冬小麦生育中后期光合源分布及不同茎生叶光合性能研究

论文摘要

为了深入探讨小麦生育中后期绿色光合源的分布及其不同茎生叶片光能性能特点与规律,为冬小麦超高产提供理论依据和技术支撑,本研究于2005年9月到2007年6月,采用大田与盆栽相结合的方法。系统研究了高产田小麦生育中后期光合源分布,盆栽条件下不同叶位茎生叶片和不同叶日龄时光合性能变化动态,得出结论如下:1、明确了冬小麦开花期绿色光合源构成。开花期大穗型品种山农8355和山农01-35单茎绿色光合源的总面积分别为196.36cm2和201.87cm2,多穗型品种济麦20号和鲁麦14号分别为172.07cm2和153.99 cm2;不同穗型品种之间的单茎绿色总面积存在较大的差距。不同光合器官占总绿色面积的比例为:叶片49.82%～55.27%,茎鞘24.76%～30.83%,穗部19.11%～21.68%;同品种不同光合器官绿色面积大小排序为:茎生上四叶总面积﹥茎鞘﹥穗部,四个品种趋势一致;各品种不同叶位叶面积均呈现旗叶﹥倒2叶﹥倒3叶﹥倒4叶,其中旗叶与倒2叶无明显差。四个品种非叶器官绿色面积与叶片面积的比例依次为1.00:1、1.01:1、0.81:1和0.96:1,且随着时间的推移逐渐增大。2、明确了开花期不同光合器官对穗粒重的贡献率。分别为:叶片37.62%～55.49%、茎鞘23.78%～31.72%、穗部20.73%～30.65%;不同穗型品种间比较,大穗型品种的茎鞘和穗部贡献率均大于多穗型品种,而叶片的贡献率则相反;同品种不同叶位叶片的贡献率大小依次为:旗叶>倒2叶>倒3叶>倒4叶,四个品种一致。当某一叶片损失后,剩余邻近叶片的光合速率有明显的补偿效应。3、计算出了不同叶位茎生叶片之间出生的间隔天数和积温。各品种从倒4叶展开时为基础起点,到倒3叶展开～倒2叶展开～旗叶展开时所需天数:鲁麦14号分别为5、6、5天,泰山23号分别为5、6、5天,济麦20号分别为5、5、6天,山农8355分别为5、5、6天;各品种从倒3叶到旗叶展开所需积温依次为:鲁麦14号为73.6、72.4、68.7℃·日;泰山23号73.6、72.8、64.5℃·日;济麦20号70.5、72.9、66.7℃·日;山农8355为67.1、73.2、69.0℃·日。4、明确了四品种不同叶位茎生叶片的叶寿命和功能期。鲁麦14号旗叶、倒2叶、倒3叶和倒4叶的叶寿命依次为48、53、50和46天,功能期依次为:43、47、43和40天;泰山23号叶寿命依次为50、54、51和48天,功能期依次为:46、49、45和42天;济麦20号叶寿命依次为:49、53、49和43天;功能期依次为:44、47、42和36天;山农8355叶寿命依次为:51、54、48和47天,功能期依次为:47、49、41和40天。.叶寿命和功能期均表现为倒2叶为最长。5、明确了不同茎生叶位叶片在整个生育期间光合速率的变化动态及相同叶日龄时的差异。随着生育进程的推进,四个品种不同叶位叶片的光合速率,均呈现出先提高后降低的单峰曲线的总趋势,波峰大多出现在该叶展开后的25天左右;在叶日龄相同的情况下,同一品种不同叶位叶片的光合速率表现为旗叶>倒2>倒3>倒4。6、探讨出了不同叶位叶片最大光合速率的变化的积分值。拟合出各品种四个茎生叶片光合速率的一元四次方程,并进行了积分,得出各叶位叶片在整个生育期中的最大光合速率之和。鲁麦14号旗叶至倒4叶依次为943.71、874.43、833.37、628.64μmolCO2/m2.s;泰山23号依次为1009.12、971.89、781.29、752.24μmolCO2/m2.s;济麦20号依次为832.43、928.84、705.44、546.83μmolCO2/m2.s;山农8355依次为873.48、940.08、763.11、620.63μmolCO2/m2.s。