛选提供理论基础。     

芒属植物分蘖数性状的QTL定位

芒属植物是一种多年生C₄高大禾草,是一种重要的生物能源作物。分蘖是芒属植物重要的农艺性状之一,在调控其产量方面具有极其重要的作用。以五节芒和荻的种间杂交群体为材料,利用前期已构建的五节芒和荻的种间基因组遗传连锁图谱,结合2014年泰安、2015年泰安和东平3次重复调查的分蘖数表型数据,进行该重要性状的QTL遗传定位研究。结果表明:分蘖数频率分布呈现正态连续分布,符合数量性状遗传的特征;采用MQM复合区间作图法共定位到16个与分蘖数性状相关的QTL,单个QTL可解释的表型变异范围为11.4%~21.5%,LOD值为3.06~6.09。其中,3个QTL在3次定位分析中可重复检测到,qmfTI-2可分别解释12.7%、12.0%和15.5%的表型变异,qmsTI-1可分别解释12.0%、12.1%和19.8%的表型变异,qmsTI-2可分别解释21.5%、20.2%和13.4%的表型变异;3个QTL在2次定位分析中可重复检测到,qmfTI-1、qmfTI-3和qmsTI-4分别解释12.4%和11.4%、13.8%和13.2%、12.1%和14.3%的表型变异。通过对芒属植物分蘖数性状QTL分析,为芒属植物种质资源改良、分子标记辅助选择以及遗传学研究奠定基础。     

3种鼠尾草属植物光合作用-光响应特性研究

研究丹参、宝兴鼠尾草和短唇鼠尾草光合作用-光响应特性,阐明其对环境光合特性的适应和生理响应,为丹参田间高产栽培技术、鼠尾草属野生植物资源的引种和保护提供理论依据。测定丹参、宝兴鼠尾草和短唇鼠尾草叶绿素含量,并利用LI-6400便携式光合仪研究其光合特性,同时运用直角双曲线模型、非直角双曲线模型和C₃植物光响应新模型对光响应曲线进行拟合比较研究。结果显示,3种鼠尾草属植物的叶绿素含量存在明显差异。其光响应曲线均符合C₃植物光响应新模型。丹参表观量子效率(AQY)、最大净光合速率(Pn_max)、光补偿点(LCP)均最低,分别为0.040 3,13.32 μmol/(m²·s),24.37 μmol/(m²·s);宝兴鼠尾草为最高;短唇鼠尾草居中。3种植物的净光合速率(Pn)、胞间CO₂浓度(Ci)、气孔导度(Gs)及蒸腾速率(Tr)对不同光合有效辐射(PAR)的响应均有一定程度的差异。C₃植物光响应新模型拟合的结果最好。丹参和宝兴鼠尾草不属于典型的阳性植物,短唇鼠尾草则更为耐荫。可以采取与玉米等高竿作物间作或套作,缓和蒸腾作用,以达到提高丹参净光合速率的目的。     

四种偃麦草光合特性日变化分析

用LI-6400型便携式光合测定仪观测4种偃麦草光合特性。结果表明:供试材料净光合、蒸腾作用日变化均为双峰型,有明显的光合“午休”现象,其中中间偃麦草(Elytrigia intermedia)和偃麦草(E.repes)的“午休”是叶肉细胞光合能力下降所改^[5-7],而长穗偃麦草(E.elongcata)和毛偃麦草(E.trihophora)则因气孔导度下降所致;蒸腾速率“午休”主要由于光辐射强、叶温高、湿度低、叶片缺水和气孔部分关闭所致;长穗偃麦草具有较高的光能利用率和较低水分利用率,因此在灌溉地区可以获得高产;在少水地区偃麦草则是理想的高产草种;通过合理密植毛偃麦草和中间偃麦草也有望获得高产。     

芒属植物对3种杂草种子萌发与幼苗生长的化感效应研究

为了探究芒属植物(Miscanthus spp.)的化感效应和作用规律,本试验采用室内生物学测定方法,研究南荻(Miscanthus lutarioriparius)、芒(Miscanthus sinensis)、五节芒(Miscanthus floridulus)、奇岗(Miscanthus×giganteus)不同部位(根、茎、叶)浸提液对青葙(Celosia argentea)、苋(Amaranthus tricolor)、稗(Echinochloa crusgalli)3种杂草种子的萌发与幼苗生长的影响。结果表明：不同种芒草根、茎、叶浸提液对3种杂草发芽率、发芽指数、胚轴长、胚根长、幼苗干重具有显著的化感作用(P<0.05),且3种杂草之间存在一定的差异,不同种芒草浸提液对青葙、稗的化感效应整体表现为促进作用,而南荻浸提液对苋表现为抑制作用;不同芒草浸提液对3种杂草化感效应表现为芒>五节芒>奇岗>南荻;芒草不同部位浸提液间的化感效应不同,表现为根浸提液>叶浸提液>茎浸提液。结合种子萌发与幼苗生长的综合化感指数,3种受试植物对不同芒草不同部位化感作用的敏感程度为青葙>稗>苋。     

