全 文 ：l匕西农业科学 , 生9 8 7 , 1。 : 6 一 9
高粱光敏反应以及与温度联应关系研究 ,
牛天堂 韦耀明 白志良 张福耀
( 山西省农业利学院 )
摘要 19 8 4一 19 8 5年 , 选用对光周期反应不同的材料 . 研究了高粱光敏感时期及此间温度对
各类型材料开花时期的影响 . 结果表明 , 高粱对光周期最敏感的阶段大致在出苗后 1。一 2。天 , 光
反应敏感的材料敏感时期相对早而长 , 光反应迟钝的材料敏感时期相对晚而短 。 在高粱光敏感时
期 , 高温促进开了创时期提前 . 但光敏类型不同的材料对高温反应不同 . 光敏感型的材料对高温反
应敏感 , 光迟钝型的材料对高温反应迟钝 , 二者是一致的 . 低温处理明显地延迟了高粱的开花时
期 , 但高粱对低温的反应与对光周期的反应没有内在的联系 . 厂
关健词 光周期反应 敏感时期 温度
高粱具 育喜温 、 光周期敏感 的特 比 , 特别是热带起源的种质资源 ,温度和 日照是影响其生
一长发育 的两个卞要 因子 。 虽然它们具有许 多独特的性状 , 但乍温带自然条件下 . 由于温 光条
件的变化 , 而 使得其植株高大 , 生育期延长 , 某些光反应敏感 的材料甚至不能成熟 , 因而限
制了对它们的应用 。 近年来 , 对热带优异种质 资源的利用 , 一般采用汇热带基 地杂交 , 而后
到温带种植分离世 代并进行选择 的方法 。
. 中国 , ;芍粱虽然属于温带品种 . 但分布在大约北纬 2 。一 5 0 “ 之间 , 在这样大的纬度跨度下进
{于的自然和人工选择 , 使中国高粱对光周期的反应也具有很大差异 。 因而掌握高粱对 光周期
反应的敏感性 、 敏感阶段以 及光敏时期温 度对高粱生 长发育的影响 , 对 于选育 适应性广的高
粱品种和简便有效地导入热带高粱的优异基 因具有十分重要的竟义 .
为此 , 我们于 1 9 84 一 19 85 年 , 选用了光周期反应敏感型 、 中间型 、 迟钝型 3 个类型的材
料 . 在 当地自然光照条件下 , 用遮光的方法 , 给予不 同天数的短 日照处理 . 以探明其对光周
期的敏感时期 . 而后选用上述 3 个类型 的岭个材料 , 在 光敏感时期给予不同的温 度处理 , 探
一讨其间的联应关系 。
材料与方法
一 、 光敏试验
选用 3 个高粱保持系 , 7 5 0 l B ( 敏感型 ) 、 8 0 7 3 B ( 中间型 ) 、 T x 6 2 2 B ( 迟 钝 型 ) 。
试验于 19 84 年 主山西省农科院高粱所的轨遗式活动 l清室 .场地进行 . 每个材料种 28 盆 , 分
甲 、 乙两组进行遮 光处理 。 甲组试验从出苗开始分别给予 10 、 20 、 30 、 40 、 50 、 60 天 的短 日
照 处理后 , 再置于自然 光照条件下 : 乙组试验 以出苗开始么自然光照条件下 分别生 长 l 。 、
20
、
30
、
40
、
5 0
、
60 天后 再给予短 日照 处理 。 短 日照处理 的时间从 早上 8点至 下午 6 点 . 给
予 1 0小时的自然光照 . 试验设两 个对照 , 对照 l为出苗到开花全部给予每天 1 0小时的短 日照处
即 ( 简称个短 日照 ) . 对照 2 为出苗到开花 一 直花 自然 龙照条件下生 长 ( 简称全自然 光照 ) 。
198
5年 , 在 _上述试驹尔灿出上 , 仍用原来切 个材料 , 每 个仍 2盆 . 从出苗开始给予不
同天叛的短 日照处理 , 处理时间 、 方法 同 L , 处理天数为出苗后 5 、 7 、 9 、 … … 2 3 、 25 天 , 间隔
2 夭 , 共 1 个处理 , 分设两个对照 , 对照 1为全短 日照 , 对照 2 为全自然光照 , 每个处理 4 盆 .
