黄淮地区小麦旗叶主要光合色素含量及光谱吸收

用丙酮提取后,用日产岛津UV-160分光光度计在4年间测定了黄淮区85个普通小麦品种(系)旗叶中的叶绿素含量。叶绿素a含量为2.444～2.871 mg/g鲜叶,均约2.753 mg/g鲜叶(σ=0.093,n=163,下同);叶绿素b含量为0.875～1.688 mg/g鲜叶,均约1.253 mg/g鲜叶(σ=0.149);叶绿素a+b为3.340～4.516 mg/g鲜叶,均约4.028 mg/g鲜叶(σ=0.231);b/a为0.355～0.588,均约0.453(σ=0.0795)。小麦旗叶离体叶绿素均在662～663 nm、431～455 nm及327～378 nm处出现吸收高峰。豫麦13的a+b含量最高,且其光吸收峰谱表现明显的倾母遗传趋势。     

小麦旗叶与穗粒重关系的研究

以 57个冬小麦基因型为试验材料 ,在稀植高产栽培条件下研究了旗叶长、宽和面积与穗粒数、千粒重和穗粒重之间的关系。结果表明 ,1旗叶长、宽和面积与穗粒数均为显著正相关 ,相关程度大小为旗叶面积>旗叶宽 >旗叶长 ;2旗叶长、宽和面积与千粒重均为正相关 ,但都没有达到显著水平 ;3旗叶长、宽和面积与穗粒重均为正相关 ,其中旗叶宽和面积与穗粒重相关达极显著水平 ,旗叶长与穗粒重显著相关。由此可见 ,旗叶大小对穗粒重有着显著正向效应 ,因此在育种栽培过程中 ,注意增加旗叶面积对提高穗粒重是有益的。     

不同生态型小麦品种旗叶光合性能的研究

为明确不同生态型小麦品种的光合作用机制 ,以不同生态型小麦品种为材料研究了小麦旗叶的光合性能。结果表明 ,不同生态型小麦品种旗叶生育期间的气孔限制和非气孔限制具有相同的特点 ,在叶片功能旺盛的前中期 ,光合底物 CO2 对光合速率的限制主要是非气孔限制 ,在叶片老化后期 ,光合底物 CO2 对光合作用的限制同时存在着气孔限制和非气孔限制 ;不同生态型品种小麦旗叶光合功能和碳代谢特性具有与生态型表现相关的规律。春性品种叶绿素含量高 ,光合面积大 ,功能高值期 (RSP、PAD)长 ,叶源量 (L SC)大。半冬性品种光合速率高 ,叶绿素含量较低 ,功能高值期较短 ,叶源量最小。冬性品种叶绿素含量最低 ,功能高值期最短 ,叶面积和光合速率与半冬性品种差异较小     

小麦旗叶中甜菜碱的提取及其含量的比色测定

小麦旗叶中的甜菜碱经加热回流提取,并用比色法测定,其回收率在９１％￣１０５％之间,变异系数为５．４４％,相对偏差在０．２４％￣２．２２％之间。说明本方法具有较高的精密度、准确度和重现性。     

几种杀虫剂对小麦旗叶光合及叶绿素荧光特性的影响

为给小麦优质高效安全生产中科学使用杀虫剂提供理论和技术依据,以弱筋小麦扬麦13、强筋小麦烟农19为材料,在开花末期分别喷施推荐、3倍、6倍剂量的阿维菌素、毒死蜱、吡虫啉、乐果4种杀虫剂,研究其对小麦旗叶光合及叶绿素荧光特性的影响.结果表明,杀虫剂处理会改变小麦旗叶的SPAD值、光合速率及叶绿素荧光特性,且剂量越高影响越明显;不同类型杀虫剂对小麦光合速率及荧光特性的影响程度不同,影响较大的杀虫剂是吡虫啉和乐果,其次是毒死蜱,最后是阿维菌素;不同小麦品种对杀虫剂的耐受性不同,弱筋小麦扬麦13比强筋小麦烟农19的耐受性强.杀虫剂处理主要是通过降低叶片叶绿素含量、光系统Ⅱ的实际光化学效率(ΦPSⅡ)和光化学荧光淬灭系教(qP),引起单叶光合速率下降,最终导致小麦产量降低.     

春小麦旗叶长度、宽度及叶绿素含量QTL分析

为了提高高产和理想株型小麦的选育效率,以普通小麦(Triticum aestivum L.)宁春4号和宁春27号杂交得到的128个F9代重组自交系(RILs)为试验材料,利用从1 001个SSR标记中筛选出的307个在亲本之间存在多态性的标记对该群体进行遗传分析和QTL检测.构建了覆盖小麦21对染色体的包含291个SSR标记的遗传连锁图谱,遗传距离总计2 576.09 cM,标记间平均遗传距离为8.85 cM.以复合区间作图法(ICIM)分别对旗叶长度、宽度和叶绿素含量进行加性QTL检测,分别检测到6、8和4个QTL.多数QTL只在单一生态环境下检测到,说明这些性状受一定环境因素的影响.     

