小麥品種鄭麥7698生育后期的光合性能及同化物運(yùn)轉(zhuǎn)特性

張慶琛，許為鋼，胡 琳，王會(huì)偉，齊學(xué)禮，李 艷，趙明忠，裴冬麗

(1.河南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院小麥研究所/小麥國(guó)家工程實(shí)驗(yàn)室/農(nóng)業(yè)部黃淮中部小麥生物學(xué)與遺傳育種重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，河南鄭州 450002； 2.商丘師范學(xué)院植物與微生物互作重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，河南商丘 476000)

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小麥品種鄭麥7698生育后期的光合性能及同化物運(yùn)轉(zhuǎn)特性

張慶琛1,2，許為鋼1，胡 琳1，王會(huì)偉1，齊學(xué)禮1，李 艷1，趙明忠1，裴冬麗2

(1.河南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院小麥研究所/小麥國(guó)家工程實(shí)驗(yàn)室/農(nóng)業(yè)部黃淮中部小麥生物學(xué)與遺傳育種重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，河南鄭州 450002； 2.商丘師范學(xué)院植物與微生物互作重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，河南商丘 476000)

摘要：為明確小麥品種鄭麥7698的高產(chǎn)生理基礎(chǔ)，于2011-2013年兩個(gè)生長(zhǎng)季在田間條件下研究了鄭麥7698、矮抗58和周麥18三個(gè)品種生育后期的光合性能及同化物運(yùn)轉(zhuǎn)特性。結(jié)果表明，鄭麥7698呈現(xiàn)下述特點(diǎn)：①光飽和速率達(dá)到27.1 μmol·m-2·s-1，分別較矮抗58和周麥18高10.6%和13.9%；開花期、灌漿初期、灌漿后期的田間最大光合速率和日光合總量均較高，平均日光合總量為667 693 μmol·m-2，分別較矮抗58和周麥18高19.8%和14.5%；灌漿初期、灌漿后期頂3葉含較多的Chl(a+b)和較高的Chla/b，具有較好的光能捕獲與轉(zhuǎn)化能力。②在灌漿后期13：00時(shí)，F(xiàn)v/Fm、ФPSⅡ和qP降幅小，NPQ增幅大，蒸騰速率較大(3.4 mmol·m-2·s-1)，葉溫較低(36.7℃)，具有較好的耐強(qiáng)光、耐高溫特性。③花后同化物積累量為14.4 g·10 stem-1，分別較矮抗58和周麥18高15.7%和13.9%；花前積累的同化物在灌漿期的轉(zhuǎn)運(yùn)量為10.3 g·10 stem-1，分別較矮抗58和周麥18高19.8%和13.8%；灌漿速率高，最終籽粒重達(dá)到24.7 g·10 stem-1，分別較矮抗58和周麥18高17.6%和14.4%；收獲指數(shù)達(dá)到0.524。較好的光能捕獲與轉(zhuǎn)化能力及耐強(qiáng)光、耐高溫脅迫能力，較高的花后同化物積累量及花前同化物轉(zhuǎn)運(yùn)能力是鄭麥7698的高產(chǎn)生理基礎(chǔ)。鄭麥7698可作為小麥品種產(chǎn)量潛力改良的重要親本加以應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：小麥；光合性能；同化物運(yùn)轉(zhuǎn)；鄭麥7698

近半個(gè)世紀(jì)以來(lái)，全世界小麥育種家通過株型育種降低株高、提高莖稈質(zhì)量、優(yōu)化葉片受光姿態(tài)、增加群體密度、提高收獲指數(shù)等，實(shí)現(xiàn)了小麥品種產(chǎn)量水平的大幅度提高[1-2]。雖然人們?cè)缫颜J(rèn)識(shí)到小麥的光合性能、同化物積累與運(yùn)轉(zhuǎn)特性等生理性狀是小麥品種產(chǎn)量潛力提高的重要生理基礎(chǔ)，但將這些性狀直接列為小麥育種目標(biāo)，納入品種改良計(jì)劃，并取得成功的事例卻并不多見。研究表明，小麥籽粒中的碳水化合物主要來(lái)源于生育后期積累的光合產(chǎn)物[3]，良好的同化物運(yùn)轉(zhuǎn)特性與籽粒產(chǎn)量呈正相關(guān)[4]，且不同基因型小麥的光合性能、同化物運(yùn)轉(zhuǎn)特性存在顯著差異[2,5-6]。因此，開展小麥品種生育后期的光合性能和同化物運(yùn)轉(zhuǎn)特性等性狀的研究，發(fā)掘光合性能優(yōu)異、同化物積累量大且運(yùn)轉(zhuǎn)能力強(qiáng)的小麥親本材料，對(duì)小麥品種產(chǎn)量潛力的遺傳改良將是十分有益的。