二 、 温度试验
选用 3 种类型 1 个材料 , 其中敏感型 : 75 01 B 、 E 35 一 l 、 忻 52 、 . L亭德 ; 中间型 : 80 7 3 B 、
繁 S B 、 忻七 、 大红穗 · 晋五 / 4 0 0 3 : 迟钝 型 : T x 6 2 B 、 T A M 42 8 B 、 昭密白 、 粘高粱 .
试验于 19 8 5年在山西省农科院室外人工气候室进行 。 试验材料于出 一苗 7 一 23 天 ( 光敏 感
时期 ) , 给予不 同温度的处理 。 高温 处理为白天 30 ℃ , 夜间 25 ℃ ; 低温 处理分 别 为 18 ℃ 和
13 ℃ . 对照为当地自然温度 。 白天平均气温 26 ℃ , 夜间 平均气温 2 1℃ , 光照为当地自然 光照 。
结果与分析
一 、 高粱的光敏感时期
1
. 在 1 9 84 年的甲组 ( 短 }〕照— 自然 j匕照 ) 试 俭中 , 短 日照处 理 o 一 10 天 的 3 个材料 .,lJ」苗到开花的天数和全短 日照 ( C K , ) J七较 . 7 5 o l B延迟 1 4天 , 5 0了3 B延迟 1 2天 , T x 6 2 2 B 延
迟 9 天 、 和全 自然 光照 ( C K Z ) 相 比 , 出苗到开花 的尺数 , 75 o l B提早 10 天 . 8 0 7 3 B提 早 1
天 . T x 62 2 B与 C K , 相同 。 这 一处理结 果表 明 , 高粱在出 一苗后 10 天之内对短 日照处 理 的 反
应 , 因高粱 的光敏特性而异 。 迟 沌型的 T x 6 2 2 B 和中间型的 8 07 3 B没 有影响或影响甚 微 。 敏
感型的 7 5 0 1 B有较大的影响 。
短 日照处理 。一 20 天的 3 个材料 , 出苗到开花的天效 , 和全短 日 照 ( C K : ) 比 较 ,
7 5 o I B延迟 2 天 , 8 0 7 3 B延迟 l 天 , T x 6 2 2 B延迟 3 天 ; 和全自然光照 ( C K Z ) 比较 , 7 5 o l B
提早 2 天 , 8 0 7 3 B提 早12 天 . T x 6 2 2 B提 旱 6 天 , 在这个 处理中 , 3 个材料出苗到开 花 的 天
数 , 都基本接近于全短 日照 , 而显 一片早于全 自然光照 。 即出苗开 始短 !J 照处理 20 天 , 对高粱
抽 穗开花有很大的影响 .
从出苗开始给予 。一 30 、 。一 40 、 o 一 50 、 o 一 60 天短 日照 的 4 个处理 , 出苗到开花的
夫数都基本上接近于全短 日照 , 处理之间没有差别 。 这些处理表明 , 光周期诱导的天 数从出
苗开始 . 给予 20 天的短 日照处理 , 即可基本达到与全短 日照相近 的效 果 , 再延长短 日照处理
的时间已没 有多大作用了 ,
·
2
. 乙组 ( 自然光照一短 日照 ) 试验中 , 在 自然 光照条件下生 长O 一 10 天后再给予短 日照
处理的 3 个材料 , 出苗到开花的天 数 , 和全短 日照比较 , 7 5 01 B迟 2 天 , 8 0 7 3 B迟 2 天 , T x
6 2 2 B与之相 同 . 和全自然光照 比较 , 7 5 o l B 早 2 2天 , 8 0 7 3 B 旱 1 1天 , T x 6 2 2 B早 9 天 。 可见 ,
出苗后在自然 光照条件 下生 长 10 天 , 再进行短 日照处理 , 仍可获得与全短 日照类似的结果 。
出苗后在 自然光照条件下分别上长 o 一20 、 。 一 30 、 o 一 40 天 )沂再给予簿 日照的 3 个处
理 , 对高粱 的开花时期都有促进作用 。 这种促进作用随着植株在自然 龙照条件下生 民的天数
增长 , 而影响越来越 ,.J . 至 50 天后 , 短 日照处理对开花 的影响消失 .
