【摘要】：籽粒灌漿是玉米產量形成的重要過程,受群體中植株各器官復雜生理活動的影響,葉片光合作用的強弱對籽粒的物質積累起到尤其重要的作用。本研究以高產玉米雜交品種ZD958(鄭單958)、XY335(先玉335)為材料,測定45000株/hm2、60000株/hm2和75000株/hm2密度下灌漿期棒三葉(穗上位葉、穗位葉、穗下位葉)的熒光動力學參數(shù)和光合色素含量、籽粒的灌漿速率、單個植株干物質積累及分配、穗位葉光合作用關鍵酶基因PEPC和PsbA的相對表達量。通過分析不同密度下兩個品種的灌漿特性、光合特性及關鍵酶基因相對表達量,研究高產玉米灌漿過程中穗上位葉、穗位葉、穗下位葉光合特性規(guī)律,希望能在光合特性及分子方面為高產玉米的育種提供理論依據(jù),為玉米耐密植品種的篩選提供參考。主要結果如下:(1)種植密度對高產玉米產量的影響:不同品種玉米產量對密度的響應存在差異,隨種植密度增加,單株顯著減產,但群體產量隨種植密度增加顯著增產。ZD958在60000株/hm2密度下產量達到9708 kg/hm2,XY335在同密度處理下與ZD958產量表現(xiàn)趨勢一致,密度為60000株/hm2時產量達到最高為10117 kg/hm2。(2)種植密度對高產玉米灌漿期百粒重的影響:灌漿前期(20～40 d)百粒重迅速增加、灌漿后期(40～60 d)百粒重平緩增加。增大種植密度會降低灌漿前期迅速增加階段的籽粒灌漿速率,ZD958和XY335百粒重的增加速率都隨密度的升高而下降,75000株/hm2密度下,籽粒灌漿速率降幅最大。(3)種植密度對高產玉米灌漿期干物質積累及分配的影響:群體產量和干物質累積量隨種植密度的增加顯著升高,單株產量和干物質累積量則與之相反。在籽粒灌漿的過程中,ZD958和XY335地上部分的單株干物質積累速率呈單峰曲線趨勢。在灌漿前期,地上部干物質積累量主要是以莖鞘為主,在灌漿后期,干物質的積累主要是以籽粒為主。(4)種植密度對高產玉米灌漿期棒三葉光化學活性的影響:與45000株/hm2密度相比,在60000株/hm2和75000株/hm2密度下,ZD958和XY335棒三葉的PSII活性都呈下降趨勢,穗上位、穗位、穗下位葉的有活性反應中心(RC)數(shù)量為:75000株/hm260000株/hm245000株/hm2,同時放氧復合體的損傷(Wk)程度:75000株/hm260000株/hm245000株/hm2。三個葉位中,穗下位葉的下降幅度最大。(5)種植密度對高產玉米灌漿期棒三葉光合色素含量的影響:ZD958和XY335穗上位、穗位、穗下位葉的葉綠素a、葉綠素b、類胡蘿卜素、葉黃素含量都隨著種植密度的增加呈下降趨勢。灌漿前期,兩個高產品種穗上位、穗位葉的光合色素含量差異不明顯,并且大于穗下位葉,灌漿后期棒三葉的光合色素含量達到最低,且差異顯著(P0.05)。(6)種植密度對高產玉米灌漿期穗位葉PEPC、PsbA相對表達量的影響:隨著種植密度的增加,PEPC的相對表達量隨著灌漿期的進行呈下降趨勢,但是不同密度下相對表達量的下降幅度不同,為75000株/hm260000株/hm245000株/hm2。不同密度下,在整個灌漿期,PsbA的相對表達量呈波動變化趨勢,在授粉后0 d和20 d最高,三個密度下的下降幅度相差不大,這可能與抗逆性有關。結果表明,適當?shù)脑黾臃N植密度可以顯著提高產量,在60000株/hm2密度下,更適合ZD958和XY335籽粒中干物質的積累。穗部性狀中除突尖長外其他性狀的大小均顯著減少,單株產量降低,這與灌漿期葉片的光合能力及光合作用關鍵酶基因的表達量有關,隨著密度的增加,穗上位、穗位、穗下位葉的熒光參數(shù)、光合色素含量均呈下降趨勢。種植密度的增加使群體產量增大,這說明增加產量的關鍵因素是適當?shù)奶岣叻N植密度。
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【學位授予單位】：沈陽農業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：S513
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本文編號：2453065