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强筋小麦根系发育特征及其与子粒产量和品质的相关研究

作　者: 崔志青
导　师: 贺德先
学　校: 河南农业大学
专　业: 作物栽培学与耕作学
关键词: 小麦根系形态数量特征生理特征子粒产量子粒品质相关性调控
分类号: S512.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2007年
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内容摘要

【目的】本研究设置不同施氮水平、化学调控措施、强筋基因型等处理,以使小麦根系在不同条件下形成较宽的形态、生理差异,进而探讨强筋小麦根系形态、生理特征及其与子粒产量和品质的相关关系,以期为高产优质栽培提供理论依据。【方法】试验采用高、中、低3个施氮水平,ABT和NAA两个化学调控剂以及豫麦34号、郑麦9023、陕优225-19 3个优质强筋基因型。分别在冬前、返青期、拔节期、挑旗期、子粒形成期、子粒灌浆中期、成熟期等7个生育时期,运用挖掘法从大田获取根样,分析单株次生根数、主茎次生根数等数量性状以及根系活力(根对TTC还原强度)、根中H~+-ATP酶活性、根中可溶性糖和全氮含量等根系生理指标。成熟时计产并考查产量构成因素。室内分析子粒蛋白质含量、淀粉含量、湿面筋含量、面粉糊化特性等品质指标。【结果】本研究主要取得了以下结果:(1)强筋小麦根系发育的形态数量特征强筋小麦基因型不同生育时期的单株次生根数、主茎次生根数与普通品质的品种一样,随生育进程的推进,呈现出先增加后减少的趋势。(2)强筋小麦根系发育的生理特征强筋小麦基因型根中可溶性总糖含量冬前降低,拔节后逐步上升,到挑旗期达最大值,过此以后逐渐降低;根中全氮含量前、后高,而中后期低,其中,从冬前一直上升到返青期,最高为2.07%,其后开始下降,直到子粒形成期末降低至0.58%;根系活力从冬前开始下降,返青后开始上升,到拔节期达最大值,之后又呈现出下降趋势,一直到成熟;根中质膜H~+-ATP酶活性,在生育前期较低,中期维持较高水平,后期逐渐降低,呈现出一偏“M”型的双峰曲线。(3)强筋小麦根系发育与子粒产量及品质的关系①单株次生根数、根系活力在前期均与子粒产量表现出负相关,而在中后期则表现出一定的正相关,特别是在子粒形成期与子粒灌浆期达到显著或极显著水平。②冬前的单株次生根数、主茎次生根数与子粒蛋白质含量均呈极显著的正相关,蜡熟期的主茎次生根数与之达到显著水平,而在其他各生育时期,单株或主茎次生根数与子粒蛋白质含量间的正相关或负相关关系均不显著;不同生育时期根中总氮含量与子粒蛋白质含量呈正相关,其中,子粒形成期的根中总氮含量与子粒蛋白质含量间的正相关达极显著水平;返青期和子粒形成期的根系活力与子粒蛋白质含量分别达极显著水平;子粒灌浆期间根中H~+-ATP酶活性与子粒蛋白质含量呈正相关;冬前根中可溶性糖含量与子粒蛋白质含量呈显著正相关,而挑旗～子粒形成期间根中可溶性糖含量与子粒蛋白质含量呈显著或极显著负相关。③单株次生根数、主茎次生根数与湿面筋含量的正相关在冬前和拔节期分别达到显著水平(蜡熟期的主茎次生根数与之也达显著水平),而在其它各生育时期,二者之间或呈正相关或负相关,但均未达显著水平;根中总氮含量与湿面筋含量关系密切,几乎在各个生育时期都达显著或极显著水平;根中可溶性糖含量与湿面筋含量在生育前期呈正相关,中、后期表现为负相关;根系活力、根中H~+-ATP酶活性与湿面筋含量有一定的相关性,前者与湿面筋含量在前期关系密切,其中在返青期达到极显著水平,后者与湿面筋含量在全生育期均表现为正相关,但在后期关系尤其密切,于子粒灌浆期达到极显著水平。④单株次生根数、主茎次生根数与峰值粘度在生育前期呈显著或极显著正相关,而在其它各生育时期,则呈现出一定的正相关或负相关,但均未达到显著水平;根中H~+-ATP酶活性、总氮含量在各生育时期与峰值粘度的相关性均未达显著水平;根中可溶性糖含量、根系活力与峰值粘度在前期表现为正相关,其中在返青期达到极显著水平。(4)对强筋小麦根系发育的调控①氮素处理、化学调控剂以及不同基因型均对单株次生根数具有显著影响。②施用氮素能提高根系活力,化学调控剂亦有助于提高或延缓根系活力。③随着施氮量的增加,不同生育时期根中总氮含量有所增加;ABT处理对根中总氮含量的提高有抑制作用,而NAA则有促进作用;不同生育时期不同基因型间根中总氮含量具有显著差异。④随施氮量的提高,根中可溶性糖含量有降低趋势,ABT生根粉前期对根中可溶性糖含量有抑制作用,后期NAA处理则对其有促进作用;不同生育时期基因型间也表现出一定的差异。【结论】强筋小麦根系发育与子粒产量及品质具有相关性,生产栽培实践中可通过合理的栽培技术措施调控根系发育,进而提高子粒产量并改善子粒品质。

全文目录

摘要  8-10
1 文献综述  10-18
  1.1 根系生理研究进展  10-15
    1.1.1 根系的主要生理特性及其衡量指标  10-13
    1.1.2 根的生理功能  13-15
  1.2 根系发育与产量、品质的关系及调控研究进展  15-18
    1.2.1 根系发育与子粒产量和品质的关系  15
    1.2.2 根系发育与子粒产量、品质关系的调控  15-18
2 引言  18-19
3 材料和方法  19-22
  3.1 试验材料  19
  3.2 试验设计  19
  3.3 测定项目及方法  19-21
    3.3.1 取样时期及分析项目  19
    3.3.2 根样获取方法  19-20
    3.3.3 分析项目  20-21
  3.4 统计分析方法  21-22
4 结果与分析  22-37
  4.1 强筋小麦根系的数量与生理特征  22-26
    4.1.1 单株根系次生根数的变化特征  22
    4.1.2 主茎次生根数的变化特征  22-23
    4.1.3 根中可溶性糖含量的变化特征  23-24
    4.1.4 根中全氮含量的变化特征  24
    4.1.5 根系活力的变化特征  24-25
    4.1.6 根中质膜 H~+-ATP酶活性的变化特征  25-26
  4.2 强筋小麦根系发育与子粒产量和品质的关系  26-33
    4.2.1 子粒产量、产量构成因素及其与根系发育的关系  26-30
    4.2.2 子粒品质及其根系发育的关系  30-33
  4.3 强筋小麦根系发育的调控  33-37
    4.3.1 对单株次生根数的调控  33-34
    4.3.2 对根系活力的调控  34-35
    4.3.3 对根中总氮的调控  35
    4.3.4 对根中可溶性总糖含量的调控  35-37
5 结语与讨论  37-39
6 参考文献  39-47
7 英文摘要  47-49

强筋小麦根系发育特征及其与子粒产量和品质的相关研究

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