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水分胁迫对小麦蔗糖代谢关键酶活性及根系碳分配的影响

作　者: 侯晓林
导　师: 吕金印
学　校: 西北农林科技大学
专　业: 植物学
关键词: 小麦 水分胁迫 根系碳消耗 蔗糖磷酸合成酶(SPS)
分类号: S512.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 93次
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内容摘要


我国北方地区小麦在不同生育期经常受到干旱胁迫的影响,导致粮食减产。本研究选用不同基因型小麦,测定了水分亏缺下不同生育期叶片光合固碳、根系耗碳及植株蔗糖代谢关键酶(SPS、SS)活性等生理特性变化。通过剪叶、包穗、包茎等大田试验处理,研究不同器官光合对籽粒产量的贡献。获得以下主要研究结果:1.根呼吸与根分泌是根系耗碳的主要途径,占根系总耗碳量的比例很高(>50 %)。水分胁迫下,两个品种根系总耗碳量(CT)无差异性变化,但根呼吸耗碳量(CR)显著下降(P<0.05),根分泌物耗碳量(CE)显著上升(P<0.05)。水分胁迫导致两个品种光合固碳量(CP)显著下降(P<0.05),根系相对耗碳量(CT/CP)明显上升,与抗旱品种长武134相比,水分敏感品种郑引1号CT/CP上升幅度较大。表明抗旱品种在干旱胁迫下,根系相对耗碳量相对较少。2.小麦生育后期,旗叶中蔗糖磷酸合成酶(SPS)活性与籽粒蔗糖合成酶(SS)活性表现为先升后降,花后15d达到峰值。水分胁迫下,不同品种小麦中SPS、SS活性和蔗糖含量、淀粉积累速率均呈下降趋势。而抗旱品种长武134保持了相对较高的SPS、SS活性,并且旗叶中的蔗糖含量与籽粒中淀粉积累速率显著高于水分敏感品种郑引1号。统计分析表明,SPS活性与蔗糖含量、SS活性与淀粉积累速率分别呈极显著与显著正相关(长武134 R1=0.967**,R2=0.854*;郑引1号R1=0.894**,R2=0.874*)。3.水分胁迫下两个小麦品种叶片光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)不同程度降低,抗旱小麦长武134的Pn、Tr下降幅度较小。在农艺性状方面,水分胁迫下两个小麦品种的穗粒数、穗粒重、千粒重呈现下降趋势,抗旱品种长武134穗粒数、千粒重降幅较小,产量水平水分利用效率(WUE)上升,而水分敏感品种郑引1号WUE显著降低(P<0.05)。4.剪叶、包穗、包茎等处理研究表明,不同基因型小麦不同器官光合产物对籽粒的贡献率差异较大。抗旱小麦秦麦3号和秦麦47非叶器官茎鞘、穗光合对籽粒的贡献率较高(44 %-48 %);水旱兼用型小偃22、碧码1号表现为茎鞘储存物质对籽粒贡献较高。

全文目录


摘要  4-5
ABSTRACT  5-9
第一章 综述  9-18
  1.1 植物抗旱研究进展  9-12
    1.1.1 水分胁迫对植物的影响  9-10
    1.1.2 植物抗旱生理及分子机制  10-12
  1.2 水分胁迫对小麦光合作用的影响  12-13
  1.3 根呼吸  13-14
    1.3.1 水分对根系呼吸的影响  13
    1.3.2 根呼吸对植物碳平衡的影响  13-14
    1.3.3 根呼吸测定方法及其优缺点  14
  1.4 小麦碳同化物分配的研究进展  14-16
    1.4.1 水分胁迫对小麦碳同化物分配的影响  14-15
    1.4.2 不同器官光合产物对籽粒干物质的贡献  15-16
  1.5 水分利用效率（WUE）  16
  1.6 本研究的目的和意义  16-18
第二章 水分胁迫对不同基因型小麦根系耗碳及根冠比的影响  18-24
  2.1 试验材料与方法  18-19
    2.1.1 试验材料  18
    2.1.2 试验装置  18
    2.1.3 测定方法  18-19
  2.2 结果与分析  19-22
    2.2.1 叶片日光合固碳量（CP）及根系日总耗碳量（CT）  19-20
    2.2.2 水分胁迫下根系日呼吸耗碳量的变化  20
    2.2.3 水分胁迫下根系日分泌耗碳量的变化  20-21
    2.2.4 水分胁迫下根系日生物量耗碳的变化  21
    2.2.5 水分胁迫对小麦根冠比的影响  21-22
  2.3 讨论  22-24
    2.3.1 小麦根系生物量与根冠比的关系  22
    2.3.2 小麦根系消耗与碳分配的变化  22-24
第三章 水分胁迫对小麦植株蔗糖代谢关键酶活性的影响  24-29
  3.1 材料与方法  24-25
    3.1.1 试验材料  24
    3.1.2 试验设计  24-25
    3.1.3 测定方法  25
  3.2 结果与分析  25-28
    3.2.1 水分胁迫对小麦旗叶SPS 活性的影响  25-26
    3.2.2 水分胁迫对小麦旗叶蔗糖含量的影响  26
    3.2.3 水分胁迫对小麦籽粒SS 活性的影响  26-27
    3.2.4 水分胁迫对小麦淀粉积累速率的影响  27-28
  3.3 讨论  28-29
第四章 水分胁迫对小麦光合参数及主要农艺性状的影响  29-32
  4.1 材料与方法  29
    4.1.1 试验材料  29
    4.1.2 试验设计  29
    4.1.3 测定方法  29
  4.2 结果与分析  29-30
    4.2.1 水分处理下小麦不同时期光合速率（Pn）的变化  29
    4.2.2 水分处理下小麦不同时期蒸腾速率（Tr）和气孔导度（Gs）的变化  29-30
    4.2.3 水分胁迫下小麦农艺性状的变化  30
  4.3 讨论  30-32
第五章 不同基因型小麦各器官光合对籽粒的贡献  32-36
  5.1 材料与方法  32
    5.1.1 试验材料  32
    5.1.2 方法  32
  5.2 结果与分析  32-35
    5.2.1 不同基因型小麦的生物学性状  32-33
    5.2.2 不同处理对不同基因型小麦产量性状的影响  33-34
    5.2.3 不同器官对籽粒的贡献率  34-35
  5.3 讨论  35-36
结论  36-37
参考文献  37-42
缩写词表  42-43
致谢  43-44
作者简介  44

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中图分类: > 农业科学 > 农作物 > 禾谷类作物 > 麦 > 小麦
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