刘洪展[1]2002年在《高温胁迫对不同衰老型小麦品种光合机构的影响》文中研究表明以衰老类型不同的两个小麦品种L14和935031为材料，采用田间和盆栽两种方式，研究了不同高温胁迫对小麦叶片光合机构的影响以及氮素营养在高温胁迫条件下的作用，实验结果为小麦超产栽培和育种提供理论依据。主要结果如下： 1．不同衰老类型小麦品种在衰老的过程中相关参数的变化 自开花至成熟期，L14小麦叶片光合速率、叶绿素含量、可溶性蛋白含量及光能转化效率的下降速度均明显快于小麦品种935031，但是各相关参数降低的起始时间不同，自开花后30天L14的叶片已经开始干枯，而935031小麦品种到成熟时大部分叶片还保持绿色，说明小麦品种L14属于早衰品种。 2．高温胁迫对叶片光合特性的影响 高温胁迫下，叶片在光饱和时的光合速率明显下降，光呼吸中的关键酶GO活性降低，可溶性蛋白质的含量减少，L14下降的幅度显着大于935031，但是两品种叶绿素的含量变化差异不明显。这表明高温胁迫降低叶片的光合能力。 高温胁迫下，小麦叶片叶肉细胞叶绿体超微结构变化随胁迫的加重而加剧，光合作用的光能转化效率与超微结构变化趋势一致。胁迫导致叶绿体外形变圆，类囊体收缩，片层间距加大，基质片层紊乱，最终叶绿体解体，进一步证明了高温逆境的促衰作用。 高温胁迫影响植物叶片的光能利用效率，高温胁迫导致PSⅡ的光能转化效率降低，非光化学能量耗散增加，因此高温逆境条件下光能利用下降，造成叶片吸收光能的更加过剩。高温伤害是诱发早衰型小麦叶片早衰的重要原因之一。 3．高温胁迫对叶片活性氧代谢的影响 植物体内的活性氧代谢与叶片衰老关系密切，适度高温胁迫诱导活性氧清除酶系活性增强，减少活性氧的积累，延缓了叶片的衰老进程。但是严重高温胁迫条件下，清除活性氧的酶系统(SOD、CAT、APX)活性下降，非酶系统的组分(AsA、GSH)含量减少，活性氧大量产生，导致膜脂过氧化程度(MDA)加剧，衰老速度加快。高温导致的L14活性氧代谢失调比935031更严重。所以，高温逆境导致的活性氧代谢紊乱可能是光合机构损伤的主要原因之一。 4．氮素营养对高温胁迫下叶片光合能力的影响 盆栽条件下，叶面分别喷洒0.5mM和5.0mM KNO_3，然后在进行高温胁迫处理。研究发现，轻度高温胁迫条件下氮素营养可以有效地提高叶片在光饱和时的光合速率和表观量子效率，增加叶绿素含量，可溶性蛋白含量上升，但是重度胁迫促进了可溶性蛋白的降解。 通过影响热耗散程度来提高光能利用是植物适应逆境的重要方式之一，轻度热夕‘刘洪展高温胁迫对不同衰老型小麦品种光合机构的影响胁迫条件下氮素营养增加热耗散程度，重度胁迫时氮素营养减少热耗散程度，说明氮素代谢通过能量调节最大限度的利用叶片吸收的光能。5．高温胁迫下氮素营养与活性氧代谢的关系 在轻度和严重高温胁迫下，氮素营养均能提高活性氧代谢相关酶（SOD、CAT、APX）的活性，降低膜脂过氧化（MDA）的伤害。但是活性氧代谢非酶组分的变化各异，其中在轻度胁迫时，随着氮素浓度的增加，ASA含量明显升高，GSH反 应不敏感；高温胁迫时，氮素营养明显降低 ASA和 GSH的含量，这说明氮素营养 能够提高活性氧的清除能力，减少活性氧的伤害作用。
胡学运[2]2010年在《“持绿型”小麦芽期耐盐机制及高温/暗胁迫下旗叶衰老过程的光合及叶绿素荧光特性》文中研究表明土壤盐化、高温及遮荫等逆境是限制全球小麦生产力的主要非生物因子,而利用小麦-黑麦1BL/1RS易位染色体培育的“持绿”小麦新品种的产量得到大幅度的提高。为探讨其耐盐性,本研究对含有1BL/1RS易位染色体的叁个“持绿”小麦新品种：川农12(CN12),川农17(CN17)和川农18(CN18),以及用作对照且同样含有1BL/1RS易位染色体的洛夫林10(LV10)和非易位系小麦基因型绵阳11(MY11)和中国春(CS)采用不同浓度的NaCl处理,测定了0 mM和100 mM NaCl条件下的胚芽鞘长度、相对伸长速率(RER)、鲜重、干重、渗透势,以及脯氨酸、可溶性糖、Na+、K+的含量等形态及生理学参数。另外,为阐明高温及暗胁迫对活体旗叶衰老过程的影响,本实验选取具有明显“持绿”特性的小麦品种CN17和正常衰老型小麦品种MY11进行对比研究。我们分别研究了长期的高温和暗胁迫对开花后旗叶的叶绿素含量、光合特性和叶绿素荧光参数的影响。从而为小麦的超高产栽培及育种提供理论支持。主要得到以下研究结果：1.相对胚芽鞘长度(盐胁迫条件下胚芽鞘长度与对照条件下的比值)比绝对胚芽鞘长度作为小麦耐盐性鉴定的更可靠指标。2.本研究中100 mM浓度的NaCl溶液能够很好地区分不同小麦材料对盐的耐性强弱。结合100mMNaCl胁迫下多个生理及形态指标的变化程度,本实验供试的六个小麦品种的耐盐性由强到弱依次是：LV10>CN17>CN18>CN12>CS> MY11。3.在100 mM NaCl胁迫条件下CN12、CN17和CN18的胚芽鞘相对长度显着比MY11大,且这叁个姊妹系品种之间的耐盐性也存在着一定的差异。