上述两组的试验结 果表明 , 高粱出苗 l亏 , 10 一 20 天是光周期最敏感的时期 . 敏感型材料
的敏感时期相对提前 , 迟钝型材料则相对推迟 。 `
3
.
19 85 年 , 用上述 3 个材料 , 分别进行 5 、 7 、 9 、 … … 25 天的短 日照处理二对 1 个处
理与两个对照 ( 全短 日照与全自然光照 ) 出苗到开花的天数 . 进行统计分析表 明(见表 1 ) ,
·
7
·
凡与全自然 龙照 (K C Z)没有差异 的处理 , 说明短 日照 处哩对高粱开花没有发生影响 ; 凡 与
全短 日照 ( C K , ) 没有差异的处理 , 即为继续进行短 日照处理 已无效应 . 凡是与两个对照都
有差异的处理 , 即为短 日照处理 有效期 , 即高粱的 _光敏感 时期 . 从表中可 以看出 , 敏 感型的
7 50 1 B
, 出苗后 7 一 2 1天 的 8 个处理分别和 }秀个对照 ( C K 、 、 C K Z ) 差 异达到显著 、 极显 著
水 平 . 所以 7 50 l B光敏感时期在 出苗 后 7 一 21 天 , 中间型的 8价 3 B和迟钝型的 T x6 2 B分别为
1 一21 天和 1 一 19 天 。 可见 . 光敏 类 吧不同 的材料 , 光周期诱 导灼天数也不 一样 . 本 试 验
中 , t 敏感型的 7 5 0 1 B需 15 天 . 中间型的 80 7 3 B需 1 天 . 迟钝型的 T x 6 2 B需 9 天 。
表 1 3 个商粱品种出苗到开花的夭教处理与对照方差分析
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二 、 离撰光敏时期对沮度的反应
1
. 温度对 幼德分化 、 开花 时期的影响
一般来讲 . 光敏阶段短期的高温对穗分化 、 开花起促 进作用 . 低温起抑制作用 . 本试验
中 , 用方差 分析统计各处理与对照出苗到开花 的差异显著性 , 高温 处理的 12 个材料 . 敏感型
的 7 5 0 1B 、 E 35 一 1 、 上亭穗 . 处理与对照差异极显著 、 忻粱 52 差异显著 , 一般开花提前 4 一 9
天 ; 中间型的 8 07 3 B 、 繁 S B 、 忻七 , 处理与对照差异极显著 , 大红穗 · 晋五 / 4 0 0 3 , 差 异 显
著 , 开花提前 3 一 6 天 ; 迟钝型的 T x6 2 B 、 T A M 4 28 B 、 昭密 白 、 粘高粱 处理与 对照 均 未
达到显著 水平 , 开花捉前 O 一 2 天 . 这 一结 果表 明 : 高温对高粱开花的影响与该品种对 光周
期反应的特性 有关 . 光敏感 的材料对高温反应也敏感 , 光迟饨的材料对高温反应也迟钝 .
低温 处理延迟了大部 分材料 的穗 分叱与开花 时期 . 12 个材料中有 10 个材料出苗至开花 的
天 数处理与对照差异显著 , 其中 7 50 l B较对照延迟 3 二戈开花 , 其余 9 个材料延迟 6 一 14 天开
花 ; 另外两个材料出苗至开花的天数比对照延迟 O 一 2 天开花 , 处理与对照的差异不显著 。
可 见 . 光敏时期低温 处理对德 分七和开花的影响 因品种而异 。 有的品种如 7 50 1B 对 高 温 敏
感 . 对低温不敏感 ; 有些品种如 T x 6 2 B等 , 对高温迟钝 ,对低温敏感 。但低温对高粱生 长 发
育的影响与其 光敏特性没有内在的联系 .
