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干旱胁迫对甘蔗光合日变化及相关特性的影响
《南方农业学报 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：[目的]探究干旱胁迫对甘蔗CO2交换和H2O交换的日变化规律、光合作用能力及其他生理特性的影响,为甘蔗抗旱品种选育及探明其耐旱机制提供科学参考.[方法]以云蔗05-51和粤糖93-159为供试材料,采用盆栽试验,设干旱1 d、干旱5 d、干旱9 d和干旱9 d后复水10 d共4个干旱处理,各处理均设正常浇水为对照.使用PTM-48A植物光合生理及环境监测系统监测甘蔗+1叶的水气交换规律,测定与干旱相关的光合指标(光合作用、叶绿素荧光、SPAD值)及生理指标(质膜透性和叶片相对含水率等),并分析各指标间的相关性.[结果]环境变化影响甘蔗叶片的CO2和水分交换能力,在高温低湿及高蒸气压差的正常浇水生长环境下,云蔗05-51和粤糖93-159的CO2交换率和H2O交换率较高,甘蔗叶片具有更高的气孔导度和净光合速率.干旱胁迫导致云蔗05-51和粤糖93-159的CO2和水分交换受到抑制.干旱5 d时,2个参试品种的CO2交换率和H2O交换率大幅度降低,干旱9 d导致CO2和水分交换过程接近停滞.与对照相比,干旱胁迫时云蔗05-51和粤糖93-159的净光合速率、气孔导度和蒸腾速率显著降低(P<0.05,下同),云蔗05-51的降幅低于粤糖93-159;干旱5 d和干旱9 d处理的甘蔗叶绿素荧光、SPAD值、土壤含水率、叶片相对含水率显著下降,质膜透性显著提升,干旱时云蔗05-51的SPAD值显著高于粤糖93-159,复水后质膜透性低于粤糖93-159.干旱胁迫下光合系统、叶绿素荧光系统及土壤含水率与叶片相对含水率、SPAD值和质膜透性间有显著或极显著(P<0.01)相关性.复水后,2个品种的光合及生理作用较干旱胁迫显著回升,CO2交换和水分交换恢复程度较差,云蔗05-51的各指标恢复程度高于粤糖93-159.[结论]高温低湿及高蒸汽压差的环境有利于促进云蔗05-51和粤糖93-159的光合及水气交换作用;干旱胁迫导致云蔗05-51和粤糖93-159的CO2交换率、H2O交换率、光合作用能力、叶绿素荧光系统及叶片水分等相关生理活动受到抑制;云蔗05-51在干旱胁迫下具有相对更高的气孔导度和蒸腾速率,其抗旱性和复水后的恢复能力均优于粤糖93-159.
关键词： 甘蔗 干旱胁迫 CO2交换率 H2O交换率 光合作用
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甘蔗苗期抗旱性鉴定评价研究
《中国农学通报 》 2022
摘要：以12个甘蔗品种试验材料,通过桶栽试验,在苗期进行反复干旱胁迫处理,测定甘蔗幼苗存活率和叶片叶绿素含量、可溶性糖含量、丙二醛含量、超氧化物歧化酶活性等生理指标。运用抗旱系数法和隶属函数值法,对苗期甘蔗各生理指标性状进行了反复干旱胁迫下的抗性评价和鉴定,为甘蔗抗旱品种的选择提供可借鉴的方法,同时为其抗旱育种和蔗区抗旱品种示范推广提供数据支持。结果表明,反复干旱处理后,所有甘蔗品种幼苗存活率、叶片叶绿素含量、POD和SOD酶活性均有降低,而叶片Pro、REC、MDA和可溶性糖含量均明显增加,且各甘蔗品种间存在明显差异。‘LC 09-15’、‘GT 32’、‘FN 08-3214’、‘YZ 08-1609’、‘YZ 11-1204’、‘YZ 05-51’、‘YR 11-450’和‘DZ 12-88’等8个甘蔗品种的苗期抗旱性强于对照品种‘ROC 22’。通过甘蔗优异抗旱品种的筛选和推广,解决蔗区主栽甘蔗品种‘ROC 22’种性退化性状,可为蔗区有效抵御早春干旱、保证甘蔗稳产、高产提供理论指导。
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干旱胁迫对甘蔗光合生理特性的影响
《西南农业学报 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：[目的]研究干旱胁迫下甘蔗的光合及生理作用对提高甘蔗品质与产量具有重要理论意义.[方法]以第十四轮全国区试品种中3个品种云蔗11-1074、云瑞12-263、粤甘52号和新台糖22号(ROC22)为供试材料,研究干旱胁迫及复水条件下甘蔗形态特征、光合作用以及生理反应的变化规律.采用盆栽试验,通过人工称重控制土壤含水量,在甘蔗伸长期设定干旱3 d、干旱6 d、干旱10 d和复水10 d4个处理,测定甘蔗光合指标和生理指标,并通过隶属函数法对4个品种的抗旱性进行评价.[结果]经干旱10 d后,各参试品种绿叶率、叶片含水率显著降低.