多穗型品种的积分值大小顺序为旗叶>倒2叶>倒三叶>倒4叶;大穗型品种则为倒2叶>旗叶>倒3叶>倒4叶。7、测定并绘制出了不同叶位叶片的光响应曲线。随着光照强度由弱到强的不断增加,不同叶位叶片的Pn值均呈上升趋势;当光照强度处于0500μmol/m2.s之间时,Pn值随光照强度增加上升较快,光照强度达到500μmol/m2.s时Pn值的上升趋势由急剧上升变为缓慢上升,当光照强度达到600μmol/m2.s时,不同叶位叶片光合速率大多达到较大值,到光照强度达到800μmol/m2.s以上,其Pn值基本处于一个稳定值,不再随光照强度的增加而上升。同一品种不同叶位叶片之间在相同的光照强度下,Pn值的高低依次为旗叶﹥倒2叶﹥倒3叶。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1. 引言
• 1.1 研究的目的意义
• 1.2 国内外研究进展
• 1.2.1 小麦不同光合器官对籽粒贡献的研究进展
• 1.2.2 叶片光合作用的研究进展
• 1.2.3 荧光的研究进展
• 1.2.4 水分对光合作用的影响
• 1.2.5 水分对荧光参数的影响
• 1.2.6 环境因素与叶片叶绿素关系的研究
• 1.2.7 植株衰老过程中酶学变化的研究
• 第一章 冬小麦开花期光合源构成及其对穗粒重的贡献
• 1. 材料与方法
• 1.1 试验设计及测定方法
• 1.2 数据的处理及计算方法
• 2. 结果与分析
• 2.1 开花期不同光合器官的绿色面积及其分布比例
• 2.2 不同绿色光合器官对单茎穗粒重及其构成的影响
• 2.3 不同绿色光合器官对穗粒重及其构成的贡献率
• 2.4 不同叶位叶片损失对剩余叶片光合速率的影响
• 3. 结论与讨论
• 第二章 不同叶位和叶日龄茎生叶光合生理性能的研究
• 1. 试验设计与方法
• 1.1 试验设计
• 1.2 测定项目与方法
• 1.2.1 植株农艺性状调查
• 1.2.2 不同茎生叶位叶片叶日龄的确定
• 1.2.3 各叶位叶片不同生育期叶绿素含量的测定
• 1.2.4 各叶位叶片不同叶日龄光合速率的测定
• 1.2.5 各叶位叶片光响应曲线的测定
• 1.2.6 各叶位叶片不同叶日龄荧光参数的测定
• 1.2.7 各叶片不同酶学指标的测定
• 1.3 附表光合测定期间日平均气温
• 2. 结果与分析
• 2.1 四个品种单茎生产力及构成
• 2.2 开花期不同光合器官的绿色面积及其比例
• 2.3 不同叶位茎生叶片叶寿命、功能期和枯黄期
• 2.4 不同茎生叶位叶片相同叶寿命时的光合速率比较
• 2.5 不同叶位叶片光合速率随生育进程的变化动态
• 2.6 不同叶位叶片光响应曲线
• 2.7 不同叶位茎生叶片在相同时期荧光参数的差异
• 2.7.1 不同叶位茎生叶片荧光ΦPSII 值
• 2.7.2 不同叶位茎生叶片Fv/Fm 值差异
• 2.8 不同叶位茎生叶片在相同叶寿命时叶绿素含量变化动态
• 2.9 不同叶位叶片在相同叶寿命时POD 含量差异及变化动态
• 2.10 不同叶位叶片在相同叶寿命时的MDA 含量变化（略）
• 3. 结论和讨论
• 3.1 不同叶位茎生叶片出叶所需的积温
• 3.2 不同叶位茎生叶片的叶寿命
• 3.3 不同叶位叶片在相同叶寿命时光合速率
• 3.4 不同叶位叶片在光合功能期内的光合速率变化动态
• 3.5 不同叶位叶片的光响应曲线
• 参考文献
• 致谢
• 作者在读期间发表论文