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非顺序性衰老小麦的若干生物特性研究

李桂显  
【摘要】:小麦籽粒在灌浆的过程中伴随着植株的衰老,植株的衰老与籽粒的充实有着密切的关联,所以研究植株衰老机制对小麦的高产育种具有重要的指导意义。非顺序性衰老小麦的顺序性衰老茎和非顺序性衰老茎在形态、生理和粒重等方面是有区别的,顺序性衰老茎上不同叶位的叶片形态、生理和千粒重的变化规律与常规小麦相似,但非顺序性衰老茎上却表现出不同的状态,尤其非顺序性衰老茎上籽粒的千粒重重于顺序性衰老茎,其缘由是值得进一步研究和探讨的。本研究在前人研究的基础之上,以非顺序性衰老小麦为材料,通过对非顺序性衰老小麦的顺序性衰老茎和非顺序性衰老茎上一些重要的形态、生理和产量等指标的测定及比较,以期在更深层次上探讨顺序性衰老茎与非顺序性衰老茎在形态、生理等方面的异同,进一步探讨其理论意义和实践价值。主要研究结果如下: 1.自然界存在非顺序性衰老小麦。即从某一生育期起,非顺序性衰老小麦的非顺序性衰老茎上叶片、叶鞘呈现自上而下的衰老顺序。 2.从某一生育期起,非顺序性衰老小麦的非顺序性衰老茎上旗叶的绿叶面积比、叶绿素含量、净光合速率、可溶性蛋白质含量、可溶性糖含量下降于倒二叶之下,并持续到终点;对应时间上,非顺序性衰老茎上旗叶的绿叶面积比、叶绿素含量、净光合速率、可溶性蛋白质含量、可溶性糖含量均低于顺序性衰老茎上的旗叶,但非顺序性衰老茎上倒二叶绿叶面积比、叶绿素含量、净光合速率、可溶性蛋白质含量、可溶性糖含量均高于顺序性衰老茎上的倒二叶。 3.均单穗籽粒数、籽粒饱满指数、千粒籽粒干重、千粒籽粒体积、籽粒灌浆速率、旗叶单位面积叶干重、倒二叶单位面积叶干重、倒一节间单位长度节间干重、倒二节间单位长度节间干重、倒一叶鞘干重、倒二叶鞘干重、颖壳干重、根干重均呈现为:非顺序性衰老茎顺序性衰老茎,即非顺序性衰老茎上的活力强于顺序性衰老茎;旗叶和倒二叶输出营养物质的量、倒一节间和倒二节间输出营养物质的量、倒一叶鞘和倒二叶鞘输出营养物质的量均呈现为:非顺序性衰老茎顺序性衰老茎。 4.从某一生育期起,非顺序性衰老小麦的非顺序性衰老茎上旗叶单位面积叶干重开始下降的时间早于倒二叶,非顺序性衰老茎上倒一叶鞘干重开始下降的时间早于倒二叶鞘;非顺序性衰老茎上旗叶单位面积叶干重开始下降的时间早于顺序性衰老茎上的旗叶,而顺序性衰老茎上倒二叶单位面积叶干重开始下降的时间早于非顺序性衰老茎上的倒二叶,非顺序性衰老茎上倒一叶鞘干重开始下降的时间早于顺序性衰老茎上的倒一叶鞘,顺序性衰老茎上倒二叶鞘干重开始下降的时间早于非顺序性衰老茎上的倒二叶鞘。 5.非顺序性衰老小麦的冠层温度基本特征是在成熟之前总有一个时间段表现为冷的状态,说明非顺序性衰老小麦在结实后期总能维持较好的活力,从而保证小麦的稳产和高产。 6.所有材料非顺序性衰老茎上籽粒的千粒重都较顺序性衰老茎上的高,且差异极显著,平均增幅为7.08%,其中周麦19的增幅达到11.96%。所有参试小麦从开花期起到成熟期,非顺序性衰老茎的平均灌浆速率为1.0897g/(1000粒·d),顺序性衰老茎的平均灌浆速率为1.0179g/(1000粒·d),前者比后者高出7.05%。 这一结果启发了人们对小麦灌浆和衰老机制探讨的新思路,对小麦新品种的培育和高产亦有重要的理论意义。小麦叶片非顺序性衰老与传统小麦衰老顺序不同,这给研究小麦叶片衰老机理和延迟叶片功能期提供了很好的素材和启发,可进一步促进小麦高产理论的研究和提供实践价值。通过叶片非顺序性衰老来提高产量,是传统高产思想的突破,是小麦高产的另一条途径,为小麦高产育种的多元化开辟了新的思路和启迪。


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