隋 娜等[7]研究了山東省3個(gè)具有超高產(chǎn)潛力的小麥品種(系)生育后期的光合特性，發(fā)現(xiàn)其光合速率和PSⅡ最大光量子產(chǎn)量(Fv/Fm)較高、葉綠素含量較多，PSⅡ?qū)嶋H的量子產(chǎn)量(ФPSⅡ)和抗氧化酶活性較高[8]，可溶性蛋白及可溶性糖含量較多[9]。還有許多學(xué)者對(duì)小麥品種同化物運(yùn)轉(zhuǎn)特性與生態(tài)因子脅迫間的關(guān)系[10-11]、同化物積累與運(yùn)轉(zhuǎn)特性在小麥品種演變過程中的變化等[12-13]開展了研究。曹樹青等[14]指出，高產(chǎn)小麥花后功能葉片除光合速率高值持續(xù)期長(zhǎng)外，還具有與之同步的籽粒灌漿進(jìn)程的特點(diǎn)，但目前尚未見河南省近年主栽品種光合性能與同化物運(yùn)轉(zhuǎn)特性協(xié)同研究的報(bào)道。本研究在田間條件下對(duì)河南省3個(gè)主要小麥品種鄭麥7698、矮抗58和周麥18生育后期的葉片光合性能、同化物積累與運(yùn)轉(zhuǎn)特性進(jìn)行比較分析，探討鄭麥7698的高產(chǎn)生理基礎(chǔ)，以期明確其作為相關(guān)性狀育種親本的價(jià)值與理論依據(jù)。

1材料與方法

1.1供試材料及田間種植方式

供試材料為具有超高產(chǎn)潛力的小麥品種鄭麥7698[15]、河南省的主栽品種矮抗58和黃淮麥區(qū)南片區(qū)試對(duì)照品種周麥18。這3個(gè)品種已先后被農(nóng)業(yè)部推薦為我國(guó)小麥生產(chǎn)的主導(dǎo)品種，并相繼被許多育種者作為重要親本而加以利用。供試材料均由河南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院小麥研究所分子育種室提供。

試驗(yàn)于2011-2013年兩個(gè)生長(zhǎng)季在河南商丘師范學(xué)院示范園區(qū)進(jìn)行，每個(gè)品種設(shè)6次重復(fù)(3個(gè)測(cè)定區(qū)，3個(gè)取樣區(qū))，隨機(jī)區(qū)組排列，小區(qū)面積3 m ×3 m，行距25 cm，株距3.3 cm。播期分別為2011年10月12日和2012年10月13日，底肥量為每667 m2施尿素15 kg、磷酸二銨25 kg和鉀肥10 kg。越冬期、拔節(jié)期和開花期進(jìn)行灌溉，拔節(jié)期結(jié)合灌溉再追施尿素7.5 kg，并適時(shí)進(jìn)行病蟲草防治。

1.2小麥品種單葉光合特性的測(cè)定

1.2.1旗葉光合速率-光強(qiáng)響應(yīng)曲線的測(cè)定

于開花期(2012年4月26日)，利用CIRAS-1光合作用測(cè)定系統(tǒng)在8:30-10:30間測(cè)定供試品種旗葉的光響應(yīng)曲線(光強(qiáng)分別設(shè)定為1 800、1 600、1 400、1 200、1 000、800、600、500、400、300、200、150、100、80、40、20、10 μmol·m-2·s-1)，測(cè)定時(shí)設(shè)置CO2濃度為390 μL·L-1，葉室溫度為29 ℃，每個(gè)品種測(cè)定3次重復(fù)。

