K型杂交小麦901及亲本花后茎叶组织结构特征研究

采用大田栽培的杂交小麦901及其父本恢复系R205,母本不育系K3314A和常规小麦陕229(对照)为试材,在花后15～20d内采样,用常规石蜡切片法和显微测量的方法,对旗叶、叶鞘、穗下第一节间及穗轴的维管束结构等进行了系统测定。结果表明,杂交小麦901及其亲本恢复系花后旗叶、鞘、茎节间、穗轴的维管束数目、横截面积均比对照陕229高,输导组织发达,物质运输能力强。这些特征可能是其穗大、小穗数多、颖花较多的结构基础。其同化产物滞留源端可能是其它原因所导致。而不育系的维管束数目少,横截面积小,可能与其不育特性有关。     

三种栽培模式下不同基因型冬小麦旗叶衰老代谢比较

为了探索冬小麦在不同栽培模式下功能叶片衰老代谢的生理机制,以cp02(213)、cp99(1)和陕农512为材料,比较研究了常规栽培、覆草栽培、地膜覆盖3种栽培模式下小麦旗叶衰老代谢特性.结果表明,覆草栽培叶面积、旗叶功能期、叶绿素含量、叶片保护酶活性(SOD、POD、CAT)显著高于常规栽培,膜脂过氧化程度较低,叶片衰老速度缓慢,代谢强度旺盛,有利于籽粒灌浆和光合产物的积累.灌浆前期,地膜覆盖叶面积、旗叶功能期、叶绿素含量、叶片保护性酶活性(SOD、POD、CAT)显著高于常规栽培,膜脂过氧化程度低于常规栽培;灌浆后期,叶绿素含量急剧下降,叶片衰老速度加快,膜脂过氧化程度加剧.参试品种(系)中陕农512叶片衰老速度缓慢,保绿性好.     

晚播小麦叶片衰老代谢和粒重变化的比较研究

对７个小麦品种在晚播条件下的叶片衰老生理特性和粒重变化进行了比较研究。根据小麦叶片的衰老特征相差差异,将７个小麦品种区分为３个类型;后健型、早衰型和中间型。在小麦旗叶的衰老过程中,后健型小麦品种旗叶叶绿素和类胡萝卜素含量显著高于早衰型,脂质过氧化产物ＭＤＡ含量显著低于早衰型,小麦粒重降幅依次为早衰型〉中间型〉后健型,并讨论了活性氧代谢在小麦叶片衰老过程中可能作用。     

不同小麦品种氮效率与氮吸收对氮素供应的响应及生理机制

以具有典型特征的不同氮效率小麦品种为材料,研究了低氮和高氮条件下小麦的生物学性状、生理参数和氮同化代谢酶活性.结果表明:低氮条件下,不同氮效率小麦品种根系干质量、茎叶干质量、植株氮累积量基本上为氮高效品种>中效品种>低效品种.低氮条件下,氮吸收高效品种（冀97-6360）的根系活跃吸附面积、TTC还原力、叶片硝酸还原酶活性和叶片NO₃^-含量最大;生理高效品种(石新5418)具有较高的叶片亚硝酸还原酶活性和谷氨酰胺合成酶活性,较低的植株全氮含量、叶片NO₃^-含量和硝酸还原酶活性.低氮条件下植株氮利用效率与氮吸收系数显著相关.不同小麦品种在高氮条件下的生物学性状、生理参数和氮同化代谢酶活性与低氮条件下不尽一致.     

