超级杂交水稻光合特性初步研究

【摘要】：通过两年盆栽和大田实验及实验室测定分析对通过3个超级稻组合与2个常规稻品种(组合)的光合气体分析、光合生理生化指标、维管束显微结构的分析与比较:以及对光合光响应曲线客观分析方法的探讨,结果表明: 1、通过对Li-6400型光合测量系统采集的光合光响应曲线数据的分析,成功探索了一种结合光合作用过程的数学机理模型同时又具有较强可操作性的计算统计学方法,较好地解决了传统经验模型不能对光合光响应曲线生理过程作出较合理解释的不足,较全面的统计并计算了光响应曲线所涵盖的相关参数。 2、超级稻较常规品种(组合)相对于光而言,光饱和点与表观量子效率较高;相对于CO2而言,超级稻的CO2补偿点较低,羧化效率较高;具有在较强光下和较低大气CO2浓度下高效进行光合作用的能力。通过对全生育期进行聚类分析发现,超级稻主要光合气体指标具有在生育期早期和较长时间保持优势的特点,这都为其超高产优势奠定了一定的光合生理基础。 3、通过对5个供试品种(组合)叶绿素a、叶绿素b、类胡萝卜素、可溶性总糖、可溶性蛋白含量、乙醇酸氧化酶活性全生育期变化规律来看,生长发育早期(苗期、分蘖前期)作为光合功能色素的叶绿素a、叶绿素b普遍含量较低,随时间的推移含量逐步上升,且在抽穗期前后,各项指标增至最大值,然后下降;类胡萝卜素、可溶性总糖含量和乙醇酸氧化酶活性则呈现由低至高的变化趋势。由此可见超级稻光合内部机能与常规水稻具有相同的特点,从逆境环境指标变化来看,在主要生育期内,超级稻具有较好抗逆性,这也为其超高产奠定了一定的生理学基础。 4、通过维管组织显微结构的分析比较发现,超级稻组合中负责光合同化产物运输的维管束数量多,承担有机物运输的韧皮部面积在整个维管束面积中占较大比例,,这更有利于光合同化物向籽粒的有效运输;同时发现所供试超级稻组合仍只具有C3植物维管组织,是否具有C4植物的结构和功能,仍有待试验证明。