干旱条件下不同基因型小麦冠层温度及其生物学特征

干旱条件下不同基因型小麦冠层温度及其生物学特征

冯佰利[1]2003年在《干旱条件下不同基因型小麦冠层温度及其生物学特征》文中提出不同基因型小麦材料在同一气候、土壤和栽培条件下冠层温度存在差异,国内外已有不少报道。鉴于任一农业生态地区优良品种的推出总是以对当地生产上起主导作用的品种的超越为前提,张嵩午等人以当地农业生态条件下起主导作用的品种为对照,凡冠层温度(体温)和对照品种相当或持续偏低的品种称为冷型小麦;比对照品种持续偏高的品种称为暖型小麦。这种冠层温度的差异在小麦抽穗扬花以前就有反映,但以灌浆结实期最为清楚。大量研究表明,不同小麦的高、低温性质相当稳定,不因年份的更替、天气的变化而改变。在正常年份下,冷型小麦的叶片功能期、叶绿素含量、蛋白质氮含量、防御活性氧毒害的关键性保护酶的活性、蒸腾速率以及净光合速率等均较对照品种为优,更明显优于暖型小麦。但当环境生态条件尤其天气条件反常时,冷型小麦的内、外性状是否仍能表现出相对较优的特点,尤其是抗旱小麦是否也具有与冷型小麦相近或相似的特征,这显然对小麦抗旱栽培和育种均具有重要意义。 试验于1999—2003年在西北农林科技大学农作一站试验地进行,从冠层温度角度选择典型的冷型和暖型小麦,从生产上的抗旱表现选择了典型的抗旱和不抗旱小麦,为保证充分的干旱条件,在大田开展试验的同时,人工搭建干旱棚,在小麦拔节期以后断绝外界水分供应。通过对不同基因型小麦灌浆结实期群体冠层温度、叶片衰老动态、叶片生理代谢参数——净光合速率、蒸腾速率、气孔导度、叶绿素含量、可溶性蛋白质、丙二醛(MDA)含量、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)和过氧化物酶(POD)活性以及内源激素ABA、根系伤流量、籽粒干物质积累动态等指标的测定,研究干旱条件下不同基因型小麦的冷温特征及其生物学特性,并对所揭示的规律在旱地小麦生产中的应用进行了探讨。试验结果表明: 1.在干旱条件下,冷型小麦群体冠层温度持续偏低,暖型小麦群体冠层温度持续偏高,不同温度型小麦群体温度的变化相当稳定,不因试验年份的改变而变化。抗旱小麦具有与冷型小麦相似的温度特征,而不抗旱小麦冠层温度与暖型小麦十分相近。 2.在干旱条件下,不同基因型小麦冠层叶片衰老进程存在较大差异,冷型小麦干早条件下不同基因型小麦冠层温度及其生物学特征与抗早小麦在籽粒灌浆期间绿叶数多,各叶位功能期长,冠层绿叶面积持续时间长,叶绿素分解缓慢,这些特点连续叁年都得到体现。而暖型小麦与不抗早小麦则表现相反。灌浆结实期间叶片功能期的长短、衰老进程以及叶片枯亡距成熟的时间和小麦代谢功能有着本质上的联系,因而,叶片的表观形状对小麦的活力具有一定的指示意义。 3.在干早条件下,冷型小麦、抗早小麦SOD、CAT、POD等保护酶活性随着时间推移,下降幅度小,酶活性高,有助于清除活性氧,减轻膜伤害,从而延缓叶片衰老。丙二醛(MDA)是细胞膜脂质过氧化的产物,MDA含量的高低反映了膜脂过氧化作用的强弱程度。试验结果表明,干早条件下,冷型小麦、抗早小麦具有湘A积累速度慢、相对较低的特点,表明了这些小麦在籽粒开花灌浆期间叶片膜脂过氧化程度低,细胞膜系统结构和功能受伤害程度轻,生理代谢旺盛,对干早有较强的适应性。而不抗旱小麦与暖型小麦在上述酶的活性方面较弱,MDA积累速度较快。 4.在籽粒灌浆期间,所有品种各叶位叶片的净光合速率随着成熟期临近均呈下降趋势,同一时期不同叶位叶片的净光合速率表现为旗叶>倒2叶>倒3叶。但是,不同类型小麦的净光合速率差异较大,即冷型小麦高于暖型小麦,抗早小麦高于不抗旱小麦。不同类型小麦叶片的蒸腾速率的差异也较大,即冷型小麦大于暖型小麦,抗旱小麦大于不抗早小麦;且随着时间的推移,冷型和抗旱小麦蒸腾速率的减弱明显较暖型和不抗早小麦为慢。 5.试验结果表明,随着植株衰老,小麦旗叶ABA含量呈指数增长曲线。不同基因型品种间存在较大差异,与暖型小麦相比,冷型小麦旗叶ABA积累缓J漫、含量低。 6.强健的根系是作物高产调控的重点和难点。伤流强度是表示根系活力既简便又较准确的方法。试验结果表明,小麦开花后,根系活力呈逐渐下降趋势,不同基因型品种存在较大差异,冷型与抗旱小麦伤流量高,下降缓慢,表明其根系活力强,衰老缓慢;而暖型与不抗早小麦伤流量较小且下降较为迅速。 7.在籽粒灌浆期间,不同基因型小麦茎叶干物质积累动态存在一定差异。冷型与抗旱小麦源库协调,源的输出值大,对籽粒贡献较大;暖型与不抗旱小麦源库不够协调,源输出值少,对籽粒贡献较小。不同基因型小麦籽粒灌浆进程可以用Richard方程拟合,不同基因型小麦籽粒灌浆进程差别明显,尤其冷型小麦、抗旱小麦和暖型、不抗早小麦相比,达到最大灌浆速率的时间早,灌浆速率高值持续时间长,导致籽粒充实的差异。

