花后弱光對(duì)小麥產(chǎn)量、淀粉品質(zhì)及其形成的影響.pdf

1、本試驗(yàn)于2005～2006年在山東農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)試驗(yàn)站進(jìn)行。試驗(yàn)選用濟(jì)麥20(JM20)和山農(nóng)1391(SNl391)兩小麥品種，在小麥開(kāi)花后不同時(shí)期，即灌漿前期(花后6～9d、S1)、中期(花后16～19d、S2)、后期(花后26～29d、S3)，于大田條件下利用透光率為10％黑色遮蔭網(wǎng)模擬弱光照天氣，研究弱光對(duì)小麥產(chǎn)量及淀粉品質(zhì)形成的影響及其生理生化機(jī)制，主要研究結(jié)果如下： 1．花后弱光對(duì)小麥產(chǎn)量及淀粉品質(zhì)的影響灌漿期弱光顯著

2、降低小麥產(chǎn)量，兩品種對(duì)花后不同時(shí)期弱光的反應(yīng)不同，濟(jì)麥20各處理產(chǎn)量變化趨勢(shì)為：CK>S3>S1>S2，山農(nóng)1391各處理產(chǎn)量變化趨勢(shì)為：CK>S1>S2>S3，說(shuō)明不同品種對(duì)花后不同時(shí)期弱光的敏感時(shí)期不同。弱光對(duì)濟(jì)麥20產(chǎn)量的降幅較山農(nóng)1391大。 花后弱光顯著降低小麥籽粒重，不同灌漿期弱光對(duì)籽粒重的影響不同，灌漿前期弱光由于減少了穗粒數(shù)，確切的說(shuō)是降低了上位粒數(shù)，而使對(duì)籽粒重的降幅相對(duì)較小。弱光對(duì)小麥下位籽粒重的降幅大于上位

3、籽粒重。用Logistic方程可擬合各處理籽粒增重進(jìn)程，并由小麥下、上位籽粒重與其積累特征參數(shù)的相關(guān)性分析可知，花后弱光使小麥品種籽粒重的降低，主要是由弱光處理籽粒平均灌漿速率和漸增期灌漿速率顯著低于對(duì)照造成的，而灌漿持續(xù)期長(zhǎng)短和最大灌漿速率出現(xiàn)時(shí)間對(duì)其影響較小。 弱光顯著降低小麥籽粒容重和面粉膨脹勢(shì)，同時(shí)增加了降落值(除S1處理)。除灌漿后期弱光處理的峰值黏度、低谷黏度和最終黏度較對(duì)照略有增加外，灌漿前、中期弱光顯著降低小麥的

4、峰值黏度、低谷黏度和最終黏度。總之，小麥花后弱光不利于籽粒淀粉品質(zhì)的提高。 2．花后弱光對(duì)小麥淀粉及其組分含量的影響弱光顯著降低小麥成熟期總淀粉、支鏈淀粉含量，提高籽粒直鏈淀粉含量，進(jìn)而提高了直／支鏈淀粉比例。弱光降低總淀粉、直鏈淀粉及支鏈淀粉積累量。弱光處理小麥總淀粉積累量的降低主要由支鏈淀粉積累降低造成的。較之于支鏈淀粉積累量，弱光對(duì)直鏈淀粉積累量的降幅較小。對(duì)照、S1、S2、S3處理A型淀粉粒數(shù)目分別為56％、61.76％

5、、71.1％、66.61％(濟(jì)麥20)和63.3％、63.7％、69.79％、73.46％(山農(nóng)1391)，B型淀粉粒數(shù)目分別為44％、38.24％、28.9％、33.39％(濟(jì)麥20)和36.7％、36.3％、30.21％、26.54％(山農(nóng)1391)。即弱光提高了小麥A型淀粉粒比例，降低了小麥B型淀粉粒比例。這也與弱光顯著降低了小麥成熟期籽粒支鏈淀粉含量，提高籽粒直鏈淀粉含量相一致。 本試驗(yàn)用Logistic方程擬合各處理籽