高蛋白和低蛋白型小麦花后氮素的同化特性

为了解小麦花后介质氮素输入籽粒的同化途径,在不同发育时期不同施氮水平下,采用GS抑制剂(草丁膦)和15N示踪结合,研究了高低籽粒蛋白两种类型品种花后介质氮素的同化特征.结果表明,叶片GS抑制剂处理使豫麦47穗中的NDFF(氮含量中来自介质N的百分比)显著升高,豫麦50则显著降低;穗部GS抑制剂处理使豫麦47叶中的NDFF上升,而豫麦50(开花期)低氮处理上升、高氮处理下降.花后豫麦47的介质N同化量远大于豫麦50,同化介质N的主要器官为根茎,根茎∶叶∶穗的花后介质氮同化量之比约为4∶1∶2;而豫麦50的主要同化器官则为叶片,根茎∶叶∶穗之比约为1∶5∶1.随施N量的增加,豫麦47叶片花后介质N同化量增加,豫麦50则减少;且豫麦47叶片花后同化介质N的输出量显著小于籽粒花后介质N的同化量,而豫麦50叶片花后介质氮的输出量显著大于籽粒介质N的同化量.说明不同类型小麦品种花后N素由根系到籽粒的代谢同化途径具有显著差异,高蛋白品种豫麦47花后由根系流向籽粒的氮素可以不经叶片直接到达籽粒,低蛋白品种豫麦50则必须经过叶片才能到达籽粒.     

冬小麦叶片持绿能力及其衰老特征研究

以12个冬小麦(Triticum aestivum L.)品种为供试材料,通过田间实验连续2年于开花后定期测定各品种的绿叶数目、绿叶面积、叶绿素和MDA含量以及SOD和CAT活性等指标,并以生理成熟时的保绿度、衰老启动时间为指标进行Hierarchical聚类分析,对小麦品种持绿能力进行分级.结果表明,参试冬小麦品种可分为持绿和非持绿两种类型,‘潍麦8号'(WM8)和‘豫麦66'(YM66)两年均表现为持绿型小麦.在整个灌浆期,持绿型小麦品种绿叶数目、面积、叶绿素含量明显高于非持绿型品种,叶片保护酶SOD与CAT活性也较非持绿小麦强,而其MDA含量明显低于非持绿型小麦品种.持绿型小麦叶片衰老启动时间延迟,生育后期绿叶面积较大,光合作用时间延长,具有较高的产量.本研究结果为冬小麦的品种选育、布局等相关研究奠定基础.     

小麦在干热风条件下的生理变化 Ⅱ.干热风对小麦灌浆期~(14)CO_2同化作用和~(14)C-同化产物累积的影响

小麦在灌浆期受干热风的影响,叶绿素遭受破坏,降低了同化~(14)CO_2的能力。~(14)C-同化产物在叶片、茎秆和籽粒中的含量也相应地下降了。这与叶片和籽粒内糖分含量的分析结果是一致的。干热风还使~(14)C-同化产物在小麦体内的运转发生改变。在叶片和茎秆中降低了醇溶部分的含量而使石油醚溶部分含量增高。茎秆内的贮藏物质加速降解外运,而运入籽粒内的同化产物则加快了转化与贮藏。小麦受害后给以适宜的生长条件,其功能仍不能恢复。这是最终造成籽粒产量和品质下降的重要生理原因之一。     

施氮对不同抗旱性冬小麦叶片光合与呼吸的调控

在大田条件下对两个不同抗旱特性的冬小麦品种全生育期叶片光合气体交换参数、光合色素含量和呼吸值及其对氮素水平的响应进行了研究.结果表明,施氮180 kg·hm^-2处理旱地品种叶片气孔导度、总光合色素含量、光合速率较不施氮处理在全生育期分别提高了43.75%、18.54%和49.66%,水地品种分别提高了12.12%、20.88%和29.25%;而旱地品种总呼吸速率降低了4.8%,水地品种降低了4.5%.适量施氮,增强了小麦叶片的气体交换能力,提高了光合色素含量,并降低了呼吸速率,从而提高了小麦叶片光合碳同化能力.小麦品种间光合的差异主要由非气孔因素引起.旱地品种呼吸速率较低,吸收的光能较多地用于光合碳同化作用.不施氮处理叶片光合速率较高的生育时期其呼吸速率也高,而施氮处理叶片光合速率高的生育时期呼吸值较低.施氮增加了光能向光合碳同化方向的分配.施氮对提高冬小麦抗旱能力有积极作用,其机理在于氮素改善了叶片气体交换状况,提高了光合色素含量,并优化了叶片对光能吸收的分配.     