徐银萍[2]2007年在《旱地冬小麦扬花至灌浆期冠层温度与籽粒产量和水分利用效率的关系》文中提出干旱缺水是农业生产的主要限制因素,提高作物的水分利用效率是节水农业的关键,其中生物节水是提高作物水分利用效率最具潜力的一个方面,作物抗旱节水品种诊断指标是生物节水研究的前沿领域。冠层温度作为衡量作物缺水诊断指标的研究早已得到研究和应用,近年来已成为作物抗旱基因型选择的重要依据,与作物水分利用密切相关。然而,国内有关小麦品种冠层温度与产量、水分利用效率关系的研究报道还比较少。本研究在甘肃陇东雨养旱作条件下,利用手持式冠层测温仪,以23个国家北方旱地冬小麦区域试验品种(品系)和21个美国德州品种(品系)为供试材料,于2005-2006年度研究了小麦扬花至灌浆期冠层温度与产量、水分利用之间的关系,旨在为抗旱节水小麦品种筛选提供依据。试验研究取得的主要结果是:1、两类品种(系)在产量上都表现出差异显着(P<0.05),其相应的变异系数分别为美国品种(系):9.8%;国内品种为11.5%。最高产量与最低产量之间美国品种(系)相差2.4t/ha,国内品种(系)相差2.1t/ha。所有44个供试材料的平均籽粒产量为5.0t/ha,变异系数11.2%,最高产量(6.4t/ha)与最低产量(3.6t/ha)相差近1.8倍。耗水量差异不显着(P=0.231,P=0.227),相应的变异系数为美国品种2.5%;国内品种为3.1%,耗水量平均值美国品种为426.5mm,国内品种为414.1mm。美国品种最高耗水量与最低耗水量相差近40mm,国内品种为25mm。水分利用效率差异显着(P<0.05),变异系数分别为11.2%和11.9%,美国和国内品种的WUE平均值都在11.8 kg/ha·mm左右,小麦品种之间WUE的差异可达到66%,即达到相同产量的不同品种小麦,耗水量可相差66%,或在相同耗水量时产量可增加2/3。2、扬花至灌浆期,所有供试冬小麦品种(系)之间冠层温度存在明显的差异。在同一监测日品种之间冠层温度相差为:美国品种(系)2.6~6.7℃;国内品种(系)3.7~10.9℃。统计分析表明:美国品种(系)之间除6月11日达到显着水平(P=0.008)外,其它监测日均达到极显着性水平(P<0.001)。国内品种(系)之间除5月15日和5月17日差异不显着外,其它监测日均达到极显着性水平(P<0.001)。美国品种在开花以后,监测日之间CT的相关系数增加,相关性增强。5月17日以后各测定日之间CT的相关系数均达到显着或极显着水平,并且有很高的一致性。而国内品种除两个测定日(处于灌浆期)之间显着外,其余测定日之间均不显着。CT测定的适宜时期为灌浆期,而不是开花前期或灌浆初期。3、对小麦冠层温度和产量及产量构成因素的关系分析可知:美国品种(系)和国内品种(系)的冠层温度和产量之间的相关性基本相似,均呈现出增强—减弱---增强的变化趋势,判定系数R2的最大值都出现在5月22日(R~2=0.724,R2=0.710)。8个监测日冠层温度和产量之间有极显着的负相关,随着CT的降低,产量提高,冠层温度偏低的品种其产量高,而冠层温度偏高的品种其产量低。美国品种(系)中冠层温度偏低型1R17和冠层温度偏高型1R26的冠层温度相差3-4℃,产量相差1.7t/ha。在国内品种(系)中,冠层温度偏低型的定鉴3号和冠层温度偏高型的沧核038冠层温度差达到4-5℃,产量之间相差2.1t/ha。冠层温度和产量构成因素当中,冠层温度和千粒重、小穗数都呈现出负相关。冠层温度和产量及产量构成因素之间的相关性由强到弱依次为:产量,千粒重,小穗数,穗粒数。4、从冠层温度和水分利用效率的相关分析得知:两类品种(系)的冠层温度和水分利用效率的相关性表现出和产量相同的变化规律,即:增强---减弱---增强,而且R2最大值也同时出现在5月22日(R~2=0.666,R2=0.644),并且在同一监测日冠层温度和水分利用效率的相关性略低于冠层温度和产量的相关性。冠层温度高的品种其水分利用效率低;冠层温度低的品种水分利用效率高。美国品种(系)中冠层温度偏低的品种1R17和冠层温度偏高的品种1R26相比较,冠层温度相差3-4℃,WUE相差4.7 kg/ha·mm。国内品种(系)中冠层温度偏低型的定鉴3号和冠层温度偏高型的沧核038比较,CT相差4-5℃,WUE相差5.7 kg/ha·mm。美国品种(系)和国内品种(系)的产量和水分利用效率之间具有很强的回归相关性:美国品种(系)为Y = 0.36WUE+0.763 (R~2=0.787***);国内品种(系)为Y=0.39WUE+0.278(R~2=0.947***),即WUE每增加1kg/ha·mm,小麦籽粒产量分别提高0.36kg/ha·mm、0.39kg/ha·mm。5、以灌浆期(5月22日至6月11日)5次测定的CT平均值为指标,通过计算欧氏距离,将供试的44个品种分成叁大类,第I类为中间型或偏暖型,共22个品种(系),CT平均值为27.1℃,产量4.1 t/ha,WUE 11.0 kg/ha·mm;第II类为偏冷型,共21个品种(系),CT平均值为24.3℃,产量5.4 t/ha,WUE 13.0 kg/ha·mm;第III类为偏暖型,CT平均值为29.8℃,产量3.6 t/ha,WUE 8.7 kg/ha·mm。同中间型I类比较,偏冷型II类的CT值低2.8℃,产量、WUE提高1.3 t/ha、2 kg/ha·mm,偏暖型III类的CT值高2.7℃,产量、WUE降低0.5 t/ha、1.3 kg/ha·mm。这再次说明灌浆期具有较低冠层温度的小麦品种(系),具有较高的水分利用效率和产量。由以上研究可知,冬小麦扬花至灌浆后期的冠层温度与产量和水分利用效率均有较密切的关系。冠层温度指标不仅可作为选育优良品种的表现型生理指标,而且可用来判别冬小麦高产栽培群体质量优劣及其栽培技术措施合理性,为小麦生产选用品种、决策管理,实现高产、优质提供理论依据。

