题名 | 氮素对小麦叶片光合能量转化 及水分利用效率的影响 |
作者 | 张绪成
|
答辩日期 | 2007-06
|
文献子类 | 博士
|
授予单位 | 中国科学院研究生院
|
授予地点 | 北京
|
导师 | 上官周平
|
关键词 | 氮素
能量转化
信号转导
膜脂抗过氧化
水分利用效率
|
英文摘要 | 提高作物的水分利用效率(WUE)和对干旱的适应能力是生物节水农业的主要
研究内容之一,以肥调水尤其是通过氮素营养调控作物WUE 和改善抗旱性仍是基础
理论和生产实践领域的研究热点。本研究在大田条件下,以两个生态型相近、有明
显抗旱性差异的冬小麦品种为试验材料,以不同氮素水平为处理手段,测定了小麦
叶片光合气体交换参数、叶绿素荧光参数、ABA 含量、NO 含量、保护酶系活性、
地上生物量、水分状况、产量等指标,来研究小麦叶片NO—ABA—WUE 之间的关
系、氮素对小麦叶片激发能转化分配的调控机制、叶片全N 含量—ABA 含量—WUE
之间的相互关系以及氮素对小麦叶片膜脂抗过氧化作用的影响,以探明提高小麦抗
旱性和改善水分利用状况的生理途径。取得了如下研究结果:
(1)初步探明了氮素对小麦叶片NO 含量-ABA 含量-WUE 关系的影响及其对抗
旱性的作用机制。分蘖期和拔节期小麦叶片NR 活性与NO 含量显著线性正相关
(R2≥0.568,n=15),氮素通过提高叶片NR 活性来提高叶片NO 水平进而调控气孔
开度;在N360 处理的叶片ABA 含量和NO 含量之间为正协同作用关系,而在低氮条
件下为负相关关系;抗旱性与气孔对NO 含量变化的灵敏度有关,旱地品种对叶片
NO 含量的变化具有较快速的反应。合理施氮(N180 处理)能够使得NO 含量处于较
低水平而诱导气孔开放,促进水地品种气体交换并提高IWUE、提高旱地品种气孔对
NO 含量和干旱的反应灵敏性。
(2)揭示了氮素对小麦叶片激发能转化分配的调控机制。氮素提高了小麦叶片
光合色素含量,降低呼吸速率,虽然氮素不能显著改变激发能在光合碳还原(PCR)
和光合碳氧化(PCO)之间的分配比例,但提高了在PCR 方向的电子流量,过量氮
素供应会使叶片暗呼吸作用增强;ΦPSⅡ随叶片全N 含量增加呈先下降后升高的变化
趋势,Pn 与ΦPSⅡ线性正相关;氮素能够改善热耗散和光化学反应对激发能的竞争关
系,增强光合机构活性以使得更多的光能进入碳同化过程,最终提高IWUE。
4 摘要
(3)初步阐明了叶片全N 含量—ABA 含量之间的关系及其对WUE 的影响。施
氮后小麦叶片全N 和ABA 含量呈显著线性负相关,合理施氮能够增强叶片ABA 含
量和全N 含量之间的相互影响。随氮素水平的提高,叶片IWUE 对ABA 含量的敏感
性增强,而GWUE 与旗叶ABA 含量呈显著的负线性相关。旗叶全N 含量和GWUE
之间呈显著的负二次相关,合理施氮能够使叶片全氮含量维持在适宜水平,提高Pn
以促进干物质积累,提高IWUE,并最终提高子粒产量和水分利用效率。
(4)明确了氮素对小麦叶片膜脂抗过氧化作用的影响。施氮提高了小麦叶片CAT
和SOD 活性,降低了XOD 活性、H2O2 和MDA 含量;N0 处理旱地品种较水地品种
具有较高的保护酶系活性和较低的XOD 活性、H2O2 和MDA 含量,细胞膜稳定性与
小麦抗旱性密切相关,氮素能够通过提高叶片膜质抗过氧化能力来增强小麦对干旱
的适应。
(5)研究证明了氮素对小麦产量和形态发育的影响。氮素能够提高小麦叶片光
合色素含量使得Pn 显著增加、维持一定的气孔开度而促进了光合气体交换,促进干
物质积累;施氮后株高和穗长有明显的增加,虽然千粒重在施氮后有一定程度下降,
但穗粒重较N0 处理显著提高;氮素对小麦群体发育也有明显的促进作用,LAI 在施
氮后显著升高,并最终表现较高的产量、WUE 和HI。
关键词:氮素,能量转化,信号转导,膜脂抗过氧化,水分利用效率,小麦
氮素对小麦叶片光合能量转化及水分利用效率的影响5 |
语种 | 中文
|
内容类型 | 学位论文
|
源URL | [http://ir.iswc.ac.cn/handle/361005/9971] ![](/themes/default/image/downing1.png) |
专题 | 水土保持研究所_水保所知识产出(1956-2013)
|
推荐引用方式 GB/T 7714 |
张绪成. 氮素对小麦叶片光合能量转化 及水分利用效率的影响[D]. 北京. 中国科学院研究生院. 2007.
|
除非特别说明,本系统中所有内容都受版权保护,并保留所有权利。
修改评论