小麦颖果韧皮部细胞ATPase活性及其与籽粒光合同化物积累关系

 【目的】探明韧皮部细胞ATPase分布规律,分析韧皮部细胞ATPase活性与籽粒光合同化物量之间的关系。【方法】在小麦（Triticum aestivum L.）灌浆不同阶段,采用蒽酮法测定籽粒光合同化物积累量;运用显微细胞化学技术对颖果韧皮部和胚乳细胞的多糖进行定位,同时对韧皮部细胞ATPase进行超微细胞化学定位。对籽粒光合同化物积累量与韧皮部细胞ATPase活性产物量进行相关分析和线性回归分析。【结果】(1)在灌浆渐增期,籽粒积累的光合同化物主要是可溶性糖。约在花后14 d,籽粒可溶性糖和淀粉积累量含量相等。以后,籽粒以积累淀粉为主。在整个灌浆期,籽粒可溶性糖和淀粉量的变化呈现彼此消长,但籽粒总糖含量一直呈“S”型增长。在灌浆渐增期和快增期,韧皮部筛分子（Sieve element,SE）的细胞壁和胚乳细胞的淀粉粒均被锡夫试剂染成鲜红色;但在灌浆缓增期,上述细胞染色明显变浅。（2）在SE、中间细胞（Intermediary Cell,IC）、伴胞（Companion Cell,CC）和韧皮薄壁细胞（Phloem Parenchyma Cell,PPC）中,ATPase活性产物主要分布于质膜、细胞内壁和靠近质膜的囊泡上。在SE内的P型-质体和线粒体的双层膜上、SE和IC之间分枝状的胞间连丝上也有较强ATPase活性。在灌浆渐增期和快增期,SE的ATPase活性高,而在缓增期,IC的ATPase活性较SE高。（3）SE中ATPase酶活性产物与籽粒可溶糖呈显著负相关;与籽粒淀粉含量呈极显著正相关;与籽粒总糖呈显著正相关,且ATPase活性产物与光合同化物积累量之间有明显的线性关系。IC中ATPase活性产物只与籽粒可溶糖呈极显著正相关。【结论】在灌浆过程中,籽粒中可溶性糖和淀粉量的增加彼此消长,但总糖含量一直增加。籽粒光合同化物积累量与SE和IC中ATPase活性产物量之间有显著或极显著的相关关系。韧皮部细胞ATPase活性产物呈现出动态的时空变化。SE在灌浆前2个阶段起主要的同化物运输作用,而IC主要在灌浆第3阶段起主导作用。上述结果为小麦籽粒灌浆生理研究提供了细胞学基础。     

化学杂交剂BAU9403对小麦群体光合速率及千粒重的影响

选用3个小麦品种，研究了化学杂交剂（CHA）BAU9403的诱导雄性不育效果及对群体光合速率和千粒重的影响，结果表明，选用适宜的喷药时期和剂量喷施BAU9403，可获得95％以上的雄性不育率，喷药后群体光合速率明显升高，但随着测定时期的推迟，这种现象越来越不明显；而喷药后千粒重则呈下降趋势，品种间有明显差异，喷药后各时期的光合速率与千粒重间无显著的相关关系。     

肥力对冬小麦顺序和非顺序衰老茎同化物积累和转运的影响

【目的】研究在适肥和高肥水平下,顺序和非顺序衰老茎顶三叶和地上器官同化物积累及转运特性,为阐明小麦叶片非顺序衰老的生理生化机制提供理论指导。【方法】以生育后期(05-16)非顺序衰老发生率较高的小麦品种温麦19、豫麦19和兰考矮早8为材料,设高肥(尿素225kg/hm2,磷酸二氢铵337kg/hm2,春季追施尿素112kg/hm2)和适肥(尿素150kg/hm2,磷酸二氢铵225kg/hm2,春季追施尿素75kg/hm2)2个肥力水平,在小麦扬花期(04-22)、叶色倒置现象发生时期(05-16)和成熟期,分别采集参试小麦品种正置茎和倒置茎,测定2个肥力水平下顶三叶的绿叶面积及其叶片、叶鞘、地上营养器官、穗和籽粒的干质量,比较正置茎和倒置茎顶三叶各指标的差异。【结果】在适肥和高肥条件下,参试小麦品种正置茎绿叶面积均表现为旗叶倒二叶倒三叶,而倒置茎绿叶面积表现为倒二叶旗叶倒三叶。正置茎旗叶干物质积累量与倒二叶接近,均大于倒三叶;倒置茎倒二叶干物质积累量显著大于旗叶和倒三叶。正置茎和倒置茎顶三叶叶鞘干物质积累量均表现为旗叶叶鞘倒二叶叶鞘倒三叶叶鞘。正置茎地上营养器官花前同化物转运量、转运率和对籽粒的贡献率均大于倒置茎,而正置茎地上营养器官花后同化物转运量和对籽粒的贡献率均低于倒置茎。倒置茎籽粒千粒质量均显著高于正置茎。与适肥水平相比,高肥水平可以延缓叶片衰老,增加营养器官干物质积累量,减少营养器官花前同化物向籽粒的转运,提高千粒质量。【结论】在高肥和适肥条件下,参试小麦品种均有叶片非顺序衰老的发生,且生育后期小麦叶片的非顺序衰老有利于籽粒的充实。     