胡单[3]2008年在《啤酒大麦冠层温度分异现象及其生理特性的研究》文中提出中国啤酒大麦灌浆结实期常处于大气温度迅速上升阶段,特别是灌浆后期,植株常遭受高温的伤害,使啤酒大麦粒重下降,也使蛋白质含量增加,这严重影响了啤酒大麦的产量和品质。本试验应用红外测温仪连续两年(2006,2007)对6个不同啤酒大麦品种花后冠层温度进行观测,并对其一系列生理代谢参数和农艺性状进行了测定。结果表明:1.不同啤酒大麦品种冠层温度花后存在明显的差异,95-83、D-18和法瓦维特持续偏低,甘啤4号、哈瑞特、99-6持续偏高,出现了极显着的群体冠层温度分异现象。参照张嵩午对小麦温度型的划分方法,可把前者可归为低温品种,后者归为暖温品种。2.冠层温度日变化观测表明,不同大麦品种一天中的冠层温度以13:00~15:00时为最高,品种间的差异也最大。3.大麦花后叶片叶绿素含量有一个前增加后降低的变化趋势。低温大麦叶绿素含量降解速率缓慢,且在生育后期显着高于暖温大麦。叶片可溶性蛋白质含量呈先上升后又下降趋势;低温大麦下降速率慢,暖温大麦下降速率快,导致低温大麦可溶性蛋白质含量显着高于暖温大麦。大麦叶片MDA含量随着功能叶逐渐衰老而呈指数增长,低温大麦积累速度缓慢,积累量较少,暖温大麦增加速度较快,积累量大。低温大麦叶绿素、可溶性蛋白等含量高、分解缓慢,加上膜系统损伤程度低,使叶片能维持正常的活力,保持较高的光合生产能力,对提高产量和品质具有积极意义。4.花后低温大麦叶片SOD、CAT等保护酶活性随生育进程推进,呈下降趋势。但低温大麦SOD、CAT活性下降速率低于暖温大麦,生育后期更是明显。低温大麦保护酶活性(SOD、CAT)高、下降慢的特点,有利于有效清除活性氧,减轻膜系统损伤,从而延缓叶片衰老。5.灌浆期间,硝酸还原酶(NR)活性急剧上升,后快速下降,再缓慢下降,但低温大麦的硝酸还原酶活性较暖温大麦高,且下降也较为缓慢,生育后期尤为明显,说明低温大麦比暖温大麦具有更高的氮肥利用能力,具备高产的基础。6.不同品种大麦不同功能叶净光合速率均随成熟期的临近而下降;同一测定时期,同一大麦品种不同功能叶的净光合速率表现为旗叶>倒2叶>倒3叶。越接近灌浆后期,低温大麦和暖温大麦的叶片净光合速率差异越大,低温大麦显着高于暖温大麦。不同温型大麦越到生育后期,蒸腾速率差异越明显,低温大麦显着高于暖温大麦。大麦叶片衰老期间光合作用受到气孔因素和非气孔因素的影响,非气孔因素是重要的限制因子,低温大麦的非气孔因素的优势更大。7.随大麦衰老,根系伤流呈先快后慢的下降趋势。生育后期低温大麦根系伤流显着高于暖温大麦。表明低温大麦根系功能旺盛,可为大麦生育后期提供更多的生理代谢原料。8.低温大麦95-83、D-18、法瓦维特在穗重、穗粒重和千粒重方面均显着高于暖温大麦甘啤4号、哈瑞特、99-6,显示低温大麦灌浆特性优于暖温大麦,而收获指数显着低于暖温大麦。表明冠层温度对粒重有较大的影响,但低温大麦产量并不一定高产,有关冠层温度和产量的关系有待进一步研究。

