減源對小麥葉綠素·光合速率及穗部性狀的影響

張先平 梁秋霞 郝興順 白立華 李云 尹素芬 李小安 楊利群 饒建國 李荷娟

摘要選取漢中不同類型小麥品種為材料，通過人工加壓減源處理，分別在花后6、25 d測定葉綠素含量，處理后開花前期6 d，3種類型小麥旗葉的葉綠素含量最高，但在去倒三葉與去旗葉處理下，出現了開花前期6 d時，有去旗葉葉綠素含量大于去倒三葉處理，但花后25 d時，出現去倒三葉處理葉綠素含量大于去旗葉處理;減源處理后，花后期即灌漿期，大穗型及多穗型品種葉源原初光能轉化效率比中間型高，不同減源處理對粒重的影響表現各異，大穗型品種降幅最為明顯，以中間型品種最為穩(wěn)定;因此在選育新品種時，在形態(tài)上要優(yōu)先考慮中間型品種，其次為大穗型、多穗型品種，而且在該生態(tài)氣候條件下，要穩(wěn)產應適度擴大中間型品種的種植面積，大穗型品種要獲得高產，應保證穗數來彌補減源導致的同化產物供應不足引發(fā)的粒重下降問題。單個指標不能體現品種的特征特性，因此該試驗的結論不能作為推薦的充分指標，還要結合其他指標綜合考慮。

關鍵詞減源;小麥;葉綠素;光合速率;穗部性狀

中圖分類號S512.1文獻標識碼A

文章編號0517-6611（2020）15-0055-03

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2020.15.016

開放科學（資源服務）標識碼（OSID）：

Effects of Source Reduction on Chlorophyll Photosynthetic Rate and Panicle Traits of Wheat

ZHANG Xianping ， LIANG Qiuxia， HAO Xingshun et al

（Agricultural Institute of Hanzhong City， Hanzhong， Shaanxi 723000）

AbstractLocal different types of wheat varieties were selected as the materials， through artificial pressure reduction and source reduction treatment， chlorophyll content were detected at 6 and 25 d after flowering， it was found that the chlorophyll content of the flag leaf of the three types of wheat was the highest after 6 d of flowering， but it appeared in the chlorophyll content under T2 and T3 treatments. At 6 d before flowering， chlorophyll content in T3 was higher than that in T2， but at 25 d after flowering， chlorophyll content in T2 treatment was greater than T3 treatment; after reduction treatment， the late flowering stage was the filling stage， and the big ear varieties and multipleear varieties leaf source primary light energy， the transformation efficiency was higher than that of the intermediate varieties. Different reduction treatments showed no obvious effect on the panicle traits， but the effects on grain weight were different. The big ear varieties showed the most obvious decline， and the intermediate varieties were the most stable;therefore， the new varieties were selected， in the case of morphological priority， intermediate varieties should be given priority， followed by big ear varieties and multipleear varieties. Under the ecological climate condition， in order to obtain high yield of big ear varieties， it is necessary to ensure the appropriate number of ears. To compensate for the problem of falling grain weight caused by insufficient supply of assimilation products caused by source reduction， individual indexes can not reflect the characteristics of varieties. Therefore， the conclusion of this experiment could not be used as the recommended sufficient index， but must be considered in combination with other indexes.

Key wordsSource reduction;Wheat;Chlorophyll;Photosynthetic rate;Panicle characters

基金項目陜西省科技統籌創(chuàng)新工程計劃項目（No.S2015TNNY0021）。

作者簡介張先平（1968—），女，陜西洋縣人，研究員，從事植物病蟲害的防治研究、作物新品種的選育及推廣工作。*通信作者，農藝師，從事小麥新品種選育及配套栽培技術研究。

