行距配置对两种穗型冬小麦品种碳氮代谢及产量的调控效应研究

论文摘要

为发挥品种的增产潜力及提高资源利用效率,开展了行距配置对不同穗型高产小麦品种的研究。于2005～2007年连续两年在河南农业大学科教示范园区大田生产试验条件下,设置10cm、15cm、20cm和25cm共计4行距水平,分别以R1、R2、R3和R4表示,以大穗型小麦品种兰考矮早8和多穗型小麦品种豫麦49为供试材料,研究了行距配置对两种穗型冬小麦品种群体动态、光合特性、碳氮代谢及产量性状的影响。主要试验结果如下:1.行距配置对两种穗型冬小麦品种群体发育动态和部分光合生理指标均有一定调控效应。在本试验条件下,两种穗型冬小麦品种群体茎蘖数和叶面积指数（LAI）均呈先升高后降低的变化趋势,且均随行距变窄群体茎蘖数增加,兰考矮早8窄行距处理的LAI大于宽行距处理,豫麦49则表现相反。两种穗型冬小麦品种花后旗叶叶绿素含量和光合速率（Pn）随灌浆进程逐渐降低,不同行距处理条件下兰考矮早8和豫麦49的上述两项表现为R2>R1>R3>R4和R3>R4>R2>R1。2.两种穗型冬小麦品种籽粒灌浆期间旗叶可溶性糖含量表现先增加后降低趋势。其中,兰考矮早8灌浆前期的旗叶可溶性糖含量呈现宽行距处理高于窄行距处理的特征,而在灌浆后期则相反;豫麦49在整个籽粒灌浆期间均以较宽行距处理（R3）表现最高,窄行距处理（R1）表现最低。两品种旗叶蔗糖含量随灌浆进程也呈单峰曲线变化,其中,兰考矮早8旗叶蔗糖的行距效应为R2最高,R4最低,而豫麦49则以R3处理最高,R1处理最低。两品种灌浆期间籽粒可溶性糖含量和蔗糖含量动态均呈下降趋势。在灌浆前期兰考矮早8可溶性糖含量以窄行距处理较高,而灌浆后期则以宽行距处理较高;豫麦49表现为随行距的增大而增加。兰考矮早8在灌浆前期籽粒蔗糖含量随行距增加而降低,在灌浆后期相反;豫麦49在整个灌浆期均表现宽行距处理高于窄行距处理。3.两种穗型冬小麦品种旗叶SPS活性在灌浆期呈先升高后降低的趋势。兰考矮早8旗叶SPS活性于花后14天达最大值,且在整个灌浆期间R2处理均保持较高水平,而R4最低;豫麦49旗叶SPS活性于花后7天达最大值,且在灌浆前期和中期宽行距处理高于窄行距处理,而在灌浆后期则相反。籽粒SS活性随灌浆进程而降低。兰考矮早8窄行距处理高于宽行距,豫麦49与之相反。两品种籽粒淀粉含量呈现“S”形变化动态。兰考矮早8的行距效应表现为R2>R1>R3>R4,且随灌浆进程处理间差异增大。行距对豫麦49的影响表现为宽行距处理大于窄行距处理,但处理间差异不显著。4.两种穗型冬小麦旗叶氮含量在灌浆期呈下降趋势。在灌浆前期和中期兰考矮早8以R2处理最高,而宽行距较低,豫麦49表现为随行距变宽而降低,到灌浆后期,两品种均表现为宽行距处理旗叶氮含量较高,窄行距较低。两品种旗叶NR活性随叶片衰老呈下降趋势。兰考矮早8的行距效应为在灌浆前期R4较高,之后以R2和R3较高;而豫麦49始终以宽行距处理优势明显。兰考矮早8开花后旗叶GS活性呈逐渐下降趋势,而豫麦49则呈单峰动态变化。兰考矮早8的行距效应为窄行距处理高于宽行距处理,而豫麦49则相反。兰考矮早8籽粒蛋白质含量于花后14天达最大值,之后呈“V“形变化,而豫麦49自花后7天起呈“V“形动态。行距对两品种籽粒蛋白质含量的影响效应一致,花后7天以R2较高,而在灌浆中后期宽行距处理优势明显。5.行距配置对两品种的碳氮运转均有一定影响。花后光合同化物的输入量占籽粒干重的较大比重,兰考矮早8营养器官总再运转量和运转率均以R2处理较高,豫麦49以R3较高,两品种均以R1处理最低。成熟期籽粒氮素主要来自于花前营养器官贮藏氮素的再转运,兰考矮早8再转运量不同行距处理间表现为R1>R3>R4>R2,而运转率则表现出相反的趋势。豫麦49营养器官总运转量及总运转率均随行距的增大而增加。6.兰考矮早8花后7-14天籽粒干重以窄行距处理较高,宽行距处理较低,随灌浆进程推进,宽行距处理籽粒增重加快,至灌浆后期,处理间表现为随行距增大籽粒干重增加。豫麦49在整个灌浆期间宽行距处理的籽粒干重均比窄行距处理高。不同行距配置条件下兰考矮早8单位面积成穗数、产量均表现为R2>R1>R3>R4,千粒重随行距增大而增加,但穗粒数的行距效应较小。豫麦49单位面积成穗数随行距增大而减少,处理间差异不显著;穗粒数、千粒重及产量均表现为R3>R4>R2>R1,其中对千粒重影响较小。