妙佳源[4]2016年在《不同基因型糜子群体冠层特性研究》文中认为糜子抗旱耐瘠,适应性广,是我国北方干旱半干旱地区主要粮食作物之一。其营养丰富,富含膳食纤维及矿物质,是现代新型保健食品资源,市场前景广阔。在作物生产中,合理的冠层结构是高产群体的基础,改善群体冠层结构,提高作物产量和品质是作物高效栽培的基础。糜子属小宗作物,优质抗逆栽培研究基础薄弱,尤其是关于糜子高产群体构建以及代谢机理机制研究尚未见相关报道。因此,探究不同抗旱类型糜子群体冠层特性,对于糜子品种筛选和构建高产群体结构具有重要意义。本研究以不同抗旱类型的8个糜子品种为材料,采用田间试验与室内分析相结合的方法,研究了不同基因型糜子群体冠层温度、冠层叶绿素含量的变化规律,剖析了不同群体结构下光合有效辐射的垂直分布规律,分析探讨了糜子农田冠层高光谱反射特征,应用高光谱遥感技术,建立了糜子冠层叶绿素含量的估测模型。研究得到以下主要结论:(1)在干旱胁迫条件下,不同基因型糜子群体冠层温度存在明显的差异。抗旱品种的冠层温度均低于平均值,从平均值比较来看,最大差异达到-0.89℃。糜子不同叶位叶绿素含量表现为倒二叶>倒叁叶>旗叶,全生育期抗旱品种糜子旗叶、倒二叶和倒叁叶相对叶绿素含量(SPAD值)分别为31.61、32.05和31.77,均大于旱敏感品种。与旱敏感品种相比较,抗旱糜子品种叶片叶绿素含量较高,且降解率较低,叶片有较长的功能期。从冠层内光分布规律来看,抗旱丰产品种群体冠层内光分布均匀合理,截获更多的光合有效辐射量,增大透光率,延缓下层叶片衰老,增加叶片物质生产时间,提高了光合能力,有助于获得较高产量。(2)糜子不同品种的光谱反射率在总体上呈现一致的变化趋势,在各波段存在不同差异。在可见光波段,旱敏感品种粘丰5号(M08)的反射率最低,其他各品种差异不明显;在近红外波段,各品种反射率差异较为显着,其中抗旱品种龙黍21号(M02)最大,旱敏感品种晋黍5号(M06)最小;短波红外波段,抗旱品种陇糜8号(M04)最大,旱敏感品种粘丰5号(M08)最小。在不同密度处理下,各处理冠层反射率差异不显着。随着生育期的推进,不同糜子品种的红边位置出现“蓝移”现象,即向短波方向移动;红边幅值减小。(3)在糜子拔节期、开花期和灌浆初期冠层光谱反射率与冠层叶绿素含量的相关系数曲线走势基本一致,在不同波段均表现出较为稳定的正相关,尤其是开花期的相关程度最高;其他叁个生育时期的相关系数曲线也表现出较为相似的走势。在743~950nm的近红外波段,各生育期的相关系数表现为稳定的正相关,以开花期的相关系数最高。利用传统植被指数等变量对糜子冠层叶绿素含量的估测是可行的。基于RVI的估测模型精度最高,回归方程为y=38.331+73.677x-1500.996x2+3689.252x3(y为相对叶绿素含量,x为RVI值)。经精度检验,其均方根误差为0.045,相对误差百分比为9.58%。该模型可以较为准确的预测糜子冠层叶绿素含量,可作为快速、无损获取田间糜子群体叶绿素含量的估测模型。