小麦旗叶相关性状的QTL定位

旗叶相关性状是影响小麦植株结构、光合能力和产量潜力的重要因素。为发掘控制小麦旗叶性状相关的数量性状位点(QTL),以品冬34和MY11847为亲本构建的含有356个株系的F_7:8重组自交系(recombinant inbred line, RIL)群体为材料,基于本课题组前期利用简化基因组测序(specific-locus amplified fragment sequencing, SLAF-seq)结合传统分群分析法(bulk segregant analysis, BSA)技术构建的高密度遗传连锁图谱,对小麦灌浆期旗叶长、旗叶宽和旗叶面积进行QTL定位。结果表明,共检测到9个旗叶长QTL、7个旗叶宽QTL和8个旗叶面积QTL,可解释1.71%～14.71%的表型变异。其中,旗叶长位点QFLL.nwafu-3D和QFLL.nwafu-2D.1、旗叶宽位点QFLW.nwafu-6B以及旗叶面积位点QFLA.nwafu-3D的表型贡献率均大于10%,为主效QTL,且QFLL.nwafu-3D和QFLA.nwafu-3D共定位于相同遗传区间。     

不同产量小麦灌浆后期旗叶石蜡切片的扫描电镜观察

利用石蜡切片扫描电镜观察技术,对三个不同产量的小麦品种灌浆后期旗叶叶片进行了超微结构观察,结果表明：⑴不同产量小麦旗叶的叶肉细胞之间的细胞间隙及叶肉细胞的分布情况不同;⑵小麦产量不同,旗叶的叶肉细胞内绿体的大小、数量、分布状况有明显区别;⑶不同产量小麦旗叶叶肉细胞内线粒体数量不同。     

水肥一体化条件下施氮量对小麦旗叶叶绿素荧光特性及产量的影响

为探讨水肥一体化条件下施氮量对小麦旗叶叶绿素荧光特性及籽粒产量的影响,以小麦品种济麦22为试验材料,设每公顷施纯氮0（N0）、150（N1）、180（N2）、210（N3）和240 kg（N4）五个处理,通过大田试验分析了不同处理间小麦旗叶PSⅡ 最大光化学量子效率（F_v/F_m）、PSⅡ实际光化学效率（Φ_PSⅡ）、叶绿素相对含量、籽粒灌浆速率及产量的差异。结果表明,花后14~35 d,小麦旗叶F_v/F_m在N3和N4处理间无显著差异,但二处理显著高于其他处理。花后0~35 d,N3处理的旗叶Φ_PSⅡ最高,施氮量再增加至N4时,Φ_PSⅡ无显著变化。花后14~28 d,N3和N4处理的旗叶叶绿素相对含量显著高于其他处理;花后35 d,N3处理显著高于N4处理。粒重和灌浆速率在灌浆前期均随施氮量增加而降低;灌浆后期N3与N4处理间粒重和灌浆速率无显著差异,但二处理显著高于其他处理。籽粒产量在N3处理下最高;在施氮量增加至N4时,籽粒产量不再增加,且氮肥生产效率和氮肥农学效率分别下降了14.6%和24.0%。在本试验条件下,210 kg·hm^-2是兼顾高产和高效的最佳施氮量。     

小麦旗叶中甜菜碱的提取及其含量的比色测定

小麦旗叶中的甜菜碱经加热回流提取,并用比色法测定,其回收率在 ９１％ ～１０５％ 之间,变异系数为 ５．４４％ ,相对偏差在 ０．２４％ ～２．２２％ 之间。说明本方法具有较高的精密度、准确度和重现性。     

小麦旗叶距与花粉减数分裂动态相关性分析

选取适当大小的花蕾是观察小麦减数分裂成败的关键,小麦的减数分裂发生在拔节后期,为了研究花粉减数分裂动态变化,需要调查研究花粉减数分裂的形态学指标。为此,以5个不同类型小麦品系为材料,对小麦旗叶伸出长度、旗叶距和幼穗长度进行了相关性研究。研究结果表明,小麦旗叶距与旗叶伸出长度及幼穗长度呈极显著相关关系。旗叶距y与旗叶伸出长度x的回归方程为y=0.6144x-9.1081,1.54cm≤x≤28.94cm;小麦幼穗长度y与旗叶距x的回归方程为y=3.2547e0.09x,-8.88cm≤x≤8.78cm。当旗叶距为±3cm时取材,可看到减数分裂各个时期的分裂相。     

超高产小麦产量及旗叶生理特性的研究

为给超高产小麦生产能力的进一步提升提供理论依据,以超高产小麦品种温麦6号为对照,在水肥条件较好的高产麦田研究了两个具有超高产潜力的小麦品种洛麦21号和周麦18的产量及生育后期旗叶生理特点。结果表明,与温麦6号相比,洛麦21号和周麦18分别增产13.02%和9.92%,差异达极显著和显著水平。洛麦21号和周麦18每公顷穗数与对照差异不显著,但穗粒数和千粒重均显著高于温麦6号,两品种的经济系数也均高于温麦6号。洛麦21号和周麦18在生育后期都具有较高的光合速率、较大的光合叶面积指数和较高的PSⅡ最大光化学效率(Fv/Fm),并且其光合功能期长,叶绿素含量高;旗叶可溶性糖和可溶性蛋白含量不仅高而且下降缓慢。这些结果说明,改善生育后期旗叶光合性能、延缓叶片衰老进程、增加穗粒数和千粒重,以及提高经济系数可进一步提高超高产小麦品种的产量。     