6、粒淀粉積累進(jìn)程，并通過(guò)對(duì)小麥籽粒淀粉最終積累量與其積累特征參數(shù)的相關(guān)性分析可知，小麥花后弱光對(duì)籽粒淀粉及其組分積累量的影響，主要是通過(guò)影響其相應(yīng)積累速率與漸增期積累速率造成的，而與其積累持續(xù)期的長(zhǎng)短關(guān)系較小。 3．花后弱光對(duì)小麥光合特性的影響弱光后，除葉綠素b與對(duì)照無(wú)顯著差異外，葉綠素a和類胡蘿卜素含量降低，葉綠素b/a比值升高，即對(duì)葉綠素a的影響大于葉綠素b。氣孔限制是濟(jì)麥20S2處理旗葉凈光合速率降低的主要原因。濟(jì)麥20S1

7、、S3和山農(nóng)1391S1、S2、S3處理光合速率的降低，不是氣孔限制，而是非氣孔因素造成的。弱光解除后，S1、S2處理旗葉凈光合速率和葉綠體色素含量可恢復(fù)至對(duì)照水平。 4．花后弱光對(duì)小麥淀粉形成的影響S1處理在弱光處理后，旗葉蔗糖和可溶性總糖含量顯著高于對(duì)照，這可能是灌漿前期弱光不利于小麥旗葉蔗糖和可溶性總糖的轉(zhuǎn)運(yùn)，進(jìn)而造成旗葉糖的積累；脅迫解除后，旗葉糖含量低于對(duì)照。S2、S3處理在弱光處理后及脅迫解除后，旗葉蔗糖和可溶性總糖

8、含量顯著低于對(duì)照，說(shuō)明弱光不利于小麥蔗糖和可溶性總糖的合成。 弱光之后，弱光處理莖鞘、穎殼等貯存器官蔗糖及可溶性總糖含量均顯著低于對(duì)照；花后35d，S1、S2弱光處理莖鞘蔗糖及可溶性總糖含量均顯著高于對(duì)照。說(shuō)明，弱光嚴(yán)重抑制了貯存器官中糖的積累，亦不利于灌漿后期小麥貯存器官的糖向籽粒的轉(zhuǎn)運(yùn)。 花后不同時(shí)期弱光對(duì)籽粒蔗糖含量的影響不同，S1處理在弱光處理之后，籽粒蔗糖含量顯著低于對(duì)照，這可能是灌漿前期弱光后小麥向籽粒供應(yīng)蔗

9、糖的能力較低：S2、S3處理在弱光之后，籽粒蔗糖含量顯著高于對(duì)照。在花后35d，弱光處理籽粒蔗糖含量均高于對(duì)照。可見(jiàn)，灌漿末期弱光處理小麥籽粒將蔗糖轉(zhuǎn)換為淀粉的能力較低。 花后弱光顯著降低小麥旗葉SPS活性和籽粒SS活性，說(shuō)明弱光不利于小麥旗葉蔗糖的合成及籽粒蔗糖的降解?；ê蟛煌瑫r(shí)期即灌漿前、中及后期弱光條件下，AGPase活性顯著降低，說(shuō)明弱光顯著降低籽粒ADPG的供應(yīng)水平，不利于淀粉的合成。弱光后，S1處理籽粒GBSS活性高

10、于或不低于對(duì)照，SSS活性低于對(duì)照；弱光后，S1處理GBSS、SSS活性均顯著高于對(duì)照。弱光及脅迫解除后，S2、S3處理籽粒GBSS、SSS活性均顯著低于對(duì)照：說(shuō)明小麥淀粉合成酶活性的高低并不影響S1處理(尤其是灌漿中后期)淀粉的積累，但制約S2、S3處理淀粉的積累。結(jié)合籽粒糖含量可見(jiàn)，S1處理較低的淀粉積累量主要是由淀粉合成底物的供應(yīng)水平較低造成的，而S2、S3處理淀粉積累除受淀粉合成底物的供應(yīng)水平影響外，同時(shí)受淀粉合成酶活性高低的影