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杂交小麦同化物输配规律及机理的研究

龚月桦  
【摘要】: 近年来作物源库流关系的研究表明:无论源强度、流的能力、还是库本身的特性都 会对光合产物的输配产生影响,从而最终影响经济学产量。本文针对K型杂交小麦901 叶片功能期长、同化能力强和生育后期青枝绿叶的特点,以杂交小麦901及其父本恢 复系R205,母本不育系K3314A,常规小麦陕229、小偃22为试材,通过1997-2000年 三年多的田间实验及盆栽实验,研究了小麦开花后源、流、库的特性,目的在于阐明 同化物输配规律并探讨901生育后期同化物滞留源端的原因。 对小麦花后旗叶净光合速率、叶面积、叶绿素含量、旗叶蒸腾速率、旗叶干重、叶 片碳水化合物含量等指标进行了动态分析测定。结果表明,杂交小麦901开花后早期 光合速率较低,但中后期光合速率高于对照,表现出优势。而且901叶面积大,叶绿 素含量下降缓慢,叶片功能期长。因此,在灌浆中后期901的源叶能提供充足的同化 物。但是,901后期叶片淀粉含量升高,滞留的可用性碳水化合物较多,叶片物质输出 率低,说明还有较多的光合同化物滞留源端。这与其亲本恢复系的特性密切相关。 用常规石蜡切片法和显微观测技术,对开花后28天的901、恢复系、不育系和陕229 四个小麦品系的旗叶、叶鞘、节、节间、穗轴和籽粒腹沟区维管束进行显微观测。结 果表明:杂交小麦901及其恢复系的旗叶、叶鞘、节、节间、穗轴的维管束数目和面 积均比陕229的高,这些可能是其穗大、小穗数多、颖花较多的结构基础;而不育系 的维管束数目少,面积小,则与其不育特性有关。但901的籽粒腹沟区维管束面积最 小,则可能是其后期灌浆慢的原因之一。对源端装载区域和库端卸出区域的超微结构 观察以及对装载部位进行ATP酶的细胞化学定位研究结果则表明,四品系间均未有明 显的差异。 对籽粒体积、含水量、干物质累积、可溶性糖、蔗糖、淀粉含量等指标进行了动态 分析测定。结果表明:杂交小麦901籽粒形成期扩张生长快,体积增大快,灌浆中后 期灌浆速率缓慢,灌浆时间延长。可溶性糖和蔗糖作为淀粉形成的底物,它们的含量 变化与淀粉累积、灌浆速率的动态变化密切相关。对蔗糖降解的几种酶活性变化进行 分析测定表明,转化酶主要在籽粒形成期起作用。而蔗糖合成酶在淀粉开始迅速累积 时活性最高,说明它在蔗糖向淀粉的转化中对蔗糖的降解起主导作用。901籽粒灌浆中 -杂交小麦同化物输配规律及机理的研究-第5页共96页 一 后期蔗糖合成酶活性低,是其生育后期灌浆慢的内在生理原因之一。 利用’‘CO。饲喂标记和同位素测定技术,对盆栽小麦灌浆后期旗叶‘Y-同化物的源 端装载和库端卸出规律进行进一步研究得出,常规小麦陕229’℃-同化物源端装载快、 输出快,标记后第二无输出极少,转运周期为 1天。而杂交小麦 901及其恢复系‘℃-同 化物则在源端装载慢,输出慢,标记后第2 天仍有较多输出,运转周期拉长。并且旗 叶中滞留的‘℃-可溶性同化物和‘℃-蔗糖较多,也表明其’℃-蔗糖的输出慢。常规小麦 库端卸出快,标记后第 2天卸出很少;而 901及其亲本’℃-同化物库端卸出慢,第 2天 仍有较多卸出,周期延长。 总之,杂交小麦90库处理源供应的‘℃-同化物能力低,需要时间长,分解蔗糖能。 力较差,淀粉合成速率慢,即库活性弱,而源端物质输出率低,是杂交小麦 90 生育 后期同化物滞留源端的主要原因。


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