光合指标中净光合速率、气孔导度、蒸腾速率下降,叶绿素荧光参数Fv/Fm和F../F.降低,叶绿素含量显著降低,胞间C02浓度上升.4个品种中粤甘52号光合指标受影响最大.干旱胁迫10 d时4个甘蔗品种的抗氧化酶活性整体增加,CAT和GR活性变化更加明显,可溶性糖含量有所提升,可溶性蛋白含量先增加后减少,MDA含量逐渐升高.云瑞12-263的SOD和CAT活性较高;ROC22有着较高的GR活性;云蔗11-1074的MDA含量显著高于其它3个品种,云瑞12-263含量最低.复水后,4个品种受干旱胁迫的影响得到一定缓解,粤甘52号光合能力恢复性较强但其它方面则未有好的表现.在生长能力方面,ROC22和云瑞12-263受干旱胁迫影响小,云蔗11-1074和粤甘52号受影响较大.结合平均隶属函数值对甘蔗抗旱性进行排序为:云瑞12-263>ROC22>云蔗11-1074>粤甘52号.[结论]干旱胁迫条件对4个甘蔗品种的形态变化、光合作用、抗氧化酶活性均产生影响,参试品种中云瑞12-263的各项光合指标均高于其它3个品种,可以对此品种进行进一步研究挖掘抗旱基因用于育种.
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第十四轮甘蔗区试品种抗旱性比较
《中国糖料 》 2022
摘要：研究甘蔗品种对干旱胁迫的生理响应,对参试品种进行抗旱性综合排序,为抗旱品种的发掘和选育提供参考.本试验以第十四轮全国甘蔗区试品种中13个参试品种和1个对照品种为供试材料,采用盆栽试验,通过人工称重控制土壤含水量的方式,在伸长期测定干旱胁迫第6天时各品种绿叶率、叶片含水率、叶片丙二醛(MDA)、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)等9个性状指标.结合主成分分析、隶属函数法对14个品种的抗旱性进行综合评价.结果,在干旱胁迫下,各参试品种绿叶率、叶片含水率降低;抗氧化酶活性、MDA含量有不同程度的变化;配对处理t检验有5个指标处理间P<0.01,3个指标P<0.05,说明所选指标对干旱胁迫响应较敏感;主成分分析表明5个主成分可代表甘蔗抗旱性84.11%的原始数据信息量,可概括为形态因子、生理调控因子和伤害感受因子.根据综合抗旱能力D值对14个参试品种的抗旱性排序为:'云瑞12-263'>'福农10-0574'>'新台糖22号'>'福农10-14405'>'云蔗11-1074'>'海蔗28号'>'中蔗6号'>'粤甘52号'>'桂糖13-386'>'中糖13-01'>'粤甘53号'>'粤甘51号'>'柳城09-19'>'中蔗13号'.
关键词： 甘蔗 品种 区试/区域试验 抗氧化酶活性 隶属函数法
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4个甘蔗主栽品种对干旱胁迫的生理响应
《热带作物学报 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：为探究短期干旱胁迫下甘蔗伸长期的生理响应,本研究以4个栽培推广面积较大的甘蔗品种'云蔗08-1609'粤糖93-159'新台糖22号'和'桂糖42号'为供试材料,采用人工盆栽控水法,设置正常浇水对照(土壤含水量占田间持水量的80%以上)和轻度干旱(50%~60%)、中度干旱(40%~50%)和重度干旱(30%~40%)3个干旱处理,研究不同甘蔗品种在干旱胁迫下抗氧化酶系统、抗坏血酸-谷胱甘肽(AsA-GSH)循环系统、植株受损状况以及脱落酸(ABA)含量的变化规律.结果表明:干旱胁迫导致4个甘蔗品种的SOD、POD、CAT和GR活性显著提高(P<0.05,下同);AsA、GSH含量随着干旱时间显著上升;除'云蔗08-1609'的GSSG表现出先升后降的趋势外,其他3个品种的GSSG含量不断上升;'云蔗08-1609'的GSH/GSSG值不断上升,'新台糖22号'不断下降,'粤糖93-159'和'桂糖42号'表现出先升后降;干旱胁迫造成4个品种的MDA和质膜透性显著增加,叶片相对含水率显著降低;除'桂糖42号'的ABA含量表现为先上升后下降的趋势外,其他3个品种干旱胁迫下ABA含量表现为升-降-升的趋势.综上表明:干旱胁迫造成4个甘蔗品种的SOD、POD、CAT活性及GR、ABA、AsA、GSH、GSSG含量显著上升.MDA和质膜透性提高,绿叶率和叶片相对含水率下降.本研究发现不同品种甘蔗干旱胁迫下的响应规律各不相同,'云蔗08-1609'在干旱胁迫下ABA和叶片相对含水率含量最高,SOD、CAT、POD和GR活性在干旱初期响应最快,质膜透性最小.'新台糖22号'和'桂糖42号'在AsA-GSH循环中具有较高的AsA、GSH、GSSG含量.'粤糖93-159'具有较高的POD和CAT活性以及较低的MDA含量.