综合所有的证据,可以认为在MY11的遗传背景下,1RS对小麦的耐盐性有一定的贡献。4.在盐胁迫条件下,CN18的胚芽鞘具有高的选择吸收K+的能力,从而能够更加有效地排除Na+。通过隔离Na+于液泡中,降低了细胞质中的Na+,从而使CN12具有更强的忍受高Na+浓度条件的能力。良好的渗透调节能力则是小麦品种CN17的主要耐盐机制。5.CN18 Na+含量的变化与CN12和CN17明显不同,表明易位染色体的断裂点的不同影响其对盐的耐性能力,并从一定程度上改变了其盐耐性机制。LV10的耐盐水平比CN12、CN17和CN18高的原因在于其不同的系谱来源和培育环境。6.与大田中自然生长的植株衰老表现不同,对照条件下,“持绿”型小麦品种CN17表现出叶片边缘先于茎杆及叶脉区衰老的现象。主要原因在于本实验中对照条件的光照强度远比大田条件下弱,致使CN17的源和库之间的不平衡关系发生变化,由库受限变为源不足。7.在对照条件下,光合作用速率的首次降低,是光合器官的活性及气孔因素对突然变化的环境作出反应所致,之后气孔因素成为主要原因,而在MY11旗叶衰老的最后阶段,光化学器官受到严重破坏。而在整个胁迫处理时间内,CN17的光合器官仅受到一定程度的破坏。8.热胁迫条件下,MY11和CN17的旗叶均比对照条件下加速了衰老进程。但CN17的光化学器官比MY11更耐热胁迫。9.高温所引起光合参数的下降主要源于光合器官受到破坏。而CN17通过降低热耗散率来应对光能捕获率的下降,从而暂时在一定程度上维持了PSⅡ反应中心的捕光潜力和电子传递能力。10.与对照条件下植株的旗叶相比,将整株成年小麦放入连续的暗环境中,小麦旗叶的衰老被诱导发生。11.在暗胁迫条件下,CN17的光合器官反而比MY11先受到损害。CN17失去了比MY11“持绿”的优势。CN17和MY11具有不同的源库关系是该现象出现的主要原因。
张黎萍[3]2007年在《高温和弱光对不同品质类型小麦品质形成的影响及其生理机制》文中研究表明温度和光照是影响小麦籽粒产量和品质形成的重要环境因子。明确花后高温和弱光逆境对小麦籽粒产量和品质形成的影响及其生理机制对于深化小麦品质生理生态理论，指导专用小麦抗逆栽培具有重要的理论和实践意义。本研究以蛋白质含量差异显着的小麦品种扬麦9号(低蛋白)、豫麦34(高蛋白)为材料，利用人工气候室设置高温和弱光处理，综合研究了高温和弱光条件下不同类型小麦籽粒品质形成、光合特性、物质运转及衰老的变化规律，明确了花后高温与弱光逆境对小麦籽粒品质形成的生理调控作用，为深化和拓展小麦品质生理生态，指导专用小麦优质栽培提供了理论基础。获得的主要研究结果如下：1．高温显着促进了灌浆前期蛋白质、淀粉及其组分的含量，显着提高了籽粒醇溶蛋白含量，导致籽粒蛋白质含量显着升高；但对灌浆后期淀粉合成不利。弱光显着影响了灌浆后期蛋白质、淀粉的合成，使籽粒谷蛋白显着升高，提高了籽粒蛋白质含量，弱光显着抑制了灌浆后期支链淀粉的合成．高温、弱光提高了灌浆前期籽粒HMW-GS的积累速率，使HMW-GS积累的高峰期提前；弱光极大促进了豫麦34灌浆后期HMW-GS的积累，扬麦9号则相反。因此持续高温对蛋白质和淀粉的合成不利；弱光对蛋白质的合成有利，对淀粉的合成不利。两品种间比较，豫麦34的蛋白组分和HMW-GS的积累对温度和光照较敏感，扬麦9号淀粉的合成受温度和光照影响更大。2．温度和光照逆境对小麦旗叶造成伤害的生理机制不同，高温下旗叶叶绿素含量下降，但叶绿素含量的下降要晚于光合速率，因此前期光合速率的下降不是由叶绿素的减少引起的，是由非气孔限制如叶肉细胞活性下降或光破坏引起的。弱光下叶绿素和光合速率均没有明显下降，但气孔导度较低，气孔开放程度不够，气孔导度的降低是弱光下旗叶光合产物合成受抑的主要原因。高温下旗叶的Fv／Fm值和F PSⅡ值降低，光能过剩，导致光抑制或是光破坏。温度和光照在实际光化学效率FPSⅡ值上表现出明显差异，弱光处理下的旗叶FPSⅡ值显着低于高温处理，表明高温和弱光条件下能量利用效率机制上存在主要差异，弱光降低了PSⅡ中心能量利用的能力。3．弱光条件下旗叶MDA含量、SOD、CAT活性都明显高于高温处理，MDA含量和SOD、CAT酶活性同时升高，因此弱光下活性氧能及时被SOD、CAT酶清除，对光合机构起到有效的保护作用，光合速率没有下降；旗叶内肽酶活性低，与之对应的可溶性蛋白质含量高，但蛋白质降解慢，有利于衰老的延缓。高温下旗叶MDA含量升高，SOD、CAT酶活性先升高后下降；高温提高了内肽酶活性，显着降低了旗叶可溶性蛋白质含量，加速了蛋白质的降解，随着高温胁迫时间的延长，高温对光合机构造成严重破坏以致在后期光合速率急剧下降，加速了衰老。高温、弱光提高旗叶羧肽酶活性和游离氨基酸含量，尤其是弱光，有利于游离氨基酸的积累，从而有利于籽粒蛋白质的合成．两品种比较发现，高蛋白品种豫麦34旗叶具有较低的蛋白质含量和较高的内肽酶活性，而低蛋白品种扬麦9号旗叶具有较高的蛋白质含量和较低的内肽酶活性，因此旗叶蛋白质水解酶活性的高低与籽粒蛋白质含量高低有关。