【摘 要】
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小麦是世界上广泛种植的粮食作物之一,其高产稳产对于保障我国及全球粮食安全具有重要意义。自工业革命以来,全球气候变化背景下温度和降雨波动增加,导致极端高温和干旱天气日益频繁,严重威胁小麦高产稳产。温度和水分是影响小麦生长发育的主要生态因子,光合作用是作物最基本的生理现象,对高温和干旱反应极为敏感。极端高温和干旱胁迫作为全球小麦生产面临的主要环境胁迫之一,经常同时发生且存在显著互作。因此,深入解析高温
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小麦是世界上广泛种植的粮食作物之一,其高产稳产对于保障我国及全球粮食安全具有重要意义。自工业革命以来,全球气候变化背景下温度和降雨波动增加,导致极端高温和干旱天气日益频繁,严重威胁小麦高产稳产。温度和水分是影响小麦生长发育的主要生态因子,光合作用是作物最基本的生理现象,对高温和干旱反应极为敏感。极端高温和干旱胁迫作为全球小麦生产面临的主要环境胁迫之一,经常同时发生且存在显著互作。因此,深入解析高温干旱互作对小麦光合作用的影响,将为确保未来气候变暖与降水变化条件下的小麦高产稳产提供理论基础,同时为今后高温干旱胁迫条件下小麦光合生产模拟模型的改进与优化提供技术支撑。本研究选用扬麦23（春性）和徐麦33（半冬性）两个小麦品种,基于全自动人工气候室和连续称重系统来实施模拟自然条件的不同高温干旱胁迫互作的桶栽试验,处理时期为开花期和灌浆期,高温水平分别为:T1（17/27℃）、T2（21/31℃）、T3（25/35℃）、T4（29/39℃）,干旱水平分别为:W1（75±5%）、W2（50±5%）、W3（25±5%）,高温干旱持续处理5天,以明确高温干旱互作处理下叶片生长指标的变化规律,解析高温干旱互作胁迫对小麦光合指标和荧光参数影响。具体的研究结果如下:（1）高温干旱处理期间,小麦群体蒸腾蒸散（ET）随着高温水平增加而增加,而随着干旱水平的升高而降低;随着高温干旱互作胁迫的持续,蒸腾蒸散量在水分充足条件下逐日上升,而水分重度亏缺条件下,蒸腾蒸散量逐日下降;小麦叶片水势（LWP）和叶绿素含量（Chl（a+b））均随着处理的进行呈下降的趋势,且高温和干旱胁迫程度越高,下降的趋势越明显。处理结束后,轻度胁迫件下小麦叶片Chl（a+b）和LWP在复水后存在一定恢复现象,且开花期处理更为明显;而重度高温干旱互作处理下,各叶片生长指标均没有明显恢复。处理结束后,各叶片生长指标随着生育期的推进均呈现出持续下降的趋势,且高温干旱互作胁迫越严重,下降的趋势越明显。开花期处理下叶片各生长指标下降的幅度要小于灌浆期。而小麦下部叶位受高温干旱互作胁迫的影响要大于上部叶位。方差分析结果表明,扬麦23和徐麦33处理结束后各个阶段叶片生长指标在不同高温和干旱水平处理之间均表现出显著差异,且处理结束后存在显著的高温干旱互作。不同时间段高温对LWP的影响要比干旱小,而影响叶绿素含量（Chl（a+b））、叶面积指数（LAI）、比叶面积（SLA）和干物重（LDW）的主导因素随着生育进程的推进由干旱转变为高温。（2）高温干旱处理期间,小麦叶片净光合速率（Pn）、表观初始量子效率（α）、光饱和点（Isat）和光补偿点（Ic）在不同高温干旱互作处理下均呈下降趋势,而Gs、Ci、Tr呈先上升后下降趋势。轻度高温干旱胁迫对处理期间小麦荧光参数影响不明显,在重度高温干旱胁迫下小麦叶片最大量子产额（Fv/Fm）、实际量子产额（ΦPSⅡ）、光化学淬灭系数（qP）呈下降趋势,而非光化学淬灭系数（qN）呈现上升趋势。处理期间高温胁迫水平越高,干旱水平越严重,单叶光合指标和荧光参数变化越明显,且光合参数对高温干旱胁迫的响应要早于荧光参数。开花期处理期间各光合指标和荧光参数下降的幅度要小于灌浆期;而小麦下部叶位受高温干旱互作胁迫的影响要大于上部叶位。胁迫解除后进行复水,单叶各光合指标和荧光参数在轻度高温干旱胁迫下均存在不同程度的恢复,且开花期处理的恢复效果要比灌浆期更加明显。胁迫结束后随着生育期的推进,不同高温干旱处理下的光合指标和荧光参数差异更加明显,群体光合速率随胁迫程度升高显著降低,且导致净光合速率下降的因素从气孔因素转变为非气孔因素。两品种光合和荧光指标在处理结束后对开花期和灌浆期高温和干旱均表现出显著差异,且存在显著高温干旱互作效应。叶绿素（a+b）含量和Pn的相关性要好于其它叶片生长指标和荧光参数,说明叶绿素含量的降低可能是高温干旱胁迫后叶片光合速率降低的主要原因。
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