水保所知识产出(1956---)知识库

为了阐明水分亏缺对小麦花后同化物转运和籽粒灌浆的影响及其生理机制的相关变化，以盆栽小麦旱作
品种‘长旱 ５８ ’为材料，自花后 ９ｄ 起，设置正常供水（ ＷＷ ）、中度干旱胁迫后复水（ ＭＤ ）和重度干旱胁迫后复水
（ ＳＤ ） ３个水分处理，比较干旱胁迫后复水处理对小麦籽粒产量、产量构成因素及水分利用效率、强弱势粒灌浆动
态、旗叶光合性能、茎鞘非结构性碳水化合物（ ＮＳＣ ）转运、籽粒形成关键酶活性变化等的影响。结果表明：（
１ ）与
ＷＷ 相比， ＭＤ 处理显著增加了小麦穗粒数和千粒重，进而提高籽粒产量、水分利用效率和小麦弱势粒的最大灌浆
速率和平均灌浆速率，对强势粒则无显著影响，而 ＳＤ 处理则显著降低了穗粒数、千粒重、强弱势粒的最大灌浆速率
和平均灌浆速率，但水分利用效率显著高于 ＷＷ 处理。（ ２ ） ＭＤ 处理植株旗叶在小麦灌浆过程中维持了与 ＷＷ 基本相同的净光合速率，同时在小麦花后 ９～２０ｄ 时 ＭＤ 处理下气孔导度和蒸腾速率变化不明显，而在 ＳＤ 处理下气孔导度和蒸腾速率则急剧下降；另外，与 ＷＷ 相比，在整个灌浆期 ＭＤ 处理下旗叶叶绿素含量变化不显著，而 ＳＤ处理下叶绿素含量呈大幅下降趋势。（ ３ ） ＭＤ 处理提高了小麦弱势粒蔗糖合成酶和腺苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶活性；同时使灌浆中后期有较高的果聚糖水解酶（ ＦＥＨ ）活性和较低果聚糖含量，显著增强了茎鞘同化物质转运，提高茎鞘储藏物质对粒重的贡献率。研究发现，中度水分胁迫后复水处理小麦植株具有较好的叶片性能、花后较多的茎鞘同化物向籽粒转运以及较高的弱势粒库活性，从而提高旱作小麦弱势粒灌浆速率，增加穗粒数和粒重，进而提高籽粒产量。

 Ｉｎ ｏｒｄｅｒ ｔｏ ｃｌａｒｉｆｙ ｔｈｅ ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ ｗａｔｅｒ ｄｅｆｉｃｉｔ ａｎｄ ｒｅｈｙｄｒａｔｉｏｎ ｏｎ ｔｈｅ ａｓｓｉｍｉｌａｔｉｏｎ ｔｒａｎｓｐｏｒｔ ａｎｄ
ｇｒａｉｎ ｆｉｌｌｉｎｇ ｏｆ ｗｈｅａｔ ａｆｔｅｒ ａｎｔｈｅｓｉｓ ， ｗｅ ａｐｐｌｉｎｅｄ ｔｈｒｅｅ ｔｒｅａｔｍｅｎｔｓ
， ｎａｍｅｄ ， ｗｅｌｌ ｗａｔｅｒ （ ＷＷ ）， ｒｅｈｙｄｒａｔｉｏｎ
ａｆｔｅｒ ｍｏｄｅｒａｔｅ ｄｒｏｕｇｈｔ ｓｔｒｅｓｓ （ ＭＤ ） ａｎｄ ｒｅｈｙｄｒａｔｉｏｎ ａｆｔｅｒ ｓｅｖｅｒｅ ｄｒｏｕｇｈｔ ｓｔｒｅｓｓ （ ＳＤ ）， ａｆｔｅｒ ９ｄａｙｓ ｆｌｏｗｅｒ －
ｉｎｇ
ｉｎ ｐｏｔ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ ｗｉｔｈ ｗｈｅａｔ ｃｕｌｔｉｖａｒ ‘ Ｃｈａｎｇｈａｎ ５８ ’ ．Ｔｈｅ ｙｉｅｌｄ ， ｇｒａｉｎ ｆｉｌｌｉｎｇ ｄｙｎａｍｉｃｓ ， ｐｈｏｔｏｓｙｎｔｈｅｔ －ｉｃ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ｏｆ ｆｌａｇ ｌｅａｖｅｓ ， ｎｏｎ － ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ ｃａｒｂｏｈｙｄｒａｔｅ （
ＮＳＣ ） ｔｒａｎｓｐｏｒｔ ｉｎ ｓｔｅｍ ａｎｄ ｓｈｅａｔｈ ａｎｄ ｔｈｅ ａｃ －
ｔｉｖｉｔｉｅｓ ｏｆ ｋｅｙ ｅｎｚｙｍｅｓ ｉｎ ｇｒａｉｎ ， ｗｅｒｅ ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄ ｄｕｒｉｎｇ
ｔｈｅ ｐｒｏｃｅｓｓ ｏｆ ｄｒｏｕｇｈｔ ａｎｄ ｒｅｈｙｄｒａｔｉｏｎ．Ｔｈｅ ｒｅ －
ｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗｅｄ ｔｈａｔ ：（ １ ） ｃｏｍｐａｒｅｄ ｗｉｔｈ ＷＷ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ ， ＭＤ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙ ｉｎｃｒｅａｓｅｄ ｔｈｅ ｎｕｍｂｅｒ ｏｆ ｇｒａｉｎｓ ｐｅｒ
ｓｐｉｋｅ ａｎｄ ｔｈｏｕｓａｎｄ － ｇｒａｉｎ ｗｅｉｇｈｔ ｏｆ ｗｈｅａｔ ａｎｄ ｔｈｕｓ ｉｍｐｒｏｖｉｎｇ ｔｈｅ ｇｒａｉｎ ｙｉｅｌｄ ， ｗａｔｅｒ ｕｓｅ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ ａｎｄ
ｍａｘｉｍｕｍ ｇｒｏｕｔｉｎｇ ｒａｔｅ ｏｆ ｇｒａｉｎｓ ａｎｄ ｔｈｅ ａｖｅｒａｇｅ ｆｉｌｌｉｎｇ
ｒａｔｅ．Ｆｏｒ ｔｈｅ ＳＤ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ ， ｇｒａｉｎ ｎｕｍｂｅｒｓ ｐｅｒ
ｓｐｉｋｅ ， ｔｈｅ ｓｕｐｅｒｉｏｒ ａｎｄ ｉｎｆｅｒｉｏｒ ｓｐｉｋｅｌｅｔｓ ｏｆ ｍａｘｉｍｕｍ ｇｒｏｕｔｉｎｇ ｒａｔｅ ａｎｄ ｔｈｅ ａｖｅｒａｇｅ ｆｉｌｌｉｎｇ ｒａｔｅ ｗｅｒｅ ｓｉｇｎｉｆ －
ｉｃａｎｔｌｙ ｄｅｃｒｅａｓｅｄ ， ｂｕｔ ｔｈｅ ｗａｔｅｒ ｕｓｅ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ
ｗａｓ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙ ｉｎｃｒｅａｓｅｄ ｃｏｍｐａｒｅｄ ｗｉｔｈ ＷＷ．
（
２ ） Ｔｈｅ
ｐｈｏｔｏｓｙｎｔｈｅｔｉｃ ｒａｔｅ ｏｆ ｆｌａｇ ｌｅａｖｅｓ ｄｕｒｉｎｇ ｗｈｅａｔ ｆｉｌｌｉｎｇ ｈａｄ ｎｏ ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ ｂｅｔｗｅｅｎ ＭＤ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ ａｎｄ ＷＷ
ｔｒｅａｔｍｅｎｔ．Ｍｅａｎｗｈｉｌｅ ， ｃｏｍｐａｒｅｄ ｗｉｔｈ ＷＷ ， ｓｔｏｍａｔａｌ ｃｏｎｄｕｃｔａｎｃｅ ａｎｄ ｔｒａｎｓｐｉｒａｔｉｏｎ ｒａｔｅ ａｔ ９－２０ｄａｆｔｅｒ
ｗｈｅａｔ ｆｌｏｗｅｒｉｎｇ ｗｅｒｅ ｎｏｔ ｃｈａｎｇｅｄ ｕｎｄｅｒ ＭＤ ， ｗｈｉｌｅ ｔｈｅｙ
ｗｅｒｅ ｐｒｏｆｏｕｎｄｌｙ ｄｅｃｒｅａｓｅｄ ｕｎｄｅｒ ＳＤ．
（
３ ） Ｔｈｅ ａｃ －
ｔｉｖｉｔｉｅｓ ｏｆ ｓｕｃｒｏｓｅ ｓｙｎｔｈａｓｅ ａｎｄ ａｄｅｎｏｓｉｎｅ ｄｉｐｈｏｓｐｈａｔｅ ｇｌｕｃｏｓｅ ｐｙｒｏｐｈｏｓｐｈｏｒｙｌａｓｅ ｉｎ ｗｈｅａｔ ｗａｓ ｉｎｃｒｅａｓｅｄ
ｂｙ
ＭＤ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ ； Ｍｅａｎｗｈｉｌｅ ， ＭＤ ｈａｄ ｌｏｗｅｒ ｆｒｕｃｔｏｓｅ ｃｏｎｔｅｎｔ ， ｗｈｉｃｈ ｓｕｇｇｅｓｔｅｄ ｔｈａｔ ｃｏｎｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｏｆ ｓｕｂ －
ｓｔａｎｃｅｓ ｉｎ ｓｔｅｍ ｔｏ ｔｈｅ ｙｉｅｌｄ ｗｅｒｅ ｉｎｃｒｅａｓｅｄ．Ｔｈｅ ｓｔｕｄｙ ｆｏｕｎｄ ｔｈａｔ ｈｉｇｈｅｒ ｐｈｏｔｏｓｙｎｔｈｅｓｉｓ ， ｍｏｒｅ ａｓｓｉｍｉｌａｔｅｓ
ｉｎ ｔｈｅ ｓｔｅｍ ａｆｔｅｒ ａｎｔｈｅｓｉｓ ｔｒａｎｓｆｅｒ ｔｏ ｔｈｅ ｇｒａｉｎ ａｎｄ ｈｉｇｈｅｒ ｓｕｇａｒ ｍｅｔａｂｏｌｉｓｍ ｅｎｚｙｍｅ ａｃｔｉｖｉｔｙ ｉｎ ｔｈｅ ｉｎｆｅｒｉｏｒ
ｓｐｉｋｅｌｅｔｓ ， ａｎｄ ｔｈｅ ｎｕｍｂｅｒ ｏｆ ｇｒａｉｎｓ ｐｅｒ ｓｐｉｋｅ ａｎｄ ｔｈｏｕｓａｎｄ － ｇｒａｉｎ ｗｅｉｇｈｔ ， ｔｈｅｎ ｆｉｎａｌｌｙ ｉｎｃｒｅａｓｅ ｔｈｅ ｐｈｙｓｉｏ －
ｌｏｇｉｃａｌ ｂａｓｉｓ ｏｆ ｙｉｅｌｄ．