4．高温显着降低了植株可溶性总糖含量，缩短了灌浆期，因此显着降低了花后同化物的积累；弱光下可溶性糖下降较高温缓慢，因此花后同化物质的积累所受影响小于高温。高温和弱光都提高了旗叶游离氨基酸含量，但高温下灌浆期严重不足导致高温下花后氮素积累显着下降；而弱光下虽然花前贮藏氮素的再运转受到抑制，但花后氮素积累量的显着升高，导致弱光下籽粒含氮量相对升高。高温和弱光互作无论对花前或花后物质的积累和运转都产生极为不利的影响，扬麦9号物质的运转和积累受弱光的影响小于豫麦34。综上所述，高温提高了氮素的同化和再转运，但降低了光合速率、加速了衰老；弱光显着提高了氮素的同化积累，抑制了氮素的再转运，延缓了衰老。因此，光合产物的积累、氮素同化和再运转以及衰老进程的综合作用造成不同温度和光照处理下籽粒产量和蛋白质、淀粉品质形成的差异。
武永胜[4]2009年在《持绿型小麦抗旱性的研究》文中研究指明本试验于2007～2008年在西北农林科技大学生命科学学院防雨蓬中进行,选用4个冬小麦品种小偃22号(XY22)、温麦6号(WM6)、豫麦66号(YM66)、潍麦8号(WM8),研究了不同水分处理下小麦的持绿特性和抗旱性的关系。根据以前的研究,WM6为早衰型品种;XY22为正常品种;WM8、YM66为持绿型小麦品种。实验设正常供水处理,中度干旱和严重干旱叁个处理。研究了花后不同干旱处理对持绿型小麦叶片衰老、光合功能、根系特征、物质生产的影响,主要结果如下:1、不同冬小麦品种间,持绿型小麦品种的绿叶面积、光合色素含量在整个灌浆期都大于非持绿型小麦品种;而丙二醛含量在整个灌浆期都小于麦非持绿型小麦品种。在不同干旱胁迫下随着生育进程的推进绿叶面积、光合色素含量的下降幅度和丙二醛含量的上升幅度都表现为严重干旱>正常供水>中度干旱,但与非持绿型小麦相比,持绿型小麦不论是上升指标的幅度还是下降指标的幅度都相对较小。持绿型小麦品种膜脂过氧化程度较低,抗氧化酶活性相对较高,叶片功能期较长。2、四个冬小麦品种的旗叶净光合速率在整个灌浆期表现先升后降的趋势,在花后7d达最大值,在灌浆后期持绿型小麦品种维持较高的光合速率,光合速率高值持续时间长。在不同干旱处理下光合速率的大小表现为中度干旱>正常供水>严重干旱,严重干旱下小麦叶片的光合速率大大降低。但与非持绿型小麦相比,持绿型小麦在各个处理下光合速率降低的幅度都相对较小。3、四个冬小麦品种在灌浆期的荧光参数变化表明,随着生育进程推进,Fv/Fm、Fv/Fo、qP、Yield、ETR都呈现降低的趋势,而且在严重干旱胁迫下前述指标也迅速下降;而qN却表现出增加的趋势;严重干旱胁迫使qN增加明显,表明在叶片衰老的后期和严重干旱胁迫下, PSⅡ的光化学效率和电子传递速率都有所降低,而热耗散加强。但持绿型小麦具有较高的PSⅡ的潜在活性和光化学效率,光能的捕获效率、光化学电子传递份额和电子传递效率的降低幅度在干旱处理下都相对较小,可见持绿型小麦后期光合机构保持完整,有较高的光合功能。4、不同冬小麦品种间,持绿型小麦叶片和茎秆贮存的干物质转移量、干物质转移率、贮存干物质对籽粒的贡献率都高于非持绿型小麦品种;在不同干旱处理下叶片和茎秆贮存的干物质转移量、干物质转移率、贮存干物质对籽粒的贡献率都表现为严重干旱>正常供水>中度干旱。茎秆贮存的干物质转移量、干物质转移率、贮存干物质对籽粒的贡献率都大于相对应的叶片。5、不同冬小麦品种叶片和茎秆的含水量都表现为正常供水>中度干旱>严重干旱,持绿型小麦叶片和茎秆在不同水分处理下有相对较高的含水量,充分延缓了叶片的衰老,可能是由于持绿型小麦品种吸水能力较强或者保水能力强6、不同冬小麦品种在严重干旱胁迫下根数量、长度、体积、干重以及根冠比都下降,中度干旱变化不明显,持绿型小麦在不同水分处理下都具有较多的根数量和较大的根长度、体积、干重和根冠比,因而具有较好的抗旱能力。7、不同冬小麦品种在严重干旱胁迫下穗重、穗粒数、千粒重、籽粒产量和总生物量都下降,中度干旱变化不明显。持绿型小麦在不同干旱处理下穗重、穗粒数、千粒重、籽粒产量和总生物量都相对较高,因此具有较高的增产能力。
齐学礼[5]2008年在《田间及强光高温条件下小麦旗叶光合特性的研究》文中指出在小麦生长后期经常遇到高温、强光、干旱等不利环境因子,并且高光强常伴随高温,使小麦旗叶光合速率下降,影响小麦的灌浆特性,造成减产,因此有必要研究不同基因型小麦耐高光强高温特性,为选育高光效小麦新品种和筛选高光效种质材料提供理论依据。本研究以黄淮麦区生产上应用的15份小麦品种为试验材料,采取田间种植和盆栽两种种植方式,研究了大田条件下小麦抽穗后旗叶的光合特性;对盆栽材料在灌浆期进行3h的强光(1900 mol·m~(-2)·s~(-1))加高温(35℃)的处理,研究了高光强和高温交互胁迫对小麦旗叶的光合作用、叶绿素荧光特性、抗氧化酶活性、质膜过氧化的影响。研究结果如下:1.由5个时期气体交换参数的日变化曲线可以看出,小麦抽穗以后,旗叶光合速率最大值出现的时刻有逐渐提前的趋势,这与光照强度、大气温度的日变化有关。