本文關(guān)鍵詞：冬小麥不同抗旱性品種光合、物質(zhì)運(yùn)轉(zhuǎn)和水分利用特征

  更多相關(guān)文章： 冬小麥 抗旱性 光合生產(chǎn) 物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn) 干旱

【摘要】：為明確不同抗旱性小麥品種花后光合生產(chǎn)、物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)和產(chǎn)量形成及水分利用特征及對(duì)干旱脅迫的響應(yīng),于2012-2014年在移動(dòng)防雨棚下以晉麥47(抗旱性強(qiáng))、偃展4110(抗旱性弱)和矮抗58(抗旱性中等)為材料,在足墑播種、安全越冬基礎(chǔ)上,設(shè)置拔節(jié)至成熟期持續(xù)干旱(w1)、開(kāi)花至成熟期干旱(W2)、拔節(jié)至成熟期供水適宜(W3)3種水分處理,考察了葉片光合熒光日變化、干物質(zhì)和碳水化合物積累與轉(zhuǎn)運(yùn)特征、產(chǎn)量形成與水分利用特性,取得主要結(jié)果如下： (1)不同抗旱性品種在花后不同時(shí)段光合與蒸騰特性對(duì)干旱脅迫的響應(yīng)存在差異,抗旱性強(qiáng)的品種在灌漿后期及一日中的下午表現(xiàn)出明顯的光合耐逆優(yōu)勢(shì)。干旱脅迫下各類品種葉片光合速率和蒸騰速率均下降,但光合速率的下降幅度小于蒸騰速率下降幅度,從而使葉片水分利用效率顯著提高。不同品種在不同生育階段和一日中不同時(shí)段受干旱脅迫的影響程度不同,相對(duì)于抗早性弱的品種,抗旱性強(qiáng)的品種生育后期葉綠素含量和平均光合速率下降幅度較小,蒸騰速率下降幅度較大,葉片水分利用效率上升幅度較高；一日中不同品種葉片光合、蒸騰和水分利用效率對(duì)水分脅迫的敏感性下午大于上午,水分脅迫下抗旱性強(qiáng)的品種相對(duì)于抗旱性弱的品種下午(12：00-18：00)葉片水分含量和光合速率的下降幅度明顯較小,葉片熒光參數(shù)F、Fm、Yield、ETR、NPQ和qP值相對(duì)較穩(wěn)定,各器官的體-氣溫差明顯較低。分析表明,嚴(yán)重干旱處理與適水處理下下午葉片的F比值、Fm比值以及器官體-氣溫差可以作為品種抗旱性鑒定的篩選指標(biāo)。 (2)不同抗旱性品種干物質(zhì)積累能力、貯藏物質(zhì)運(yùn)轉(zhuǎn)效率及對(duì)干旱脅迫的響應(yīng)存在差異,抗旱性強(qiáng)的品種在于旱脅迫條件下有較強(qiáng)的物質(zhì)積累優(yōu)勢(shì),且其貯藏物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)能力明顯高于抗旱性弱的品種。干旱脅迫降低了各品種生物量,但抗旱性強(qiáng)的品種生物量降低幅度小于抗旱性弱的品種。與偃展4110相比,晉麥47花前和花后生物量均顯著較高,同時(shí)花前干物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)量及對(duì)籽粒的貢獻(xiàn)率也較高；矮抗58花后生物量略高,而花前干物質(zhì)的轉(zhuǎn)運(yùn)量及對(duì)籽粒的貢獻(xiàn)率顯著較高。不同水分處理下各器官花前物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)量均表現(xiàn)為莖鞘葉片穗部,轉(zhuǎn)運(yùn)率表現(xiàn)為葉片莖鞘穗部,對(duì)籽粒的貢獻(xiàn)率表現(xiàn)為莖鞘葉片穗部,干旱脅迫使晉麥47和矮抗58各器官花前物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)量、轉(zhuǎn)運(yùn)率及對(duì)籽粒的貢獻(xiàn)率均明顯增加,但對(duì)偃展4110各器官影響較小。 (3)灌漿過(guò)程中葉片、莖鞘和穗部糖分代謝呈現(xiàn)出相似的階段變化和日變化動(dòng)態(tài)趨勢(shì),不同抗旱性品種、不同器官在干旱脅迫下糖分含量和積累量存在較大差異,抗旱性強(qiáng)的品種表現(xiàn)出葉片和穗穎日糖分濃度較高、莖鞘糖分貯積和轉(zhuǎn)運(yùn)量較大的特征。