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本文以不同筋力型小麦品种为材料,连续2年采用盆栽生长模拟与池栽控水及大田试验相结合的方式,深入研究了影响我国小麦产量和品质的主要逆境生态因子——花后高温和干旱对小麦籽粒淀粉合成关键酶活性、淀粉组成、淀粉糊化特性、加工品质及产量的影响,明确了花后不同阶段、不同高温和干旱胁迫强度下面粉特性、面食制品品质和产量及光合生理的变化特点,澄清了不同灌水对小麦加工品质及产量的调控效应,为实现小麦优质抗逆、高产高效栽培提供了理论基础和实践尝试。 其主要研究内容和结果如下: 一、以强筋型品种豫麦34和弱筋型品种豫麦50为材料,采用盆栽试验与气候箱生长模拟相结合的方法,研究了花后不同阶段高温、干旱及其互作对籽粒淀粉合成关键酶活性的影响。结果表明,花后高温或土壤干旱均导致籽粒中UDPG-PPase、ADPG-PPase、SSS和SBE活性下降,其影响随生育期推进而加剧。不同筋力型品种表现有明显差异:豫麦34受干旱胁迫的影响大,不同水分处理间籽粒UDPG-PPase、ADPG-PPase、SSS和SBE的差异均达极显著水平;高温胁迫显著影响UDPG-PPase和ADPG-PPase活性,但对SSS和SBE的影响不显著。豫麦50则表现为高温的影响大于干旱,高温胁迫使ADPG-PPase和SSS活性极显著下降,对UDPG-PPase活性的影响达显著水平(P<0.05),但对SBE影响不显著;而土壤干旱仅对SSS活性影响显著,但对其他酶活性影响不显著。 二、在上述同一试验中,研究了花后高温、干旱及其互作对旗叶光合性能及蔗糖合成酶活性的影响。结果表明,高温或干旱胁迫均导致灌浆前期和中期旗叶Fo增大,后期则下降,而对Fm、Fv影响不大,从而显著降低旗叶Fv/Fm、Fv/Fo、qN及Pn,表明逆境胁迫显著降低PS Ⅱ潜在活性及光化学效率,且影响程度随着植株衰老进程而呈加剧趋势。研究结果还表明,高温和干旱胁迫对旗叶Fv/Fo和Fv/Fm等的影响存在叠加效应,且在Fv/Fm、qN上存在显著的高温与干旱互作效应。蔗糖合成关键酶活性研究表明,高温和干旱胁迫均导致旗叶SPS和SS活性降低,其中,豫麦50旗叶SS及SPS活性均受高温影响较大,处理间差异达1%显著水平;旗叶SS活性受干旱胁迫影响达5%显著水平,但SPS活性受水分影响不显著。豫麦34旗叶SS及SPS活性受高温影响均达5%显著水平,SPS活性受干旱影响达1%极显著水平,而SS受干旱胁迫的影响不明显。花后高温胁迫和土壤干旱条件下植株叶片光合性能削弱、蔗糖合成能力下降是导致籽粒淀粉合成与积累不足、产量和品质下降的直接生理原因。 三、同一盆栽试验中,研究了花后不同高温和干旱处理间籽粒淀粉含量、组分及其淀粉糊化