高粒叶比小麦品种非叶片光合器官光合特性研究

【摘要】： 本文以当前生产上种植的10～20个小麦品种为材料，研究了不同品种之间粒叶比的差异，从中选择出粒叶比值差异较大的两个小麦品种Lu22和Lu14，分析测定了在不同密度下，叶片和非叶片光合器官的叶绿素含量、光合速率、叶绿素荧光参数、可溶性糖含量及群体结构与光分布情况，各光合器官的相对面积以及各部位对籽粒的相对贡献，探讨了非叶光合器官光合特性的差异及形成高粒叶比小麦品种较高产量的原因，主要结果如下： 粒叶比这一指标具有遗传上的稳定性，粒叶比在稀植和增加密度的群体条件下表现出一致性。粒叶比的品种间差异是一种基因型差异，因此可用于育种的早代选择。 高粒叶比品种Lu22各部位的叶绿素含量均高于低粒叶比品种Lu14，特别是在衰老后期，Lu22能维持较高的叶绿素含量；在叶片叶绿素含量及光合速率明显下降时，非叶片光合器官仍能维持较高的叶绿素含量及光合能力，这有利于籽粒增重。花后初期，品种之间及其不同部位的Fv/Fm WP=7 差异很小，但在衰老后期低粒叶比品种的Fv/Fm下降幅度明显大于高粒叶比品种，说明高粒叶比品种Lu22能维持较高的光能吸收转化效率，Lu22各部位PSII反应中心的光能转化效率高于低粒叶比小麦品种。高粒叶比品种的叶片及穗部PSII天线所吸收的光能向光化学反应分配的比例较高，随着衰老进程，过剩光能增多，非叶部位尤其是穗部对过剩光能耗散能力较强。 高粒叶比小麦品种具有更强的缓冲源库供应状况的能力。在籽粒灌浆初期贮存较多的光合产物，灌浆中后期向籽粒转移的光合产物多，千粒重高，可形成更高的单穗籽粒重量。 粒叶比较高的品种一般叶片较小，尤其上部叶片，叶片直立，因而大田消光系数较小，群体内光分布比较均匀，这就给充分发挥中下部叶片的光合能力，提高群体净同化力创造了条件。同时由于下部叶片有相对较高的光合作用，可使生长后期根部得到更多的营养，从而加强对水、肥的吸收，延缓上部叶片的衰老，延长生育期，提高产量。 高粒叶比小麦品种非叶片光合器官面积所占的比例较高，而叶片面积所占比例相对较小，高粒叶比小麦品种的最终经济产量却明显高于低粒叶比小麦品种，表明高粒叶比小麦品种能以较小的叶面积维持较大的库容，非叶光合器官对增加粒重起重要的作用。在超高产品种选育时，利用基因工程或常规育种技术改善非叶器官的结构和功能，可能是增加籽粒重量提高产量的重要途径之一。