一日中不同器官的糖分濃度表現(xiàn)為先升高后下降,高峰值出現(xiàn)在14：00左右,水分脅迫沒(méi)有改變糖分濃度變化趨勢(shì),但相對(duì)提高了日糖分濃度值。品種間比較,葉片和穗穎糖分濃度晉麥47大于偃展4110,莖鞘糖分濃度低于偃展4110。隨灌漿進(jìn)程不同器官的糖分濃度也表現(xiàn)出先升高后下降的單峰曲線、即前期積累后期轉(zhuǎn)運(yùn)的變化特征。干旱脅迫沒(méi)有改變糖分變化趨勢(shì),但使高峰值提前,使莖鞘糖分積累量與轉(zhuǎn)運(yùn)量增加。品種間比較,莖鞘糖分積累量、轉(zhuǎn)運(yùn)量及對(duì)籽粒的貢獻(xiàn)率均表現(xiàn)為矮抗58晉麥47偃展4110。 (4)不同抗旱性品種產(chǎn)量形成和水分利用對(duì)干旱脅迫的響應(yīng)存在明顯差異,抗旱性強(qiáng)的品種在干旱脅迫下表現(xiàn)出成穗率高、群體庫(kù)容量較大、粒重較穩(wěn)定,以及前期水分利用能力強(qiáng)、后期水分生產(chǎn)效率高的特征。供水適宜時(shí)3個(gè)品種的產(chǎn)量和水分利用效率皆無(wú)顯著差異,干旱脅迫顯著降低了各品種產(chǎn)量,降幅表現(xiàn)為晉麥47矮抗58偃展4110。與偃展4110相比,晉麥47干旱時(shí)生育前期耗水較多,物質(zhì)積累量較大,單位面積總粒數(shù)較高；而在產(chǎn)量形成期(開(kāi)花至成熟)葉片蒸騰速率較低,耗水量較小,水分生產(chǎn)效率較高,貯藏物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)對(duì)籽粒的貢獻(xiàn)率較高,最終獲得較高的產(chǎn)量和水分利用效率。矮抗58在花后干旱條件下具有較高的物質(zhì)生產(chǎn)能力和花前貯藏物質(zhì)貢獻(xiàn)率,相對(duì)產(chǎn)量也較高。綜合研究認(rèn)為,干旱環(huán)境下早期的吸水能力和生長(zhǎng)能力強(qiáng)、群體庫(kù)容量大、花前貯藏物質(zhì)貢獻(xiàn)率和花后水分生產(chǎn)效率高是抗旱高產(chǎn)品種的重要性狀。 綜合研究認(rèn)為,抗旱性強(qiáng)的小麥品種對(duì)干旱脅迫的適應(yīng)調(diào)節(jié)能力強(qiáng)。在整個(gè)生育期中,前期通過(guò)增加吸水促進(jìn)營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng),提高群體生物量和庫(kù)容量；后期通過(guò)氣孔調(diào)節(jié)和滲透調(diào)節(jié)減少蒸騰耗水,維持下午光合穩(wěn)定,提高了水分利用效率,并通過(guò)高效利用貯藏物質(zhì)促進(jìn)籽粒灌漿,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)抗旱節(jié)水與高產(chǎn)的統(tǒng)一。
【關(guān)鍵詞】：冬小麥 抗旱性 光合生產(chǎn) 物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn) 干旱
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：S512.11
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-12
• ~.略語(yǔ)12-13
• 第一章 緒論13-23
• 1.1 研究目的和意義13
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀13-20
• 1.2.1 小麥光合熒光特性及對(duì)水分的響應(yīng)14-15
• 1.2.2 小麥干物質(zhì)積累、運(yùn)轉(zhuǎn)與分配及對(duì)水分的響應(yīng)15-16
• 1.2.3 小麥的碳水化合物代謝及對(duì)水分的響應(yīng)16-18
• 1.2.4 小麥冠層溫度及對(duì)水分的響應(yīng)18-19
