兩種穗型冬小麥品種碳氮代謝與分蘗成穗關(guān)系的研究.pdf

1、2006-2008年度在河南農(nóng)業(yè)大學(xué)科教示范園區(qū)，選用分蘗成穗率低的大穗型品種蘭考矮早八和分蘗成穗率高的多穗型品種豫麥49-198為供試材料，采用大田試驗(yàn)與盆栽試驗(yàn)相結(jié)合的方式，結(jié)合密度試驗(yàn)，研究了拔節(jié)期之前兩種穗型品種主莖與分蘗碳氮代謝差異及其對(duì)分蘗成穗率的影響。主要試驗(yàn)結(jié)論如下： 1、兩種穗型冬小麥品種的單株分蘗發(fā)育動(dòng)態(tài)存在較大差異。起身期之前蘭考矮早八的單株分蘗數(shù)高于豫麥49-198，在起身期至拔節(jié)前期兩品種的單株分蘗數(shù)差

2、異不明顯；從拔節(jié)中期（3月18日）開(kāi)始，豫麥49-198的單株分蘗數(shù)下降較快，表明豫麥49-198春季小分蘗較少，無(wú)效分蘗集中衰亡，但其最終成穗數(shù)卻遠(yuǎn)高于蘭考矮早八。密度對(duì)兩種穗型品種的單株分蘗數(shù)有顯著的調(diào)控效應(yīng)。隨密度的增加，單株分蘗數(shù)呈下降趨勢(shì)。豫麥49-198在每hm-2基本苗150萬(wàn)（D1）、262．5萬(wàn)（D2）和375萬(wàn)（D3）三種密度處理?xiàng)l件下的單株成穗數(shù)分別為4．3個(gè)、2．6個(gè)和1．85個(gè)；蘭考矮早八分別為2．7個(gè)、1．8

3、個(gè)和1．2個(gè)。 2、兩種穗型冬小麥品種主莖與分蘗的葉片凈光合速率、葉綠素初始熒光和PSⅡ最大光化學(xué)效率隨生育時(shí)期變化存在較大差異。進(jìn)入拔節(jié)期兩品種不能成穗分蘗與主莖的差異逐漸增大，尤以蘭考矮早八表現(xiàn)更加明顯。蘭考矮早八在潛在光合能力上存在較強(qiáng)的主莖優(yōu)勢(shì)，而豫麥49-198主莖和分蘗的潛在光合能力則差異較小。從分蘗與主莖葉片凈光合速率的比值（蘗／莖）來(lái)看，成穗分蘗與不能成穗分蘗存在較大的差異。拔節(jié)后期（3月27日）兩品種不能成穗分

4、蘗的葉片凈光合速率蘗/莖比均小于0．7；不能成穗分蘗的初始熒光值顯著大于主莖，而PSⅡ最大光化學(xué)效率值卻顯著低于主莖。拔節(jié)中后期，種植密度對(duì)兩種穗型小麥品種葉片凈光合速率、葉綠素初始熒光和PSⅡ最大光化學(xué)效率的影響較大，隨種植密度增加分蘗與主莖間的差異逐漸增大。 3、不同種植密度下兩種穗型冬小麥品種主莖和分蘗干物質(zhì)積累量均隨生育時(shí)期推進(jìn)呈逐漸增加的變化趨勢(shì)，但主莖干物質(zhì)隨生育進(jìn)程的增加量卻遠(yuǎn)大于各分蘗。隨著種植密度增大，兩種穗型

5、品種各生育期單株莖蘗干物質(zhì)積累量均顯著降低，其中主莖干物質(zhì)積累降低幅度較小，尤以蘭考矮早八的主莖優(yōu)勢(shì)更為明顯。以不同蘗位分蘗與主莖干物重比值（蘗／莖）表示分蘗與主莖間差異相對(duì)大小，拔節(jié)中后期（3月23日和3月27日）各密度處理的蘗Ⅰ/主莖（Ⅰ/O）和蘗Ⅱ/主莖（Ⅱ/O）值發(fā)生較大變化，能夠成穗的分蘗（蘭考矮早八的D1-蘗Ⅰ、D1-蘗Ⅱ、D2-蘗Ⅰ；豫麥49-198的D1-蘗Ⅰ、D1-蘗Ⅱ、D2-蘗Ⅰ、D2-蘗Ⅱ、D3-蘗Ⅰ）的蘗/莖干物

6、重比值增加，而不能成穗分蘗（蘭考矮早八的D2-蘗Ⅱ、D3-蘗Ⅰ和D3-蘗Ⅱ，豫麥49-198的D3-蘗Ⅱ）的蘗/莖干物重比值均顯著降低。拔節(jié)后期（3月27日）蘭考矮早八成穗和不成穗分蘗的蘗／莖干物重比值分別為0．54和0．29，豫麥49-198分別為0．66和0．46。 4、兩種穗型冬小麥品種分蘗節(jié)及莖鞘可溶性總糖含量存在較大差異。在拔節(jié)期之前，豫麥49-198分蘗節(jié)可溶性總糖含量遠(yuǎn)高于蘭考矮早八，進(jìn)入拔節(jié)中后期蘭考矮早八分蘗節(jié)

