不同株型玉米在不同海拔地区籽粒产量、品质差异及其生理机理研究

摘要

本研究以紧凑型玉米郑单958、半紧凑型玉米东单60、平展型玉米长玉13三个不同株型玉米品种为供试材料，分别种植在重庆市低海拔北碚区磨滩(220m)、中海拔沙坪坝区左家湾(530m)和高海拔丰都县厂天镇(1300m)三个不同海拔高度地区。从抽雄期开始，每隔10天取材一次，研究叶片、叶鞘、茎秆以及后期果穗和苞叶等器官的干物质动态积累，测定功能叶片和籽粒中蔗糖含量以及功能叶片中蔗糖代谢酶活性，并结合产量差异分析以及蛋白质、脂肪、淀粉含量等品质差异分析，探究重庆不同海拔地区不同株型玉米产量与品质形成机理。主要研究结果如下： ①海拔对玉米的生物学干重影响显著，随着海拔高度的升高，不同株型玉米的生物学干重均提高，即：高海拔(丰都)＞中海拔(沙坪坝)＞低海拔(北碚)，且高海拔地区生物学干重显著高于中海拔和低海拔。 ②不同株型玉米品种的产量差异为极显著，半紧凑型玉米东单60的产量极显著高于紧凑型玉米郑单958和平展型玉米长玉13，产量由高到低依次是：半紧凑型(东单60)＞平展型(长玉13)＞紧凑型(郑单958)。 ③海拔对玉米蛋白质和淀粉含量影响均为极显著，三个不同株型品种在不同海拔地区蛋白质含量均表现一致性，即：低海拔(北碚)＞中海拔(沙坪坝)＞高海拔(丰都)；淀粉含量变化却恰好相反，即：高海拔(丰都)＞中海拔(沙坪坝)＞低海拔(北碚)。而脂肪的含量受品种与地区互作影响为极显著，如：紧凑型玉米郑单958在低海拔地区脂肪含量显著高于中海拔和高海拔地区，相反，平展型玉米长玉13则在高海拔地区脂肪含量极显著高于低海拔和中海拔地区。 ④低海拔地区，不同株型玉米从抽雄期至完熟期，功能叶片中的磷酸蔗糖合成酶和蔗糖合成酶活性均呈单峰曲线变化，磷酸蔗糖合成酶和蔗糖合成酶均影响着叶片中蔗糖的合成，使功能叶片中的蔗糖含量也呈单峰曲线变化。但不同品种之间又有一定的差异，紧凑型玉米郑单958灌浆后期，磷酸蔗糖合成酶和蔗糖合成酶活性降低较快，相应的蔗糖含量也降低，导致叶片蔗糖供应不足，为源限制类型：而平展型玉米长玉13籽粒中蔗糖含量持续增高，表明在其籽粒中，蔗糖向淀粉的转化效率较低，从而阻碍了玉米籽粒的干物质积累，属于库限制类型。 ⑤产量受基因型影响较大，在此基础之上，产量的形成规律为，源强是高产的必要前提，是主导因素，库随源的变化而变化，但库对源又有一定的反馈作用。因此，源库不平衡是绝对的，平衡是相对的。而品质形成受基因型、环境因素以及二者互作影响较大。

目录

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声明

第1章文献综述

1.1我国玉米的产区

1.1.1北方春播玉米区

1.1.2黄淮平原春、夏播玉米区

1.1.3西南山地玉米区

1.1.4南方丘陵玉米区

1.1.5西北灌溉玉米区

1.1.6青藏高原玉米区

1.2作物生产理论

1.3光合作用与作物产量

1.4玉米株型和种植特点

第2章绪论

2.1研究目的与意义

2.2研究内容

2.2.1不同株型玉米在重庆不同海拔高度地区生物学干重形成规律的研究

2.2.2不同株型玉米在重庆不同海拔高度地区籽粒产量与品质差异分析

2.2.3不同株型玉米植株性状研究

2.2.4不同株型玉米的源库关系的研究

2.3技术路线

第3章材料与方法

3.1试验材料

3.2试验设计

3.3性状测定

3.3.1干物质测定

3.3.2植株性状测定

3.3.3产最与品质测定

3.3.4蔗糖含量测定

3.3.5叶片蔗糖合成酶、磷酸蔗糖合成酶活性测定

3.4数据分析

第4章结果与分析

4.1海拔高度对不同株型玉米生物学干重及其积累动态的影响

4.1.1对生物学干重的影响

4.1.2不同株型玉米品种在不同海拔地区生物学干重积累动态

4.1.3同一株型玉米在不同海拔生物学干重积累动态

4.2海拔高度对不同株型玉米籽粒产量的影响

4.3海拔高度对不同株型玉米籽粒品质的影响

4.4海拔高度对不同株型玉米植株性状的影响

4.5不同株型玉米品种光合特性的分析

4.6不同株型玉米品种生理特性的分析

4.6.1不同株型玉米功能叶片中蔗糖含量的变化

4.6.2不同株型玉米功能叶片中酶活性变化

4.6.3不同株型玉米籽粒中蔗糖含量的变化

第5章结论与讨论

5.1研究的主要结论

5.2讨论

5.2.1源库平衡关系

5.2.2玉米籽粒的产量与品质

5.2.3玉米籽粒产量与品质形成机理

5.3展望

参考文献

致谢