1.2.2旗葉光合速率日變化測(cè)定

圖1　開花期、灌漿初期、灌漿后期的光強(qiáng)與溫度日變化

1.2.3葉片葉綠素含量的測(cè)定

于2012年的抽穗期、灌漿初期、灌漿后期(分別為4月20日、5月6日、5月29日)，采用分光光度法[17]測(cè)定供試品種頂3葉混合樣丙酮浸提液在663 nm和646 nm的OD值，計(jì)算Chl(a+b)和Chla/b。每個(gè)品種測(cè)定3次重復(fù)。

1.2.4旗葉主要葉綠素?zé)晒鈩?dòng)力學(xué)參數(shù)的測(cè)定

分別于2012年5月18日和2013年5月22日的7:00和13:00，參照Genty等[18]的方法，利用FMS-2脈沖調(diào)制式熒光儀測(cè)定旗葉的熒光參數(shù)，計(jì)算PSⅡ最大光量子產(chǎn)量(Fv/Fm)、PSⅡ有效光化學(xué)量子產(chǎn)量(Fv'/Fm')、PSⅡ?qū)嶋H的量子產(chǎn)量(ФPSⅡ)、光化學(xué)猝滅系數(shù)(qP)、非光化學(xué)猝滅系數(shù)(NPQ)。每測(cè)定區(qū)測(cè)定5次重復(fù)。

1.2.5旗葉葉溫、蒸騰速率的測(cè)定

分別于2012年5月18日和2013年5月22日的7:00和13:00，采用CIRAS-1光合作用測(cè)定系統(tǒng)測(cè)定旗葉的葉溫(TL)、蒸騰速率(Tr)，每測(cè)定區(qū)測(cè)定5次重復(fù)。

1.3小麥花后同化物積累與運(yùn)轉(zhuǎn)特性的測(cè)定

1.3.1同化物積累運(yùn)轉(zhuǎn)特性的測(cè)定

于開花期、成熟期，各供試品種每個(gè)取樣區(qū)選取10株主莖，分離籽粒烘干測(cè)重，獲得其花前同化物積累量、成熟期同化物積累量、成熟期籽粒重，并計(jì)算以下參數(shù)：

花后同化物積累量=成熟期同化物積累量-花前同化物積累量；

花前同化物轉(zhuǎn)運(yùn)量(DMTAP)=花前同化物積累量-成熟期非籽粒部分重；

花前同化物轉(zhuǎn)運(yùn)率(DMTRP)=花前同化物轉(zhuǎn)運(yùn)量/花前同化物積累量×100%；

收獲指數(shù)=成熟期籽粒重/成熟期同化物積累量。

1.3.2籽粒灌漿速率的測(cè)定

2012年自開花期至成熟期每間隔3 d，各供試品種每個(gè)取樣區(qū)選取具代表性的10株主莖，分離籽粒烘干測(cè)重，以灌漿積累量(Y)與花后生長(zhǎng)時(shí)間(t)擬合Y=at3+bt2+ct+d方程，求其平均灌漿速率、最大灌漿速率。

1.4數(shù)據(jù)處理

采用Excel和DPS V6.55軟件進(jìn)行相關(guān)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)處理和分析。

2結(jié)果與分析

2.1小麥單葉光合特性

2.1.1不同小麥品種的旗葉凈光合速率-光強(qiáng)響應(yīng)曲線比較

由圖2可知，3個(gè)品種的光飽和點(diǎn)均為1 400 μmol·m-2·s-1，無(wú)顯著差異，在低光強(qiáng)下光合速率相近，但光強(qiáng)達(dá)到800 μmol·m-2·s-1以后光合速率逐漸表現(xiàn)出顯著差異。鄭麥7698、矮抗58和周麥18的光飽和速率分別為27.1、24.5和23.8 μmol·m-2·s-1，鄭麥7698分別比矮抗58和周麥18高10.6%和13.9%，鄭麥7698具有較好利用高光強(qiáng)的能力。