论文目录

• 致谢
• 摘要
• 1 文献综述
• 1.1 行距配置对小麦群体动态的影响
• 1.2 行距配置对冬小麦光合特性的影响
• 1.2.1 对光合速率的影响
• 1.2.2 对荧光参数的影响
• 1.3 行距配置对冬小麦碳氮代谢的影响
• 1.3.1 碳代谢过程中的关键酶
• 1.3.2 氮代谢过程中的关键酶
• 1.4 行距配置对冬小麦产量及产量构成的影响
• 2 引言
• 3 材料与方法
• 3.1 实验设计
• 3.2 测定项目与方法
• 3.2.1 群体茎蘖动态及叶面积指数（LAI）的测定
• 3.2.2 光合特性的测定
• 3.2.2.1 叶绿素含量的测定
• 3.2.2.2 光合速率的测定
• 3.2.3 碳代谢及其关键酶活力的测定
• 3.2.3.1 旗叶及籽粒中蔗糖和可溶性糖（WSC）含量的测定
• 3.2.3.2 籽粒中淀粉含量的测定
• 3.2.3.3 SS 和SPS 活性的测定
• 3.2.4 氮代谢及其关键酶活力的测定
• 3.2.4.1 旗叶及籽粒氮含量的测定
• 3.2.4.2 旗叶硝酸还原酶（NR）活力的测定
• 3.2.5 干物质运转及氮素运转
• 3.2.6 籽粒灌浆特性及产量
• 3.2.6.1 籽粒灌浆特性
• 3.2.6.2 收获后考种估产
• 3.3 数据分析
• 4 结果与分析
• 4.1 行距配置对两种穗型冬小麦品种群体动态变化的影响
• 4.1.1 对冬小麦群体茎蘖数变化的影响
• 4.1.2 对叶面积指数（LAI）的影响
• 4.2 行距配置对两种穗型冬小麦品种光合特性的影响
• 4.2.1 对旗叶叶绿素含量的影响
• 4.2.2 对旗叶光合速率（PN）的影响
• 4.3 行距配置对两种穗型冬小麦品种碳代谢的影响
• 4.3.1 对旗叶可溶性总糖（WSC）含量的影响
• 4.3.2 对旗叶蔗糖含量的影响
• 4.3.3 对籽粒可溶性总糖（WSC）含量的影响
• 4.3.4 对籽粒蔗糖含量的影响
• 4.3.5 对旗叶磷酸蔗糖合成酶（SPS）活性的影响
• 4.3.6 对籽粒蔗糖合成酶（SS）活性的影响
• 4.3.7 对籽粒淀粉含量的影响
• 4.4 行距配置对两种穗型冬小麦品种氮代谢的影响
• 4.4.1 对旗叶氮含量的影响
• 4.4.2 对旗叶硝酸还原酶（NR）活性的影响
• 4.4.3 对旗叶谷氨酰胺合成酶（GS）活性的影响
• 4.4.4 对籽粒蛋白质含量的影响
• 4.5 行距配置对两种穗型冬小麦品种碳氮运转的影响
• 4.5.1 对花前贮藏物质运转和花后光合同化的影响
• 4.5.2 对花前贮藏氮素再运转和花后氮素同化的影响
• 4.6 行距配置对两种穗型冬小麦品种籽粒灌浆特性及产量的影响
• 4.6.1 对籽粒灌浆特性的影响
• 4.6.2 对产量及产量结构的调控效应
• 5 结语与讨论
• 5.1 行距配置对群体动态的影响
• 5.2 行距配置对光和速率的影响
• 5.3 行距配置对碳氮代谢的影响
• 5.4 行距配置对花后碳氮运转的影响
• 5.5 行距配置对产量的影响
• 参考文献
• 英文摘要