在抽穗期4月18日开花期以前各个材料旗叶间净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(G_S)、胞间CO_2浓度(C_i)全天日变化差异并不十分明显。在4月25日和5月2日材料间Pn、Tr、G_S全天变化差异较大,而C_i差异不明显,在5月12日材料间气体交换参数只有Pn差异较大,Tr、G_S、Ci相差均不明显。非气孔因素是小麦后期材料间差异较大的主要原因,郑麦9405后期的光合特性优于其它品种。2.由4月25日和5月2日早上和中午时刻的荧光参数比较可以看出,两个时期12:00的PSⅡ最大光化学效率(Fv/Fm)较8:00均有下降,且藁城8901明显低于其它品种;两个时期12:00时刻的作用光下光系统Ⅱ的实际的量子效率(Φ_(PSⅡ))和光化学猝灭系数(qP)较8:00时刻均出现下降,但郑麦9405高于其它品种;两个时期12:00时刻的非光化学猝灭系数(NPQ)较8:00时刻均出现上升,郑麦9405明显高于其它品种,PSⅡ受到抑制较轻,对中午时刻强光高温具有较好的耐胁迫能力。3.4月28日之前四个小麦旗叶叶绿素含量未出现明显变化,且品种间差异不大,SPAD值均维持在50-55之间。到5月16日此时已经处于小麦灌浆后期,各个材料旗叶的叶绿素含量均出现大幅度下降,伴随净光合速率的快速下降,而此时郑麦9405的SPAD值明显高于其它材料仍保持30以上,光合速率仍接近10μmolCO_2·m~(-2)·s~(-1)伴随生育期的进程各材料旗叶的Φ_(PSⅡ)、qP和NPQ均呈现逐渐下降的趋势,郑麦9405各项荧光参数均较高,各材料的Fv/Fm在5月10日以前各材料均未出现明显变化,到5月16日出现快速下降,郑麦9405下降幅度最小。郑麦9405的持绿期和光合功能期较长。4.强光高温处理后,各个材料旗叶的Pn、Tr、G_S较对照都出现较大幅度下降;郑麦9405的Pn、G_S也出现下降,但降幅最小,E较对照略有上升;四种基因型小麦的C_i较对照未出现明显变化;处理后与对照相比四个材料的Fv/Fm、Φ_(PSⅡ)、qP均出现下降,而NPQ出现大幅上升;其中郑麦9405的各项荧光参数均为最大;处理后四个小麦旗叶的超氧化物歧化酶(SOD)活性未出现明显变化,抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性出现不同程度下降,郑麦9405的过氧化氢酶(CAT)和过氧化物酶(POD)活性升幅大于其它叁品种;处理后郑麦9405旗叶的超氧阴离子和丙二醛的含量升幅小于其它叁品种。总之,小麦旗叶对强光高温的耐性存在基因型间差异,郑麦9405小麦旗叶的耐高光强高温特性优于藁城8901和周18两类品种;较高的蒸腾速率,较大的NPQ,较高的抗氧化酶活性以及后期较高的叶绿素含量可能是郑麦9405类小麦品种维持较高光合速率的原因。
吴金芝[6]2015年在《冬小麦不同抗旱性品种光合、物质运转和水分利用特征》文中指出为明确不同抗旱性小麦品种花后光合生产、物质转运和产量形成及水分利用特征及对干旱胁迫的响应,于2012-2014年在移动防雨棚下以晋麦47(抗旱性强)、偃展4110(抗旱性弱)和矮抗58(抗旱性中等)为材料,在足墒播种、安全越冬基础上,设置拔节至成熟期持续干旱(w1)、开花至成熟期干旱(W2)、拔节至成熟期供水适宜(W3)3种水分处理,考察了叶片光合荧光日变化、干物质和碳水化合物积累与转运特征、产量形成与水分利用特性,取得主要结果如下：(1)不同抗旱性品种在花后不同时段光合与蒸腾特性对干旱胁迫的响应存在差异,抗旱性强的品种在灌浆后期及一日中的下午表现出明显的光合耐逆优势。干旱胁迫下各类品种叶片光合速率和蒸腾速率均下降,但光合速率的下降幅度小于蒸腾速率下降幅度,从而使叶片水分利用效率显着提高。不同品种在不同生育阶段和一日中不同时段受干旱胁迫的影响程度不同,相对于抗早性弱的品种,抗旱性强的品种生育后期叶绿素含量和平均光合速率下降幅度较小,蒸腾速率下降幅度较大,叶片水分利用效率上升幅度较高；一日中不同品种叶片光合、蒸腾和水分利用效率对水分胁迫的敏感性下午大于上午,水分胁迫下抗旱性强的品种相对于抗旱性弱的品种下午(12：00-18：00)叶片水分含量和光合速率的下降幅度明显较小,叶片荧光参数F、Fm、Yield、ETR、NPQ和qP值相对较稳定,各器官的体-气温差明显较低。分析表明,严重干旱处理与适水处理下下午叶片的F比值、Fm比值以及器官体-气温差可以作为品种抗旱性鉴定的筛选指标。(2)不同抗旱性品种干物质积累能力、贮藏物质运转效率及对干旱胁迫的响应存在差异,抗旱性强的品种在于旱胁迫条件下有较强的物质积累优势,且其贮藏物质转运能力明显高于抗旱性弱的品种。干旱胁迫降低了各品种生物量,但抗旱性强的品种生物量降低幅度小于抗旱性弱的品种。