收稿日期2019-10-24;修回日期2019-11-27

漢中平壩地處陜南，屬北暖溫帶和亞熱帶氣候的過渡帶，夏無酷暑，冬無嚴寒，雨量充沛，氣候濕潤，年降水量800～1 000 mm，年均氣溫14 ℃，稻麥或稻油輪作。因地貌特征，小麥種植劃分為陜南平壩早熟冬麥區(qū)和秦巴淺山丘陵中熟冬麥區(qū)，年種植面積7.3萬hm2，總產量52萬t，占夏糧作物總產的50%以上，是陜南糧食生產中不可忽視的農作物之一，因此選育適合本地生態(tài)氣候的小麥品種、提高小麥產量對滿足人民生活需求和確保糧食安全有十分重要的意義。植物的源庫理論[1]是農業(yè)的基礎理論，源指作物葉、莖為主體的全部營養(yǎng)器官，庫主要是指產品器官的容積和接納營養(yǎng)物質的能力，通過對小麥的源庫關系的研究發(fā)現，足夠大的源和充實度較高的庫是小麥高產的必要條件[2]，源、庫是產量形成的2個方面[3-4]，由于遺傳和環(huán)境的差異，源庫對產量形成的作用不等。雷亞珂等[5]研究認為，不同穗形冬小麥庫源改良的側重點不同，在源庫關系上對不同生態(tài)類型的小麥已有較多的研究，但鮮見減源對葉綠素與光合速率的影響的研究。鑒于此，筆者選取不同類型小麥品種為材料，通過人工控制減源處理，探索減源對不同類型小麥葉綠素、光合速率及穗部性狀的影響，為當地小麥育種及栽培管理提理論基礎，從而更好地服務當地的小麥產業(yè)。

1材料與方法

1.1試驗地概況

試驗于2015年在漢中平壩進行（3°04′10″ N，107°01′38″E），海拔510 m，前茬蔬菜地，土壤肥力較好，地勢平坦，四周有排灌溝渠。

1.2試驗材料供試材料為陜西省漢中市農業(yè)科學研究所培育的新品種（系）和引進的新品種共同組成，共3個類型9個品種。其中，大穗型品種為漢5、南30-7、玉脈一號;多穗型品種為李無紅/620-B11、 08-3-3-1-1、 漢8;中間型品種為漢6、漢麥7號、川麥42。每個品種各播種9行，行長1.70 m，寬0.26 m。

1.3試驗方法在抽穗期選株高和長勢基本相同、同日抽穗的材料各2行，每行再篩選無損單株30株掛牌標記，并進行以下減源處理：T1處理為去倒二葉、倒三葉;T2處理為去倒三葉;T3處理為去旗葉;T4（CK）處理為保留全葉、不去葉。其他管理同大田，至成熟后全株收獲。

1.4測定項目與方法在開花后6、25 d的晴朗、無風的上午（09：00—12：00），采用Yaxin-1101光合作用測定儀田間測定旗葉（L1）、倒二葉（L2）、倒三葉（L3）的光合（呼吸）速率等光合作用生理指標;采用便攜式Yaxin-1260葉綠素儀測定各葉位葉綠素含量，成熟時全株收獲室內考種。

1.5數據處理與統計分析采用Excel軟件進行數據處理和繪圖;采用DPS軟件進行統計分析。

2結果與分析

2.1不同處理對花后6、25 d小麥葉綠素含量的影響從表1可以看出，減源處理后小麥單株葉綠素含量變化不同。方差分析顯示，花后6 d，T1處理與其他處理間差異極顯著，T3與T4處理為同一水平，可見不同小麥品系的旗葉葉綠素含量在開花初期（花后6 d）葉綠素含量最高，這與何麗香等[6]的研究結果相同?；ê?5 d隨著生育期的延伸推進，T1與T3處理差異極顯著，其他各處理間無顯著差異;花后6 d時T3處理的葉綠素含量比T2處理高，即葉色倒置現象;但在開花后25 d時，T2處理的葉綠素比T3處理高，這與歐俊梅等[7]的研究結果不一致。

