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《山东农业大学》 2010年
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不同基因型玉米植株竞争力研究

安宏明  
【摘要】: 竞争对植物产生了重要的影响,前人对竞争的研究大多是关于牧草,对玉米竞争的研究还比较薄弱;尤其是竞争对不同基因型玉米衰老的研究较少。本试验于2008-2009年在山东农业大学黄淮海玉米区域技术创新中心和作物生物学国家重点试验室进行。以紧凑型玉米品种ZD958,半紧凑型玉米品种ND108、JH5和平展型玉米品种LD981为材料,研究在不同密度和盆栽条件下4个品种竞争对产量、光合特性、衰老指标、氮磷积累特性和根系特性的影响进行研究。研究结果表明: 1、不同基因型玉米之间竞争力有差异 在不同密度条件下,竞争可以使4个玉米品种的产量发生变化,紧凑型玉米品种产量较对照有所提高,其他3个品种显著降低。盆栽条件下竞争显著降低了4个品种的穗行数、行粒数、千粒重和单株产量,竞争条件下各品种产量降低是由于与产量构成相关的穗行数、行粒数和千粒重的降低。说明不同基因型玉米之间的竞争力存在差异,紧凑型玉米ZD958由于株型紧凑,叶片直立,在竞争中能更为有效的利用有限的资源,使籽粒产量提高或者降低不至于太多;而半紧凑型玉米和平展型玉米在竞争中处于弱势地位,产量明显降低。 2、竞争降低了不同基因型玉米的光合性能 竞争条件下,不同基因型玉米在一个狭小的空间内去竞争有限的资源,使植株得不到充足的资源来生长。本试验研究结果表明,不同基因型玉米在竞争条件下叶面积指数、光合色素含量降低,净光合速率下降,最大光化学效率和实际光化学效率下降,说明竞争降低了不同基因型玉米的光合性能。 3、竞争加速了植株的衰老 ZD958在竞争条件下的SOD活性和可溶性蛋白含量比对照升高,POD活性和CAT活性比对照显著下降;其它三个品种的SOD活性、POD活性、CAT活性和可溶性蛋白含量比对照显著下降,总体上4个品种花后叶片中MDA含量高于对照处理,说明竞争降低了4个品种玉米叶片活性氧的清除能力,加速叶片细胞的膜质过氧化程度,加速了叶片衰老。本研究结果显示竞争降低了4个品种籽粒和叶片中IAA、GA、CTK的含量;花后各处理叶片和籽粒中ABA含量变化呈现前期高,中期低,后期再升高的趋势。在玉米籽粒生长过程中,灌浆初期ABA含量较高,随着生育时期的推进而逐渐下降,到蜡熟期时含量又升高。在整个过程中,竞争升高了4个品种叶片和籽粒中ABA的含量。说明竞争降低了籽粒灌浆速率,不利于籽粒的充实,加速了植株的衰老。 4、竞争下不同基因型玉米的根系特性 竞争条件下较对照根系生物量显著下降,由于根系较少,导致根系不能吸收足够的营养物质,地上部穗位叶在籽粒灌浆后期表现出光合色素含量低,光合功能下降快的趋势,籽粒灌浆期缩短,干物质积累减少,产量降低。 5、竞争与N、P积累特性 竞争显著增加了ZD958叶片中N素积累量,而其它3个品种叶片中N素积累量显著下降,另外,竞争显著升高了4个品种茎秆、籽粒和根系中的N素含量;P含量变化与N素含量基本一致,竞争显著升高了4个品种叶片、茎秆、叶鞘、苞叶、籽粒和根系中P素的含量。说明竞争条件下促进了植株对N、P的吸收及N、P在玉米体内的分配。竞争提高了紧凑型玉米品种ZD958叶片中的氮素含量,保证了叶片在生育后期具有较高的光合活性。
【学位授予单位】:山东农业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:S513

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