与偃展4110相比,晋麦47花前和花后生物量均显着较高,同时花前干物质转运量及对籽粒的贡献率也较高；矮抗58花后生物量略高,而花前干物质的转运量及对籽粒的贡献率显着较高。不同水分处理下各器官花前物质转运量均表现为茎鞘>叶片>穗部,转运率表现为叶片>茎鞘>穗部,对籽粒的贡献率表现为茎鞘>叶片>穗部,干旱胁迫使晋麦47和矮抗58各器官花前物质转运量、转运率及对籽粒的贡献率均明显增加,但对偃展4110各器官影响较小。(3)灌浆过程中叶片、茎鞘和穗部糖分代谢呈现出相似的阶段变化和日变化动态趋势,不同抗旱性品种、不同器官在干旱胁迫下糖分含量和积累量存在较大差异,抗旱性强的品种表现出叶片和穗颖日糖分浓度较高、茎鞘糖分贮积和转运量较大的特征。一日中不同器官的糖分浓度表现为先升高后下降,高峰值出现在14：00左右,水分胁迫没有改变糖分浓度变化趋势,但相对提高了日糖分浓度值。品种间比较,叶片和穗颖糖分浓度晋麦47大于偃展4110,茎鞘糖分浓度低于偃展4110。随灌浆进程不同器官的糖分浓度也表现出先升高后下降的单峰曲线、即前期积累后期转运的变化特征。干旱胁迫没有改变糖分变化趋势,但使高峰值提前,使茎鞘糖分积累量与转运量增加。品种间比较,茎鞘糖分积累量、转运量及对籽粒的贡献率均表现为矮抗58>晋麦47>偃展4110。(4)不同抗旱性品种产量形成和水分利用对干旱胁迫的响应存在明显差异,抗旱性强的品种在干旱胁迫下表现出成穗率高、群体库容量较大、粒重较稳定,以及前期水分利用能力强、后期水分生产效率高的特征。供水适宜时3个品种的产量和水分利用效率皆无显着差异,干旱胁迫显着降低了各品种产量,降幅表现为晋麦47<矮抗58<偃展4110。与偃展4110相比,晋麦47干旱时生育前期耗水较多,物质积累量较大,单位面积总粒数较高；而在产量形成期(开花至成熟)叶片蒸腾速率较低,耗水量较小,水分生产效率较高,贮藏物质转运对籽粒的贡献率较高,最终获得较高的产量和水分利用效率。矮抗58在花后干旱条件下具有较高的物质生产能力和花前贮藏物质贡献率,相对产量也较高。综合研究认为,干旱环境下早期的吸水能力和生长能力强、群体库容量大、花前贮藏物质贡献率和花后水分生产效率高是抗旱高产品种的重要性状。综合研究认为,抗旱性强的小麦品种对干旱胁迫的适应调节能力强。在整个生育期中,前期通过增加吸水促进营养生长,提高群体生物量和库容量；后期通过气孔调节和渗透调节减少蒸腾耗水,维持下午光合稳定,提高了水分利用效率,并通过高效利用贮藏物质促进籽粒灌浆,进而实现抗旱节水与高产的统一。
张英[7]2008年在《小麦籽粒灌浆期叶片活性氧代谢与氮磷调控研究》文中认为小麦是世界上种植面积最大,分布最广的粮食作物,也是我国的重要粮食作物。由于我国人口多,耕地少,提高小麦产量是实现粮食安全的重要保障。小麦籽粒灌浆期是小麦产量形成的最重要的时期,而籽粒产量的形成主要来自小麦功能叶片的光合同化产物,但是,小麦籽粒的灌浆时期正好伴随着功能叶片的衰老过程,因此,加强小麦功能叶片衰老期间的生理生化特性研究,探索小麦植株衰老的指标体系,对延缓植株衰老进程,提高小麦产量和品质具有重要的指导意义。本研究主要通过测定了不同抗旱基因型小麦品种和不同氮磷调控下小麦功能叶片的叶绿素、丙二醛(MDA)、可溶性蛋白质的含量,超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)的活性,籽粒淀粉、蔗糖、可溶性总糖的含量;以及小麦光合速率、绿叶面积、茎干重、穗干重、产量的变化,旨在揭示小麦籽粒灌浆期衰老的规律,探索植株衰老评价的指标体系,为小麦高产抗逆栽培提供理论依据。研究得出如下主要结果:1、不同抗旱基因型小麦品种各功能叶片衰老规律研究结果表明,各抗旱基因型小麦品种叶片叶绿素、可溶性蛋白质、过氧化氢酶(CAT)和过氧化物酶(POD)活性、以及籽粒蔗糖和可溶性总糖均呈下降趋势;叶片丙二醛(MDA)含量、籽粒淀粉含量均呈上升趋势。不同基因型品种间叶片衰老和活性氧代谢存在显着差异。通过叁个品种之间的比较,西农794叶片的叶绿素、可溶性蛋白质含量下降速度较慢,CAT和POD活性、以及籽粒蔗糖和可溶性总糖降低较慢;叶片丙二醛(MDA)含量增加较慢;籽粒中淀粉含量增加较快。2、肥力对延缓小麦植株衰老有重要的调节功能。试验结果表明,在不同肥力调控下小麦叶片的叶绿素、光合速率、绿叶面积、可溶性蛋白质、SOD、CAT和POD活性、以及籽粒蔗糖和可溶性总糖、茎干重均稳定呈下降趋势;叶片丙二醛(MDA)含量、籽粒淀粉含量以及穗干重均呈稳定上升趋势。不同氮磷对小麦的衰老一定的调控作用且之间存在显着的差异。高氮磷(450kg/hm2)条件下,小麦功能叶叶绿素、光合速率、绿叶面积的降低和可溶性蛋白质的降解;SOD、POD和CAT活性降低;籽粒蔗糖和可溶性总糖、茎干重的降低速度均比中等(225kg/hm2)肥力水平和空白对照慢。叶片丙二醛(MDA)含量增加较慢;籽粒中淀粉含量、穗干重增加较快。对不同氮磷条件下小麦产量的比较均以高肥力水平为高。3、小麦在籽粒灌浆期间,冠层叶片功能状况决定着籽粒灌浆物质的生产与积累。小麦叶片衰老不仅表现为叶绿素及可溶性蛋白质降解,而且还伴随着活性氧代谢的失调;活性氧积累对植物产生伤害的一个重要机制是直接或间接启动膜脂的过氧化作用,导致膜的损伤和破坏,引起膜脂过氧化产物丙二醛(MDA)的增加,叶绿素降解和光合酶活性下降。评价小麦植株衰老可以用与活性氧代谢相关的生理生化指标、叶片叶绿素含量,光合速率等光合生理指标以及绿叶面积,干物质积累等与小麦衰老相关的形态指标来衡量。
