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花后高温对持绿型小麦叶片衰老及籽粒淀粉合成相关酶的影响

石慧清, 龚月桦, 张东武

植物生态学报 2011, 35 (7): 769-778. DOI: 10.3724/SP.J.1258.2011.00769

摘要（2475）

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试验选用持绿型冬小麦(Triticum aestivum) ‘豫麦66’ (‘Ym66’)和‘潍麦8号’ (‘Wm8’)为研究材料, 以当地生产上起主导作用的冬小麦品种‘小偃22’ (‘XY22’)和‘小偃6号’ (‘XY6’)为对照。花后用塑料薄膜搭建成增温棚进行高温处理, 测定各品种绿叶数目、叶绿素和丙二醛(MDA)含量及叶片细胞膜透性, 并研究籽粒灌浆成熟期高温对持绿型小麦籽粒淀粉合成相关酶及粒重的影响。结果表明, 高温处理后, 各品种的绿叶数目和叶绿素含量都减少, MDA含量和膜透性都增加, 说明高温加速了小麦叶片衰老。同时, 各品种籽粒中与淀粉合成相关的酶(蔗糖合成酶(SS)和腺苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶(AGPP)、可溶性淀粉合酶(SSS))活性都低于正常生长下的籽粒中的酶活性, 其中高温对籽粒SS和AGPP活性的影响不显著,而对籽粒SSS活性的影响显著(p = 0.015)。品种间比较, 持绿型小麦在两种处理下, 都表现出较多的绿叶数目和较高的叶绿素含量; 且3种与淀粉合成相关的酶活性也都高于非持绿型小麦, 说明持绿型小麦酶活性受高温抑制程度较小。相关性分析表明, 所有品种籽粒SS、AGPP、SSS活性都与籽粒灌浆速率成极显著的正相关(相关系数r分别为0.905、0.419和0.801)。因而, 持绿型小麦不仅具有较好的持绿特性, 而且籽粒中与淀粉合成相关的3种酶活性都较高, 这有利于其籽粒淀粉的合成, 从而增加籽粒产量。

品种 Variety	处理 Treatment	株高 Spike high (cm)	穗长 Ear length (cm)	分糵数Tillering number (个)	穗粒重 Grain weight/ Spike (g)	千粒重 1 000-grain weight (g)	生物学产量 Biological yield (kg·m^-2)	经济学产量Economic yield (kg·m^-2)	收获指数 Harvest index (%)
‘Ym66’	CK	74.23^a	15.95^a	1.78^a	3.11^A	46.49^A	2.44^a	0.64^a	34.59^A
‘Ym66’	HT	74.11^a	15.64^a	1.80^a	2.81^B	41.83^B	2.09^a	0.55^a	32.48^B
‘Wm8’	CK	76.13^a	14.73^a	2.25^a	3.08^A	48.98^A	2.56^a	0.73^a	35.03^A
‘Wm8’	HT	75.86^a	14.53^a	2.31^a	2.73^B	44.28^B	2.25^a	0.69^a	32.25^B
‘XY6’	CK	82.13^A	10.81^a	3.38^a	2.09^A	39.90^A	2.08^a	0.74^a	40.89^a
‘XY6’	HT	78.87^B	10.47^a	3.50^a	1.66^B	32.14^B	1.56^b	0.53^b	40.17^b
‘XY22’	CK	78.83^A	9.95^a	2.84^a	2.17^A	39.95^A	1.92^a	0.79^A	32.94^a
‘XY22’	HT	75.48^B	9.60^b	2.90^a	1.74^B	32.79^B	1.43^b	0.56^B	34.20^a

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表1 高温对不同小麦品种产量和产量相关因素的影响

正文中引用本图/表的段落

从表1看出, 持绿型小麦的穗长、穗粒重、千粒重和总生物量都大于非持绿型小麦, 表明其同化能力强, 具有明显的增产优势。同一品种不同处理间用t检验比较发现, 非持绿型小麦‘XY22’和‘XY6’的株高和经济学产量表现出极显著的差异性; 穗长和生物学产量也表现出显著的差异性。而持绿型小麦‘Ym66’和‘Wm8’的株高、穗长、生物学产量和经济学产量的差异都不显著。所有品种的穗粒重和千粒重都表现出极显著的差异性, 说明高温对冬小麦产量影响较大。高温处理下, 持绿型小麦‘Ym66’和‘Wm8’的千粒重分别下降10.02%和9.3%; 非持绿型小麦‘XY22’和‘XY6’的千粒重分别下降17.92%和19.45%, 说明持绿型小麦产量受高温影响较小。持绿品种的生物学产量较高, 表明其同化能力强; 收获指数较低, 说明其籽粒成熟时仍有大量同化物未运输到籽粒, 这有待进一步研究探讨。

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