小麦旗叶相关性状全基因组关联分析

为发掘小麦旗叶性状相关基因位点,以384个小麦品种（系）为材料,对2个年份获得的旗叶长、宽、面积、长宽比和55K SNP芯片分型数据进行全基因组关联分析。结果发现,共检测到60个与旗叶性状显著关联的SNP,分布于除了1D、2A、4D和6D外的17对染色体上,解释表型变异的4.11%~9.70%,平均为5.64%。与旗叶长、宽、面积、长宽比相关的位点分别有12、24、18和16个,其中10个SNP为多性状相关位点。旗叶长相关SNP中,7D染色体上的3个SNP（AX-110826147、AX-111061288和AX-111843581）与2个年份旗叶长及其平均值均显著相关,1个SNP（AX-108882010）与2018年旗叶长及2个年份平均值均显著相关,这4个SNP位于7D染色体63.48~67.45 Mb区段,SNP标记间R²的平均值为0.78（P<0.000 1）,呈现较大的连锁不平衡。遗传效应分析发现,该区段存在8种单倍型,其中单倍型III和IV在2个年份的旗叶长基本一致,分别为18.30和18.20 cm,高于其他6种单倍型的旗叶长;这2种单倍型分别占供试材料的40.36%和2.08%,可能是一个新的控制旗叶长的基因位点。     

小麦根系扩展深度对旗叶衰老及光合产物分配的影响

作物根系生长与地上部的生长发育密切相关。为了研究高产小麦根系的分布与旗叶衰老及光合产物运转分配的关系通过池栽的方法，在物理性人为控制根系扩展深度的条件下，对小麦旗叶生理状况及光合产物的分配进行了调查。结果表明，随着小麦群体根系在土壤中扩展深度的增加，小麦生育后期旗叶的衰老速度减缓（SOD、POD活性增加，MDA含量降低），旗叶叶绿素降解速度变慢，而光合作用强度增加。不仅如此，根系的扩展深度还对光合产物的运转分配有影响。根系分布较浅时，运输分配到茎鞘等营养器官的干物质比例较大，而根系扩展较深时，则运输分配到穗部等生殖器官的干物质比例较大。     

雨后高温对小麦灌浆后期旗叶可溶性物质含量的影响

小麦灌浆后期,旗叶中可溶性物质呈现动态变化,钾离子,脯氨酸的含量逐渐增加,临近成熟时又逐渐减少,可溶性糖,蛋白质和游离氨基酸逐渐降低,雨后高温可影响这些物质的动态变化,与对照比较,钾离子,蛋白质含量降低,游离氨基酸,脯氨酸和可溶性糖升高,差异最大者为钾离子和脯氨酸。     

限水条件下灌水量对强筋小麦旗叶衰老特性和籽粒产量的影响

为探究灌水量对强筋小麦花后旗叶衰老和籽粒产量的调控效应,以2个强筋小麦品种(中麦998和中麦1062)为供试材料,设置0 m³·hm^-2(W₀)、450 m³·hm^-2(W₁)和900 m³·hm^-2(W₂)3个灌水量(拔节期和开花期各灌水50%),分析了不同处理下小麦旗叶叶绿素含量、同化物含量、丙二醛含量、抗氧化酶活性、抗衰老激素含量、蛋白质含量和籽粒产量的差异。结果表明,增加灌水量可延缓强筋小麦花后旗叶衰老。灌浆前中期旗叶叶绿素含量在不同处理间无显著差异,灌浆后期叶绿素含量在W₂处理下最高。W₂处理下小麦旗叶可溶性糖含量显著高于其他处理;旗叶可溶性蛋白含量在花后0～21 d保持较高水平,在花后21～35 d含量逐渐下降,且W₁处理下花后21～35 d旗叶可溶性蛋白含量较W₀处理显著提高。灌水量对花后0...     

超高产小麦生育后期旗叶生理特性的研究

为了明确超高产小麦品种的生理特性及其与普通小麦品种的差异,研究了三个具有超级小麦产量潜力的新品种(系)(以下称超高产小麦品种)鲁原301、潍麦8号和山农62G在生育后期旗叶生理特性的变化.结果表明,与对照品种鲁麦14相比,三个超高产小麦品种(系)的旗叶都具有较高的光合速率,叶绿素含量高,衰老延缓,各个时期的可溶性蛋白和可溶性糖含量也比鲁麦14高.这表明超高产小麦品种对光能的利用能力高,有效光合时间和光合持续期延长,积累的有机物质增多.