群体密度对寒地高淀粉玉米籽粒同化物积累的影响

以高淀粉玉米品种四单19为试验材料,设4.5万株/hm2、6.0万株/hm2、7.5万株/hm2、9.0万株/hm24个水平的密度处理,研究栽培密度对寒地高淀粉玉米籽粒灌浆期同化物转化和积累的影响。结果表明:随着栽培密度的增加,玉米籽粒灌浆过程中淀粉含量的增加与可溶性糖含量的下降趋势相吻合,说明淀粉含量的增加是可溶性糖转化的结果;灌浆期间,游离氨基酸和可溶性蛋白质含量不受种植密度影响;灌浆前期,随密度增加,籽粒中粗脂肪含量有降低趋势,而在灌浆中后期,籽粒中粗脂肪含量随密度增加有升高趋势。     

两系杂交稻始穗期追氮钾肥对同化物运输与分配的影响

研究表明，将占总量１／３左右的氮。钾肥在始穗期施用，可促进两系杂交稻Ｎ３１Ｓ／Ｐ４０＾１４Ｃ－光合同化物从剑叶的输出和向稻穗的分配，尤其是灌浆中后期向穗下部枝梗籽粒的分配。     

土壤水分、系统化控对小麦灌浆期旗叶碳同化物运转的影响

应用^14C示踪活体动力学和离体测量方法，探讨小麦旗叶碳同化产物在不同土壤水分条件下的运输分配情况和化学调控的影响。结果表明：灌浆期旗叶同化物活跃输出时间为饲喂后1.5d内，^14C同化物输出百分率随饲喂后时间的变化动态，在灌浆前期可拟合为对数方程，而灌浆后期可拟合为直线方程。土壤欠水处理加快了灌浆后期同化物输出，影响同化物在植株各部位的分配比例，其中向根系的分配明显增加。系统化控缓和了欠水的影响，显著缩短了^14C同化物输出半时，促进了同化物输出。     

化学杂交剂BAU—2对普通小麦籽粒灌浆特性影响的初步研究

本文就新型化学杂交剂ＢＡＵ－２对小麦籽粒灌浆特性的影响进行了初步研究，结果表明：（１）经ＢＡＵ－２处理后，在灌浆过程中输送到籽粒的物质浓度变小，干物质积累减慢，从而导致籽粒干物积累减少，粒重降低，而籽体积受影响较小。（２）ＢＡＵ－２药剂浓度对籽粒灌浆有影响，表现为浓度越高，影响越大。（３）不同品种受影响程度不同，在两个供试品种中农大０１５对药剂较２４１０敏感。     

限水灌溉对强筋小麦子粒淀粉积累的影响

在小麦全生育期遮雨条件下 ,研究了限水灌溉对强筋小麦子粒淀粉及其组分积累的影响。结果表明 ,总淀粉产量、支链淀粉产量和子粒产量随灌水量的增加而增加 ,超过一定灌水量后产量降低 ,直链淀粉产量随灌水量的增加逐渐增加。淀粉及其组分积累量呈“S”形曲线 ,直链淀粉比支链淀粉积累慢 ,积累速率峰值出现在花后 2 0 d和 30 d。与对照相比 ,灌水降低了灌浆期支链淀粉、总淀粉积累量和积累速率 ,对直链淀粉积累量和积累速率有增加趋势 ,但淀粉量的积累与灌水次数关系不明显 ,而花后增加灌水增加了后期淀粉及其组分积累速率 ,降低了直 /支比值     

