干旱脅迫下張雜谷3號產(chǎn)量明顯高于常規(guī)品種,源于其水分脅迫下優(yōu)良光合及生理特性而獲得較高的生物學產(chǎn)量。因此,研究其光合特性有助于了解高產(chǎn)雜交谷子生長優(yōu)勢的光合特征和利用探索性育種技術提高谷子的光合性能。在敦煌自然極度干旱條件下,利用張雜谷3號及親本開展雜交谷子光合特性及物質積累的特性研究。結果表明:張雜谷3號在生長所需營養(yǎng)物質來自籽粒的3葉期之前,長勢表現(xiàn)出顯著超親優(yōu)勢,高出親本33.3%。單株葉面積和地上生物量明顯高于親本。始灌漿期,干旱脅迫對張雜谷3號旗葉SPAD影響較小,僅下降3.56%,而親本則大幅度下降至26.42%和29.18%。同時,不論干旱與否,張雜谷3號及其親本的凈光合速率（Pn）日變化呈明顯的雙峰曲線。受到干旱脅迫后,旗葉光合日變化明顯降低,下降幅度最大的為不育系,張雜谷3號表現(xiàn)中親優(yōu)勢。但干旱脅迫下張雜谷3號水分利用效率（WUE）基本沒有下降,雙峰值分別增加1.03%和-4.46%,恢復系則下降18.83%和32.39%,而不育系下降最為明顯分別達到32.39%和29.04%。后續(xù)繼續(xù)開展谷子雜交種光合特性研究,為選育出更抗旱高產(chǎn)的谷子雜交種打下堅實基礎。 

【文章來源】：東北農業(yè)科學. 2020,45(04)北大核心

【文章頁數(shù)】：5 頁

【部分圖文】：

田間大氣相對濕度日變化和土壤含水量變化

葉片是植物進行光合作用的重要場所，其光合產(chǎn)物對干物質積累起著關鍵性的作用。干旱脅迫使張雜谷3號及其親本單株葉面積顯著下降，分別達到29.24%、54.12%及46.27%。無論干旱脅迫與否，張雜谷3號單株葉面積顯著高于親本不育系，而不育系最低（圖2）。谷子旗葉SPAD值可以反映葉綠素的相對含量。從圖3可以發(fā)現(xiàn),在始灌漿期干旱脅迫對張雜谷3號及其親本SPAD值都有顯著影響（P<0.05），張雜谷3號葉綠素相對含量下降較小為3.56%，而親本則大幅度下降分別達到26.42%和29.18%。正常灌溉下，張雜谷3號與恢復系SPAD值差異不顯著，但顯著高于不育系；而干旱脅迫下分析葉綠素含量張雜谷3號顯著高于親本。

谷子旗葉SPAD值可以反映葉綠素的相對含量。從圖3可以發(fā)現(xiàn),在始灌漿期干旱脅迫對張雜谷3號及其親本SPAD值都有顯著影響（P<0.05），張雜谷3號葉綠素相對含量下降較小為3.56%，而親本則大幅度下降分別達到26.42%和29.18%。正常灌溉下，張雜谷3號與恢復系SPAD值差異不顯著，但顯著高于不育系；而干旱脅迫下分析葉綠素含量張雜谷3號顯著高于親本。由圖4可以看出，正常灌溉和干旱脅迫下張雜谷3號及其親本的凈光合速率（Pn）日變化基本上呈現(xiàn)明顯的雙峰曲線，其光合午休現(xiàn)象多發(fā)生在13∶00左右。正常灌溉條件下，谷子旗葉Pn峰值出現(xiàn)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，張雜谷3號旗葉Pn峰值為19.57μmol/m2·s略高于不育系0.72%，低于恢復系6.37%。谷子植株受到干旱脅迫后，旗葉Pn日變化明顯降低，特別是在中午峰值之后。在11∶00，干旱脅迫處理下，參試材料旗葉Pn達到一天最高，張雜谷3號達到17.40μmol/m2·s,比正常灌溉降低11.1%；恢復系降低6.84%，而不育系降低最為明顯，達到37.36%。但是，光合午休時間不育系反而較高。隨著時間的推移，張雜谷3號光合恢復較快，在17∶00達到最高值。

【參考文獻】：
期刊論文
[1]近30年我國谷子生產(chǎn)時空變化與區(qū)域優(yōu)勢研究[J]. 劉杰安,王小慧,吳堯,賈浩,尹小剛,史磊剛,褚慶全,陳阜.  中國農業(yè)科學. 2019(11)
[2]中國北方地區(qū)農業(yè)干旱脆弱性評價[J]. 王鶯,趙文,張強.  中國沙漠. 2019(04)
[3]水稻雜種優(yōu)勢遺傳基礎研究進展[J]. 王曉玲,朱海濤,王智權,唐書升,張桂權,余傳源.  分子植物育種. 2019(06)
[4]高產(chǎn)谷子張雜谷3號在晉北地區(qū)的形態(tài)、生理指標研究[J]. 張永芳,王潤梅,于國玲.  種子. 2018(05)
[5]微咸水-淡水交替灌溉對夏玉米光合日變化的影響[J]. 閔勇,朱成立,舒慕晨,翟亞明,黃明逸,穆慧.  灌溉排水學報. 2018(03)
[6]干旱脅迫和復水對‘張雜谷3號’光合特性和產(chǎn)量的影響[J]. 李麗麗,侯智遠,盧海博,龔學臣.  河北農業(yè)大學學報. 2017(04)
[7]干旱脅迫對谷子抽穗期生理生化和產(chǎn)量的影響[J]. 徐麗霞,儀慧蘭,郭二虎,張艾英.  山西大學學報(自然科學版). 2016(04)
[8]粒用高粱新選親本配合力分析[J]. 王立新,成慧娟,馬尚耀,葛占宇,嚴福忠,張姼,隋虹杰.  作物雜志. 2014(06)
[9]灌漿期雜交谷子旗葉的光合特性[J]. 劉子會,張紅梅,張艷敏,李國良,郭秀林.  西北農業(yè)學報. 2012(11)
[10]雜交糯高粱主要農藝性狀的配合力和遺傳力研究[J]. 倪先林,趙甘霖,劉天朋,張長偉,陳國民,丁國祥.  江蘇農業(yè)科學. 2011(03)



本文編號：3345455