2.1.2不同小麥品種旗葉光合速率日變化的比較

如圖3所示，在開花期、灌漿初期和灌漿后期的測(cè)定中，3個(gè)品種旗葉的光合速率均出現(xiàn)“午休”現(xiàn)象，日變化表現(xiàn)出“雙峰”特征。隨生育進(jìn)程的發(fā)展，小麥飽和光強(qiáng)(1 400 μmol·m-2·s-1)在日變化中出現(xiàn)時(shí)間逐步前移(圖1)，葉片光合速率日變化中的最大光合速率出現(xiàn)的時(shí)間也前移，并呈現(xiàn)下降趨勢(shì)。但在各時(shí)期鄭麥7698不僅最大光合速率高于矮抗58和周麥18，而且單位日光合總量也較高，兩季的日光合總量平均達(dá)到667 693 μmol·m-2，分別較矮抗58和周麥18高19.8%和14.5%，尤其在灌漿后期表現(xiàn)更為突出，分別高27.0%和28.6%(表1)。說(shuō)明，鄭麥7698具有較長(zhǎng)的高光合持續(xù)期。

圖2　不同小麥品種旗葉光合速率-光強(qiáng)響應(yīng)曲線

2.1.3不同小麥品種葉片葉綠素含量的比較

由表2可知，供試品種葉片Chl(a+b)含量和Chla/b值在灌漿后期均大幅度下降，但與矮抗58和周麥18相比，鄭麥7698 Chl(a+b)含量在抽穗期分別高12.5%和15.8%，在灌漿初期分別高23.7%和9.7%，在灌漿后期分別高105.7%和36.6%；Chla/b在抽穗期分別高2.8%和1.8%，在灌漿初期分別高15.6%和9.6%，在灌漿后期分別高13.2%和36.8%。結(jié)果表明，鄭麥7698對(duì)光能具有更強(qiáng)的捕獲與轉(zhuǎn)化能力。

2.1.4不同小麥品種旗葉的主要葉綠素?zé)晒鈩?dòng)力學(xué)參數(shù)

Fv/Fm反映了PSⅡ最大光能轉(zhuǎn)化效率，F(xiàn)v'/Fm'反映了開放的PSⅡ反應(yīng)中心原初光能捕獲效率，ФPSⅡ反映了PSⅡ反應(yīng)中心部分關(guān)閉下實(shí)際原初光能捕獲效率。表3表明，不同小麥品種的這3個(gè)熒光參數(shù)在灌漿后期均表現(xiàn)為13：00時(shí)較7：00時(shí)下降，但鄭麥7698的Fv/Fm、Fv'/Fm'和ФPSⅡ分別平均下降11.7%、21.5%和30.9%，而矮抗58和周麥18的熒光參數(shù)降幅都顯著大于鄭麥7698，且在13：00時(shí)鄭麥7698的Fv/Fm和ФPSⅡ均較高，表明鄭麥7698在午間強(qiáng)光高溫脅迫條件下其受到的光抑制程度較輕，其光能轉(zhuǎn)化與捕捉能力顯著較優(yōu)。

與7：00相比，3個(gè)小麥品種在13：00時(shí)的qP呈現(xiàn)下降趨勢(shì)，表明用于光合作用的份額下降，鄭麥7698的qP平均減少了10.2%，降幅較小，NPQ平均增加322.7%，增幅較大，且在13：00時(shí)qP和NPQ值也顯著高于矮抗58和周麥18(表3)，表明在13：00 時(shí)強(qiáng)光高溫脅迫條件下，供試品種的PSⅡ天線色素所吸收光能的分配方式有所變化，用于光化學(xué)電子傳遞的份額減少，熱耗散增加。但鄭麥7698的PSⅡ天線色素吸收的光能用于光化學(xué)電子傳遞的份額相對(duì)較大，吸收的過量光能可以熱的形式有效散失，能夠較好地保護(hù)光合機(jī)構(gòu)，具有較好的耐強(qiáng)光高溫的特性。

