2种生态条件下冬小麦非顺序衰老过程中同化物积累及转运特性

【目的】研究正常天气和遮阴2种生态条件下,小麦正置茎和倒置茎地上器官同化物的积累及转运特性,为进一步研究小麦叶片非顺序衰老的生理生化机制提供理论依据。【方法】在正常天气和遮阴处理条件下,以3种小麦品种温麦19、豫麦19和兰考矮早8顺序衰老(正置)和非顺序衰老(倒置)茎为材料,在小麦叶片非顺序衰老发生开始时和发生后第5天,采用系数法和称质量法测定小麦正置茎和倒置茎顶三叶的绿叶面积和地上器官的干物质积累量。【结果】无论是正常天气条件还是遮阴条件下,温麦19、豫麦19和兰考矮早8正置茎顶三叶绿叶面积大小次序为旗叶倒二叶倒三叶,而倒置茎表现为倒二叶旗叶倒三叶,遮阴条件下小麦顶三叶的绿叶面积较正常天气条件下大。小麦正置茎旗叶和倒二叶干物质积累量无明显差异,而倒置茎倒二叶干物质积累量显著高于旗叶。正置茎和倒置茎旗叶、倒二叶、倒三叶叶鞘干物质积累大小次序一致,均为旗叶鞘倒二叶鞘倒三叶鞘。倒置茎茎秆和剩余叶(除旗叶、倒二叶和倒三叶外)、颖稃片和穗轴以及籽粒的干物质质量均明显高于正置茎。正置茎花前地上器官同化物转运量、转运率及对籽粒的贡献率均明显大于倒置茎,而花后则相反。在成熟期,倒置茎千粒质量和穗粒数均大于正置茎。遮阴条件引起小麦地上营养器官干物质积累量减少和籽粒千粒质量降低,但对穗粒数影响不大。【结论】无论在正常天气条件还是遮阴条件下,小麦灌浆结实后期叶片的非顺序衰老有利于小麦籽粒的充实。     

干旱条件下叶片非顺序衰老小麦顶二叶叶绿素荧光特性

以非顺序衰老小麦温麦19、兰考矮早8和豫麦19为材料,以顺序衰老小麦陕229为对照,研究了田间干旱和自然天气条件下小麦扬花至成熟期旗叶和倒二叶叶绿素荧光特性的变化规律。结果表明,无论在田间干旱还是自然天气条件下,扬花至成熟期非顺序衰老小麦温麦19、兰考矮早8和豫麦19,顺序衰老小麦陕229旗叶和倒二叶叶绿素含量(SPAD)、PSII实际光化学效率(ΦPSII)、最大光化学效率(Fv/Fm)、PSII潜在活性(Fv/Fo)均呈下降趋势,而热耗散量子比率(Fo/Fm)呈上升趋势。在花后30天非顺序衰老和顺序衰老现象差异最明显,在干旱条件下,花后30天非顺序衰老小麦温麦19、兰考矮早8和豫麦19旗叶的SPAD、ΦPSII、Fv/Fm和Fv/Fo分别比倒二叶低71.86%、30.43%和40.81%,29.59%、14.84%和20.43%,28.99%、33.33%和31.66%,32.08%、30.4%和52.16%,而Fo/Fm旗叶分别比倒二叶高13.78%、24.56%和35.93%;在自然天气条件下,花后30天非顺序衰老小麦温麦19、兰考矮早8和豫麦19旗叶的SPAD、ΦPSII、Fv/Fm和Fv/Fo分别比倒二叶低44.36%、25.49%和41.75%,21.97%、12.48%和13.74%,24.77%、26.12%和30.86%,27.02%、26.22%和32.81%,而Fo/Fm旗叶分别比倒二叶高11.31%、23.07%和33.95%。顺序衰老小麦陕229的表现正好与此相反。与自然天气条件相比,在干旱条件下叶片的衰老明显加快,旗叶和倒二叶叶绿素荧光特性差异更大,叶片非顺序和顺序衰老现象表现更明显。     

花后干旱条件下冬小麦顺序和非顺序衰老同化物积累及转运特性

以小麦顺序衰老(正置茎)和非顺序衰老(倒置茎)茎为材料,比较研究了自然天气和干旱条件下小麦正置茎和倒置茎叶片绿叶面积、光合速率、蔗糖磷酸转运酶活性以及地上器官同化物积累和转运特性,旨为进一步研究小麦叶片非顺序衰老的生理生化机制提供思路和理论指导。试验表明:无论是自然天气条件还是干旱条件,温麦19、豫麦19和兰考矮早8倒置茎倒二叶的绿叶面积、光合速率和叶片干重均明显高于旗叶,表现出旗叶早于倒二叶衰老的特征;倒置茎花后同化物转运量、转运率和对籽粒的贡献率、穗重以及叶片蔗糖磷酸合成酶活性均明显高于正置茎。表明小麦叶片的非顺序衰老与花后同化物的快速转运有关,这种衰老方式对小麦籽粒的后期充实是有利的,并且对干旱条件有较强的适应能力。     

干旱条件下非顺序衰老小麦顶二叶叶绿素及抗氧化酶活性的变化

【目的】研究干旱条件下非顺序衰老小麦旗叶和倒二叶叶绿素及抗氧化酶活性的变化规律,为揭示小麦叶片非顺序衰老的形成机理和生态变异特征提供理论指导。【方法】以非顺序衰老小麦温麦19、兰考矮早8、豫麦19和顺序衰老小麦陕229为材料,分别采用CCM-200手持式叶绿素仪和紫外可见分光光度计法测定了干旱和自然天气条件下小麦花后旗叶和倒二叶叶绿素含量及抗氧化酶活性。【结果】无论在干旱还是自然天气条件下,在叶片衰老后期非顺序衰老小麦温麦19、兰考矮早8和豫麦19旗叶的SPAD值、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)和过氧化物酶(POD)活性均低于倒二叶,而旗叶的丙二醛(MDA)含量均高于倒二叶。顺序衰老小麦陕229顶二叶的表现正好与此相反。在自然天气条件下,花后30d非顺序衰老小麦温麦19、兰考矮早8和豫麦19旗叶的SPAD值,SOD、CAT和POD活性分别比倒二叶低44.36%,26.05%和21.54%;25.88%,27.74%和30.12%;71.14%,35.34%和62.29%;62.67%,43.38%和40.06%,而旗叶的MDA含量分别比倒二叶高55.76%,54.09%和51.67%。在干旱条件下,花后30d非顺序衰老小麦温麦19、兰考矮早8和豫麦19旗叶的SPAD值,SOD、CAT和POD活性分别比倒二叶低71.87%,46.08%和55.46%;77.35%,44.34%和57.33%;74.12%,69.73%和71.54%;80.44%,68.32%和65.66%,而旗叶的MDA含量分别比倒二叶高12.62%,31.70%和25.07%。【结论】在干旱条件下,小麦顶二叶的衰老速度加快,顺序衰老和非顺序衰老小麦的衰老现象均出现较早。