刘雪薇[5]2012年在《行距和播量对重穗型高产冬小麦生态生理特性和产量性状影响的研究》文中提出在一定的范围内,随着播量的增加,小麦产量也随着增加,但超过这个范围如果继续增加播量,产量反而下降,行距表现出相反的状态。本研究选用新培育的重穗型冬小麦品系522-041、527-171,设计不同播量,行距梯度,以探讨播量、行距不同处理组合对不同小麦品种的产量,群体冠层温度,地面温度,冠层不同层次光量子吸收量,叶片叶绿素含量、叶片过氧化氢酶含量、光合作用等生理性状及其对单位面积穗数、穗粒体积、单穗粒数,单穗重等生物学性状的影响,同时探究品种与播量、行距的最佳组合模式,得出结果如下:1.不同处理对冠层温度有显着的影响。在灌浆结实期冠层温度随着生育期的推进呈现先升高后下降的态势,在对应观察日,同一行距内,冠层温度随播量的增加而减少,其中每公顷450万基本苗播量的冠层温度显着低于其余播量,且影响冠层温度的主导因素是播量,行距对冠层温度的影响不显着。不同处理对地面温度的影响与对冠层温度的影响基本一致,即在对应观察日、同一行距内,每公顷450万基本苗播量的地面温度显着低于其余播量,影响地面温度的主导因素也是播量。2.不同处理对旗叶倒二叶的生理特性有显着影响。在灌浆结实期旗叶和倒二叶的叶绿素含量随着生育期的推进呈现下降的态势,其中在同一时期、同一行距内,每公顷450万基本苗播量旗叶、倒二叶叶绿素含量始终高于其余播量。不同处理对旗叶、倒二叶过氧化氢酶含量的影响与对叶绿素含量的影响且有相同的趋势,即在同一观察日内,每公顷450万基本苗播量旗叶、倒二叶过氧化氢酶含量始终高于其余播量。3.不同处理对不同冠层层次透光率有显着影响。在乳熟后期和蜡熟期,随着播量的增大,冠层层次透光率逐渐降低,其中每公顷450万基本苗播量在对应冠层层次对透光率显着低于其余播量。4.不同处理对小麦生物学特性有显着影响。在同一行距内随着播量的增加,单位面积穗数逐渐增加,在同一播量内随着行距的减少,单位面积穗数逐渐减少,其中每公顷450万基本苗播量在所有的处理中单位面积穗数显着高于其余播量。在同一行距内,随着播量的增加,穗粒体积和单穗粒数恰与对单位面积穗数的影响相反,即穗粒体积和单穗粒数随播量逐渐减小,其中每公顷450万基本苗播量的穗粒体积和单穗粒数低于其余处理。5.不同处理对千粒重有显着的影响。在同一行距内随着播量的增加,千粒重逐渐减少,在同一播量内随着行距的减少,千粒重逐渐增大。6.不同处理对产量有显着的影响。在同一行距内随着播量的递增,产量也递增,同一行距下,在B4播量下产量最大,B1播量下产量最小。希望通过得出的数据对生产实践有理论指导价值,并对不同地域内研究不同栽培措施对重穗型高产冬小麦产量的影响有理论指导意义。