硫氮配施对持绿型小麦氮素运转及叶片衰老的影响

以持绿型小麦品种‘豫麦66号’、‘潍麦8号’及非持绿型品种‘小偃6号’为材料,采用以氮肥为主区硫肥为副区的田间裂区试验,研究了2个施氮水平[纯氮120kg/hm2(N120)、220kg/hm2(N220)]和3个施硫水平[纯硫0kg/hm2(S0)、20kg/hm2(S20)、60kg/hm2(S60)]下植株各部位的含氮量、叶片干鲜重及叶片叶绿素含量的变化,探讨硫氮配施对不同类型小麦氮吸收及衰老的影响。结果表明:在相同处理下,持绿型小麦植株的总含氮量、氮素转运量、叶绿素含量、叶片含水量及穗粒数和千粒重均高于非持绿型小麦。N120处理条件下,不同硫肥处理时持绿型小麦与非持绿型小麦变化趋势相同,开花期茎和叶含氮量及叶绿素含量在S60处理下均低于其他2个硫肥处理,生育后期叶片含水量下降幅度也明显高于其他处理;在N220处理条件下,3个品种开花期叶含氮量、收获期总氮累积量、氮收获指数、叶绿素含量及叶片含水量在S60处理下均高于其他2个处理,其中非持绿型小麦在高硫处理条件下灌浆期的叶绿素含量的增长率明显高于持绿型小麦,而灌浆中后期叶片含水量的下降幅度则明显低于持绿型小麦。研究发现,施用硫肥在氮肥不足时会对小麦植株氮素的吸收利用及叶片衰老等方面产生负面影响,但在氮肥充足时却在氮素的吸收利用、延缓叶片衰老及最终籽粒产量和总生物量等方面表现出正面效应;本实验条件下,220kg/hm2左右施氮量和60kg/hm2左右施硫量有利于各品种小麦生长发育和产量提高;高N和高S水平对于延缓小麦的衰老而言,非持绿性小麦比持绿型小麦更明显。     

杂交小麦不同发育时期叶绿素蛋白复合体的变化

杂交小麦“９０１”在不同发育时期及不同叶位,叶片色素蛋白复合体含量均高于对照品种陕２２９,尤其表现在“９０１”的旗叶,而陕２２９的倒二叶在籽粒形成后期、灌浆期,略高于“９０１”,倒三叶在籽粒发育后期至成熟期“９０１”的含量要高于陕２２９。叶绿素蛋白复合体分析结果说明,在不同发育时期、不同叶位,“９０１”叶片色素蛋白复合体中含有较高的叶绿素b,尤其表现在籽粒形成后期的旗叶上。２个品种在不同发育时期,不同时叶位之间,色素蛋白复合体组分上没有差异。仅表现在成熟期,陕２２９的倒三叶各色素带含量减少,并且消失１条叶绿素蛋白复合体带,初步认为此带是ＬＨＣＰ的寡聚体之一,而“９０１”比陕２２９晚７d倒二叶上表现出样的现象,表明“９０１”叶片色素蛋白复合体抗衰老能力很强。     

杂种小麦及亲本旗叶老化过程中RubisCO特性的研究

小麦（ＴｒｉｔｉｃｕｍａｅｓｔｉｖｕｍＬ．）旗叶的ＲｕＢＰｃａｓｅ活性、含量及ＲｕＢＰｏａｓｅ活性在旗叶全展或全展后１０ｄ达最大值,以后逐渐下降。与亲本相比,供试杂种小麦“麦优４号”在旗叶一生中尤其老化后期上述参数皆表现明显的杂种优势。旗叶ＲｕＢＰｃａｓｅ比活性在叶绿素缓降期保持平稳,在叶绿素速降期逐渐下降。供试杂种小麦较亲本具有较高的ＲｕＢＰ羧化酶和加氧酶活性,表明杂种小麦不仅具有较强的光合羧化作用,而且叶片光合作用过程中的光呼吸也较强。结果与旗叶ＲｕｂｉｓＣＯ亲合ＣＯ２和Ｏ２的动力学常数的测定结果相符。     

Studies on RubisCO Characteristics During Flag Leaf Aging in Hybrid Wheat and Its Parent

