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不同类型冬小麦品种抗晚霜冻能力鉴定及相关生理指标研究

作　者: 刘平湘
导　师: 郭天财
学　校: 河南农业大学
专　业: 作物栽培学与耕作学
关键词: 冬小麦抗霜冻鉴定生理指标
分类号: S512.11
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

在我国黄淮、江淮等冬小麦主产区,拔节期霜冻害已经成为制约小麦产量的主要因素之一。为探讨不同类型小麦品种抗霜冻能力及其生理特性,以期为丰富冬小麦抗逆栽培理论及栽培管理技术,实现小麦稳产高产提供依据,于2007-2009年在河南农业大学科教示范园区,以半冬性小麦品种百农矮抗58、豫麦49-198和弱春性小麦品种豫农949、偃展4110为供试材料,采用人工模拟冻害的方法,研究了不同类型冬小麦品种幼穗分化进程中的低温敏感期、不同品种抗霜冻能力以及在低温胁迫条件下冬小麦植株叶片生理特性的变化。主要研究结果如下：1.在本试验条件下,冬小麦品种幼穗分化进入药隔前期,抗霜冻力急剧下降,雌雄蕊—药隔期为低温敏感期,其中,半冬性小麦品种在凹期对低温反映最敏感,而弱春性品种在雌雄蕊时期对低温反映敏感,在低温敏感阶段,随低温持续时间延长,各品种受冻程度加重。供试冬小麦品种对不同程度低温处理的反应不同,在-3℃低温条件下,4个供试小麦品种幼穗均未冻死；而在-7℃低温处理8h和12h条件下,幼穗冻死率由高到低依次表现为偃展4110、豫农949、豫麦49-198和百农矮抗58。而且,在同一低温敏感期不同冬小麦品种的抗霜冻能力有很大差异。其中,2个半冬性品种表现为豫麦49-198较百农矮抗58的抗霜冻能力弱,而2个弱春性品种则表现为偃展4110较豫农949的抗霜冻能力弱。因此,只有在幼穗发育相同时期,特别是在低温敏感期对小麦品种的抗霜冻力进行筛选鉴定,才能获得较为可靠的结果。2.低温处理后,通过测定各供试品种植株叶片与植株抗冻性密切相关的生理指标,结果表明,相同霜冻处理后,各品种植株叶片内可溶性糖、可溶性蛋白质和抗坏血酸含量均较对照增加,且2个半冬性品种均大致表现为受冻最重的凹期这三个指标含量增幅最低,2个弱春性品种则表现为受冻重的雌雄蕊时期这三个指标含量的增幅均低于凹期和柱头伸长期。表明这三个指标含量与幼穗发育时期和植株的抗冻性密切相关,可作为幼穗低温敏感期的相关鉴定指标。对植株叶片游离脯氨酸含量的测定结果表明,百农矮抗58及豫农949在低温处理持续4h和8h时,脯氨酸含量显著升高；而豫麦49-198和偃展4110植株叶片脯氨酸含量在低温处理12h才有显著增加。表明在短时间低温胁迫下,小麦植株叶片的脯氨酸含量可以作为抗冻品种的参考指标,但连续长时间低温胁迫,植株叶片脯氨酸积累明显增加,此时可将其看作是低温胁迫伤害的结果。对小麦植株叶片丙二醛含量测定结果表明,-7℃冻害处理后,4个供试品种都表现为受冻越重的幼穗分化期各品种叶片内MDA含量的增幅越高。表明小麦植株叶片的MDA含量积累越多,组织的保护能力越弱,受冻程度越重。因此,丙二醛可以作为小麦抗冻力的鉴定指标之一。综上所述,冬小麦品种抗霜冻力与幼穗发育进程关系密切。因此,幼穗抗霜冻力的鉴定以及筛选抗霜品种都应选择在相同的发育时期,特别要在低温敏感期进行,这样才能获得可靠的结果。可溶性糖、可溶性蛋白质和抗坏血酸这三个指标含量与幼穗发育时期和植株的抗冻性密切相关,可作为幼穗低温敏感期的鉴定指标。同时,在短时间低温胁迫条件下,小麦叶片中脯氨酸含量可以作为抗冻品种的参考指标,但连续长时间低温胁迫,植株叶片中脯氨酸积累明显增加,这时可将其看作是低温胁迫伤害的结果。丙二醛可以作为小麦抗冻力的鉴定指标之一。

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致谢 4-7摘要 7-91 文献综述 9-16 1.1 影响小麦抗霜冻力的因素 9-11 1.1.1 温度 9 1.1.2 品种 9-10 1.1.3 幼穗发育进程 10 1.1.4 播期 10 1.1.5 播量 10-11 1.1.6 品种抗霜力与茎节长度 11 1.1.7 土壤肥力 11 1.1.8 灌水 11 1.2 植物对霜冻抗性的生理机制 11-14 1.2.1 渗透调节物质 11-13 1.2.1.1 可溶性糖 11-12 1.2.1.2 游离脯氨酸 12 1.2.1.3 甜菜碱 12-13 1.2.1.4 可溶性蛋白质 13 1.2.2 细胞膜脂过氧化产物及相关酶活性的影响 13-14 1.2.2.1 丙二醛 13 1.2.2.2 抗氧化酶类 13-14 1.2.2.2.1 抗坏血酸过氧化酶 13-14 1.2.2.2.2 超氧化物歧化酶 14 1.3 小麦对霜冻抗性的鉴定指标 14-16 1.3.1 叶温 14 1.3.2 发生霜冻害的形态指标 14-162 引言 16-173 材料与方法 17-19 3.1 试验材料与试验设计 17 3.2 测定项目与方法 17-18 3.2.1 幼穗抗霜力的鉴定 17 3.2.2 可溶性糖的测定 17 3.2.3 脯氨酸的测定 17-18 3.2.4 可溶性蛋白质的测定 18 3.2.5 ASA的测定 18 3.2.6 丙二醛的测定 18 3.2.7 产量与考种 18 3.3 统计分析方法 18-194 结果与分析 19-29 4.1 不同类型冬小麦品种在不同幼穗分化期的抗霜冻能力 19-21 4.1.1 不同幼穗分化期、不同类型冬小麦品种穗死亡率的差异 19 4.1.2 不同类型冬小麦品种不同穗分化期幼穗受冻情况 19-21 4.2 不同幼穗分化期、不同类型冬小麦品种幼穗受冻镜检情况(文后附图) 21 4.3 不同类型冬小麦品种抗霜冻生理特性的差异 21-26 4.3.1 霜冻对不同类型冬小麦品种在不同幼穗分化期叶片膜脂过氧化的影响 21-22 4.3.2 霜冻对不同类型冬小麦品种在不同幼穗分化期叶片可溶性蛋白质含量的影响 22-23 4.3.3 霜冻对不同类型冬小麦品种在不同幼穗分化期叶片可溶性糖含量的影响 23-24 4.3.4 霜冻对不同类型冬小麦品种在不同幼穗分化期叶片游离脯氨酸含量的影响 24-25 4.3.5 霜冻对不同类型冬小麦品种在不同幼穗分化期叶片抗坏血酸含量的影响 25-26 4.4 霜冻对小麦穗部产量性状的影响 26-295. 结论与讨论 29-32 5.1 冬小麦品种抗霜冻能力鉴定 29-32 5.1.1 影响冬小麦抗霜冻能力的因素 29 5.1.2 对低温敏感的穗分化时期 29-30 5.1.3 冬小麦抗霜冻生理机制研究 30-32参考文献 32-39英文摘要 39-41图版 41-47

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