携带1RS/1BL易位染色体三个小麦品种的抗衰老生理特性及其功能叶对产量贡献研究

论文摘要

近年来,小麦、水稻、玉米等多种作物的产量得到了大幅的提高。尽管如此,由于世界人口的持续快速增长,粮食危机依然严峻。小麦是世界上重要的粮食作物之一,其增产潜力巨大,在灌浆期间,小麦叶片的衰老缩短了有效的光合作用持续期,造成产量的大幅下降,因此,延缓叶片在灌浆期间的衰老,使之能持续地向子粒运输光合产物,是提高作物产量的一个经济而又有效的方法。小麦产量的90%-95%来自光合作用,尤其是生育后期,功能叶片的光合产物对子粒的贡献可达80%。高产小麦更是如此,旗叶是小麦生育后期冠层的主要构成者,对冠层光合具有很大的贡献。由于抗衰老小麦能长时间保绿,因此有必要对起冠层功能叶和产量关系进行研究。本实验为了探明抗衰老小麦品种川农18（CN18）、川农12（CN12）、川农17（CN17）和常规品种绵阳11（MY11）之间的差异,采用了在抽穗后不同时期剪去旗叶的方法,测定了在开花后不同时期小麦旗叶、倒二叶、倒三叶叶绿素含量、超氧化物歧化酶活性、过氧化氢酶活性、丙二醛含量并且测定了在各处理下植株的千粒重。结果如下1.CN18、CN12、CN17在开花后能长时间保持绿色,甚至在小麦成熟时整个植株还能保持大约一半的绿色。2.通过对参试小麦开花后不同时期的超氧化物歧化酶（SOD）活性的测定,表明CN18、CN12、CN17具有具有更强的活性氧清除能力,能有效抑制细胞膜的过氧化作用,能延缓植株的衰老。3.通过对参试小麦开花后不同时期的过氧化氢酶（CAT）活性的测定,表明CN18、CN12、CN17植株具有较强的抗氧化能力,能减轻活性氧的毒害。4.通过对参试小麦开花后不同时期的丙二醛（MDA）含量的测定,表明CN18、CN12、CN17在衰老期间细胞膜损伤和破坏程度较低,对维持细胞正常代谢水平具有重要意义。5.CN18、CN12、CN17在开花后一直能维持较高的叶绿素含量,光合作用时间长,子粒具有较高的生长率,因此具有较高的千粒重,除旗叶外,倒二叶、倒三叶对子粒重也具有很强的补偿作用。6.“库”的强度很可能是限制超抗衰老小麦进一步高产的主要原因。本研究表明,CN18、CN12、CN17能有效延缓衰老的进程,延长光合作用的时间,其功能叶对千粒重具有很强的补偿作用,从而具有比较高的产量,但是,在开花后第四周以后,这种补偿作用明显降低,这种结果很可能是由于受制于“库”的大小造成,因此扩大抗衰老小麦的“库”的强度,对小麦高产、超高产育种和栽培具有重要的意义。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 一 文献综述
• 1 植物的衰老
• 1.1 植物衰老的概念
• 1.2 植物衰老的类型
• 1.3 植物衰老研究的历史与现状
• 1.4 小麦的衰老
• 2 植物衰老的机制和假
• 2.1 营养亏缺理论
• 2.2 植物激素调控理论
• 2.3 死亡因子假说
• 2.4 气孔调控说
• 2.5 活性氧化学说
• 2.6 衰老基因调控学说
• 2.7 衰老研究问题与展望
• 3 小麦的同步特性与源库理论
• 3.1 小麦的同步特性
• 3.2 “源”、“库”理论
• 4 作物衰老对产量的影响
• 5 植物叶片衰老的生理研究进展
• 5.1 叶片衰老过程中叶绿素含量的变化
• 5.2 叶片衰老过程中蛋白质含量的变化
• 5.3 叶片衰老过程中自由基和活性氧清除系统的变化
• 5.4 叶片衰老过程中丙二醛含量的变化
• 6 小麦的功能叶
• 二 立题依据
• 三 材料与方法
• 1 实验材料与设计
• 2 实验方法
• 2.1 取样
• 2.2 试剂的配制
• 2.3 粗酶液的提取
• 2.4 叶绿素含量的测定
• 2.5 超氧化物歧化酶（SOD）活性的测定
• 2.5.1 显色反应
• 2.5.2 SOD活性的测定与计算
• 2.6 过氧化氢酶（CAT）活性的测定
• 2.7 丙二醛（MDA）含量的测定
• 2.8 处理旗叶
• 2.9 千粒重的测定
• 3.0 统计分析
• 四 结果与分析
• 1 参试小麦在灌浆期田间的性状表现
• 2.参试小麦开花后生理指标变化
• 2.1 参试小麦开花后不同时期功能叶叶绿素含量的变化
• 2.2 参试小麦开花后不同时期功能叶中超氧化物歧化酶活性的变化
• 2.3 参试小麦开花后不同时期功能叶中丙二醛含量的变化
• 2.4 参试小麦开花后不同时期能叶中过氧化氢酶活性的变化
• 3.不同处理对千粒重的影响
• 五 讨论
• 参考文献
• 致谢
• 攻读硕士学位期间发表和待发表的论文