姚有华[6]2010年在《叶色倒置小麦的一些生物学特征研究》文中研究说明顶叁叶是小麦籽粒灌浆期最主要的光合器官,其组织结构和生理功能对产量至关重要。小麦籽粒产量的形成和高低主要来自顶叁叶的光合同化产物,旗叶对小麦籽粒产量的贡献最大,但是,小麦籽粒的灌浆时期伴随着叶片的衰老过程,叶片的衰老缩短了有效的光合作用持续期进而导致了产量的下降。因此,小麦顶叁叶在衰老期间的生理特性变化以及如何延缓叶片在灌浆期的衰老始终是研究者关注的一个重要问题。本研究从顶叁叶叶片的颜色变化着手,以具有叶色倒置现象的小麦品种为材料,研究了叶色倒置小麦植株叶色倒置茎和非倒置茎顶叁叶叶色、叶绿素含量、可溶性蛋白含量、净光合速率及千粒重的变化规律,分析了籽粒灌浆期绿叶数、冠层温度的遗传变异动态,结果表明:1.自然界有少数小麦出现了叶色倒置现象,倒置茎上旗叶的衰老比倒二叶早,且这种现象发生在同一株小麦材料内部;在同一株小麦中并不是所有茎生叶的叶色都呈倒置状态,同时着生着叶色呈倒置状态的倒置茎和叶色呈不倒置状态的非倒置茎。2.叶色倒置小麦由于倒置茎上旗叶的衰老比倒二叶早,导致与此现象有关的一些生物学参数发生了异常变化。3.随着生育期的推进,叶色倒置小麦顶叁叶的叶色发生了变化,在接近乳熟后期时,出现了旗叶叶色等级大于倒二叶的现象,即叶色一反前段旗叶绿色最重、倒二叶次之、倒叁叶最轻的次序,变成倒二叶最重、旗叶次之、倒叁叶最轻,持续到小麦成熟。4.叶色倒置小麦非倒置茎顶叁叶源活性指标的变化规律与叶色非倒置小麦相似,各功能叶的叶绿素含量和可溶性蛋白质含量及叶片净光合速率均表现为旗叶>倒二叶>倒叁叶。倒置茎顶叁叶叶绿素含量、可溶性蛋白质含量和净光合速率随着生育期的推进表现为倒二叶>旗叶>倒叁叶,并持续到小麦成熟。5.叶色倒置小麦从灌浆期的冠层温度表现看,都属于冠层温度中间型小麦的多态性表现,在灌浆后期冠层温度明显降低且都表现为冷尾态。6.叶色倒置小麦从开花开始,其灌浆期绿叶数多于叶色非倒置小麦,并持续到小麦成熟。7.叶色倒置小麦倒置茎籽粒的千粒重均较非倒置茎高,平均增幅为6.52%,最高的材料达到18.66%。利用各参试小麦的千粒重计算灌浆速率,得出从开花到面团期,全部参试材料叶色倒置茎平均为1.11 g·1000粒~(-1)·d~(-1),非倒置茎平均为1.08 g·1000粒~(-1)·d~(-1);从面团到成熟,全部参试材料叶色倒置茎平均为0.94 g·1000粒~(-1)·d~(-1),非倒置茎平均为0.71 g·1000粒~(-1)·d~(-1),倒置茎的平均灌浆速率均较非倒置茎高。这些具有新意的研究结果深化了对小麦叶片衰老进程及其与籽粒灌浆关系的认识,叶色倒置小麦的发现为小麦早衰问题的解决、冷型小麦的培育以及小麦产量的提升提供了一种新的思路和途径。