张裴裴[8]2014年在《花后高温胁迫对不同品种小麦生理生化特性的影响》文中认为花后高温胁迫会损害到小麦叶片的光合功能,加速叶片、植株衰老,从而影响到小麦的生长发育和产量品质。本试验选用不同的小麦品种(弱春性淮麦30,春性郑麦9023,半冬性烟农19),研究了花后7天和花后15天高温胁迫对不同品种小麦光合作用相关性状、叶绿素荧光参数和内源保护酶的影响。主要结果如下：1、高温胁迫对不同品种小麦旗叶光合特性的影响花后7天和花后15天高温处理后,烟农19的净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、PS II最大光化学效率(Fv/Fm)、光化学猝灭系数(qp)、非光化学猝灭系数(qn)和PS II非循环光合电子传递速率(ETR)显着高于淮麦30和郑麦9023；郑麦9023的胞间C02浓度(Cj)显着高于淮麦30；花后15天高温处理后郑麦9023的Fv/Fm、qp、ETR均显着高于淮麦30；综合表现为半冬性品种烟农19的光合性能受高温影响程度最小,春性品种郑麦9023受高温影响程度最大。2、高温胁迫对不同小麦品种旗叶内源保护酶的影响花后7天和花后15天高温处理后,叁个品种小麦间旗叶的超氧化物岐化酶(SOD)活性、过氧化物酶(POD)活性、过氧化氢酶(CAT)活性和丙二醛(MDA)含量均有显着差异；郑麦9023和淮麦30的SOD、POD、CAT活性下降,MDA含量上升；郑麦9023和烟农19的SOD、POD、CAT活性上升,MDA含量上升；烟农19的SOD、POD、CAT活性上升幅度和MDA含量的上升幅度高于郑麦9023。3、高温对不同品种小麦籽粒内源保护酶的影响花后7天和花后15天高温处理后,叁个品种小麦间籽粒的SOD、POD和CAT活性均呈显着差异。花后7天高温处理后,郑麦9023的SOD、POD和CAT活性下降,烟农19的SOD、POD和CAT活性上升,MDA含量上升,淮麦30的SOD活性下降,POD和CAT活性上升；烟农19的SOD活性上升幅度高于郑麦9023。花后15天高温处理后,叁个品种的SOD和POD活性均表现为上升趋势,CAT活性表现为郑麦9023下降,淮麦30和烟农19上升；烟农19的SOD和POD活性上升幅度高于郑麦9023。4、高温胁迫对不同品种小麦产量及其构成因素的影响花后7天和花后15天高温处理后,叁个品种小麦的穗粒数和千粒重均表现出显着差异。穗粒数表现为：未高温处理>花后7天高温处理>花后15天高温处理,其中烟农19的下降幅度最小,郑麦9023的下降幅度最大；品种间穗粒数亦呈显着差异,花后7天高温处理后,郑麦9023的穗粒数显着高于淮麦30和烟农19；花后15天高温处理后,烟农19的穗粒数显着高于淮麦30。千粒重表现为：未高温处理>花后7天高温处理>花后15天高温处理,千粒重的下降幅度郑麦9023最大,烟农19最小。
徐澜[9]2015年在《冬麦春播条件下小麦生育特性及其产量形成的生理机制》文中提出本试验于2013、2014连续两年在山西省农科院玉米研究所试验基地进行。采用大田种植、小区试验与盆栽试验相结合的方法,研究了22个南引冬麦品种在忻定盆地不同播期处理下植株农艺性状、幼穗分化、光合特性及干物质积累、叶绿素荧光参数、主茎内源激素动态变化及籽粒产量等,同时研究了不同品种光合特性、主茎内源激素等与籽粒产量及其构成的关系,明确适宜忻定盆地春播的优良小麦品种资源的生育特点及其产量形成机制,为混播区优良春小麦品种的引进、选择及指标评价提供参考,为西北冬春麦混播区发展高效优质小麦生产提供品种资源与理论依据。主要试验结果如下：1、冬麦春播对小麦幼穗分化及生长发育的影响冬麦春播条件下,其中20个来自长江中下游麦区、西南冬麦区的冬小麦品种(春性或弱春性)在忻定盆地3月上、中、下旬春播,均可以正常拔节、抽穗、成熟；南引半冬性小麦品种皖麦68表现为不拔节,迟抽穗,严重影响籽粒产量,不适宜忻定盆地春播；播期对不同小麦品种的影响不同,在忻定盆地表现良好的冬麦品种,如扬麦13、渝麦12、扬麦20、宁麦13、川麦42较适宜早播,随播期推迟生长发育受到影响,籽粒产量呈下降趋势。播期对小麦穗分化影响显着,随着播期推迟,气温升高,穗分化所需时间变短,Ⅰ播期(早播)、Ⅱ播期(适播)、Ⅲ播期(晚播)完成穗分化所需时间分别为40～45d、36～42d、33～41d；不同品种其幼穗分化进程在分化时间出现的早晚,完成幼穗分化所需天数等方面均不同；总体来看,植株外部形态特征表现出与穗分化进程的一致性,小麦叶片数为3.5～4.8叶时,根条数为8～9,幼穗分化为二棱期；叶片数大于5.6叶时,根条数大于10,幼穗分化开始进入雌雄蕊原基分化期。