论文部分内容阅读
根据小麦种间进化关系，以21种小麦(5个二倍体种、9个四倍体种、7个六倍体种)为材料，采用盆栽实验的方法，在拔节期测定功能叶片的光合特性。利用气体交换参数测定系统、叶绿素荧光动力学参数测定系统、数码图像显微镜处理系统，结合叶面积、叶片叶绿素含量，研究小麦进化过程中光合特性遗传变异规律及其可能原因，以期为小麦优异遗传资源的发现提供基础。主要结论如下：
(1)在实验条件相同、取样严格一致下，单位面积叶片的气孔特征参数相对稳定，可以作为品种资源鉴定的指标之一.相关分析表明，小麦进化过程中，叶片气孔长度、宽度、周长、面积与倍性水平正相关，气孔密度与倍性水平负相关，即小麦在进化过程中呈现单位叶面积上气孔数目越来越少，而气孔面积越来越大的趋势。但由于小麦进化过程中气孔指数并没有发生变化，因而小麦在进化过程中气孔和表皮细胞的比例并没有发生变化。
(2)涉及小麦进化的染色体包括两组：A，B，D染色体组和A，G染色体组。对A，B，D染色体组而言，六倍体小麦相对四倍体和二倍体小麦一直保持较高的光系统II(PPII)原初光能转换效率和PSII潜在活性，而六倍体小麦的光合速率(Pn)日变化显著低于二倍体小麦，因此，抑制A，B，D染色体组六倍体小麦Pn较低的原因不在于PSII，可能是碳固定效率较低。对A，G染色体组而言，六倍体小麦相对四倍体和二倍体小麦一直保持较高的PSII原初光能转换效率和PSII潜在活性，且六倍体小麦的Pn日变化显著高于四倍体和二倍体，因此，A，G染色体组六倍体小麦Pn较高的原因之一在于PSII原初光能转换效率和PSII潜在活性较高。
(3)在粗山羊草、栽培一粒、拟斯卑尔脱山羊草、乌拉尔图、野生一粒这5种二倍体小麦材料中，乌拉尔图小麦具有较高的Pn、蒸腾速率(Tr)和气孔导度(Gs).其气体交换参数受午间光温等气象因子的影响较轻，因此，乌拉尔图小麦在光合能力和耐光抑制方面有较明显优势。野生一粒小麦的Pn、Tr、Gs较低，在10:00到达波峰后没有再次出现峰值，且Fv/Fm和Fv/Fo在较短的时间内降幅较大，因此，野生一粒小麦在光合能力和耐光抑制方面不存在优势。对二倍体小麦叶片气孔长度、周长与瞬时水分利用效率(WUE)、潜在水分利用效率(WUEi)相关分析发现，二倍体小麦叶片气孔长度与WUE、气孔周长与WUEi显著负相关。拟斯卑尔脱山羊草具有较小的WUE和WUEi，粗山羊草具有较大的WUE和WUEi，除与叶片内部生理生化因子相关外，还可能是由于气孔结构对WUE的影响较大。
(4)四倍体小麦AABB基因型的Fv/Fm值、Fv/Fo值降幅较AAGG基因型小，从Pn日变化，看，AABB基因型小麦的Pn低于AAGG基因型小麦。因此，抑制AABB基因型小麦Pn较低的原因不在于PS II，可能是由于碳固定效率较低，气孔特征对四倍体小麦间的Pn差异影响不大。六倍体小麦AAAAGG基因型的Fv/Fm值、Fv/Fo值降幅较AABBDD基因型小，从Pn日变化看，AAAAGG基因型小麦的Pn高于AABBDD基因型小麦。因此，AAAAGG基因型小麦Pn较高的原因之一是PSII原初光能转换效率和PSII潜在活性较高，气孔特征对六倍体小麦间的Pn差异影响不大。