不同温度特征小麦光合物质生产性能研究

论文摘要

冷型小麦在生理生态特性及源库平衡方面表现出若干相对于暖型小麦的优势,因而备受学术界关注,冷型小麦的冷温特性在一些新的种质材料中重现性如何,如何作用于产量的形成等问题值得进一步探讨。本研究选择18个省内外种植面积较大的有代表性的小麦品种（系）为材料,观测分析了供试材料籽粒灌浆期冠层温度分异特征、活性氧代谢和抗性生理特征、光合和叶绿素荧光参数、干物质生产、转运和积累特征以及光合物质生产和产量相关性状。采用因子分析、回归分析等方法,研究了不同温度特征小麦光合物质生产性能及其与冠层温度、产量的相互关系。得出以下主要结论:（1）冷温特性在一些新的种质材料中重现性较好。（2）低温小麦比高温小麦叶片叶绿素含量高,降解速度慢,绿叶功能期持续时间长。（3）低温小麦比高温小麦净光合速率、气孔导度和气孔限制值高,细胞间隙CO2浓度低。与冠层温度关系最为密切的光合参数是气孔限制值。（4）低温小麦在叶绿素荧光参数Fo、Fm、Fv、Fv/Fm、Fv/Fo、△Fv、Ft、Yield、Fm’、Rfd和φPSⅡ等表现优于高温小麦。（5）与高温小麦相比,低温小麦可溶性蛋白含量、超氧化物歧化酶活性、过氧化氢酶活性含量高,抗氧化衰老强,游离脯氨酸含量、还原型谷胱甘肽含量和抗坏血酸含量高,抗逆能力强;与高温小麦相比,低温小麦旗叶丙二醛积累速率慢、含量低,旗叶超氧阴离子自由基O2-含量低,灌浆期旗叶膜脂过氧化程度低。（6）不同温度特征小麦各叶位叶片、叶鞘、茎秆干物质转移效率差异显著,与高温小麦相比,低温小麦旗叶、倒二叶和倒三叶干物质平均转移效率高3.49%、2.97%和3.15%,叶鞘干物质平均运转效率低2.33%,茎秆干物质平均运转效率低5.53%。低温小麦叶源相对充足,叶鞘、茎秆转运量小,干物质转运流畅。随着成熟期的推迟,小麦单穗籽粒鲜体积、干体积、鲜重和干重呈上升趋势（单穗籽粒鲜体积在面团期除外）,低温小麦各相应指标均显著高于高温小麦。（7）冠层温度指数与净光合速率得分和饱满指数呈显著或极显著负相关。冠层温度指数、叶面积、饱满指数和潜在库容与产量的标准偏回归系数分别为0.04592、0.1861、0.4258和0.3900,其中冠层温度指数、饱满指数和潜在库容与产量的标准偏回归系数达极显著水平。冠层温度指数、净光合速率得分、叶面积、饱满指数和潜在库容对产量的偏相关系数分别为0.5735、0.08934、0.4273、0.5393和0.6008,其中冠层温度指数、饱满指数和潜在库容对产量的偏相关系数达显著水平。可见冠层温度指数、饱满指数和潜在库容是决定产量的主要因素。上述研究结论为进一步揭示冠层温度性状作用于小麦产量形成过程的实质,为在品种选育实践中应用新种质资源和新选育指标,加快育种效率和进程提供了理论依据。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 文献综述
• 1.1 小麦冠层温度的研究现状
• 1.1.1 小麦冠层温度的提出和小麦基因型的定义
• 1.1.2 小麦冠层温度在育种学中的意义
• 1.1.3 不同基因型小麦的生物学特性
• 1.2 叶绿素荧光分析技术在小麦生产中的应用
• 1.3 本研究的目的和意义
• 第二章 材料与方法
• 2.1 试验材料
• 2.2 试验设计
• 2.3 取样方法及测定项目
• 2.3.1 小麦冠层温度测定
• 2.3.2 小麦叶片功能期和绿叶累计数测定
• 2.3.3 叶片叶绿素含量测定
• 2.3.4 旗叶光合参数测定
• 2.3.5 旗叶叶绿素荧光参数测定
• 2.3.6 酶液的制备及其生理指标测定
• 2.3.7 潜在库容、单穗潜在库容、籽粒充实指数和籽粒饱满指数测定
• 2.3.8 产量及构成因素测定
• 2.4 数据统计方法
• 第三章 结果与分析
• 3.1 不同温度特征小麦冠层温度分异现象
• 3.2 不同温度特征小麦光合物质生产性能分析
• 3.2.1 不同温度特征小麦叶片叶绿素含量变化
• 3.2.2 不同温度特征小麦光合参数的差异比较
• 3.2.3 开花后冠层顶三叶叶面积持续期
• 3.2.4 开花后冠层顶三叶有效绿叶数
• 3.3 不同温度特征小麦生理生态特性分析
• 3.3.1 不同温度特征小麦旗叶生理指标与冠层温度之间的相关性分析
• 3.3.2 不同温度特征小麦旗叶生理指标差异比较
• 3.3.3 不同温度特征小麦旗叶叶绿素荧光参数差异比较
• 3.4 不同温度特征小麦光合物质生产性能对产量的影响
• 第四章 主要结论
• 第五章 讨论
• 参考文献
• 致谢
• 作者简介