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《南京农业大学》 2008年
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田间及强光高温条件下小麦旗叶光合特性的研究

齐学礼  
【摘要】: 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)活性升幅大于其它三品种;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三品种。 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。
【学位授予单位】:南京农业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2008
【分类号】:S512.1

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【引证文献】
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