苜蓿雄性不育系杂交组配组合光合生理特性及杂种遗传力研究

通过对苜蓿（Medicago sativa）雄性不育系及其杂交组合的光合生理特性和杂种遗传力测定,以及与杂种优势间的相关性分析,结果表明：杂交组合净光合速率（Pn）和蒸腾速率（Tr）日变化均呈现“单峰”曲线。在消耗等量的水分条件时,合成的自身干物质较多,即水分利用效率（WUE）高则其杂种优势明显。表明水分利用效率是杂种优势形成的主要光合生理指标,而蒸腾速率对产量性状杂种优势形成影响不大;杂交组合的杂种遗传力值的变异范围均在0~1之间,其中杂交组合2×Ⅱ的杂种遗传力最高（0.6129）,同时其杂种优势效应值也最高（52.10%）;杂交组合的杂种遗传力与杂种优势效应间存在极显著正相关,因此杂种遗传力可对杂种优势效应有直接影响。     

阿拉善荒漠草原梭梭与白刺光合特征比较研究

为比较阿拉善荒漠草原区2种优势植物梭梭(Haloxylon ammodendron)和白刺(Nitraria tangutorum)的光合生理特征差异性,在2008年7月下旬利用Li-6400便携式光合仪测定了研究区内梭梭与白刺2种植物样株的光合作用日变化特征和光响应曲线,并采用非直线双曲线模型对光响应曲线进行了拟合分析。结果表明:在8:00-18:00的测定范围内,梭梭和白刺的光合速率日变化特征表现为单峰型曲线,光合速率的日峰值分别出现在12:00和11:00;梭梭的日平均净光合速率、水分利用效率均大于白刺;梭梭的最大净光合速率(Pnmax)、光补偿点(Lcp)和光饱和点(Lsp)均明显大于白刺。     

湘西南湿热地区不同秋眠级紫花苜蓿光合特性研究

利用Li-6400光合速率测定系统测定了16种不同秋眠级紫花苜蓿(Medicago sativa L.)品种的净光合速率、气孔导度、蒸腾速率、胞间CO₂浓度、光量子通量密度、水分利用率;同时对不同秋眠级紫花苜蓿草产量进行测定。结果表明:阿尔冈金(Algonquin)、四季旺(Overseason)、维多利亚(Victoria)、WL525、萨兰多(Salado)、WL414、CW403、721丰叶(721Amerilea)、皇后2000(Empress2000)、牧歌,701(Amerigraze701)、丰宝(Powerplant)的光合速率日变化曲线呈双峰型,而CW400、CW680、路宝(Lobo)、猎人河(Hunter River)、盛世(Millenium)呈三峰型,16个品种净光合速率日变化均出现午休现象,其变化规律与秋眠级没有相关性;盛世、牧歌701、丰宝净光合速率较高在20μmolCO₂·m^-2·s^-1以上;牧歌701、路宝、WL525蒸腾速率较高在均在10 mmolH₂O·m^-2·s^-1以上;CW403、721丰叶(721Amerilea)水分利用率较高,达5μmol CO₂·mmol H₂O^-1以上。在湘西南湿热地区环境气候条件下,盛世、牧歌701、丰宝、4季旺等光合能力较强、蒸腾速率高的品种可作推广种植。     

干旱胁迫下本氏针茅光合特性和水分利用效率日动态研究

采用盆栽和人工控制土壤水分的方法,使用Li-6400便携式光合测定系统观测本氏针茅(Stipa bungeana)光合生理生态特征的日变化.结果表明:在不同土壤水分状况下,本氏针茅净光合速率日变化曲线均呈"双峰"型,并有不同程度的"午休"现象,且上午的净光合速率明显高于下午,随着土壤水分的升高而增加;蒸腾速率日变化曲线也呈"双峰"型,表现为较高土壤水分处理针茅具有较高的蒸腾速率;气孔导度受水分和光热胁迫的影响,日变化曲线呈凹型;胞间CO₂浓度受空气CO₂浓度和气孔导度的双重影响,呈现早晚高,正午低的日变化进程;水分利用效率最高值出现在上午较早的时段,随着土壤水分的增加,水分利用效率却降低.     