诸葛爱燕[7]2010年在《施氮量对不同温度型小麦冠层温度及生物学性状的影响》文中提出氮肥是生产上应用量最大、最广的肥料。但目前盲目施肥现象严重,氮肥利用率不高,资源浪费。因此寻找便捷快速监测氮肥施用是否合理的技术手段显得尤为迫切和重要。国内外大量研究表明,在同一生态环境条件下,冠层温度的高低可反映作物生长及代谢生理状况,与产量直接相关,有望成为反映小麦生理代谢状况的一个快速、实时、精准的生态指标,可能成为评价施肥措施优劣的一种手段,在信息获得的客观化、快速化、定量化和精准农业中将具有巨大的应用潜力。但目前关于施氮量对冠层温度的影响国内外研究较少且结论不尽相同。根据灌浆结实期冠层温度的不同,众多的小麦基因型分为叁种类型,即冷型(灌浆成熟期间冠层温度持续偏低的基因型)、暖型(冠层温度持续偏高的基因型)和中间型(冠层温度不稳定,变异较大的其它基因型)。叁种温度型对施氮量的反应是否相同,目前亦未进行研究。且前人对灌浆结实期的冠层温度研究较多,其它生育期研究较少。为此,本论文通过大田试验,研究了四个氮肥施用量即0 kg/hm2(N0)、120 kg/ hm2(N120)、240 kg/ hm2(N240)、360 kg/ hm2(N360)对冷型(陕229)、暖型(NR9405)和中间型(小偃22)叁种温度型小麦拔节至成熟期间的冠层温度、灌浆结实期的旗叶含水量、光合生理性状、丙二醛含量、不同器官干物质积累转运特征、产量及其构成因素等的影响,以及灌浆结实期生物性状与冠层温度的关联。得出以下主要研究结果:1.增施氮肥可降低小麦的冠层温度,拔节期、孕穗-开花期和灌浆结实期平均分别降低0.9℃、1.2℃和2.4℃,随着生育期后延差异有上升趋势,灌浆结实后期达最大。拔节期叁施氮量间冠层温度差异不显着;孕穗-开花期总体表现为N240处理冠层温度最低,N120和N360差异不显着;灌浆结实前期N360>N120>N240,差异在0.1~0.6℃之间,中、后期总体为N120>N240>N360,差异在0.1~1.5℃之间。不同温度型比较,以冷型小麦陕229对氮肥较为敏感,氮肥处理下冠层温度差异较大;NR9405和小偃22不同生育期有差异,拔节期和灌浆结实期NR9405氮肥处理下冠层温度较低幅度大于小偃22,孕穗-开花期则相反。叁品种间冠层温度差异也在灌浆结实后期达最大,但小麦的冷、暖型不随着施氮量变化而发生根本变化。2.施氮能增强小麦旗叶的含水量、叶绿素含量,净光合速率、气孔导度、蒸腾速率、可溶性蛋白含量、硝酸还原酶活性,降低旗叶的MDA含量,不同温度型比较,基本表现为中间型小麦小偃22增幅较大,冷型小麦陕229次之,暖型品种NR9405增幅较小(可溶性蛋白质含量趋势相反)。施氮处理较N0差异显着,施氮处理间差异不显着。3.随着施氮量增加,各品种单株籽粒产量、生物产量、花后同化物输入籽粒量均逐渐增大;冷型小麦陕229花后干物质总量增幅大于暖型品种NR9405与中间型小麦小偃22。叁品种小麦在N240处理下,总干重转运量最大,其中茎在花前储存的干物质转运量、转运率最大。小偃22的经济系数施氮后增大,而冷型品种陕229对施肥反应小,其经济系数不随氮肥用量的增加而变化。冷型小麦陕229的理论产量随着施氮量的增加而增加,达显着差异,而中间型小麦和暖型小麦则在施氮处理为N120至N240范围内随着施氮量增加产量增加,在N240与N360时理论产量增加不显着。增施氮肥均能增加成穗数与穗粒数,而千粒重在不施氮肥处理下最大,增施氮肥千粒重降低。4.小麦灌浆期冠层温度与旗叶含水量、叶绿素含量、Pn、Cd、Tr、可溶性蛋白含量皆呈显着负相关,灌浆中后期相关性最大;灌浆后期冠层温度与NR含量亦呈显着负相关;灌浆前后期冠层温度与MDA含量呈正相关,灌浆后期相关性最大。各个时期的冠层温度与单株籽粒产量、生物量呈显着负相关,同理论产量成极显着负相关,灌浆结实后期相关性最大;产量构成因素中,穗粒数、成穗数与各个时期的冠层温度均成显着负相关,分别在拔节期和灌浆结实后期相关性达最大,千粒重与拔节期冠层温度成极显着正相关,与孕穗期和开花期冠层温度呈显着正相关。

郝彦宾[8]2003年在《不同温度型小麦杂交后代的生物学性状之研究》文中进行了进一步梳理本试验对用选取群体温度、产量、株型、叶形、生理性状等方面都具有代表性的典型品种(系)为种质材料配置的杂交组合的杂交后代F_1、F_2的冠层温度、叶功能期、叶绿素含量、蛋白氮含量、过氧化氢酶、丙二醛含量、净光合速率、进行了观测和分析,结果表明: (1) 冷型小麦为亲本和具有不同温度型的种质材料进行杂交后,其后代群体平均温度总的趋势低于暖型小麦为亲本配置的同样的组合。在F_2代中出现低温种质材料的机率比暖型小麦要大,尤其是在灌浆后期,这种差异更加明显。 (2) 用冷型小麦作亲本,其后代的各叶位叶片的衰老进程和暖型小麦作亲本存在较大差异,以冷型小麦为亲本的后代在籽粒灌浆期间的绿叶数较多,各叶位叶片功能期均长,且随叶位的降低,功能期之缩短要比暖型小麦明显为缓。 (3) 以冷型小麦为亲本的杂交后代植株的旗叶的叶绿素含量,不管是在F_1代还是在F_2代,叶绿素分解缓慢、叶绿素含量降解率较低,叶绿素稳定时间长;而以暖型小麦为亲本,其杂交后代植株旗叶叶绿素分解较快、叶绿素降解率较高,叶绿素稳定时间短。 (4) 用冷型小麦作母本还是作父本,其杂交后代F_1和F_2代的蛋白氮含量均表现出相对于以暖型小麦为亲本的相应后代的优势。特别是在灌浆后期更为明显。 (5) 分别以冷型小麦和暖型小麦为母本时,杂交F_1代的CAT活性虽然在灌浆初期差异不大,但是从灌浆中期一直到灌浆末期,以冷型小麦为母本的杂交F_1代,都表现出较暖型小麦后代为优的趋势,这种趋势在F_2代也有显现。作父本时,不管是F_1代还是F_2代,冷型小麦后代CAT活性都表现出较强。 (6) 小麦旗叶丙二醛(MDA)含量从灌浆初期开始上升,冷型小麦作亲本时,其F_1代和F_2代的MDA的积累速率和暖型小麦有着明显的差别:冷型小麦后代的MDA含量上升缓慢,而暖型小麦后代上升较快。 (7) 用冷型小麦作亲本,杂交后代在整个灌浆期间净光合速率都高于用暖型小麦为亲本配置的同样的杂交后代。

