花后不同酸度酸雨对小麦生长及生理代谢的影响

摘要

我国是酸雨重灾区之一，不仅酸雨区面积大，而且降水酸化率也高。我国酸雨区主要分布在长江以南的广大地区，南方大多数城市和地区普遍出现酸雨。小麦是我国重要的粮食作物，在我国南方地区，冬小麦种植广泛，小麦产量的高低直接影响到我国的粮食安全。小麦开花期至灌浆成熟期是对逆境敏感的时期，同时也是决定小麦产量和品质的关键时期。本文以对酸雨敏感程度不同的两个品种小麦(汶农17和扬麦15)为试验材料，通过盆栽试验研究开花后不同酸度酸雨胁迫对小麦抗氧化系统、碳、氮、硫代谢及产量和品质的影响，以期阐明酸雨对小麦胁迫内在作用机制的差别，为小麦抗酸雨栽培和品种的选育提供参考依据和技术支持。主要试验结果如下:
　　1.酸雨降低了叶片光合作用和叶绿素含量，且对叶绿素a的影响更大。酸雨降低两个品种小麦的叶、茎鞘、穗的生物量，提高花前贮藏物质运转量和运转率，降低花前贮藏氮素向籽粒中的运转。酸雨降低两个品种小麦籽粒产量，显著降低汶农17穗粒数和千粒重，降低扬麦15穗粒数。不同品种比较，酸雨对汶农17的影响大于扬麦15。随着酸度的增加，对以上指标的影响越大。
　　2.酸雨抑制了叶片超氧化物歧化酶活性，灌浆后期提高了叶片过氧化物酶、抗坏血酸过氧化物酶活性，提高了扬麦15叶片过氧化氢酶活性。酸雨降低了叶片抗坏血酸、谷胱甘肽和类胡萝卜素含量。酸雨胁迫使活性氧的产生速度显著加快，丙二醛含量上升，膜脂过氧化显著增强，对植物体产生严重伤害。酸度越高对抗氧化系统损伤越大，酸雨处理对汶农17抗氧化系统的影响大于扬麦15。
　　3.酸雨降低了叶片中可溶性总糖和蔗糖含量，提高了灌浆后期茎鞘中可溶性总糖和蔗糖含量。酸雨降低叶片磷酸蔗糖合成酶活性，降低籽粒中蔗糖合成酶和腺苷二磷酸焦磷酸化酶活性，减少籽粒中蔗糖含量。酸雨胁迫降低了两个品种小麦籽粒淀粉含量，降低支链淀粉含量和支/直比。酸雨对汶农17碳代谢的不利影响大于扬麦15，酸度越高对小麦影响越大。酸雨降低叶片可溶性蛋白含量，提高了两个品种小麦灌浆中后期籽粒游离氨基酸含量，提高了成熟期籽粒蛋白质含量。酸雨抑制叶片硝酸还原酶活性，降低了汶农17叶片谷氨酰胺合成酶活性，但提高了扬麦15叶片谷氨酰胺合成酶活性。和汶农17相比，酸雨较大幅度提高扬麦15氮代谢，酸度越高对氮代谢影响越大。酸雨影响了蛋白质组分，提高了籽粒中清蛋白和球蛋白含量，增加了谷蛋白和醇溶蛋白含量以及谷/醇比。酸雨提高扬麦15蛋白质产量，pH2.5酸雨使汶农17蛋白质产量下降。酸雨提高两个品种小麦籽粒中必需氨基酸含量和二硫键含量，提高扬麦15籽粒含硫氨基酸和叶片硫代谢关键酶(SAT和OAS-TL)活性，但酸雨对汶农17硫代谢关键酶活性以及籽粒含硫氨基酸含量影响较小。酸雨提高两个品种小麦营养品质，随着酸度的增加，提高的幅度越大。酸雨提高汶农17加工品质，但给扬麦15加工品质带来不利影响。

目录

声明

摘要

第一章 文献综述

1 酸雨研究概述

2 酸雨对植物的影响

2．1 酸雨对植物形态结构的影响

2．2 酸雨对植物生理生化影响

2．3 酸雨对植物产量品质的影响

3 本文研究目的及意义

参考文献

第二章 不同酸度酸雨对小麦抗氧化系统的影响

1 材料与方法

1．1 试验材料

1．2 酸雨配置

1．3 试验设计

1．4 测定项目与方法

1．5 数据处理

2 结果与分析

2．1 酸雨对小麦叶片活性氧产生的影响

2．2 酸雨对小麦叶片抗氧化剂含量的影响

2．3 酸雨对小麦叶片抗氧化酶活性的影响

2．4 酸雨对小麦叶片膜脂过氧化程度的影响

3 讨论

参考文献

第三章 不同酸度酸雨对小麦碳氮硫代谢影响

1 材料与方法

1．1 试验材料

1．2 酸雨配置

1．3 试验设计

1．4 测定项目与方法

1．5 数据处理

2 结果与分析

2．1 酸雨对小麦叶片叶绿素含量及光合速率的影响

2．2 酸雨对小麦碳代谢过程的影响

2．3 酸雨对小麦氮代谢过程的影响

2．4 酸雨对小麦硫素代谢的影响

3 讨论

参考文献

第四章 不同酸度酸雨对小麦干物质积累和产量品质的影响

1 材料与方法

1．1 试验材料

1．2 模拟酸雨配置

1．3 试验设计

1．4 测定项目与方法

1．5 数据处理

2 结果与分析

2．1 酸雨对小麦生物量的影响

2．2 酸雨对小麦产量及其构成因素的影响

2．3 酸雨对小麦品质的影响

3 讨论

参考文献

第五章 综合讨论与结论

1 讨论

1．1 酸雨对小麦叶片光合特性和地上部干物质积累的影响

1．2 酸雨对小麦抗氧化系统的影响

1．3 酸雨对小麦碳氮硫代谢的影响

1．4 酸雨对小麦产量品质的影响

2 结论

3 本文创新之处

4 未来需要进一步研究的问题

参考文献

致谢

攻读学位期间发表的学术论文