半冬性品种黔麦18的幼穗分化进程较缓慢,单棱期持续时间较长,当进入二棱期时,相应的叶片数和根条数较多；进入雌雄蕊原基分化期,外部植株叶片数、根条数增加不明显：皖麦68在盆栽试验中,不同播期株高都处于较低水平,生长发育缓慢,穗分化进程未随着植株叶片数和根条数的增加而进行,始终停留在单棱期,植株矮小,分蘖较多,不适应忻定盆地春播,这与大田试验结果完全一致。小麦穗分化受品种自身遗传特性与外界生态条件的共同影响,在不同播期中,不同品种的春小麦的幼穗分化进程不同,所需时间不同,其外部形态特征表现出一定的差异。渝麦12、扬麦13在早播条件下穗分化较其他品种迅速,仅需40d、41d。株高是小麦的重要外部形态指标之一,株高过高容易发生倒伏,植株过矮使冠层叶片拥挤,中下部透光不良,均影响产量。大多数品种表现为晚播处理的株高低于早播、适播,且早播、适播间差异不明显。扬麦13、扬麦20、宁2038、川麦42等获得较高产量的品种,其株高均在75-80 cm之间,而渝麦9的株高(90.7cm)过高,渝麦7仅有50.7cm,该二品种的籽粒产量均较低。生育时期与幼穗分化及形态特征相统一,并且与产量形成关系密切。渝麦12、渝麦10、扬麦13较早进入抽穗期,比对照宁2038、新春30早1～2天,比其他品种早3-5天；扬麦13最早进入散粉期,其生长发育较快,生殖生长阶段占总生育期比例较大,亦最早成熟,成熟期比其他品种早4-7天,这样可以有效避开极端天气对籽粒产量的影响,早播处理下与其他品种相比,其优势更加明显。渝麦12成熟也较早,与扬麦13具有同样的优势。2、冬麦春播对小麦旗叶光合、荧光参数及产量的影响小麦产量形成与其光合特性关系密切。多数品种的叶绿素含量、光合指标均表现为早播>适播或晚播；旗叶Pn较高的品种是扬麦13 (8.9 umolco2.m-2.s-1)、云麦42 (5.6 umolco2.m-2.s-1)、渝麦12 (4.6umolco2.m-2.s-1)(开花期)：扬麦13 (16.7 umolco2.m-2.s-1)=川麦42 (16.5umolco2.m-2.s-1)(灌浆期)；旗叶蒸腾速率、气孔导度和胞间C02浓度、旗叶水分利用率与Pn表现基本一致,其中WUE在品种间差异显着。大多数旗叶叶绿素荧光参数品种间差异显着,且相关性极显着。不同播期品种间Chl(叶绿素含量)变异系数较小(0.1217-0.1481),PIABS(吸收光能为基础的性能指数)变异系数较大(0.3293-0.3954),二者与产量偏相关系数均较大(0.7004～0.8135)。早播条件下,籽粒产量与PIABS(灌浆期、开花期)、灌浆期Chl呈显着正效应,与灌浆期Vi呈显着负效应,且产量的81.07%-82.78%(2013、2014)可由该叁因素的变异决定；不同小麦品种表现不同播期效应,且两年变化趋势一致：扬麦13(春性、中早熟)旗叶Chl及绝大多数荧光参数和产量均显着高于其它品种(p≤0.05),且适宜早播。早播条件下,灌浆期旗叶叶绿素含量、PIABS可作为选择高光效小麦资源的重要评价指标。早播条件下,小麦单株干物质积累均符合logistic模型,拔节前干物质积累较缓慢,孕穗后增长速率显着加快。开花期至乳熟期干物质积累显着高于其他品种的是渝麦12和渝麦9,尤其是渝麦12在干物质积累过程中增长速度呈递增趋势,其最终单株干物质积累量为最高,并显着高于其他品种；大多数南引品种的早播增产效应较明显,且播期间差异显着,两年试验结果基本一致。(2013年)不同播期处理下籽粒平均产量分别为4393.50kg.hm-2(ES：早播),3871.99 kg.hm2(NS:适播),3623.50 kg.hm-2(LS:晚播)；其中渝麦12、扬麦13的产量显着高于其他品种,ES、NS、LS播期下分别为5876.90 kg.hm2～5351.55 kg.hm-2、4987.05 kg.hm2～4609.20 kg.hm-2、4014.15 kg.hm2～4058.70 kg.hm2;但个别品种对播期的响应不同,宁2038的产量表现为NS> LS> ES,即适播条件下其产量最高；渝麦9则为LS>NS>ES,晚播时其产量较高,越早播产量反而越低；大粒品种云麦42则为ES>LS>NS,早播产量最高,但晚播的产量又高于适播处理。南引冬小麦品种在产量构成因素中,成穗数和穗粒数占有一定优势,如扬麦13(ES)的成穗数(618.0×104hm-2)显着高于其他品种,渝麦12的穗粒数(两年在35.1粒-40.6粒之间)均显着高于其他处理。可见,冬麦春播条件下,提高小麦产量应主攻成穗数和穗粒数,促进其有效小穗的形成,在此基础上,加强灌浆后期栽培管理调控,促进籽粒灌浆速度与强度,以此增加粒重。渝麦12、扬麦13、川麦42等具有较高光合效率,利于干物质积累,产量较高。