• 1.2.5 葉片相對(duì)含水量及對(duì)水分的響應(yīng)19
• 1.2.6 小麥葉綠素及對(duì)水分的響應(yīng)19-20
• 1.2.7 小麥產(chǎn)量和水分利用效率及對(duì)水分的響應(yīng)20
• 1.3 研究?jī)?nèi)容與技術(shù)路線20-23
• 1.3.1 研究?jī)?nèi)容與方法21-22
• 1.3.2 技術(shù)路線22-23
• 第二章 材料與方法23-31
• 2.1 試驗(yàn)材料與試驗(yàn)設(shè)計(jì)23-26
• 2.1.1 試驗(yàn)材料23
• 2.1.2 試驗(yàn)區(qū)概況23-24
• 2.1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)24-26
• 2.2 測(cè)定指標(biāo)與方法26-30
• 2.2.1 土壤水分測(cè)定26
• 2.2.2 干物質(zhì)積累動(dòng)態(tài)變化測(cè)定26
• 2.2.3 葉面積測(cè)定26
• 2.2.4 葉片光合參數(shù)日變化測(cè)定26-27
• 2.2.5 葉片葉綠素?zé)晒鈪?shù)日變化測(cè)定27
• 2.2.6 冠層溫度測(cè)定27
• 2.2.7 葉綠素及組分含量測(cè)定27-28
• 2.2.8 葉片含水量(LWC)測(cè)定28
• 2.2.9 可溶性糖含量測(cè)定28
• 2.2.10 淀粉含量測(cè)定28-29
• 2.2.11 群體生物量與產(chǎn)量測(cè)定29
• 2.2.12 耗水量及水分利用效率測(cè)定與計(jì)算29
• 2.2.13 籽粒灌漿速率測(cè)定與計(jì)算29
• 2.2.14 干物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)、分配及對(duì)籽粒貢獻(xiàn)率的計(jì)算29
• 2.2.15 可溶性總糖轉(zhuǎn)運(yùn)及對(duì)籽粒貢獻(xiàn)率的計(jì)算29-30
• 2.3 數(shù)據(jù)分析30-31
• 第三章 不同抗旱性品種葉片光合、熒光特性及對(duì)干旱脅迫的響應(yīng)31-60
• 3.1 不同抗旱性品種灌漿前期葉片光合、熒光日變化及對(duì)干旱脅迫的響應(yīng)31-36
• 3.1.1 光合參數(shù)日變化31-34
• 3.1.2 熒光參數(shù)日變化34-36
• 3.2 不同抗旱性品種灌漿中期葉片光合、熒光日變化及對(duì)干旱脅迫的響應(yīng)36-46
• 3.2.1 光合參數(shù)日變化36-44
• 3.2.2 熒光參數(shù)日變化44-46
• 3.3 不同抗旱性品種灌漿后期旗葉光合、熒光日變化及對(duì)干旱脅迫的響應(yīng)46-50
• 3.3.1 光合參數(shù)日變化46-48
• 3.3.2 熒光參數(shù)日變化48-50
• 3.4 不同抗旱性品種旗葉葉綠素?zé)晒饪焖夙憫?yīng)曲線特征及與產(chǎn)量的關(guān)系50-53
• 3.4.1 葉綠素?zé)晒饪焖夙憫?yīng)曲線50-52
• 3.4.2 葉綠素?zé)晒鈪?shù)與籽粒產(chǎn)量的關(guān)系52-53
• 3.5 不同抗旱性品種葉片光合有關(guān)性狀及對(duì)干旱脅迫的響應(yīng)53-58
• 3.5.1 葉面積53-54
• 3.5.2 葉片含水量54
• 3.5.3 葉綠素54-58
• 3.6 小結(jié)58-60
• 第四章 不同抗旱性品種干物質(zhì)積累轉(zhuǎn)運(yùn)特征及對(duì)干旱脅迫的響應(yīng)60-75
• 4.1 不同抗旱性品種灌漿期干物質(zhì)積累動(dòng)態(tài)及對(duì)干旱脅迫的響應(yīng)60-67
• 4.1.1 葉片干物質(zhì)60-62
• 4.1.2 莖鞘干物質(zhì)62-64
• 4.1.3 穗部干物質(zhì)64-67
• 4.1.4 地上部總干物質(zhì)67
