小麦冷源及其性状特征的研究

 多年试验研究表明 ,自然界存在小麦冷源 ,它是一种冷温供体材料 ,有较强的降温作用 ,当受体小麦接受冷温供体的配子后 ,其后代冠层温度呈普遍下降态势 ,且部分受体小麦的温度型可由非冷型转化为冷型 ,明显提高了代谢功能。小麦冷源和不具有供冷能力的一般小麦相比 ,不但小麦群体第二热源温度及本身的体温偏低 ,且在根系活力、麦芒衰败速率、叶片功能期以及叶片的叶绿素含量、可溶性蛋白质含量、超氧化物歧化酶活性、净光合速率等方面均具有鲜明特点 ,这为小麦冷源的识别和选择提供了一定的生态生理依据。     

不同施肥条件下冷、暖型小麦冠层温度的差异

以冷型小麦品种小偃6号、陕229、RB 6和暖型小麦品种NR 9405、9430为供试材料,通过田间小区试验,研究了4种施肥条件(不施肥、单施磷肥、单施氮肥和氮磷配施)下冷、暖型小麦灌浆结实期冠层温度的差异。结果表明,在不施肥、单施磷肥、单施氮肥和氮磷配施条件下,冷型小麦灌浆结实期的冠层温度平均较暖型小麦分别低1.1,1.0,0.9和0.4℃,冷者恒冷、暖者恒暖,冷、暖型小麦冠层温度的差异不因施肥条件的改变而发生根本性的变化;施肥可改变小麦基因型的冠层温度,养分胁迫越严重,冠层温度越高。冷、暖型小麦冠层温度的变化特性为优良小麦品种的选育和进行优质化栽培提供了有利条件。     

小麦低温基因型的研究现状和未来发展

 小麦低温基因型是一类具有偏低冠层温度（株温）的小麦,国内外已对它们的生物学特性及其在育种上的应用进行了20多年的研究并取得较大进展。研究证实自然界确有冠层温度偏低的小麦基因型存在;这些具有冷温特征的小麦基因型和其它一般小麦材料相比在一些重要生物学性状上占有优势,尤其代谢功能和细胞结构方面较为突出;在受到干旱、高温或连阴雨胁迫时,它们的一些重要性状的优势地位能够继续保持,具有广幅生态适应性;这些基因型的冠温所以偏低和第二热源温度偏低、植株活力较好密切相关;它们偏低的株温可以遗传,通过和其它小麦材料杂交,能对后代的温度状态产生较好影响,尤其小麦冷温供体——冷源的发现,更为产量又高又稳且质优质稳的小麦低温品种的培育创造了良好条件。小麦低温基因型的研究具有重要意义,其应用前途十分广阔。     

小麦冠层光合器官不同时期对千粒重影响的研究

研究小麦冠层光合源叶和芒在不同生育时期对千粒重的影响 ,比较分析了上部叶、芒在子粒形成过程中的贡献及补偿能力的大小 ,着重讨论了不同时期冠层光合器官中旗叶、芒、倒二叶、倒三叶功能变化情况。结果表明 ,开花后小麦下部叶片光合功能衰退较快 ,冠层光合器官对千粒重起重要作用 ,其中旗叶作用最大 ,芒、倒二叶次之。     

抗旱小麦的冷温特性研究

选择 4种不同类型的小麦品种 ,通过测定功能叶片光合速率、群体冠层温度、叶片功能持续期 ,以及可溶性蛋白质、超氧化物歧化酶、丙二醛含量等指标 ,研究抗旱小麦的冷温特性。结果表明 ,在籽粒灌浆期间 ,抗旱小麦和冷型小麦的冠层温度持续偏低 ,它们的许多性状如叶片功能期、可溶性蛋白质含量、净光合速率、超氧化物歧化酶、丙二醛含量等明显优于暖型小麦和耐旱性差的小麦 ,在籽粒灌浆后期表现尤为明显。因此 ,在生产中 ,冠层温度可以作为衡量旱地小麦代谢功能的指标 ,并将为旱地小麦品系、品种的选择和高产栽培提供依据     

