不同光照条件对超高产小麦叶片光合特性的影响

摘要

本文以超高产小麦新品系01-35和鲁麦14(L-14)为实验材料，通过测定叶绿素荧光参数、气体交换参数、旗叶可溶性糖、淀粉含量和各器官干重等，研究了遮阴对两基因型小麦的光合速率，荧光特性，PS II功能，热耗散及光合同化产物转运与分配的影响，以及遮阴解除后强光对其光合机构的影响，探索超高产小麦对环境光强变化的适应机制。主要结果如下： 1、遮阴处理后，01-35和L-14的Pn显著下降，LCP、LSP、AOY、CE也出现了不同程度的降低，光合能力下降，但01-35在自然光和遮阴下的Pn均高于L-14，表明01-35在遮阴下仍具有较强的光合能力。 2、遮阴处理后，01-35和L-14的旗叶叶绿素a、b含量提高，特别是叶绿素b含量明显增加，a/b值下降，提高了小麦叶片对弱光的吸收能力。01-35叶绿素总含量增加幅度显著大于L-14，表明01-35对遮阴的适应能力较强。 3、遮阴处理后，01-35和L-14旗叶可溶性糖含量大幅降低，籽粒灌浆速率和粒重大幅下降，但遮阴前后01-35旗叶可溶性糖、淀粉含量均显著低于L-14，且遮阴后01-35茎杆同化物输出比例明显增加，表明01-35具有较强的同化物转运输出能力。 4、遮阴15天后，01-35的光合诱导过程发生了明显变化，Pn、Gs、rETR达到最大值所需时间明显延长，NPQ较低且启动速度较慢，导致其过剩光能增加。另外，遮阴叶片的ФPS II随光强的增加下降幅度较大，NPQ随光强的升高上升幅度较小，导致强光下遮阴叶片的过剩光能增加，容易发生光抑制。 5、弱光处理3h后，01-35遮阴叶片的快速光曲线初始斜率(α)、曲线下降部分的斜率(β)、最大相对电子传递速率(rETRmax)、半饱和光强(Ek)均略高于自然光下生长的叶片，但两者之间差异不明显。强光处理3h后，遮阴叶片的β、rETRmax、Ek和NPQ均显著低于自然光下生长的叶片，说明其光能利用能力和过剩光能耗散能力较弱。 6、强光胁迫下，01-35和L-14遮阴叶片的Fv/Fm和PIabs均显著下降，但01-35下降幅度较小，表明01-35受光抑制程度较轻。01-35 Wk的升高幅度与RC/CS和ψo的下降幅度显著小于L-14，表明01-35的PS II受体侧、供体侧和反应中心具有较好的稳定性。遮阴叶片经强光处理后01-35比L-14有更多的能量用于电子传递，单位面积的光合活性受伤害程度较轻。说明01-35在遮阴后其光合机构对强光具有较好的耐受性。

目录

论文说明：英文缩写符号及中英文对照表

声明

1.引言

1.1遮阴对作物形态特征及产量和品质的影响

1.2光合同化产物的转运分配与作物产量的关系

1.3光合机构对环境光强变化的适应

1.4植物对强光胁迫的防御机制

1.5本研究的目的和意义

2材料与方法

2.1试验材料与种植

2.2材料处理及取样

2.2.1遮阴处理

2.2.2短时间强光和弱光处理

2.2.3光抑制处理

2.3测定指标及方法

2.3.1小麦不同器官干重的测定

2.3.2旗叶可溶性糖和淀粉含量的测定

2.3.3叶绿体色素含量的测定

2.3.4光合速率及相关参数的测定

2.3.5叶绿素荧光参数的测定

2.3.6快速光曲线(RLC)的测定

2.3.7 RLC曲线拟合

2.3.8快速叶绿素荧光诱导动力学曲线的测定及OJIP分析

2.3.9数据处理

2.4荧光参数所代表的生物学意义

2.4.1调制式荧光仪测定的荧光参数定义及生物学意义

2.4.2快速荧光诱导曲线参数定义及生物学意义

3结果与分析

3.1遮阴对两个基因型小麦生育后期旗叶光合气体交换参数的影响

3.2遮阴对两个基因型小麦生育后期光合同化产物合成与分配的影响

3.3遮阴处理对两个基因型小麦生育后期旗叶光合机构的影响

3.3.1遮阴处理对两个基因型小麦旗叶叶绿素含量的影响

3.3.2遮阴处理对两个基因型小麦旗叶光合参数的影响

3.4遮阴处理对小麦叶片光合特性与荧光参数的影响

3.4.1遮阴与自然光下生长的小麦叶片光合速率对不同光强的响应

3.4.2遮阴与自然光下生长的小麦叶片光合速率对CO2的响应

3.4.3遮阴与自然光下生长的小麦叶片的光合诱导过程

3.4.4遮阴与自然光下生长的小麦叶片叶绿素荧光淬灭诱导过程

3.4.5遮阴与自然光下生长的小麦叶片光化学效率及能量耗散对光强的响应

3.5遮阴处理后小麦叶片快速光曲线对不同光强的响应

3.6强光处理对遮阴小麦旗叶PS Ⅱ功能的影响

3.6.1强光处理对两个基因型小麦PS Ⅱ整体活性的影响

3.6.2强光处理对两个基因型小麦PS Ⅱ受体侧、供体侧和反应中心的影响

4讨论

5结论

参考文献

致谢

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