• 4.2 不同抗旱性品種花前物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)特性及對(duì)干旱脅迫的響應(yīng)67-73
• 4.2.1 葉片67-68
• 4.2.2 莖鞘68-71
• 4.2.3 穗器官71
• 4.2.4 地上部營(yíng)養(yǎng)器官71-73
• 4.3 成熟期地上部干物質(zhì)分配73-74
• 4.4 小結(jié)74-75
• 第五章 不同抗旱性品種碳水化合物積累轉(zhuǎn)運(yùn)特征及對(duì)干旱脅迫的響應(yīng)75-103
• 5.1 不同抗旱性品種灌漿期可溶性糖積累轉(zhuǎn)運(yùn)特征及對(duì)干旱脅迫的響應(yīng)76-89
• 5.1.1 莖鞘76-81
• 5.1.2 葉片81-85
• 5.1.3 穗部85-89
• 5.1.4 地上部營(yíng)養(yǎng)器官89
• 5.2 不同抗旱性品種灌漿中期碳水化合物日變化特征及對(duì)干旱脅迫的響應(yīng)89-102
• 5.2.1 葉片碳水化合物日變化89-95
• 5.2.2 莖鞘碳水化合物日變化95-98
• 5.2.3 穗部碳水化合物日變化98-100
• 5.2.4 籽粒碳水化合物日變化100-102
• 5.3 小結(jié)102-103
• 第六章 不同抗旱性品種產(chǎn)量形成和水分利用特征及對(duì)干旱脅迫的響應(yīng)103-109
• 6.1 結(jié)果與分析103-105
• 6.1.1 產(chǎn)量數(shù)量構(gòu)成分析103-104
• 6.1.2 產(chǎn)量物質(zhì)構(gòu)成分析104-105
• 6.2 耗水特性與水分生產(chǎn)效率105-108
• 6.2.1 耗水特性105-106
• 6.2.2 水分利用和生產(chǎn)效率106-107
• 6.2.3 葉片水分利用效率107-108
• 6.3 小結(jié)108-109
• 第七章 不同抗旱性品種冠層溫度特征及對(duì)干旱脅迫的反應(yīng)109-117
• 7.1 測(cè)定時(shí)期大氣溫度和相對(duì)濕度日周期變化109
• 7.2 不同抗旱性品種灌漿期器官體-氣溫差日變化及對(duì)干旱脅迫的反應(yīng)109-114
• 7.2.1 灌漿中期器官體-氣溫差109-112
• 7.2.2 灌漿后期器官體-氣溫差112-114
• 7.3 不同抗旱性品種體-氣溫差與大氣溫度和大氣相對(duì)濕度的關(guān)系114-115
• 7.4 不同抗旱性品種體-氣溫差與產(chǎn)量和水分利用效率的關(guān)系115
• 7.5 小結(jié)115-117
• 第八章 討論與結(jié)論117-125
• 8.1 不同抗旱性品種光合熒光特性差異及對(duì)干旱脅迫的響應(yīng)117-120
• 8.1.1 不同抗旱性品種光合特性差異及對(duì)干旱脅迫的響應(yīng)117-118
• 8.1.2 不同抗旱性品種光合特性的時(shí)段差異118-119
• 8.1.3 不同抗旱性品種光合熒光日變化葉位差異119
• 8.1.4 不同抗旱性品種冠層溫度的水分反應(yīng)特征119-120
• 8.2 不同抗旱性品種物質(zhì)積累轉(zhuǎn)運(yùn)特性及對(duì)干旱脅迫的響應(yīng)120-122
• 8.2.1 不同抗旱性品種干物質(zhì)積累轉(zhuǎn)運(yùn)及對(duì)籽粒的貢獻(xiàn)120-121
• 8.2.2 不同抗旱性品種可溶性糖積累轉(zhuǎn)運(yùn)及對(duì)籽粒的貢獻(xiàn)121-122
• 8.2.3 不同抗旱性品種物質(zhì)積累轉(zhuǎn)運(yùn)及對(duì)干旱脅迫的響應(yīng)122
• 8.3 不同抗旱性品種碳水化合物日變化規(guī)律初探122-123
• 8.4 不同抗旱性品種產(chǎn)量和水分利用特性差異及對(duì)干旱脅迫的響應(yīng)123-125
• 參考文獻(xiàn)125-139
• 致謝139-140
• 作者簡(jiǎn)介140
• 攻讀博士期間發(fā)表論文140

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：839908