结实期弱光胁迫影响玉米产量的生理机制研究

发布时间：2020-10-10 04:10

　　以四个普通玉米品种郑单958、江玉877、苏玉29和苏玉30为材料,研究结实期不同程度弱光胁迫(中度:遮光30%,重度:遮光50%,田间自然光照为对照)对产量,干物质积累与转运,叶片衰老及籽粒灌浆的影响。主要结论如下:1产量和干物质积累与转运结实期弱光胁迫显著降低了每穗粒数、千粒重和产量。籽粒产量郑单958、江玉877、苏玉29和苏玉30中度弱光胁迫和重度弱光胁迫下分别下降了 52.1%、72.2%;52.3%、69.4%;48.1%、69.0%;37.4%、67.8%。苏玉30中度及重度弱光胁迫下产量下降均最小。相关分析表明,弱光胁迫下产量降低主要是由穗粒数减少所致,其次是粒重降低。结实期弱光胁迫下植株花后干物质及氮素积累量降低,重度弱光胁迫下降幅大于中度弱光胁迫,虽然植株茎鞘、叶片花后干物质转运量增加,但仍不能满足籽粒需求,导致产量降低。2叶片衰老特性结实弱光胁迫下叶片SPAD值、叶绿素含量、类胡萝卜素含量、含水率、可溶性蛋白含量减少,叶片氮代谢酶(NR、GS、GOGAT)活性、光合酶(PEPCase、RuBPCase)活性和抗氧化酶(SOD、POD、CAT、APX)活性降低。叶片中MDA和ROS含量弱光胁迫下积累更多。叶片IAA含量降低,ABA含量升高。这种变化导致叶片光合速率、蒸腾速率、气孔导度、Fv/Fo、Fv/Fm下降,叶片衰老加快,且在重度弱光胁迫下影响加剧。3籽粒灌浆随着灌浆进程推进,籽粒中淀粉含量不断升高、可溶性糖和蛋白质含量不断下降。结实期弱光胁迫显著降低籽粒中淀粉和直链淀粉含量,提高可溶性糖和蛋白质相对含量,且重度弱光胁迫下变幅更为明显。结实期弱光胁迫降低了籽粒SPS、SS(合成及分解方向),淀粉合成酶(ADPG、SSS、DBE),蛋白合成酶(GS、GOGAT)活性,且重度弱光胁迫下降幅更为显著,SBE活性在弱光胁迫下得到提高。结实期弱光胁迫下籽粒中IAA、GA3、Z+ZR含量降低。籽粒中ABA含量在弱光胁迫下提高,重度弱光胁迫上升幅度更大。总体上,结实期弱光胁迫降低淀粉、蛋白和蔗糖代谢相关酶活性,同时破坏内源激素平衡,引起籽粒组分含量发生变化,淀粉积累受抑,导致籽粒干重、鲜重、体积变小,且重度弱光胁迫下降幅更为显著。
【学位单位】：扬州大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：S513
【部分图文】：

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ＳＹ２９：苏玉２９、ＳＹ３０：苏玉３０。下同逡逑图１结实期弱光胁迫对玉米产量及构成因素的影响逡逑由图１可知，结实期弱光胁迫对玉米每穗粒数、千粒重及产量有显著影响。随着弱光逡逑胁迫程度加重，每穗粒数显著降低，ＳＳ处理下降幅最大。粒重不同弱光胁迫程度下存在显逡逑著差异（除ＪＹ８７７在２０１６年度、ＺＤ９５８与ＳＹ３０在２０１７年度的ＭＳ与ＳＳ处理）。每穗粒数逡逑和千粒重受年度、处理、品种及其互作的影响显著（见表２）。对产量构成因素相关分析逡逑表明（见表３），弱光胁迫下每穗粒数对产量的影响更大。综合两年数据，ＺＤ９５８的ＭＳ逡逑

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结实期弱光胁迫对叶片SPAD值的影响

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图３结实期弱光胁迫对叶片Ｃｈｌａ＋ｂ含量的影响逡逑结实期弱光胁迫对叶片ｃｈｌａ＋ｂ的含量有显著影响，Ｔ１变化趋势与叶片ＳＰＡＤ值相似（见逡逑图３邋）。ＺＤ９５８的ＭＳ与ＳＳ邋１０－２０ＤＡＰ无显著差异，ＪＹ８７７各个处理在灌浆１０ＤＡＰ时尤显逡逑著差异，年度间表现一致。逡逑由图４可知，叶片Ｃａｒ含量ＺＤ９５８的ＳＳ处理在２０１６年度、ＪＹ８７７的ＳＳ处理在２０１６逡逑及２０１７年度

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