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果蔗矿质养分含量及品质指标差异稳定性分析
《热带作物学报 》 2021 北大核心 CSCD
摘要：果蔗含有丰富的糖分、纤维分、水分、矿质元素、氨基酸等,这些成分指标受环境条件与品种因素的影响。本文分析了我国主栽的2个果蔗品种的矿质养分含量及品质指标在不同蔗区之间的差异。于果蔗成熟期,分别在广东、广西、云南、海南4个甘蔗主产区,选取在我国具有代表性的2个果蔗品种（’Badila’和’粤糖54-474’）为材料,对其主要矿质元素含量（N、P、K、Ca、Fe、Mn、Zn、Cu）和品质（糖度、纤维分、简纯度、还原糖、水分）的差异性和相关性进行了分析。结果显示,当蔗区改变时,甘蔗对N、P、K吸收转化的稳定性为:K>P>N;对中微量元素吸收转化的稳定性为:Mg>Ca、Cu、Fe>Mn、Zn;品质指标的稳定性为:糖度>水分含量、出汁率>还原糖分、纤维分、简纯度。N与K、蔗汁糖度、简纯度之间,Mn与Cu、Zn,Fe与Zn,蔗汁糖度与简纯度之间呈极显著正相关;N、K与还原糖分,Ca与Mn,Mn与糖度,纤维分与水分含量,蔗汁糖度、简纯度与水分之间呈极显著负相关;P与出汁率,Ca与蔗汁糖度,Mg与水分含量,Zn与Cu,Mn与Cu,纤维分与出汁率之间呈显著正相关;P与Mg、Cu之间,Ca与Cu,Mg、Fe与纤维分,Zn与出汁率,Mn与简纯度之间为显著负相关关系。研究表明,同类型数量性状指标之间的稳定性存在一定的差异,K、Mg含量,蔗汁糖度指标在环境变化时表现最为稳定,品种、基因型能表现出其相应性状指标的种性优势;其次是P、Ca、Cu、Fe含量,水分含量、出汁率;而受环境影响最大的是N、Mn、Zn含量,还原糖分、纤维分、简纯度。相似数量性状指标可按环境效应和基因效应对其影响程度分为"环境效应优势型数量性状""环境效应和基因效应对等型数量性状"和"基因效应优势型数量性状"3类。
关键词： 甘蔗 相似数量性状 性状差异稳定性 环境效应 基因效应
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国际上甘蔗栽培的研究进展
《甘蔗糖业 》 2021
摘要：针对甘蔗高产高糖栽培领域,从甘蔗水分、甘蔗养分、甘蔗根系与生长、甘蔗持续丰产技术等4个方面,综述了国际上主要甘蔗生产国的技术研究进展,通过国际上甘蔗持续丰产技术对我国甘蔗生产的启示,提出了我国蔗区要加强绿色甘蔗生产技术、宿根根系促进技术和轻简高产高效技术等3个方面的研发应用。
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不同铲蔸深度对甘蔗根系形态和生理特性的影响
《热带作物学报 》 2019 北大核心 CSCD
摘要：以云蔗07-2800为材料,在收获期设置4个不同铲蔸深度(5、0、–5、–10cm),研究不同铲蔸深度对甘蔗伸长期根系形态特征和生理特性的影响.结果表明:铲蔸深度对伸长期甘蔗生物量有极显著影响(P<0.01).铲入地下5 cm处理甘蔗伸长期地上部生物量干重极显著高于其他处理,各处理间根冠比差异较大.在伸长期甘蔗总根长、根系总表面积和根系总体积均呈现增长趋势,且在伸长中期和后期,铲入地下5 cm处理的总根长、根系总表面积和根系总体积均极显著高于其他处理.同一时期各处理根系丙二醛(MDA)含量高低表现为5 cm>–5 cm>0 cm>–10 cm,根系超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)活性高低总体表现为伸长后期>伸长中期>伸长早期.根系超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和硝酸还原酶(NR)酶活性高低均表现为5 cm<0 cm<–5 cm<–10 cm的趋势.蔗蔸铲入地下5 cm处理的甘蔗生物量最大,产量最高,说明该处理可有效促进宿根甘蔗根系生长、发育,增加深层根系总量,提高根系抗逆性生理指标含量与活性,提高甘蔗植株对水分、养分的利用效率,增产增效.在甘蔗机械化管理收获技术水平不断提高和宿根蔗年限不长的背景下,宿根蔗采用入土5 cm铲蔸作业,具有较好增产效果和大面积推广应用的前景.
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