圖3　不同小麥品種在不同生育時(shí)期旗葉光合速率的日變化

μmol·m-2

表中數(shù)據(jù)為三次重復(fù)的平均值，同列不同字母表示差異顯著(P<0.05)。下同

Data in the table are average of three replicates. Values followed by different letters are significantly different atP<0.05 according to LSD test in a same column. The same as below

表2　小麥在不同生育時(shí)期葉片葉綠素(a+b)和葉綠素a/b的差異

圖4　不同小麥品種灌漿后期旗葉蒸騰速率(Tr)和葉溫(TL)的變化

測(cè)定日期Date品種CultivarFv/Fm7:0013:00Fv'/Fm'7:0013:00ФPSⅡ7:0013:00qP7:0013:00NPQ7:0013:002012-05-18鄭麥7698Zhengmai76980.854a0.768a0.794a0.626a0.714a0.508a0.900a0.834a0.317a1.472a矮抗58Aikang580.852a0.713b0.776a0.546b0.673a0.333b0.868a0.611b0.308a1.209b周麥18Zhoumai180.855a0.711b0.793a0.524b0.692a0.254bc0.874a0.606b0.323a1.206b2013-05-22鄭麥7698Zhengmai76980.817a0.708a0.794a0.621a0.711a0.477a0.895a0.778a0.395a1.505a矮抗58Aikang580.812a0.661b0.778a0.558ab0.670a0.336b0.862a0.608b0.335a1.128b周麥18Zhoumai180.811a0.579b0.773a0.417b0.673a0.230bc0.848a0.587b0.344a0.821c

2.1.5不同小麥品種旗葉的蒸騰速率和葉溫

由圖4可以看出，3個(gè)小麥品種旗葉13：00時(shí)的蒸騰速率、葉溫較7：00時(shí)顯著升高，表明小麥的蒸騰速率、葉溫響應(yīng)高溫脅迫。鄭麥7698兩季13：00時(shí)較7：00時(shí)的葉溫平均上升了36.2%，達(dá)到36.7 ℃，但其增幅低于矮抗58和周麥18；而蒸騰速率平均提高了159.2%，達(dá)到3.4 mmol·m-2·s-1，增幅均高于矮抗58和周麥18。以上結(jié)果說(shuō)明，鄭麥7698較高的蒸騰能力具有顯著降低葉片溫度的作用。

2.2不同小麥品種的開花后同化物運(yùn)轉(zhuǎn)特性

2.2.1不同小麥品種的同化物積累與運(yùn)轉(zhuǎn)特性

由表4所示，鄭麥7698成熟期同化物積累量?jī)杉酒骄禐?7.1 g·10 stem-1，分別較矮抗58和周麥18高13.2%和8.6%；花后同化物積累量為14.4 g·10 stem-1，分別較矮抗58和周麥18高15.7%和13.9%；鄭麥7698開花前積累的同化物在灌漿期間轉(zhuǎn)運(yùn)量為10.3 g·10 stem-1，分別較矮抗58和周麥18高19.8%和13.8%。以上結(jié)果表明，鄭麥7698的花后同化物積累量較高，并且具有充分利用花前同化物進(jìn)行灌漿的特性，這是其籽粒重量達(dá)到24.7 g·10 stem-1(分別較矮抗58和周麥18高17.6%和14.4%)和收獲指數(shù)較高(達(dá)到0.524)的物質(zhì)基礎(chǔ)。

2.2.2不同小麥品種的籽粒灌漿速率

圖5為供試品種主莖籽粒灌漿曲線，根據(jù)曲線方程計(jì)算的平均灌漿速率和最大灌漿速率列于表5。與矮抗58、周麥18相比，鄭麥7698的平均灌漿速率分別高26.5%、24.4%，最大灌漿速率分別高21.5%、19.9%。結(jié)果表明，鄭麥7698具有灌漿速度快的特點(diǎn)，這與前述同化物運(yùn)轉(zhuǎn)的測(cè)定結(jié)果相一致。

表4　不同小麥品種的同化物積累與轉(zhuǎn)運(yùn)特性

DMA:dry matter accumulated; DMTAP:dry matter translocation amount in pre-flowering; DMTRP:dry matter translocation ratio in pre-flowering