3、冬麦春播对小麦苗穗期植株抗寒性的影响小麦穗分化阶段对低温胁迫较为敏感,对于从长江中下游、西南冬麦区引进的优良冬小麦品种,在忻定盆地春播条件下,其穗分化阶段耐、抗寒性强弱是引种适应性的重要考量因素之一。冬麦春播条件下,经历穗分化阶段低温胁迫后,各小麦品种相对电导率、可溶性蛋白含量、可溶性糖含量不同程度地升高,总叶绿素含量程度不同地下降。扬麦13、渝麦12的叶片相对电导率在低温前后的变化幅度较小(40.7%-24.6%、52.7%-38.2%),低温胁迫后其可溶蛋白含量较高(16.78-19.78mg g-1FW、15.76～18.77mg g-1FW),叶片可溶性糖含量在遭遇低温胁后增幅较大,分别达285%-235%、265.6%-218%(CKl的增幅为222%-143%)。低温胁迫下,品种抗寒性强于对照(宁2038：CKl、新春30：CKz)的依次为：扬麦13、渝麦12、宁麦13、皖麦68、渝麦9；籽粒产量数据方差分析同样表明,渝麦12、扬麦13、宁麦13产量较高,且与其它品种差异显着(p=0.05)(2013)。2014年品种抗寒性综合评价值居前四位的是扬麦13、宁麦13、皖麦68、渝麦12；其产量方差分析表明,扬麦13、宁麦13、渝麦12显着(p=0.05)高于其它品种。扬麦13主茎叶片GA、不同程度地升高,总叶绿素含量明显下降。通过主成分分析和抗寒性度量值(D值)排序,对品种幼穗分化期间的耐、抗寒性进行初步评价：渝麦10、扬麦20、云麦42抗寒性较差；扬麦13、渝麦12、宁麦13表现较强抗寒性且年际稳定性好(D值分别为0.6656-0.6596,0.4934-0.4959,0.4718-0.5835；而CK1、CK2分别为0.3682-0.3978,0.3285-0.3304),其两年籽粒产量亦显着(p=0.05)高于其它品种,可作为混播区引种材料进一步研究。
李昱[10]2014年在《花后不同时期高温引起春小麦早衰的生理机制》文中认为全球气候变化引起高温等极端天气频繁发生,导致春小麦早衰,产量下降,严重制约了春小麦的生产。我们以宁夏两个春小麦品种(宁春4号与宁春47号)为材料研究不同时期高温胁迫引起春小麦早衰的生理机理,主要结论如下：1、花后高温促进春小麦早衰,导致春小麦的光合速率下降,叶绿素含量降低,荧光综合参数PI下降,且高温时期出现的越早光合作用受到的影响越大,早衰越严重。花后5d的高温处理对春小麦早衰的影响最大,导致宁春4号与宁春47号的T2D1在开花后15d的净光合速率分别较T1(CK)降低了25.37%、34.35%；宁春4号与宁春47号的T2D1荧光综合参数P1分别下降了12.81%、32.68%：叶绿素含量(SPAD值)分别下降了34.11%、23.78%；2、花后高温显着降低了保护酶的活性,细胞膜透性增加,MDA含量增高,膜质过氧化程度增加。高温处理越早,小麦机体受的伤害越大,保护酶活性下降越迅速。宁春4号与宁春47号T2D1在开花后15d的膜透性分别增加了25.78%、36.49%；MDA含量分别增加了94.28%、19.38%；POD含量分别增加了16.44%、11.48%；SOD含量增加了44.18%,宁春47号降低了30.16%；CAT宁春4号含量增加了21.61%,宁春47号含量降低了15.91%；脯氨酸宁春4号含量增加了43.83%,宁春47号降低了4.8%。3、高温处理显着降低了春小麦的产量,促进植株早衰加重,且高温处理越早对产量的影响越大,植株早衰越严重,灌浆速度加快,籽粒淀粉含量下降,淀粉合成酶活性降低,干物质积累减少,植株提前衰老,使灌浆不足,粒重下降,产量降低。宁春4号花后高温处理T2D1、T2D2、T2D3、 T2D4、T2D5分别较T1(CK)的千粒重分别降低了52.18%、39.62%、36.74%、42.06%、36.04%：经济系数分别降低了54.17%、27.08%、22.92%、31.25%、22.92%。宁春47号的花后高温处理T2D1、 T2D2、T2D3、T2D4、T2D5分别较T1(CK)的千粒重分别降低了37.54%、27.78%、17.4%、23.17%、9.56%；经济系数分别降低了20.57%、14.45%、20.51%、2.57%、2.53%。4、高温对春小麦生理、生化相关指标进行相关性分析及主成份分析表明,产量与光合速率、荧光参数PI、叶绿素含量、保护酶活性等呈正相关关系；与MDA、叶片膜透性、脯氨酸等呈负相关关系。主成分分析表明,保护酶因子与光合因子对产量贡献较大。因此,增大保护酶活性高,加快光合速率,延长光合速率高值持续期,增大Fv/Fm、PI、叶绿素含量,有利于春小麦籽粒淀粉含量积累和产量的增加。
参考文献：
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[9]. 冬麦春播条件下小麦生育特性及其产量形成的生理机制[D]. 徐澜. 山西农业大学. 2015
[10]. 花后不同时期高温引起春小麦早衰的生理机制[D]. 李昱. 宁夏大学. 2014