不同年代小麦品种产量与光合特性的演变特征

论文摘要

以我国不同年代推出的32个小麦品种为材料,系统研究了不同年代小麦品种产量的演变规律及对氮肥的响应,明确了花后旗叶光合特性、营养器官碳氮积累与运转能力与产量形成的关系。研究结果对于小麦品种选育和高产栽培具有重要的指导意义。主要研究结果如下:1.不同年代小麦品种产量存在明显的差异,随着年代的演进产量呈上升趋势,其中穗粒数和千粒重呈明显的升高趋势,而单位面积穗数的变化较平缓,其中千粒重的提高幅度最明显,表明在小麦品种演进过程中粒重是决定籽粒产量重要的性状。随年代的推移小麦产量对氮素的响应增强,氮素籽粒生产效率、氮素收获指数、氮肥农学效率呈升高趋势,氮素生理效率则呈下降趋势,氮素利用效率指标在不同年代小麦品种间存在明显的差异,说明提高小麦氮素吸收和利用效率的遗传潜力很大。2.随着年代的推移小麦光合特性呈递增趋势,90年代品种灌浆期旗叶具有较高的叶绿素含量、净光合速率(P_n)、PSⅡ最大光化学效率(F_v/F_m)和实际光量子效率(φPSⅡ),以及较高的光化学淬灭(qP)和非光化学淬灭(NPQ)。90年代小麦品种花后旗叶具有较高的Fv/Fm、φPSⅡ和qP,且高值持续期较长,表明其将更多的光能用于推动光合电子传递、花后防御光抑制或光破坏的能力相对较强、衰老进程较慢,可以生产更多的同化物。随着生育期的推进,90年代品种超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)活性和可溶性蛋白含量下降速率缓慢,而丙二醛(MDA)含量上升速率缓慢,表明90年代品种的衰老进程较慢,有利于光合功能期的延长。3.随年代的推移,不同小麦品种花前储存物质转运能力和花后干物质积累能力都有所提高,与50年代品种相比,90年代小麦品种花前总运转量提高了26.30%,花后干物质积累量提高了132.10%。随年代的演进,90年代品种具有较高的花前氮素积累能力和花后氮素同化运转能力。90年代小麦品种孕穗期具有较高的氮素积累量;开花期氮素在叶片中的积累较多,其它器官积累较少;成熟期营养器官中的氮素分配较低,籽粒中氮素分配较高。表明在不同年代小麦品种的演替过程中,90年代品种具有很强的积累、吸收和优化分配同化产物的能力,能够使干物质和氮素的分配与再分配都有利于籽粒产量的形成,为其较高籽粒产量奠定物质基础。综上所述,随年代的推移,90年代品种具有很强的调节光合器官功能和优化分配同化产物的能力,能够使叶片的光合生产以及干物质的分配与再分配都有利于籽粒产量的形成,为其较高籽粒产量奠定物质基础。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 文献综述
• 摘要
• 1 小麦产量的研究进展
• 1.1 小麦产量及其构成因素的研究
• 1.1.1 单位面积穗数
• 1.1.2 穗粒数
• 1.1.3 千粒重
• 1.2 氮素供应对小麦产量的影响
• 1.2.1 施氮量对小麦产量的影响
• 1.2.2 追氮时期对小麦产量的影响
• 1.2.3 氮肥种类对小麦产量的影响
• 2 小麦光合特性的研究进展
• 2.1 小麦光合特性的研究
• 2.2 氮素供应对小麦光合特性的影响
• 2.3 小麦光合特性与产量的关系
• 3 小麦氮碳物质运转和积累的研究进展
• 3.1 小麦氮碳物质运转和积累的研究
• 3.2 氮素供应对氮碳物质运转和积累的影响
• 3.3 小麦氮碳物质运转和积累与产量的关系
• 4 本研究的目的和意义
• 参考文献
• 第二章 不同年代小麦品种产量和氮素利用效率的演变及对氮肥的响应
• 摘要
• 1 材料与方法
• 1.1 试验设计
• 1.2 测定项目与方法
• 1.3 数据处理
• 2 结果与分析
• 2.1 不同年代小麦品种产量的差异
• 2.2 不同年代小麦品种产量对氮素的响应
• 2.3 不同年代小麦品种籽粒品质的差异
• 2.3.1 不同年代小麦品种籽粒淀粉的差异
• 2.3.2 不同年代小麦品种籽粒面粉品质的差异
• 2.4 不同年代小麦品种氮素利用效率的差异
• 2.5 不同年代小麦品种产量和品质与氮素利用效率的关系
• 3 小结与讨论
• 参考文献
• Abstract
• 第三章 不同年代小麦品种旗叶光合与衰老特性
• 摘要
• 1 材料与方法
• 1.1 试验设计
• 1.2 测定项目与方法
• 1.2.1 旗叶光合参数和荧光参数的测定
• 1.2.2 旗叶叶绿素含量的测定
• 1.2.3 叶面积的测定
• 1.2.4 保护酶和 MDA含量的测定
• 1.3 数据处理
• 2 结果与分析
• 2.1 不同年代小麦品种旗叶生育时期光合特性的差异
• 2.1.1 不同年代小麦品种旗叶生育后期光合参数
• 2.1.2 不同年代小麦品种旗叶生育后期叶绿素荧光参数
• 2.2 不同年代小麦品种旗叶光合特性的日变化
• 2.2.1 不同年代小麦品种旗叶光合参数的日变化
• 2.2.2 不同年代小麦品种旗叶荧光参数的日变化
• 2.3 不同年代小麦品种旗叶光合面积的差异
• 2.4 不同年代小麦品种旗叶抗氧化系统保护酶的差异
• 2.4.1 不同年代小麦品种生育后期旗叶SOD和CAT的变化
• 2.4.2 不同年代小麦品种旗叶 MDA含量和可溶性蛋白含量的变化
• 3 小结与讨论
• 参考文献
• Abstract
• 第四章 不同年代小麦品种花后碳氮物质积累和运转特性
• 摘要
• 1 材料与方法
• 1.1 试验设计
• 1.2 测定项目与方法
• 1.3 数据处理
• 2 结果与分析
• 2.1 不同年代小麦品种碳物质积累和运转
• 2.1.1 不同年代小麦品种花前储存物质的再运转
• 2.1.2 不同年代小麦品种花前储存物运转和花后同化的差异
• 2.2 不同年代小麦品种氮素积累、分配和运转
• 2.2.1 不同年代小麦品种氮素积累的动态变化
• 2.2.2 不同年代小麦品种开花期和成熟期氮素在各器官中的分配
• 2.2.3 不同年代小麦品种开花后氮素同化和运转
• 2.2.4 不同年代小麦品种氮代谢关键酶活性的变化
• 2.3 不同年代小麦品种游离氨基酸和可溶性总糖含量的差异
• 2.3.1 不同年代小麦品种游离氨基酸含量
• 2.3.2 不同年代小麦品种可溶性总糖含量
• 2.3.3 不同年代小麦品种植株C/N比
• 2.4 花后碳氮物质积累运转与产量的关系
• 3 小结与讨论
• 参考文献
• Abstract
• 第五章 讨论与结论
• 摘要
• 1 讨论
• 1.1 不同年代小麦品种产量和氮素利用率的关系
• 1.2 不同年代小麦品种生育后期旗叶光合和衰老与产量的关系
• 1.3 不同年代小麦品种花后碳氮物质积累和运转与产量的关系
• 1.4 本研究创新之处
• 1.5 研究展望
• 2 结论
• 参考文献
• Abstract
• 攻读硕士学位期间撰写的论文
• 致谢