The RuBPcase content and activity, and the RuBPoase activity of the flag leaf of wheat (Triticum aestivum L.) reached the highest values at leaf full expansion or at the 10th day after leaf full expansion, then gradually reduced. There was evident of heterosis on the above mentioned parameters during life span of the flag leaf especially the late phase of leaf aging in the tested hybrid wheat as compared with those in its parents. The RuBPcase specific activity of the flag leaf changed slightly during the relatively steady phase of the chlorophyll content, then gradually decreased during the sharp fall phase of the chlorophyll content. Both RuBPcase and RuBPoase activity in the tested hybrid wheat were higher than in its parents, showing that hybrid wheat had higher photosynthetic carboxylation function, accompanied with photorespiration. All these results were in accordance with the measurements of kinetic constants Km (CO2) and Km (O2) of the RubisCO of flag leaf.     

Ribulose-1,5-bisphosphate Carboxylase/Oxygenase Content and Degradation in Diploid,Tetraploid, and Hexaploid Wheat Species during Monocarpic Senescence

Wheat provides a unique genetic system in which variable sink size is available across the ploidies. We characterized monocarpic senescence in diploid, tetraploid, and hexaploid wheat species in flag leaf from anthesis up to full grain maturity at regular intervals. Triticum tauschii Acc. cv. EC-331751 showed the fastest rate of senescence among the species studied and the rate of loss per day was highest in terms of photosynthesis rate, ribulose-1,5-bisphosphate carboxylase/oxygenase (RuBPCO) content, and flag leaf N content coupled with a higher rate of gain in grain N content. Cultivars Kundan and HD 4530 maintained high flag leaf N content throughout grain filling as compared to the diploids and showed a slower rate of senescence. RuBPCO content was higher in the diploids as compared to Kundan and HD 4530 at anthesis. However, the rate of decline in RuBPCO content per day was also higher in the diploids. This degradation in RuBPCO was mediated by high endoproteolytic activities in the diploids which in turn supported its higher rate of N mobilization as compared to the tetraploid and hexaploid wheat. Acidic endopeptidases were responsible for the mobilization of flag leaf nitrogen in wheat across ploidy levels (r=–0.582, p<0.01).     

灌水对小麦旗叶光合功能衰退的影响

利用田间小区试验研究了不同灌水对冬小麦旗叶光合功能衰退的影响。研究表明：小麦旗叶光合衰退初期引起光合下降的原因主要是气孔限制,后期则为非气孔限制。灌水可提高旗叶光合速率,并使由气孔限制非气孔转变的时间推后,同时,还可增加叶绿素含量,增强根活力,使小麦旗叶光合功能持续期延长,过量灌水改善旗叶光合速衰的效果主要表现在后期,对产量提高的意义并不大。     

光质对设施葡萄叶片衰老与内源激素含量的影响

以设施延迟栽培条件下叶片衰老速度不同的意大利和无核白鸡心2个葡萄品种为试材,分别进行补充红光和蓝光处理,研究不同光质对叶片衰老过程中叶绿素含量、净光合速率和内源激素含量的影响.结果表明: 与未补光对照相比,红光能够显著提高叶片的叶绿素含量和净光合速率,降低了内源赤霉素(GA₃)含量,但明显减缓了脱落酸(ABA)含量的增加和玉米素核苷(ZR)总含量的减少,从而显著提高了(GA₃+ZR)/ABA值,延缓叶片衰老.叶片衰老前期,蓝光处理叶片叶绿素含量、净光合速率和(GA₃+ZR)/ABA值均低于对照,加速了植株的衰老进程;但在叶片衰老后期,蓝光处理叶绿素含量、净光合速率和(GA₃+ZR)/ABA值逐渐高于对照,在一定程度上延缓了叶片衰老.植物内源激素生长素(IAA)则表现出叶片衰老前期促进叶片生长发育、叶片衰老后期加速衰老的双重作用.意大利叶片衰老速度较无核白鸡心慢.在本试验条件下,红光处理效果最好,有效延缓了叶片衰老进程,延长了叶片的生理功能期.