持绿型小麦对花后高温的耐性研究

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试验于2009年10月—2010年6月在大田搭建增温棚模拟高温胁迫环境,以持绿型小麦豫麦66和潍麦8号及两个非持绿型小麦品种小偃22和小偃6号为试验材料,在小麦籽粒灌浆结实期,通过测定绿叶数目、绿叶面积、叶绿素含量、MDA含量、叶片膜透性、植株含水量和干物质积累转运量、冠层温度及穗粒重和千粒重、淀粉合成关键酶(蔗糖合成酶(SS)、腺苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶(AGPP)和可溶性淀粉合酶(SSS))活性等生理生化指标的变化,研究花后高温对持绿型小麦叶片衰老及籽粒淀粉合成的影响,探明持绿型小麦的耐热性及原因,从而为拓宽持绿型小麦的应用范围和选育高产、优质、耐热的小麦新品种提供理论依据。试验主要结果如下:1在小麦籽粒整个灌浆结实期,持绿型小麦的绿叶数目、绿叶面积和叶绿素含量都高于非持绿型小麦;丙二醛含量和叶片膜透性都小于非持绿型小麦品种。在高温处理下,随着生育进程的推进,绿叶面积、叶绿素含量的下降幅度和丙二醛含量和细胞膜透性的上升幅度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。表明持绿型小麦叶片功能期较长,膜脂过氧化程度较低,耐热性较好。2不同冬小麦品种叶片、茎秆和穗部含水量都表现为对照条件>高温处理。持绿型小麦叶片、茎秆和穗部含水量在不同处理下都相对较高,充分延缓了叶片衰老,保证了正常的生理代谢。此外,同一处理下,所有品种累积干物质转运量、转运率、贡献率都表现出花后>花前。持绿型小麦花前花后的叶片和茎秆贮存的总量都高于非持绿型小麦,花后干物质转运量也较高。高温处理下,所有品种小麦花前叶片和茎秆贮存的干物质总量、转运量和贡献率都增加;花后则相反,其中非持绿型小麦干物质总量显著性下降,而持绿型小麦干物质总量下降不显著。3在对照和高温处理下,持绿型小麦Ym66和Wm8的相对冠层温度都低于非持绿型小麦XY22,且大部分点都在基准线以下。持绿型小麦较低的冠层温度,表明其具有一定的抗热性。4不同冬小麦品种籽粒中与淀粉合成有关的三种酶活性均呈先上升后下降的单峰曲线趋势。经高温处理后,三种酶活性均有下降,其中籽粒SSS活性下降最大,受高温影响显著(P=0.015)。品种间比较,持绿型小麦Ym66和Wm8在高温处理后,籽粒中SS,AGPP,SSS活性下降较少,且显著高于对照品种XY22和XY6。说明在相同的高温处理下,持绿型小麦籽粒淀粉合成受高温影响较小。相关性分析表明,所有品种三种酶活性与其籽粒灌浆速率均有着极显著的相关性,相关系数分别为:0.905**、0.419**、0.801**,表明其在籽粒淀粉积累中起着关键性作用。5持绿型小麦粒叶比高,源库关系协调,其穗重、穗粒数、千粒重、籽粒产量和总生物量都高于非持绿型小麦。在高温胁迫下,持绿型小麦仍表现出相对较高的穗粒重和千粒重,因此具有较高的增产潜力。此外,持绿型小麦热感指数小于1,几何平均穗粒重也相对较高,充分表明其耐热性强。
摘要第5-7页
ABSTRACT第7-8页
第一章 文献综述第11-21页
    1.1 选题依据、目的意义第11-12页
    1.2 国内外研究进展第12-21页
        1.2.1 持绿性的研究第12-13页
        1.2.2 持绿与叶片衰老第13页
        1.2.3 持绿与叶片膜透性和膜脂过氧化物第13-14页
        1.2.4 持绿与植株含水量第14页
        1.2.5 持绿与物质转运第14-15页
        1.2.6 淀粉合成代谢及影响因素第15-16页
        1.2.7 源库关系第16-17页
        1.2.8 冠层温度的研究及应用第17-18页
        1.2.9 植物耐热性研究第18-21页
第二章 材料与方法第21-25页
    2.1 试验材料与试验设计第21页
    2.2 测定指标项目及方法第21-25页
        2.2.1 绿叶数目、绿叶面积第21-22页
        2.2.2 旗叶叶绿素(CHL)含量第22页
        2.2.3 旗叶丙二醛(MDA)含量第22页
        2.2.4 小麦旗叶叶片膜相对透性第22页
        2.2.5 叶片、茎杆、穗含水量的测定第22页
        2.2.6 干物质积累与转运量的测定第22-23页
        2.2.7 淀粉合成关键酶活力的测定第23-24页
        2.2.9 穗粒重、千粒重及灌浆速率的计算第24页
        2.2.10 热感指数的统计方法第24页
        2.2.11 冠层温度的测定第24页
        2.2.12 收获期拷种及粒叶比的计算第24页
        2.2.13 数据处理第24-25页
第三章 结果与分析第25-41页
    3.1 高温处理后各时段平均温度湿度图第25页
    3.2 高温对持绿小麦持绿特性的影响第25-27页
        3.2.1 高温对持绿型小麦绿叶数目的影响第25-26页
        3.2.2 高温对持绿型小麦绿叶面积的影响第26页
        3.2.3 高温对持绿型小麦叶绿素含量的影响第26-27页
    3.3 高温对持绿型小麦叶片细胞膜的伤害第27-28页
        3.3.1 高温对持绿型小麦叶片MDA 含量变化的影响第27页
        3.3.2 高温对持绿小麦叶片膜透性的影响第27-28页
    3.4 高温对植株含水量的影响第28-30页
        3.4.1 高温对持绿型小麦品种叶片含水量的影响第28-29页
        3.4.2 高温对持绿型小麦茎杆含水量的影响第29页
        3.4.3 高温对持绿型小麦穗部含水量的影响第29-30页
    3.5 高温对不同冬小麦品种植株干物质积累与转运的影响第30-31页
        3.5.1 高温对小麦叶片干物质积累与转运的影响第30-31页
        3.5.2 高温对小麦茎杆干物质积累与转运的影响第31页
    3.6 高温对持绿型小麦冠层温度的影响第31-32页
    3.7 高温对不同品种籽粒淀粉合成关键酶的影响第32-36页
        3.7.1 蔗糖合成酶(SS)活性第32-34页
        3.7.2 腺苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶(AGPP)活性第34-35页
        3.7.3 可溶性淀粉合成酶(SSS)活性第35-36页
    3.8 高温对籽粒灌浆的影响第36-37页
        3.8.1 高温对持绿型小麦千粒重的影响第36-37页
    3.9 花后高温对持绿型小麦灌浆速率的影响第37-39页
    3.10 高温对不同小麦品种粒叶比的影响第39页
    3.11 不同冬小麦品种热感指数比较第39-40页
    3.12 高温对持绿小麦产量及构成产量相关因素的影响第40-41页
第四章 讨论第41-45页
    4.1 叶片衰老及植株含水量第41-42页
    4.2 干物质积累与转运第42页
    4.3 籽粒淀粉合成相关酶活性及灌浆速率第42-43页
    4.4 冠温特性分析第43页
    4.5 源库活性及持绿型小麦产量分析第43-45页
第五章 结论第45-46页
参考文献第46-50页
致谢第50-51页
作者简介第51页
发表论文情况第51页
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