不同株型小麦功能叶片的光合速率及对粒重的影响

选用紧凑类型小麦品种济麦20,半紧凑类型小麦品种百泉3039,松散类型小麦品种扬麦16为试验材料,对不同叶位叶绿素含量、光合速率及对小麦强势粒和弱势粒重影响进行了分析,结果表明：不同株型小麦冠层叶片旗叶叶绿素含量差异不显著,而倒二叶、倒三叶叶绿素含量差异显著,松散株型和半紧凑株型小麦倒二叶、倒三叶的叶绿素含量差异不显著,但均显著高于紧凑株型;不同株型小麦冠层叶片的光合速率差异不显著,但是不同叶位叶片的光合速率差异极显著,表现为旗叶〉倒二叶〉倒三叶;旗叶对籽粒的贡献最大,且对倒二叶和倒三叶的缺失具有补偿效应,如果小麦冠层三片功能叶片全部缺失对籽粒千粒重的致损率可达29．83％～33．04％。     

穗重型小麦冠层温度及有关生物学性状的研究

对近年来我国引进和选育的穗重型小麦品种(系)的冷温特征进行了研究。结果表明,穗重型小麦除冠层温度高于对照(冷型小麦陕299和小偃6号)外,叶片输出功能期、净光合速率、旗叶叶绿素含量、蒸腾速率均低于对照;另外,穗重型小麦潜在库容量比冷型小麦大,但其饱满指数小,这是穗重型小麦实现高产潜力的重要制约因素。     

小麦冠层叶片和芒对产量因素的影响

研究了小麦冠层叶片和芒对产量因素的影响；分析讨论了冠层叶片和芒的同化能力和补偿能力。结果表明：冠层叶片和芒是小麦重要的光合源。在开花期剪叶、剪芒而减源，使千粒重、穗粒数及穗粒重显著下降。     

小麦灌浆期绿叶数与冠层温度的关系研究初报

通过对不同小麦品种(系)灌浆期绿叶数和冠层温度的连续观测试验研究表明:小麦品种间冠层温度可分成2种类型,cy626,cp601、rb6为温度偏低型(冷型);ys9h、9430、nr9405为温度偏高型(暖型).绿叶数和冠层温度之间关系密切,温度偏低型小麦的绿叶数在抽穗期至成熟期均高于温度偏高型小麦.     

小麦叶片的逆向衰老

【目的】揭示小麦叶片逆向衰老规律,探讨其理论意义和实践价值。【方法】从2005年起进行了小麦叶片逆向衰老顺序和正常衰老顺序的比较试验,对冠层温度和一些重要生物学参数进行测定。【结果】自然界存在小麦叶片逆向衰老现象,具此现象的小麦其部分茎生叶片的衰老顺序和大多数小麦的正常衰老顺序不同,即最晚衰老的叶片不是旗叶而是倒2叶;和这种叶片逆向衰老状态相对应,在结实后期出现顶层叶黄、邻层叶绿的叶色结构,和一般小麦的顶层叶绿、邻层叶黄完全相反;叶片的叶绿素含量、可溶性蛋白质含量、蒸腾速率、净光合速率也在生育期向前推进中出现旗叶被倒2叶反超的异常状况,另外,这类小麦结实期的冠层温度总是显示出以冷结尾（冷尾态）或全程偏冷（冷型态）的特征;由于生理过程的特殊性,导致这类小麦倒置茎上的粒重明显高于正置茎,并由此带动其籽粒亦比一般小麦为重,这和“接力式”灌浆机制密切相关,不同于一般小麦的旗叶作为向籽粒输送养分的主源其作用贯穿于结实全过程的灌浆模式。【结论】这项研究为小麦结实和衰老理论的探讨、小麦产量的进一步提升以及冷型、冷尾小麦的培育提供了一种新的思路和途径。     

Inverse Leaf Aging Sequence （ILAS） and Its Significance of Wheat

The implication of the revelation of the inverse leaf aging sequence (ILAS) of wheat needs to be probed in theory and practice. Since 2005, the comparison experiment of the ILAS and the conventional leaf aging sequence (CLAS) has been carried out to measure the canopy temperature and some important biological parameters of wheat. In nature, there existed the phenomenon that the wheat leaves aged in an sequence opposite to the conventional sequence and some of the leaves of ILAS wheat aged sequentially differed from those of CLAS wheat, i.e., the penultimate leaves rather than the flag leaves aged last among the leaves at different leaf positions; in correspondence with the inverse leaf aging sequence,there appeared an unconventional leaf color structure at the late fruiting stage, which had yellow upper leaves and green lower leaves, opposite to the conventional leaf color structure that had green upper leaves and yellow lower leaves; the chlorophyll concentrations, soluble protein concentrations, transpiration rates, and net photosynthetic rates of the penultimate leaves of ILAS wheat unconventionally surpassed those of their flag leaves as their growth moved forward from one stage to another stage, and the ILAS wheat characteristically presented cold canopy temperature, i.e., a cold tail canopy temperature at the late fruiting stage, or a cold canopy temperature at the whole fruiting stage; because ILAS wheat was unique in physiological process, its kernel weights were obviously higher than those of CLAS wheat, which closely related to the "relay" kernel-filling mode, which was different from the kernel-filling mode of CLAS wheat under which the flag leaves act as the main nutrient supply source at the whole fruiting stage. This study provided a new idea and approach for the theoretical exploration on wheat fruiting and aging, wheat yield further improvement, and cold type wheat and cold tail wheat breeding.     