黄土高原地区紫花苜蓿不同叶位光合日变化特征研究

为了解紫花苜蓿(Medicago sativa L.)冠层同化能力的差异及影响因子,为其品种改良和田间管理提供依据,用LI-6400型便携式光合测定仪于2006年观测了不同叶位叶片光合作用日变化特征。结果表明:现蕾期苜蓿不同叶位叶片的净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)日变化均呈现"三峰"曲线,有明显的光合"午休"现象;不同叶位之间Pn存在极显著差异(P<0.01),高低表现为上位叶>中位叶>下位叶;且胞间CO₂浓度(Ci)存在显著差异(P<0.05),表现为下叶位>中位叶>上位叶,气孔限制值(Ls)与Ci表现出相反趋势,即上位叶>中位叶>下位叶,Tr差异不显著;根据Pn、Ci、Ls的变化方向,苜蓿上、中、下叶位光合速率的下降在光合有效辐射(PAR)达到全天最大值之前受气孔因素限制,之后受非气孔因素限制;苜蓿叶片的光合速率具有分层的特点:上层强光区为高光合速率层,下层弱光区为低光合速率维持层,中层为中光区,光合速率介于上层与下层之间。     

不同水分胁迫对紫花苜蓿分枝期光合性能的影响

研究水分胁迫下不同紫花苜蓿品种分枝期光合性能变化和影响因素。结果表明，敖汉苜蓿在不同水分胁迫下分枝期均保持较高的净光合速率，皇后、WL323和Vector苜蓿水分胁迫下的净光合速率较低；WL323的净光合速率随水分胁迫强度的增加而降低，Vector、皇后和敖汉苜蓿分枝期的净光合速率随水分胁迫强度的增加表现先增加后降低的趋势。通过分析水分胁迫紫花苜蓿分枝期叶片气孔导度、蒸腾速率和胞间CO2浓度的变化，认为试验中轻度和中度水分胁迫下光合速率下降的主要因素是气孔因素，重度水分胁迫下光合速率下降的主要因素是非气孔因素。     

水分胁迫对6种禾草叶绿体、线粒体超微结构及光合作用的影响

利用透射电镜技术,研究了水分胁迫下柳枝稷(Panicum virgatum L.)、巴哈雀稗(Paspalum notatum Flugge)、毛花雀稗(Paspalum dilatatum Poir)、羊茅黑麦草(×Festulolium Asch.et Graebn.)、草芦(Phalaris arundinnacea L.)及多年生黑麦草(Lolium perenne L.)6种禾本科牧草叶肉细胞叶绿体和线粒体超微结构的变化,并结合对叶绿素含量和光合速率的测定,分析了其生理功能对水分胁迫的响应,旨在为耐旱草种的选择、引种和选育提供形态学和生理学依据。结果表明,经过8 d水分胁迫后,6种牧草的叶绿体均膨大变圆并向细胞中央移动;叶绿体内分布有一定数量的嗜锇颗粒和少量淀粉粒,受伤害严重的叶绿体中的基粒和被膜破损;线粒体数目均增加,且对水分胁迫的耐受性强于叶绿体;光合速率的高低与叶绿体的结构变化相关。可将6种牧草分为3个不同的抗旱等级:柳枝稷和巴哈雀稗抗旱性较强,羊茅黑麦草和草芦抗旱性中等,多年生黑麦草和毛花雀稗抗旱性较弱。     

镇江河漫滩草地虉草光合特性研究

对虉草(Phalaris arandinacea)光合特性的研究表明:不同生长阶段虉草净光合速率日变化均呈双峰曲线,光合"午休"现象明显,但5月下旬主、次峰均滞后于4月初1 h,净光合速率后期大于前期,导致光合"午休"的原因不同,4月初为气孔限制因素,而5月下旬为非气孔限制因素。不同时期各生理生态因子间的相关系数不同。虉草净光合速率季节动态呈单峰曲线,4月中下旬最高。虉草的光补偿点为45.6μmol·m^-2·s^-1,光饱和点为1825μmol·m^-2·s^-1,表观光量子效率为0.047 mol·mol^-1,暗呼吸速率为2.1429μmol·m^-2·s^-1;CO₂补偿点为76μmol·mol^-1,饱和点为923μmol·mol^-1,羧化效率为0.0556。数据显示,虉草是一种高光效C₃阳性植物,对草地生态系统的稳定意义重大。