Knowledge Resource Center for Ecological Environment in Arid Area
| 不同倍性小麦对旱后复水的生理生态响应 | |
| 周雪英 | |
| 出版年 | 2007 |
| 学位类型 | 硕士 |
| 导师 | 邓西平 |
| 学位授予单位 | 西北农林科技大学 |
| 中文摘要 | 小麦是人类主要的粮食作物之一,世界上70%的小麦播种面积分布在干旱和半干旱地区,干旱是一个世界性的难题,作物对干旱胁迫响应的研究不仅涉及水资源的高效利用,而且也涉及粮食生产问题,因而显得尤为重要。植物在水分胁迫下的生理响应机制以及抗旱机理已有很多研究,并且取得了一定的突破。然而,干旱和短时湿润交替是半干旱区作物生长的水分环境特点。作物自身对干旱和旱后复水不断变化外界条件,逐渐产生并形成了对水分亏缺反应-伤害-修复-适应-补偿的机制。因此在水分胁迫下研究作物抗旱机理的同时进一步探索旱后复水对作物的保护和生理修复机制也同等重要。为此本文选取了6个在进化中典型的不同染色体倍性小麦(二倍体小麦:野生一粒,栽培一粒;四倍体小麦:野生二粒,栽培二粒;六倍体小麦:普通小麦,小偃6号)为材料,在盆栽条件下,测定了小麦不同生长时期旱后复水条件下叶片生理生态相关指标(水分状况、光合参数、渗透调节物质、抗氧化酶等),就不同染色体倍性小麦进化过程中干旱对叶片生理特征的演变规律,和不同生育期复水对叶片修复适应生理特征的演变规律以及最终产生的产量补偿进行了探讨与研究,主要研究结果如下: 1.水分胁迫影响小麦生长、生理到产量形成等一系列过程。在中度干旱胁迫下,不同染色体倍性小麦的RWC(叶片相对水分含量)、水势、渗透势、Pn(光合速率)、Tr(蒸腾速率)、Gs(气孔导度)以及生物量和产量性状均呈降低趋势;脯氨酸、K+含量、SOD (超氧化物歧化酶)、APX(抗坏血酸过氧化物酶)、MDA(丙二醛)含量以及膜透性却呈升高的趋势。干旱条件下,二倍体小麦叶片具有相对较弱的叶片持水力,六倍体小麦维持较高的渗透势,二倍体和六倍体均表现较强的抗氧化能力;水分胁迫对小麦各生理指标的影响因小麦染色体倍性的差异和所处生育阶段的不同而表现各异。拔节期光合速率降幅二倍体〉六倍体〉四倍体;开花期四倍体维持较大的降幅。拔节期干旱对不同染色体倍性小麦生理生态伤害显著高于开花期干旱,表明小麦在受到干旱时存在伤害-适应的过程。 2.拔节期为亏缺敏感期,复水后不同染色体倍性小麦的水分状况,生理生长代谢得到一定程度的恢复,和干旱处理相比各生理生态指标都显著提高。其中叶片RWC、水势、Pn、Tr以及膜透性的恢复达到并超过正常供水,产生补偿效应。脯氨酸、K+含量、SOD、APX、MDA含量均降低,产生旱后生理的恢复补偿。其中野生一粒和小偃6号,表现出较强的光合补偿效应,可能由于拔节期干旱引起光合降低的气孔限制被有效解除,同时伴随较强的渗透调节和抗氧化修复能力,促进了PSП的光化学活性提高,减少了光合抑制,进而形成光合的补偿。 3.胁迫至开花期复水,可发现影响小麦生长、生理到产量形成等一系列过程各项指标都趋向不利于小麦发育和产量形成的方向变化,同时各指标恢复能力显著低于拔节期。开花期复水后,叶片RWC、水势、Pn、Tr以及膜透性的恢复均未达到正常水平,但是进行拔节和开花两次复水的处理光合速率、蒸腾速率以及膜透性的恢复接近正常水平,产生补偿效应;两次复水处理其它各生理指标恢复优势显著高于仅一次开花复水处理。开花期复水,渗透调节物质的恢复变化方向不一,野生小麦维持较强的抗氧化恢复能力。 4.干旱显著减产,复水相对于干旱处理明显增加产量,产生补偿效应。拔节期复水处理促进了株高和地上生物量的发育,根冠比变小,收获指数降低,光合大幅增加,最终引起小麦增产。开花复水处理,地上生物量和穗数明显受到抑制,各部分干物质积累降低,光合产物的积累也降低,但促进了根干重和千粒重的发育,根冠比变大,开花期复水未能显著引起增产。拔节开花复水处理对于产量构成—穗粒数、千粒重和穗数,由于各生育期具有不同的的生理补偿,拔节开花两次复水最终在产量上表现出不同程度的恢复,在现代六倍体小麦上表现突出,平均增加产量达35%。总之,前期干旱拔节复水促进了根系和地上部分的分配,开花复水促进了碳水化合物向籽粒的运输。表明一定的干旱和复水交替有可能在节约用水的同时,形成生理上的补偿从而达到产量增加。 |
| 中文关键词 | 旱后复水 ; 不同染色体倍性 ; 渗透调节 ; 光合参数 ; 抗氧化 ; 产量 |
| 语种 | 中文 |
| 国家 | 中国 |
| URL | http://kns.cnki.net/kns/detail/detail.aspx?FileName=2007188961.nh&DbName=CMFD2007 |
| 来源机构 | 西北农林科技大学 |
| 资源类型 | 学位论文 |
| 条目标识符 | http://119.78.100.177/qdio/handle/2XILL650/252441 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 周雪英. 不同倍性小麦对旱后复水的生理生态响应[D]. 西北农林科技大学,2007. |
| 条目包含的文件 | 条目无相关文件。 | |||||
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