张莉, 胡江波[9]2004年在《干旱条件下冷型小麦生物学性状研究》文中研究说明对干旱胁迫条件下小麦冠层温度和有关生物学性状的研究 ,发现冷型小麦的叶绿素含量、可溶性蛋白质含量、净光合速率、蒸腾速率等重要性状表现出较暖型小麦为优的特点 ,表明了冷型小麦在干旱条件下具有较强的适应性。这将为小麦产量的提高和保持产量的相对稳定提供了可能性。

李京敬[10]2005年在《小麦叶片温度遗传规律以及与叶片结构相关性的研究》文中研究表明为探求导致小麦品种冠层温度多态性的叶片结构差异,通过冷型品种(RB6和小偃6号)和暖型品种(9430和NR9405)的杂交,构建了两个F2代群体。研究了F2代小麦个体旗叶温度(FLT)的分布特征,并估计了旗叶温度的遗传力。分析了FLT和多个旗叶叶片结构(叶片厚度、维管束横截面积、维管束间距)的相关性,以及FLT和不同生长阶段主茎绿叶数(NGL)的相关性。并且研究了FLT、NGL对个体百粒重的影响。结果证明FLT在两群体中均呈连续分布,具有较高的广义遗传力。FLT与叶片厚度、维管束横截面积紧密相关,与维管束直径相关性不显着。个体百粒重明显受FLT和生殖生长后期NGL的影响。为了提高RAPD分析中10bp primer的效率,本研究首次对RAPD实验中引物结合位点数与扩增条带数的分布特征做出理论上的阐述。并利用现有的模式生物序列,设计程序模拟了生物染色体组RAPD-PCR过程。首先,证明了生物序列对RAPD引物存在偏好性,并且不同物种对引物的偏好性不存在显着的相关性。其次,推导出引物扩增条带数与结合位点数的回归方程,并通过计算机模拟证明了这一方程的正确性。最后从理论上证明了利用生物序列信息进行引物筛选可以大幅度提高工作效率。最后摸索了小麦RAPD-PCR的条件,为进一步分子标记筛选,基因定位以及相关基因的克隆奠定了基础。

参考文献:

[1]. 干旱条件下不同基因型小麦冠层温度及其生物学特征[D]. 冯佰利. 西北农林科技大学. 2003

[2]. 旱地冬小麦扬花至灌浆期冠层温度与籽粒产量和水分利用效率的关系[D]. 徐银萍. 甘肃农业大学. 2007

[3]. 啤酒大麦冠层温度分异现象及其生理特性的研究[D]. 胡单. 西北农林科技大学. 2008

[4]. 不同基因型糜子群体冠层特性研究[D]. 妙佳源. 西北农林科技大学. 2016

[5]. 行距和播量对重穗型高产冬小麦生态生理特性和产量性状影响的研究[D]. 刘雪薇. 西北农林科技大学. 2012

[6]. 叶色倒置小麦的一些生物学特征研究[D]. 姚有华. 西北农林科技大学. 2010

[7]. 施氮量对不同温度型小麦冠层温度及生物学性状的影响[D]. 诸葛爱燕. 西北农林科技大学. 2010

[8]. 不同温度型小麦杂交后代的生物学性状之研究[D]. 郝彦宾. 西北农林科技大学. 2003

[9]. 干旱条件下冷型小麦生物学性状研究[J]. 张莉, 胡江波. 陕西农业科学. 2004

[10]. 小麦叶片温度遗传规律以及与叶片结构相关性的研究[D]. 李京敬. 西北农林科技大学. 2005

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干旱条件下不同基因型小麦冠层温度及其生物学特征
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