湖南茶陵普通野生稻(Oryza rufipogon Griff)光合特性与生长发育特性研究

湖南茶陵普通野生稻(Oryza rufipogon Griff)光合特性与生长发育特性研究

论文摘要

发掘并利用野生稻的优良性状以提高栽培稻的产量、品质、抗性是一条可行的育种途径。要利用野生稻的优良性状,首先必须对其基本的形态特征与生理、生长发育特性进行研究以确定哪些指标性状是优良的、可利用的性状。本文以栽培稻两优培九、汕优63、威优46、93-11及日本晴为对照,研究了湖南茶陵普通野生稻的光合特性与生长发育特性。结果表明:(1)在分蘖期,控制条件下(光强为1500μmolphotons·m-2·s-1,CO2浓度为400μumol·mol-1,温度为30℃),茶陵野生稻的净光合速率(Pn)明显高于威优46,与两优培九、93-11及日本晴相差不大,但比汕优63低;在自然条件下(5月中下旬光温条件),茶陵野生稻Pn一日中各个时间点都比栽培稻高,尤其是下午,其Pn显著比栽培稻高,表现出明显的优势;根据Pn-PAR(有效光辐射)曲线,茶陵野生稻的最大净光合速率为29.5μmolCO2·m-2·s-1,与汕优63、日本晴相当、但显著大于其他栽培稻,其表观量子效率(AQY)与光补偿点(LCP)分别为0.0473与20.3μmol photons·m-2·s·(-1),与对照差异不大,其光饱和点(LSP)为1705μmol photons·m-2·s-1,显著高于V优46,两优培九、93-11,与日本晴相差不大,但比汕优63低;根据Pn—CO2响应曲线,茶陵野生稻的羧化效率(CE)为0.1466mol·m-2·s-1,明显大于栽培稻,其CO2补偿点(55.4μmol·mol-1)与两优培九相当,显著高于其它对照,其CO2饱和点(567μmol·mol-1)除低于汕优63外,与其他对照相差不大,茶陵野生稻的叶绿素含量(鲜重)为4.776mg/g,大于日本晴和9311,与其它栽培稻相当。(2)在开花期,茶陵野生稻在控制条件下的净光合速率达到31.8μmolCO2·m-2·s-1,显著大于其他对照。自然条件下(6月中下旬光温条件),茶陵普通野生稻的Pn在下午显著高于对照,在设置高温(40℃、45℃)胁迫下,其Pn也显著高于对照。根据Pn-PAR曲线,茶陵野生稻光补偿点为22.3μmolphotons·m-2·s-1,与对照材料相差不大(20.1-23.7μmolphotons·m-2·s-1),其光饱和点为1810μmolphotons·m-2·s-1,与对照93-11相差不大,但要高于其它对照材料(1530-1628μmolphotons·m-2·s-1),其表观量子效率(AQY)与对照相差不大;根据Pn-CO2曲线,茶陵野生稻的CO2补偿点(52.7μmol·mol-1)稍高于对照(42.7-50.1μmol·mol-1),而其饱和点(644.5μmol·mol-1)则高于对照,其羧化效率(0.1511mol·m-2·s-1)高于对照;茶陵野生稻的叶绿素含量高于对照。(3)在乳熟期,控制条件下,茶陵野生稻净光合速率为23.8μmolCO2·m-2·s-1,显著大于日本晴、V46和汕优63,与9311、两优培九相差不大;茶陵野生稻净光合速率日变化中,各个时间点比两优培九要低,但比其他的栽培稻要高;根据Pn-PAR曲线,茶陵野生稻的光补偿点为24.3μmol photons·m-2·s-1,是最低的,其AQY和最大净光合速率分别为0.0453和26.5μmolCO2·m-2·s-1且为最高的;茶陵野生稻的叶绿素含量为4.062mg/g,显著高于栽培稻。(4)茶陵野生稻的生物学日产量为0.88g/d,高于栽培稻(0.23-0.37g/d);其单株分蘖数在相同的栽培密度与方式下,最后可达80个分蘖,分蘖能力显著强于栽培稻(相同栽培条件下最多为16个分蘖);短日照对茶陵野生稻始穗促进率为31.6%,高温对茶陵野生稻始穗促进率为32%,均高于对照,且达强感光与强感温级别,所以茶陵野生稻是一种强感光性和强感温性植物。以上结果说明:茶陵野生稻光合性能强于栽培稻,尤其在下午、高温逆境下表现更突出,是一高光效普通野生稻资源;且生长快、分蘖力强,具有明显的营养生长优势;此外,其基本营养生长性、感光性与感温性均很强。

论文目录

  • 中文摘要
  • 英文摘要
  • 第一章 引言
  • 1.野生稻概述
  • 2.野生稻种质资源的优良性状
  • 3.研究背景
  • 4.研究目的与意义
  • 第二章 茶陵野生稻光合特性研究
  • 1.材料与方法
  • 1.1 材料
  • 1.2 方法
  • 1.2.1 茶陵野生稻净光合速率的测定
  • 1.2.2 茶陵野生稻净光合速率日变化测定
  • 1.2.3 茶陵野生稻净光合速率对不同光强的响应曲线
  • 2浓度的响应曲线'>1.2.4 茶陵野生稻净光合速率对不同CO2浓度的响应曲线
  • 1.2.5 茶陵野生稻净光合速率对不同温度的响应曲线
  • 1.2.6 茶陵野生稻叶绿体色素含量的测定
  • 2 结果与分析
  • 2.1 茶陵野生稻净光合速率
  • 2.2 茶陵野生稻净光合速率日变化
  • 2.3 茶陵野生稻净光合速率对光强的响应
  • 2的响应'>2.4 茶陵野生稻净光合速率对CO2的响应
  • 2.5 茶陵野生稻净光合速率对温度的响应
  • 2.6 茶陵野生稻不同生长发育时期叶绿素及开花期类胡萝卜素含量变化
  • 3 讨论
  • 第三章 茶陵野生稻生长发育特性研究
  • 1 材料与方法
  • 1.1 材料
  • 1.2 方法
  • 1.2.1 茶陵野生稻营养生长速率与分蘖能力的测定
  • 1.2.2 茶陵野生稻基本营养生长期观测
  • 1.2.3 茶陵野生稻感温性观测
  • 1.2.4 茶陵野生稻感光性观测
  • 2.结果与分析
  • 2.1 茶陵野生稻与对照材料营养生长速率与分蘖能力比较
  • 2.2 茶陵野生稻与栽培稻基本营养生长期比较
  • 2.3 茶陵野生稻与栽培稻高温出穗促进率比较
  • 2.4 茶陵野生稻与栽培稻短日出穗促进率比较
  • 3.讨论
  • 参考文献
  • 攻读硕士学位期间撰写、发表的论文
  • 致谢
  • 相关论文文献

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