圖5　不同小麥品種粒重與生長(zhǎng)時(shí)間的響應(yīng)曲線

品種Cultivar平均灌漿速率Averagefillingrate/(g·d-1·10stem-1)最大灌漿速率Maximumfillingrate/(g·d-1·10stem-1)鄭麥7698 Zhengmai76981.1101.495矮抗58 Aikang580.8771.231周麥18 Zhoumai180.8921.247

3討 論

本研究揭示了鄭麥7698的光合生理特性和同化物運(yùn)轉(zhuǎn)特性，其較高的葉綠素含量和葉綠素a/b值使之具備較高的光能捕獲與轉(zhuǎn)化能力，因而具有較高的光合潛勢(shì)，表現(xiàn)出較高的光飽和速率。同時(shí)，鄭麥7698對(duì)強(qiáng)光高溫脅迫具有一定的耐脅迫能力，所以在開花后仍能保持較高的光合速率，最終其光合總量明顯高其他品種。黃淮麥區(qū)小麥生長(zhǎng)的后期時(shí)常遭遇高光強(qiáng)和高溫脅迫，所以小麥品種的光合潛勢(shì)和抗環(huán)境脅迫能力均十分重要。隋 娜等[7]對(duì)山東省超高產(chǎn)小麥品種的光合特性的研究結(jié)果也表明，較好的光合特性是獲得高產(chǎn)的重要生理基礎(chǔ)。本課題組已有研究也表明，耐強(qiáng)光高溫特性與葉綠素PSⅡ所吸收光能參與光化學(xué)電子傳遞途徑的份額多少密切相關(guān)[5]。因此，在進(jìn)行小麥高產(chǎn)改良時(shí)應(yīng)充分注意品種的光合潛勢(shì)和耐強(qiáng)光高溫能力的改良，這兩者是考量小麥品種生育后期光合性能的重要性狀。近年來(lái)，許多現(xiàn)代快速測(cè)試技術(shù)已被用于農(nóng)作物品種的表型測(cè)定，如便攜式葉綠素測(cè)定儀、光合測(cè)定系統(tǒng)、脈沖調(diào)制式熒光儀和紅外測(cè)溫儀等，這使得對(duì)育種親本進(jìn)行高光效特性的鑒定篩選以及對(duì)分離世代直接進(jìn)行田間選擇成為可能。本研究結(jié)果也表明，鄭麥7698可以作為小麥光合性能相關(guān)研究的材料和育種親本。

同化物積累與運(yùn)轉(zhuǎn)特性是小麥育種工作者十分重視的特性，特別是對(duì)開花后同化物積累與運(yùn)轉(zhuǎn)特性的關(guān)注。已有研究表明，在小麥品種演化過程中，開花前積累的同化物在開花后的運(yùn)轉(zhuǎn)利用程度日趨加大[12,19]，花前同化物在花后的運(yùn)轉(zhuǎn)能力不僅與產(chǎn)量水平有關(guān)，也與穩(wěn)產(chǎn)性有關(guān)，特別是在生育后期出現(xiàn)光照不足等不利環(huán)境狀況時(shí)尤其顯得重要。本研究表明，鄭麥7698具有較好的同化物運(yùn)轉(zhuǎn)特性，對(duì)其可以進(jìn)一步深入開展研究，并作為親本加以利用。目前在小麥育種實(shí)踐中，對(duì)同化物運(yùn)轉(zhuǎn)特性直接進(jìn)行表型選擇尚存在技術(shù)與方法上的困難，主要是依據(jù)粒重等性狀進(jìn)行間接選擇。相信隨著現(xiàn)代測(cè)定技術(shù)的不斷創(chuàng)新與發(fā)展，在同化物運(yùn)轉(zhuǎn)特性的遺傳改良方面也一定會(huì)獲得更大進(jìn)展。

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Characteristics of Photosynthetic Capacity at Late Growth Period and Photosynthate Translocation of Zhengmai 7698

ZHANG Qingchen1,2,XU Weigang1,HU Lin1,WANG Huiwei1,QI Xueli1,LI Yan1,ZHAO Mingzhong1,PEI Dongli2