不同基因型小麦籽粒蛋白质和淀粉积累与碳氮转运的关系

研究了黑麦76、徐州26、所麦10号和扬麦9号4个不同基因型小麦（Triticum aestivum L.）籽粒蛋白质和淀粉积累特征及叶茎鞘中碳、氮物质积累和运转的差异。结果表明：蛋白质含量不仅与后期回升时间有关，还和回升速度有关；淀粉含量主要和前期的快速积累有关。籽粒蛋白质产量与含量没有相关关系，而与营养器官氮素转运量关系密切；籽粒淀粉产量由低到高为黑麦76、徐州26、扬麦10号、扬麦9号，并随淀粉含量升高而上升，不同基因型小麦茎鞘碳、氮积累和运转有明显差异：黑麦76和扬麦10号碳、氮在灌浆后期向籽粒中的转运量少，而徐州26和扬麦9号转运量多。营养器官可淀性糖与氮素转运量的比值与籽粒蛋白质含量呈负相关，与淀粉含量呈正相关，因此，营养器官碳、氮积累与分配的差异可能是小麦籽粒蛋白质和淀粉含量差异的重要原因之一。     

化学杂交剂BAU9403的气候安全性分析

应用化学杂交剂(CHA)诱导雄性不育是小麦杂种优势利用的重要途径之一。BAU9403是中国农业大学独立合成选出的新型化学杂交剂。对喷施BAU9403后遇雨的气候安全性进行的研究结果表明,对品种豫农9901而言,在药隔期喷施效果较好,喷施剂量为0.8kg/hm2时,不育率为100%;喷药后5h喷水,对雄性不育效果影响不大,喷药后8h喷水,对雄性不育效果基本无影响。说明喷药后5h左右药液已大部分被小麦植株吸收,8h后药液已被完全吸收。如果在喷药后1～5h内遇雨,补喷0.2kg/hm2的剂量即可。     

灌浆对小麦旗叶光合功能的影响

以高产小麦新品种宁麦 9号为材料 ,通过去穗处理 ,研究了灌浆对小麦旗叶光合功能的影响。结果表明 ,去穗处理与对照 (没有去穗 )相比 ,旗叶的比叶重 (SLM )、光合速率 (Pn)和羧化效率 (CE)较高 ,呼吸速率 (Rd)和丙二醛 (MDA)含量较低 ,而叶片相对含水量 (RWC)、气孔导度 (gs)和叶肉导度 (gm)没有显著差异。因此 ,灌浆时由于低的CE和高Rd 导致光合功能衰退 ,加速了旗叶的衰老。     

不同灌溉量对冬小麦旗叶叶绿素荧光特性的影响

[目的]研究在池栽试验条件下,不同灌溉量对冬小麦旗叶叶绿素荧光特性、籽粒产量的影响。[方法]试验在山东农业大学实验农场进行,选取高产小麦品种济麦20为试验材料。在拔节和开花期进行不同的灌溉量处理,于开花期测定小麦旗叶叶绿素荧光特性。[结果]随灌溉量的增加,小麦旗叶叶绿素荧光动力学参数Fm、Fv、Fv/Fm、Fv/Fo增加,Fo降低,说明灌水有利于叶片进行充分的光合作用,减缓叶片的光抑制程度和衰老进程。[结论]2次灌溉总量为60 mm（每次灌30 mm）的籽粒产量最高,为最佳灌溉量。     

氮素追肥后移对小麦籽粒产量和旗叶光合特性的影响

用4个小麦品种，研究了高产水平下氮素追肥后移对小麦群体结构、籽粒产量和旗叶光合特性的影响，在基肥量相同的情况下，每公顷追施氮素150kg，追肥由越冬至返青期（N1），延迟到返青至拔节期（N2）和拔节至孕穗期增加籽粒产量的作用，其效果N3处理优于N2处理。     

灌浆期淹水时间对冬小麦旗叶光合特性的影响

为了探讨灌浆期不同淹水时间对小麦旗叶光合特性的影响程度,在池栽补灌条件下,研究了灌浆期淹水3 d、6 d、9 d和12 d对冬小麦旗叶光合特性的影响。结果表明:淹水可导致小麦旗叶光合速率上升后又下降的光合性能降低,2个品种的光合速率均呈双峰曲线,细胞间隙CO2浓度和气孔导度均呈上升趋势,气孔限制值呈下降趋势。灌浆前期短时间淹水对小麦生产有利,但长时间淹水会引起小麦早衰,本研究结果可为华北地区旱涝急转的灾害损失提供理论支撑。     

