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干旱胁迫对冬小麦物质转运和不同小穗位籽粒产量的影响

文献类型： 中文期刊

作者： 陈志豪;王艳杰;常旭虹;王德梅;刘希伟;杨玉双;石书兵;赵广才

作者机构：

关键词： 小麦;干旱胁迫;强弱势粒;物质转运;产量

期刊名称：植物营养与肥料学报

ISSN： 1008-505X

年卷期： 2024 年 30 卷 6 期

页码：

收录情况： 北大核心（2023版） ; ; CSCD（2023-2024年度） ; ; 科技核心（2024版） ; ; 农林核心（2020版）

摘要： 【目的】探究不同冬小麦品种物质转运和不同小穗位产量对拔节至成熟期干旱胁迫的响应。【方法】试验以常规品种济麦22和抗旱品种中麦36为材料,在自动防雨水肥控制池内进行,采用测墒补灌技术实现水分条件的控制。设置顶端小穗形成期到成熟期持续干旱(WS:40%~45%FC,FC为田间持水量)和对照处理(CK:80%~85%FC)。调查拔节后不同小穗位小花发育动态,强、弱势粒灌浆速率和产量等指标,以及各器官花前、花后干物质积累运转量。【结果】1)干旱胁迫促进济麦22穗中部和上部的小花原基发育进程,显著减少了小花原基数量,导致穗部发育不平衡,而对中麦36各部位小花原基发育进程和数量无显著影响。2)干旱胁迫下,抗旱品种中麦36的开花前营养器官贮藏干物质转运量(Pre-DT)和转运率(Pre-DTE)较对照条件下分别显著降低34.8%和33.2%,降低了花前贮藏干物质运转对籽粒的贡献率(Pre-DCR),但开花后干物质积累量(Post�DA)及其对籽粒的贡献率(Post-DCR)分别提高5.1%和25.7%；常规品种济麦22的花前营养器官贮藏干物质转运量对籽粒的贡献率比对照提高了32.1%,Post-DA和Post-DCR分别降低了40.4%和21.3%。干旱胁迫下,中麦36 Pre-DCR的下降主要因为茎秆Pre-DCR的降低,而济麦22的Pre-DCR比对照提高了1.4倍,主要是由穗轴和颖壳Pre-DCR的增加所致。3)济麦22叶鞘、茎秆及穗轴+颖壳中的干物质向籽粒转运受到干旱的抑制,而中麦36仅茎秆和穗轴+颖壳受到干旱的抑制。与正常条件相比,干旱致使济麦22的籽粒灌浆速率下降42%,对中麦36无显著影响。济麦22上部和中部小穗位强势粒受干旱影响较大,而中麦36上部小穗位弱势粒受干旱影响较大,表现为济麦22的穗粒数、单粒重和单穗产量降幅(7.6%、15.9%和24.3%)均高于中麦36(3.3%、9.5%和16.3%)。【结论】抗旱品种主要靠开花后干物质积累来增加籽粒产量,而常规品种主要靠转运开花前营养器官贮藏干物质来增加籽粒产量。干旱胁迫条件下,常规品种济麦22的籽粒产量降幅显著高于抗旱品种中麦36,主要原因是干旱导致济麦22不同小穗位小花原基的发育不平衡,叶鞘、茎秆及穗轴+颖壳的干物质转移到籽粒的过程均受抑制,且中部和上部小穗位强势粒受到影响,导致灌浆速率显著降低。抗旱品种中麦36在干旱胁迫下通过降低茎秆开花前营养器官贮藏干物质转运量,提高开花后营养器官干物质积累量对籽粒贡献率应对干旱胁迫,且干旱胁迫主要影响弱势粒。

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