(1.Wheat Research Institute,Henan Academy of Agricultural Sciences/National Laboratory of Wheat Engineering/Key Laboratory of Wheat Biology and Genetic Breeding in Central Huang-Huai Region,Ministry of Agriculture,Zhengzhou,Henan 450002; 2.Key Laboratory of Plant-Microbe Interactions,Shangqiu Normal University,Shangqiu,Henan 476000,China)

Abstract:To reveal the high-yield physiology of Zhengmai 7698, the photosynthetic capacity at late growth period and the photosynthate translocation of wheat cultivars Zhengmai 7698, Aikang 58 and Zhoumai 18 were investigated under field conditions in two growing seasons during 2011-2013. Significant differences of genotypes were shown among these three wheat cultivars. The results showed that light saturated photosynthesis rate of Zhengmai 7698 was 27.1 μmol·m-2·s-1, higher than that of Aikang 58 and Zhoumai 18 by 10.6% and 13.9%, respectively. The maximum photosynthetic rate and the diurnal photosynthesis cumulative value of Zhengmai 7698 are also higher than those of Aikang 58 and Zhoumai 18. The average diurnal photosynthesis cumulative value of Zhengmai 7698 was 66 7693 μmol·m-2, higher than that of Aikang 58 and Zhoumai 18 by 19.8% and 14.5%, respectively. Compared with Aikang 58 and Zhoumai 18, Zhengmai 7698 contains more Chl (a+b) and higher Chla/b in the top three leaves at early and late filling stages, showing better capacity of light energy capture and conversion efficiency. At 13:00 pm at post-filling stage, the decrease rate of chlorophyll fluorescence parameters Fv/Fm, qP and ФPSⅡin Zhengmai 7698 are smaller, while the increase rate of NPQ in Zhengmai 7698 is higher than that in Aikang 58 and Zhoumai 18. The transpiration rate was 3.4 mmol·m-2·s-1for Zhengmai 7698, higher than that of Aikang 58 and Zhoumai 18, and the leaf temperature of Zhengmai 7698 was 36.7℃, lower than that of Aikang 58 and Zhoumai 18. Zhengmai 7698 shows a good property of resistance to high light and high temperature. The value of photosynthate accumulation during post-flowering stage of Zhengmai 7698 was 14.4 g·per ten stems, higher than that of Aikang 58 and Zhoumai 18 by 15.7% and 13.9%, respectively. The conversion efficiency of accumulation at pre-flowering during filling period was 10.3 g·per ten stems, higher than that of Aikang 58 and Zhoumai 18 by 19.8% and 13.8%, respectively. Zhengmai 7698 has high grain filling rate with grain weight of 24.7 g·per ten stems, higher than that of Aikang 58 and Zhoumai 18 by 17.6% and 14.4%. The harvest index of Zhengmai 7698 was 0.524. The high yield physiological basis of Zhengmai 7698 was due to the better capacity of light energy capture and conversion efficiency, the better tolerance to high light and high temperature, the higher photosynthate accumulation at post-flowering, and higher photosynthate translocation at pre-flowering. The conclusion is that Zhengmai 7698 can be used as an important parent material due to the improved yield.

Key words:Wheat; Photosynthetic capacity; Photosynthate translocation;Zhengmai 7698

中圖分類號(hào)：S512.1；S311

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1009-1041(2016)03-0362-09

通訊作者：許為鋼(E-mail:xuwg1958@163.com)

基金項(xiàng)目：國(guó)家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究計(jì)劃(973計(jì)劃)項(xiàng)目(2015CB150106)；國(guó)家小麥產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系項(xiàng)目(CARS-3-1-9)；公益性行業(yè)(農(nóng)業(yè))科研專項(xiàng)(201203033)；河南省重大科技專項(xiàng)(151100111400)

收稿日期：2015-10-27修回日期：2016-01-07

網(wǎng)絡(luò)出版時(shí)間：2016-03-01

網(wǎng)絡(luò)出版地址：http://www.cnki.net/kcms/detail/61.1359.S.20160301.1343.030.html

第一作者E-mail：qingchenzhang81@126.com