干旱胁迫对张杂谷3号及亲本光合特性及物质积累的影响

发布时间：2021-08-16 09:54

　　干旱胁迫下张杂谷3号产量明显高于常规品种,源于其水分胁迫下优良光合及生理特性而获得较高的生物学产量。因此,研究其光合特性有助于了解高产杂交谷子生长优势的光合特征和利用探索性育种技术提高谷子的光合性能。在敦煌自然极度干旱条件下,利用张杂谷3号及亲本开展杂交谷子光合特性及物质积累的特性研究。结果表明:张杂谷3号在生长所需营养物质来自籽粒的3叶期之前,长势表现出显著超亲优势,高出亲本33.3%。单株叶面积和地上生物量明显高于亲本。始灌浆期,干旱胁迫对张杂谷3号旗叶SPAD影响较小,仅下降3.56%,而亲本则大幅度下降至26.42%和29.18%。同时,不论干旱与否,张杂谷3号及其亲本的净光合速率（Pn）日变化呈明显的双峰曲线。受到干旱胁迫后,旗叶光合日变化明显降低,下降幅度最大的为不育系,张杂谷3号表现中亲优势。但干旱胁迫下张杂谷3号水分利用效率（WUE）基本没有下降,双峰值分别增加1.03%和-4.46%,恢复系则下降18.83%和32.39%,而不育系下降最为明显分别达到32.39%和29.04%。后续继续开展谷子杂交种光合特性研究,为选育出更抗旱高产的谷子杂交种打下坚实基础。 

【文章来源】：东北农业科学. 2020,45(04)北大核心

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【部分图文】：

田间大气相对湿度日变化和土壤含水量变化

叶片是植物进行光合作用的重要场所，其光合产物对干物质积累起着关键性的作用。干旱胁迫使张杂谷3号及其亲本单株叶面积显著下降，分别达到29.24%、54.12%及46.27%。无论干旱胁迫与否，张杂谷3号单株叶面积显著高于亲本不育系，而不育系最低（图2）。谷子旗叶SPAD值可以反映叶绿素的相对含量。从图3可以发现,在始灌浆期干旱胁迫对张杂谷3号及其亲本SPAD值都有显著影响（P<0.05），张杂谷3号叶绿素相对含量下降较小为3.56%，而亲本则大幅度下降分别达到26.42%和29.18%。正常灌溉下，张杂谷3号与恢复系SPAD值差异不显著，但显著高于不育系；而干旱胁迫下分析叶绿素含量张杂谷3号显著高于亲本。

谷子旗叶SPAD值可以反映叶绿素的相对含量。从图3可以发现,在始灌浆期干旱胁迫对张杂谷3号及其亲本SPAD值都有显著影响（P<0.05），张杂谷3号叶绿素相对含量下降较小为3.56%，而亲本则大幅度下降分别达到26.42%和29.18%。正常灌溉下，张杂谷3号与恢复系SPAD值差异不显著，但显著高于不育系；而干旱胁迫下分析叶绿素含量张杂谷3号显著高于亲本。由图4可以看出，正常灌溉和干旱胁迫下张杂谷3号及其亲本的净光合速率（Pn）日变化基本上呈现明显的双峰曲线，其光合午休现象多发生在13∶00左右。正常灌溉条件下，谷子旗叶Pn峰值出现在11∶00和15∶00～17∶00左右，而且下午基本持平或略高于中午。在11∶00，张杂谷3号旗叶Pn峰值为19.57μmol/m2·s略高于不育系0.72%，低于恢复系6.37%。谷子植株受到干旱胁迫后，旗叶Pn日变化明显降低，特别是在中午峰值之后。在11∶00，干旱胁迫处理下，参试材料旗叶Pn达到一天最高，张杂谷3号达到17.40μmol/m2·s,比正常灌溉降低11.1%；恢复系降低6.84%，而不育系降低最为明显，达到37.36%。但是，光合午休时间不育系反而较高。随着时间的推移，张杂谷3号光合恢复较快，在17∶00达到最高值。

【参考文献】：
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本文编号：3345455