氮素追肥后移对小麦籽粒产量和旗叶光合特性的影响

 用 4个小麦品种 ,研究了高产水平下氮素追肥后移对小麦群体结构、籽粒产量和旗叶光合特性的影响 ,在基肥量相同的情况下 ,每公顷追施氮素 15 0 kg,追肥由越冬至返青期 (N1 ) ,延迟到返青至拔节期 (N2 )和拔节至孕穗期(N3)施用 ,具有显著的改善群体结构 ,延缓绿叶面积和叶绿素含量下降 ,提高旗叶光合速率和 PS 光化学效率以及增加籽粒产量的作用 ,其效果 N3处理优于 N2 处理。     

土壤质地对冬小麦旗叶可溶性蛋白含量及籽粒干物质积累动态的影响

2003~2005年连续2年在池栽条件下,选用粘、壤、砂土3种土壤质地,以面筋含量高、中、低3个冬小麦品种藁麦8901、豫麦49号和洛麦1号为供试材料,对籽粒灌浆期间小麦旗叶可溶性蛋白含量及籽粒干物质形成与积累动态进行了研究。结果表明:3种冬小麦品种在不同质地土壤条件下,灌浆期旗叶可溶性蛋白含量存在一定差异,总的变化趋势表现为开花后随籽粒灌浆进程,旗叶中的可溶性蛋白含量逐渐降低;3种冬小麦粒重增加趋势基本一致,但不同品种在不同质地土壤条件下种植,粒重及灌浆速率表现不同。面筋含量较高的藁麦8901和较低的洛麦1号,成熟期粒重大小均表现为壤土>粘土>砂土;而面筋含量中等的豫麦49号表现为壤土>砂土>粘土。面筋含量较高的品种灌浆高峰出现较早,且灌浆速率较低;面筋含量较低的品种灌浆高峰出现较晚,但灌浆速率较高。3种小麦品种灌浆期粒重与旗叶可溶性蛋白含量均呈负相关。     

不同畦长灌溉对小麦旗叶光合特性和产量的影响

在高产麦田,以济麦22为试材,设置10 m(L10)、20 m(L20)、30 m(L30)、40 m(L40)4个畦长处理,研究不同畦长灌溉对小麦开花后旗叶光合特性、籽粒灌浆速率及产量的影响。结果表明:①花后14～35 d,L40处理旗叶净光合速率、气孔导度、蒸腾速率和水分利用效率均显著高于L30、L20和L10处理。②花后7 d,L10处理籽粒灌浆速率显著高于其它处理;花后14 d,各处理间无显著差异;花后21～35 d,L40处理籽粒灌浆速率显著高于其它处理。③L40处理籽粒产量和水分利用效率均显著高于其它处理。本试验条件下,L40处理是兼顾高产和节水的最优处理。     

Effects of Delayed Nitrogen Topdressing on Grain Yield and Photosynthetic Characteristics of Flag Leaves of Wheat

Four wheat cultivars were used to study the effects of delayed nitrogen topdressing on popula-tion structure, grain yield and photosynthetic characteristics of flag leaves under high-yielding conditions. Theresults showed that the nitrogen topdressing delayed from overwintering-turning green stage (N1) to turninggreen-jointing stage(N2 ) and jointing-booting stage(N3 ) decreased ineffective tiller in spring, retarded the de-cline of green leaf area and chlorophyll content in late life span, promoted photosynthetic ability of flag leavesand significantly increased the grain yield. N3 treatment was suitable for most wheat cultivars except the geno-types with higher single spike productivity and less ears in unit area.     

限水灌溉与施N时期对小麦旗叶光合作用及产量性状的影响（摘要）

[目的]实现小麦优质高产节水省肥提供科学合理的水氮运筹模式。[方法]在大田条件下,研究灌水次数及施N时期对小麦旗叶Pn、叶绿素荧光参数及产量的影响。[结果]灌水次数对旗叶Pn、Fv/Fo、Fv/Fm、qP、qN及产量的影响均达到显著或极显著水平,且不灌水与灌水处理间差异较大;N肥全部基施与返青期追施（40%）处理间旗叶的Pn、Fv/Fo、Fv/Fm、qP和qN差异不大,但2个处理的光合参数与产量均明显低于拔节期或孕穗期追施（40%）处理。[结论]灌水次数与施N方式对Pn、叶绿素荧光参数及产量性状的调控存在显著的互作效应,其中以W2N4处理组合效果最好。