论文摘要
本实验于2005～2006年在中国科学院封丘农业生态实验站进行。种植冬小麦品种为周麦18（ZM18）和济麦20（JM20）,实验A采用PVC管种植,全生育期进行水分处理,实验B采用小区种植,于开花后进行控水处理。设置了3个水分处理,分别为:充足供水,土壤水分含量保持在18～20%;轻度水分胁迫,土壤水分含量保持在14～16%;严重水分胁迫,土壤水分含量保持在10～12%。通过研究不同水分处理对叶片光合作用、RuBPCase活性、物质积累和运转及开花后籽粒灌浆进程的影响,探讨光合速率提高和RuBPCase活化的机理,研究光合产物的积累和运转,为如何通过调控水分来调节和提高产量提供理论依据。研究结果如下:实验A结果,在整个生育期,冬小麦叶片Pn、RuBPCase活性、蔗糖含量、可溶性蛋白含量和叶绿素含量均呈现先升高后降低的趋势,开花期达到最高值,不同生育期、不同程度的水分胁迫均会影响冬小麦的光合及生理特性,严重水分胁迫影响的程度大于轻度水分胁迫,且JM20受水分胁迫的影响较ZM18大。灌浆期以前,充足供水和轻度水分胁迫处理的光合作用主要受气孔因素限制;严重水分胁迫初期,ZM18在拔节～孕穗期,JM20在拔节期,首先受到气孔限制的影响,随后非气孔限制成为主要因素。灌浆期,各水分处理均受到非气孔限制的影响。通过相关分析发现,不同水分处理下,RuBPCase含量、RuBPCase活性和Pn三者显著相关,叶片中蔗糖的积累会抑制RuBPCase活性和Pn。产量与叶水势、叶片可溶性蛋白和叶绿素含量呈极显著正相关,与叶片Pn和RuBPCase活性呈显著正相关。抽穗后光合产物的积累量与产量呈极显著正相关。水分胁迫促进了籽粒对开花前茎鞘储存同化物的再动员,但库容量小、抽穗后光合产物供应不足是限制其产量提高的主要因素;充足供水处理库容量大,通过增强抽穗后的光合生产能力,使产量提高。实验B结果,冬小麦开花后,旗叶Pn值、RuBPCase活性和可溶性蛋白含量逐渐下降,ZM18轻度水分胁迫处理(WB-2)处于最高水平,其次为充足供水(WB-1),严重水分胁迫(WB-3)最低,JM20的WB-1处理处于最高水平;在籽粒灌浆过程中,影响Pn下降的因素主要是非气孔限制。各处理Pn随CO2浓度的升高而增加,增幅逐渐减小;ZM18的WB-1和WB-2处理叶片羧化效率（CE）、饱和CO2下的潜在光合能力（Vm）较WB-3显著提高,CO2补偿点（CCP）和呼吸速率（R1）较WB-3显著降低;JM20的充足供水处理CE、Vm值较水分胁迫处理显著提高,CCP、R1显著降低。籽粒干物重随时间的变化曲线呈“S”型,可用Logistic方程描述。在籽粒干物质积累过程中,WB-3处理籽粒干物质积累量和灌浆速率最低,ZM18的WB-2处理和JM20的WB-1处理处于最高水平;籽粒灌浆分为渐增期、快增期和缓增期3个阶段,ZM18的WB-2处理和JM20的WB-1处理粒重理论最大值（a）、整个过程的籽粒干物质积累量（（W|—））和灌浆速率（（V|—））最高,灌浆持续天数（（D|—））延长。每穗粒数、千粒重、库容量、产量和收获指数比较,ZM18的WB-2处理和JM20的WB-1处理最高,2个处理均是通过增加千粒重和每穗粒数,使库容量、产量和收获指数提高。通过相关分析发现,在籽粒灌浆过程中,Pn、RuBPCase活性与RuBPCase含量三者相关性显著;叶片中蔗糖的积累不利于Pn和RuBPCase活性的提高;影响粒重的主要因素是叶片Pn、RuBPCase活性、可溶性蛋白含量和籽粒灌浆速率。