黑粒小麦的生长和光合特性及其与产量之间关系的研究

摘要

小麦是世界上主要粮食作物之一，近年来培育出的黑粒小麦有着较高的营养价值，是一种非常重要的黑色健康食品。随着经济的不断发展，人们对健康的关注越来越大，因此对黑粒小麦的需求量也越来越大，但黑粒小麦的产量一般比普通白粒小麦要低，其产量远远不能满足社会日益增长的需求，因此对黑粒小麦的产量水平及其形成因素进行研究分析具有重要意义。本研究以3个普通白粒小麦(绵阳26、MY05Z-13和MY05Z-19)为对照，对5个黑粒小麦新品系(YZ76-4-1、YZ76-4-3、YZ-2、YZ-3和YZ24-2)在重庆北碚西南大学试验农场进行了两年的产量比较试验，并对其生长动态、根系活力、光合生理特性、荧光动力学特性、抗穗发芽性等进行了比较研究，分析黑粒小麦的生长和光合特性与产量之间的关系，主要结果如下：
　　 1.参试的5个黑粒小麦品系与白粒小麦绵阳26和MY05Z-13之间的单位面积有效穗数、产量及穗粒数有极显著差异，黑粒小麦明显较低；黑粒小麦的千粒重高于白粒小麦，其差异达到极显著水平；穗长差异不显著。相关分析结果表明，有效穗数和穗粒数与产量呈显著正相关，千粒重与穗粒数呈显著负相关。
　　 2.在抽穗、开花和灌浆三个时期，黑粒小麦的根系比白粒小麦短而粗，其差异达极显著水平；黑粒小麦比3个白粒小麦的根系密度要小。从抽穗期到灌浆期，除了白粒小麦MY05Z-13和MY05Z-19两份材料的根系活力一直在提高外，其他材料的根系活力明显下降，并且黑粒小麦下降幅度较大。相关分析结果表明，有效穗数与灌浆期根系活力呈显著正相关，抽穗期和灌浆期根长都与产量呈显著正相关。
　　 3.黑粒小麦的叶面积整体水平都低于白粒小麦，灌浆期白粒小麦与所有黑粒小麦品种间的叶面积差异达极显著水平，而比叶面积差异不显著；黑粒小麦与白粒小麦绵阳26的幼穗干重和鲜重呈现极显著差异；黑粒小麦YZ76-4-3和白粒小麦品种MY05Z-19间的叶绿素a、b和类胡萝卜素含量在灌浆期的差异达显著水平，其它品种间的光合色素含量差异不显著；相关分析结果表明，在抽穗后期，叶片胞间CO2浓度(Ci)、水分利用率(WUE)与产量性状单位面积穗数分别表现为显著负相关和显著正相关，比叶面积与穗数和穗粒数达到极显著正相关水平，叶绿素与胡萝卜素比值(Chl/CRA)与穗数、穗粒数及千粒重也都呈极显著相关。在灌浆期，光合指标气孔导度(Gs)分别与穗粒数和产量呈极显著正相关和显著正相关，穗干重与穗数和穗粒数呈极显著相关，叶面积与穗数和千粒重呈显著相关，与穗粒数呈极显著相关，叶绿素a、b比值(Chla/b)与穗数和穗粒数呈极显著相关，与千粒重呈显著相关，Chl/CRA与穗粒数呈显著负相关。
　　 4.8份小麦的初始荧光差异不显著。抽穗期，所有材料的最大光化学效率均较大，随后逐渐下降，灌浆期下降幅度较大。抽穗期，黑粒小麦YZ-2与白粒小麦品种MY05Z-13和绵阳26的最大光化学效率存在极显著差异，最大光化学效率与穗粒数呈显著负相关；灌浆期，黑粒小麦YZ-3、YZ-2和白粒小麦绵阳26的最大光化学效率差异分别呈极显著和显著水平。
　　 5.抗穗发芽鉴定结果表明，黑粒小麦的抗发芽能力显著高于白粒小麦。黑粒小麦76的穗发芽率及发芽指数始终处于较低水平，与其他材料存在极显著差异；漯珍1号的发芽率也较低。不同品种间的发芽指数差异较大，黑粒小麦发芽指数较低，白粒小麦的发芽指数较高。聚类分析结果表明，抗穗发芽性最强的黑粒小麦76被单独分为一类。

目录

文摘

英文文摘

声明

第1章 文献综述

1.1黑粒小麦育种研究进展

1.2黑粒小麦营养特性的研究

1.3小麦根系生理与产量形成研究进展

1.4小麦光合生理与产量形成研究进展

1.5小麦抗穗发芽研究进展

第2章 引 言

第3章 材料与方法

3.1试验材料

3.2根系指标测定方法

3.3小麦植株光合色素和生长特征测定方法

3.4光合能力的测定

3.5小麦抗穗发芽指标测定

3.6产量指标测定

第4章 结果与分析

4.1黑粒小麦与白粒小麦的产量比较分析

4.2黑粒小麦与白粒小麦的根系特性比较及其与产量因素的相关性分析

4.3黑粒小麦与白粒小麦的生长动态、光合生理特性比较及其与产量因素的相关性分析

4.4黑粒小麦与白粒小麦的叶绿素荧光动力学参数比较及其与产量因素的相关性分析

4.5黑粒小麦与白粒小麦的抗穗发芽性比较分析

第5章 结论与讨论

5.1讨论

5.2结论

参考文献

致 谢

研究生期间发表论文及参加研究项目