水分脅迫下不同基因型小麥光合特性的比較研究.pdf

1、光合作用是作物干物質(zhì)積累和產(chǎn)量的基礎(chǔ)，而干旱脅迫是抑制光合作用的重要環(huán)境因素。本試驗(yàn)利用盆栽水分脅迫模擬干旱條件，通過對栽培一粒、栽培二粒、普通小麥、陜253和長武134等五種基因型小麥光合參數(shù)和相關(guān)生理生化指標(biāo)及生長產(chǎn)量指標(biāo)的研究，探討了水分脅迫對小麥光合特性影響的內(nèi)在機(jī)理及進(jìn)化規(guī)律。主要得到了以下結(jié)論： 1.水分脅迫對小麥光合作用的影響因小麥基因型的差異和所處生育階段的不同而表現(xiàn)各異。拔節(jié)期除旱地品種長武134在水分脅迫下光

2、合速率沒有下降外，其余各基因型小麥光合速率的降幅在13.8％到24.6％之間，胞間CO2濃度總體上也有較大幅度的降低，說明拔節(jié)期水分脅迫對小麥光合速率的影響主要還是由于氣孔因素的限制；而于花前期和灌漿期，雖然水分脅迫引起了小麥氣孔導(dǎo)度降低，但胞間CO2濃度卻基本沒有顯著下降，甚或有所上升，小麥光合速率的下降已主要由于非氣孔限制造成。 2.各基因型小麥的Fv/Fm值在拔節(jié)期、花前期和灌漿期分別在0.831到0.856、0.842到

3、0.863和0.823到0.859之間，種間差異均不明顯，且在水分脅迫下都沒有顯著變化，這說明水分脅迫和基因型差異沒有影響小麥的PSⅡ原初光化學(xué)反應(yīng)；水分脅迫下各基因型小麥的Fv/Fo值在拔節(jié)期雖基本無下降表現(xiàn)，但在花前期和灌漿期卻均有降低，說明PSⅡ潛在活性在拔節(jié)期后更易遭受水分脅迫的抑制；水分脅迫在花前期造成栽培一粒、栽培二粒、普通小麥、陜253和長武134qP的值下降，現(xiàn)代小麥陜253和長武134的降幅相對較大，在灌漿期進(jìn)化小麥材

4、料栽培一粒、栽培二粒和普通小麥下降，而陜253和長武134卻沒有下降，這說明現(xiàn)代小麥在形成產(chǎn)量的時(shí)期Q-A的重新氧化受水分脅迫影響較小，而在此前PSⅡ向QA的電子傳遞受水分脅迫抑制是現(xiàn)代小麥光合非氣孔限制的重要因素；六倍體材料的非光化學(xué)猝滅系數(shù)qNP高于二倍體和四倍體材料，說明二倍體和四倍體小麥將捕獲的光能利用于光合作用的能力較強(qiáng)。 3.隨小麥由二倍體向四倍體、六倍體及現(xiàn)代小麥進(jìn)化，表觀電子傳遞速率(ETR)有增大趨勢，其受水分

5、脅迫影響的程度在花前期有加劇趨勢，花前期栽培一粒、栽培二粒、普通小麥、陜253和長武134這五種小麥在水分脅迫下表觀量子產(chǎn)額(AQY)的降幅分別為5％、7.47％、14.29％、33.3％和53.49％，光飽和Pn的降幅分別為8.8％、26.14％、23.25％、44.22％和51.29％，光飽和點(diǎn)整體上也是下降的，且這三個(gè)指標(biāo)的降幅隨進(jìn)化程度提高有增大趨勢，表明小麥在進(jìn)化過程中能量轉(zhuǎn)換系統(tǒng)受水分脅迫影響的程度加劇；而在水分脅迫下，小麥

6、的羧化效率(CE)和RuBP再生速率也均下降，下降的程度在進(jìn)化過程中呈先減小后增大的趨勢，表明小麥碳同化系統(tǒng)受水分脅迫影響的程度有先減小后增大的特點(diǎn)。 4.水分脅迫下小麥的細(xì)胞膜透性增大，光合系統(tǒng)的膜結(jié)構(gòu)遭受破壞，從而影響了光合作用。各基因型小麥的超氧化物歧化酶(SOD)活性在水分脅迫下都上升，拔節(jié)期平均上升10.79％，花前期平均上升15.56％，表現(xiàn)出一定的保護(hù)光合系統(tǒng)的抗氧化能力，現(xiàn)代小麥陜253和長武134在花前期SOD