2.2不同處理對不同類型品種葉片光合速率的影響

由表2可知，花后6 d大穗型品種冠層葉位光合速率明顯高于多穗型和中間型品種，但開花后期25 d中間型品種各葉位葉片光合速率優(yōu)于大穗型和多穗型，表明小麥花期大穗型及多穗型品種冠層葉源衰老較快、功能期較短，這可能與花后期這2種穗型品種冠層葉源原初光能轉化效率高有關。減源后，T1、T2、T3處理剩余葉片光合速率均比對照同位葉增加，說明減源可提高剩余葉片的光合補償力，大穗型與多穗型品種去除葉位越高、離其越近的葉片光合速率提升越多，這與趙春江等[10]的研究結果不一致。花后25 d大穗型品種T1、T2處理旗葉光合速率比對照分別提高25.40%和76.20%;多穗型品種比對照分別提高6.60%和12.09%。檢測時段09：00—12：00時，日光直射到的葉位呼吸作用大于光合作用，因此測定結果有負值出現。

2.3不同處理對不同類型小麥穗部性狀的影響

由圖1可知，不同減源處理對穗部的穗長、結實性和不實性的影響不同，方差分析處理間無差異。鄭威等[8]研究指出，長江流域小麥農藝性狀遺傳變異豐富，主基因控制的性狀差異較大，但數量性狀差異不大;不同處理3個農藝性狀與對照相比呈大穗型>中間型>多穗型的統一趨勢，但同一性狀不同處理下農藝性狀變幅又完全不同，T2、T3處理的不實性狀均表現為多穗型>大穗型>中間型。小麥的數量性狀遺傳力比較低，而彼此間又有復雜的相互關系[9]，是多種因素互作的結果，因此葉源對這些性狀的影響力還需進一步研究。

2.4不同處理對小麥粒重的影響

減源處理后粒重均有降低，傅兆麟等[11]認為，抽穗后冠層葉片對粒重的貢獻最大，小麥籽粒產量一部分由花后光合產物質的積累構成[12]。從表3可以看出，不同減源處理后各類型粒重降低幅度不同，大穗型的品種減源幅度最多，為12.24%～24.48%，遠大于多穗型品種（11.76%～17.64%）和中間型品種（7.31%～19.51%）;不同減源處理對粒重的影響大小均為T4處理>T2處理>T1處理>T3處理，可見小麥開花后不同葉位的葉片對小麥的粒重有不同的影響，但由于小麥品種間的源庫結構補償作用不同，千粒重對去除旗葉的反應各異[13]，李豪圣等[14]指出旗葉和倒二葉光合作用對籽粒的碳水化合物積累有較大影響，該研究中同時去除兩葉位的葉片處理對粒重的影響最大，越靠近穗部影響越大，說明減源過多必然導致源庫協調性失衡，引起庫大而源不足。

3結論與討論

漢中市地處南北過渡氣候帶，氣候多樣性顯著，3種類型的小麥品種均有種植。該研究結果顯示，減源處理后開花6 d時3種類型小麥旗葉的葉綠素含量最高。開花后6 d時，T3處理的葉綠素含量大于T2處理;但開花后25 d時，T2處理的葉綠素含量大于T3處理，這種葉色倒置、然后恢復正常的現象可能與漢中市的生態(tài)氣候有關，同時參試品種的株葉形態(tài)也影響各葉位葉片的受光程度。在漢中市氣候條件下，減源處理后，灌漿期中間型品種光合速率明顯優(yōu)于大穗型和多穗型，這有利于籽粒的灌漿滿倉，因此在選育新品種時，形態(tài)上要優(yōu)先考慮中間型品種，其次是大穗型、多穗型品種;該試驗結果表明，不同減源處理對穗部性狀無明顯影響，但對粒重的影響表現各異，大穗型品種粒重減幅最多，中間型品種最穩(wěn)定，可見在漢中市生態(tài)氣候條件下，應適度擴大中間型品種的種植面積以達到穩(wěn)產的目的;大穗型品種要想獲得高產，應保證穗數來彌補減源導致的同化產物供應不足引發(fā)的粒重下降問題。小麥的產量是多因素互作的結果，單個指標不能體現品種的特征特性，因此該試驗的結論不能作為推薦的充分指標，還應結合其他指標綜合考慮。

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