论文部分内容阅读
小麦是世界上种植面积最大,分布最广的粮食作物,也是我国的重要粮食作物。由于我国人口多,耕地少,提高小麦产量是实现粮食安全的重要保障。小麦籽粒灌浆期是小麦产量形成的最重要的时期,而籽粒产量的形成主要来自小麦功能叶片的光合同化产物,但是,小麦籽粒的灌浆时期正好伴随着功能叶片的衰老过程,因此,加强小麦功能叶片衰老期间的生理生化特性研究,探索小麦植株衰老的指标体系,对延缓植株衰老进程,提高小麦产量和品质具有重要的指导意义。本研究主要通过测定了不同抗旱基因型小麦品种和不同氮磷调控下小麦功能叶片的叶绿素、丙二醛(MDA)、可溶性蛋白质的含量,超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)的活性,籽粒淀粉、蔗糖、可溶性总糖的含量;以及小麦光合速率、绿叶面积、茎干重、穗干重、产量的变化,旨在揭示小麦籽粒灌浆期衰老的规律,探索植株衰老评价的指标体系,为小麦高产抗逆栽培提供理论依据。研究得出如下主要结果:1、不同抗旱基因型小麦品种各功能叶片衰老规律研究结果表明,各抗旱基因型小麦品种叶片叶绿素、可溶性蛋白质、过氧化氢酶(CAT)和过氧化物酶(POD)活性、以及籽粒蔗糖和可溶性总糖均呈下降趋势;叶片丙二醛(MDA)含量、籽粒淀粉含量均呈上升趋势。不同基因型品种间叶片衰老和活性氧代谢存在显著差异。通过三个品种之间的比较,西农794叶片的叶绿素、可溶性蛋白质含量下降速度较慢,CAT和POD活性、以及籽粒蔗糖和可溶性总糖降低较慢;叶片丙二醛(MDA)含量增加较慢;籽粒中淀粉含量增加较快。2、肥力对延缓小麦植株衰老有重要的调节功能。试验结果表明,在不同肥力调控下小麦叶片的叶绿素、光合速率、绿叶面积、可溶性蛋白质、SOD、CAT和POD活性、以及籽粒蔗糖和可溶性总糖、茎干重均稳定呈下降趋势;叶片丙二醛(MDA)含量、籽粒淀粉含量以及穗干重均呈稳定上升趋势。不同氮磷对小麦的衰老一定的调控作用且之间存在显著的差异。高氮磷(450kg/hm2)条件下,小麦功能叶叶绿素、光合速率、绿叶面积的降低和可溶性蛋白质的降解;SOD、POD和CAT活性降低;籽粒蔗糖和可溶性总糖、茎干重的降低速度均比中等(225kg/hm2)肥力水平和空白对照慢。叶片丙二醛(MDA)含量增加较慢;籽粒中淀粉含量、穗干重增加较快。对不同氮磷条件下小麦产量的比较均以高肥力水平为高。3、小麦在籽粒灌浆期间,冠层叶片功能状况决定着籽粒灌浆物质的生产与积累。小麦叶片衰老不仅表现为叶绿素及可溶性蛋白质降解,而且还伴随着活性氧代谢的失调;活性氧积累对植物产生伤害的一个重要机制是直接或间接启动膜脂的过氧化作用,导致膜的损伤和破坏,引起膜脂过氧化产物丙二醛(MDA)的增加,叶绿素降解和光合酶活性下降。评价小麦植株衰老可以用与活性氧代谢相关的生理生化指标、叶片叶绿素含量,光合速率等光合生理指标以及绿叶面积,干物质积累等与小麦衰老相关的形态指标来衡量。