干旱条件下冷型小麦的生理特性分析

选择不同温型的小麦品种,通过测定群体冠层温度、叶片功能持续期以及丙二醛含量等参数,研究了干旱条件下冷型小麦的生理特性。结果表明,在籽粒灌浆期间,冷型小麦群体冠层温度持续偏低,其叶片功能期、蒸腾速率等性状明显优于暖型小麦品种,在籽粒灌浆后期表现尤为明显。冷型小麦对干旱的特殊适应性将为旱地小麦品系(种)的选择和高产栽培提供新的思路。     

冷型小麦研究进展

通过多年来对小麦冠层温度和生物性状观测,结果发现自然界存在小麦温度分异现象,可将不同基因型小麦按冠层温度划分为冷型小麦、暖型小麦和中间型小麦等不同类群,这些类群的生物学性状有明显的差异,尤其在叶片输出功能期、根系活力、叶绿素含量、蛋白质氮含量、丙二醛含量、蒸腾速率和净光合速率等方面.冷型小麦在上述诸方面表现较优,即使在严重干旱和连阴雨等灾害性天气下也是如此.通过杂交试验表明,这些性状具有遗传性.又进一步从解剖学角度揭示冷型小麦和暖型小麦各器官在灌浆结实期的结构差异以及在干旱和淹水条件下冷、暖型小麦叶片结构的动态变化特征.     

Study on Wheat Cold Source and Its Characters

On the basis of tests and studies for many years, wheat cold source has been discovered in natural world. It is a donor material supplying a low temperature and causing stronger cooling effect, that is,the canopy temperature of its progeny can be descended universally and some non-cold type acceptor wheat can turn into cold type wheat having good metabolic functions under the condition of that acceptor wheat accepts the gamete of donor wheat supplying a low temperature. Contrast between wheat cold source and general wheat having no the ability of supplying a low temperature shows that second heat source temperature and plant temperature of wheat cold source not only are lower than those of general wheat but its root vigor, rate of awn etiolation, functional duration of leaf, chlorophyll content, soluble protein content, SOD activity, net photosynthetic rate, etc, are also more excellent than those of general wheat, and these all provide certain ecological and physiological bases for the distinction and selection of wheat cold source.     

小麦冷源功能叶片的显微结构和气体交换特性

小麦冷源具有明显降低小麦体温的作用,是培育冷型小麦的优质种质资源。论文通过常规石蜡切片的方法观察比较了冷源、冷型小麦小偃6号和暖型小麦9430功能叶片的显微结构,并在灌浆结实期测定了功能叶片的叶绿素含量、净光合速率、蒸腾速率和气孔导度,旨在揭示冷源功能叶片的结构和生理特性。结果表明,冷源旗叶叶片厚度分别比冷型小麦和暖型小麦高出19.3%和9.0%,倒二叶分别高出19.7%和5.7%,倒三叶分别高出37.2%和2.7%;冷源旗叶叶脉横截面积分别比冷型小麦和暖型小麦高出25.2%和37.7%,倒二叶分别高出5.9%和12.6%,倒三叶分别高出13.1%和33.3%;冷源旗叶、倒二叶和倒三叶中的叶脉间距分别比冷型小麦小偃6号同叶位功能叶片高出17.7%,2.0%和9.2%,分别比暖型小麦9430同叶位功能叶片低3.7%、6.8%和8.3%。随着籽粒灌浆的进行,冷源、冷型小麦和暖型小麦功能叶片的叶绿素含量、净光合速率、蒸腾速率和气孔导度均呈下降趋势,但冷源和冷型小麦在灌浆前、中、后期均较暖型小麦高,功能叶片衰老缓慢,功能期较长。