7、可溶性總糖含量迅速趕上甚至超過(guò)豫麥49-198，但此時(shí)不能成穗小分蘗與主莖的差距已經(jīng)加大，較高的糖含量不能改變其衰亡的命運(yùn)。拔節(jié)前中期（3月12日-3月23日）兩種穗型小麥品種主莖莖鞘可溶性總糖含量有一個(gè)迅速上升或平穩(wěn)下降期，并且在此階段豫麥49-198主莖與各分蘗的差異較小。因此，拔節(jié)前中期（3月12日-3月23日）莖蘗莖鞘可溶性總糖的含量對(duì)其最終能否成穗影響較大，莖鞘可溶性總糖含量越高越利于成穗，反之亦然。種植密度對(duì)兩品種分蘗節(jié)可溶

8、性總糖含量也有較大影響，隨種植密度增加兩品種分蘗節(jié)可溶性總糖含量均下降，同一密度條件下多穗型品種豫麥49-198多數(shù)生育時(shí)期的分蘗節(jié)可溶性總糖含量高于蘭考矮早八。 5、拔節(jié)期蘭考矮早八主莖葉片磷酸蔗糖合成酶（SPS）的活性顯著大于各分蘗，豫麥49-198也表現(xiàn)出類(lèi)似的變化規(guī)律。但在拔節(jié)中后期，蘭考矮早八SPS活性的上升速率較快，且主莖的上升速率遠(yuǎn)大于分蘗；豫麥49-198主莖與成穗分蘗的SPS活性均平穩(wěn)上升，而不能成穗分蘗與主莖

9、的差異則與蘭考矮早八表現(xiàn)出類(lèi)似變化特點(diǎn)。密度對(duì)莖蘗SPS的活性有較大的影響，隨密度增加主莖與分蘗的SPS活性差距增大，尤其是在高密度條件下，不能成穗分蘗的葉片SPS活性從拔節(jié)期開(kāi)始持續(xù)低于主莖，且差距逐漸加大。 6、起身和拔節(jié)期兩種穗型小麥品種主莖與分蘗14C同化物的分配比例存在較大差異。起身期大穗型品種主莖光合同化物向分蘗的轉(zhuǎn)運(yùn)量顯著小于多穗型品種。蘭考矮早八第一分蘗的光合同化物，自身總占有率高出豫麥49-198約2％，但向2

10、蘗的輸出比例遠(yuǎn)小于豫麥49-198。蘭考矮早八第二蘗的光合同化物，向主莖和第一分蘗的輸出比例顯著大于豫麥49-198。進(jìn)入拔節(jié)期豫麥49-198主莖光合同化物向分蘗的輸出比例顯著加大；高位分蘗光合同化物向主莖和低位分蘗的輸出比例顯著加大；莖鞘的光合同化物占有比例顯著大于葉片。 7、越冬至拔節(jié)期，兩種穗型冬小麥品種分蘗節(jié)全氮含量呈“M”型變化趨勢(shì)。越冬期分蘗節(jié)全氮含量較低，隨生育進(jìn)程推進(jìn)略有上升，進(jìn)入拔節(jié)期再次下降，然后又回升，至

11、拔節(jié)中后期出現(xiàn)峰值，此后持續(xù)下降。蘭考矮早八生育前期分蘗節(jié)全氮含量較低，隨著生育進(jìn)程的推進(jìn)逐漸趕上并超過(guò)豫麥49-198。拔節(jié)中后期（3月18日以后）蘭考矮早八分蘗節(jié)全氮含量較高且下降較為平緩。兩種穗型冬小麥品種主莖和分蘗莖鞘全氮含量的整體趨勢(shì)與分蘗節(jié)相似，主莖與分蘗間的差異顯著，主莖莖鞘全氮含量顯著低于不能成穗的分蘗。密度對(duì)莖蘗莖鞘全氮含量有較大的影響，增加種植密度加大了主莖與分蘗間莖鞘全氮含量的差異。 8、兩種穗型冬小麥品種

12、拔節(jié)期葉片谷氨酰胺合成酶活性（GS）呈先降后升的趨勢(shì)，起身期活性最強(qiáng)，隨生育進(jìn)程推進(jìn)，其酶活性降低，至3月18或者23日降至最低，然后又逐漸上升。蘭考矮早八主莖與分蘗葉片的GS活性差異較大，進(jìn)入拔節(jié)期主莖的GS活性增強(qiáng)，后期的上升速率也較快，說(shuō)明蘭考矮早八存在較強(qiáng)的主莖優(yōu)勢(shì)。豫麥49-198主莖與分蘗的GS活性差異較小。密度對(duì)葉片GS活性的影響較大，隨著密度的增大，起身期各單莖葉片GS活性依次變小，主莖與分蘗的差異變大。兩種穗型冬小麥品

13、種15N同化物分配比例均存在較強(qiáng)的主莖優(yōu)勢(shì)，且蘭考矮早八強(qiáng)于豫麥49-198；拔節(jié)期蘭考矮早八第二蘗15N同化物的分配比例遠(yuǎn)小于豫麥49-198，這是其成穗率較低的原因之一。 9、對(duì)兩種穗型冬小麥品種分蘗節(jié)可溶性總糖含量及糖氮比值與分蘗成穗率的相關(guān)分析可以看出，小麥的分蘗成穗率與其拔節(jié)前期分蘗節(jié)可溶性總糖含量及糖氮比值呈極顯著正相關(guān)，因此，在保障小麥拔節(jié)期氮素營(yíng)養(yǎng)的同時(shí)，適當(dāng)改善莖蘗的光合性能，提高分蘗節(jié)可溶性總糖含量及其糖氮比