2
.温度对株高 、 叶片 数的影响
温度处理引起了株高 、 叶片 数的变化 , 处理结 束时 . 高温处理的材料 . 茎秆细高 , 叶片
徒长 . 和自然温度 ( C K ) 比 较 , 敏感型的 4 个材料 株高平均增高 96 肠 . 叶片增加 0 . 75 个 ,
中间型的材料株高平均增高 42 帕 , 叶片增加。 . 25 个 , 迟钝型的材料株高平均增高26 肠 , 叶片
8
·
衰之 短期沮度变化对各类型高粱植株
离度形晌 ( 呱 )
敏 感 型
时 期
高温 低温
一中一竖卜弃竺 -高温 }低温 {赫 1低沮
处理后
成熟时
+9 6
一 3 .8
一 8 6! +4 2
+ 6
.
2}一 4 . 6
一 8马
+ 6
.
9
十 2 6
+1 0
.
8
一 8 2
+1 2
.
注 :十表示株高增加的百分数 .一表示降低的百分数 .
表 3短期沮度变化对各类型高粱叶片
橄的形晌 ( 肠 )
敏 感 型 中 间 型 1迟 钝 型
时 期
高温 }低温 高温
处理结束
( 处理 - C
成处
K)
时
+0
.
75
,一 1 . 2 5 + o · 2 6 }一 1
·
5 十 0 . 2 5 一 2
理一 C K )
一 r . 2。!+ o . T6 { 。 {
一
, J一 0 . 7 6 + 0 . 5
注 : + 表示叶片数增加 , 一表示减少 .
增 加 0 . 25 个 . 高温处瑰对株高、 叶片数的影
响与材料的光敏特性有关 , 敏感型的材料受
的影响较大 , 迟钝型的材料受的影响较小 。
低温处理对株高 、 叶片 数的响影都是明
显的 . 无论敏感型 , 中间型 , 还 有迟钝型 .
各类型株高平均降低都在 80 帕以上 . 叶片数
减少 卫一 2 片 .
光敏 时期温度处理对试验材 料株高 、 叶
片数的影响 . 随着植株倪长发育逐步发生变
化 . 成熟时 . 高温 处理灼敏感型材料 , 由于
促进了开花时期 , 叶片 数比对照少 l ` 25 片 ,
株 高降低 3 . 8 肠 ; 中间型 的材料叶片 数 与 对
照相同 , 株高降低 4 . 6肠 ; 迟饨型的材 料 叶
片数比对照少 0 . 7 5 , 株高却比对照高 1 0 . 8%。
低温 处理却由于延迟了开花时期 . 叶片数 、
株 {奇都比对照 多 .
结论与讨论
上述试验表明 . 高粱对 光周期最敏感的阶段大致在 出苗 ’言 10一 20 天 , 不 同类型的材料最
敏感的阶段略有不同 . 一般光敏型品种 , 敏感时期相对提前 , 而且诱导开花所需的 时 间 较
长 ; 光迟钝型品种 , 敏感时期相对推迟 . 而且诱导开花所需时间稍短 。
在 高粱 的光敏时期 . 即出苗后 1 。一 20 天 , 进行短 日照处理可获得最大效果 . 若在20 天以
后进行短 日照处理 . 亦可收到一定效果 , 但诱导开花的作用 . 随着 处理时间的向 ’舌推移越来
越小 , 在出苗 50 天后处理则无作用 。
在高粱光敏时期进行短 日照处理 , 对开花的影响 . 表现为 一种累 加的方式 , 即随着短 }」
照处理天数的增加 , 出苗到开花的天数逐渐减少 . 高粱 光周期现象广〕这 一特性 , 可利用在 实
际工作中 , 即根据需要 . 灵活掌握诱 导时期 , 人为地控制花期 , 为育种 、 制种服务 。
高粱光敏阶段对温度变化的反应 , 与高粱喜温 、 光周期敏感的特点是 一致的 , 光敏感的
材料对高温反应也敏感 . 光迟钝 的材料对高温反应也迟钝 . 这种内在的联系将有利于人们选
择光温反应都比较迟钝 的材料 , 使之具有更大的地区适应性 . 低温延长高粱的开花期 . 但品
种间对低温 的反应存在着较大差异 , 对低温反应迟饨 的材料的存在 , 就为选育耐低温 的品种
提供 了可能 . 本试脸中 , 高粱对低温 的反应与其光敏特性似乎没有内在的联系 。
参 考 文 献
〔 1 〕 aC d d e l . J . L . a n d D . E . w e i b e l : E f f e c t o f p h o t o P e r i o d a n d T e口 P e r a t u r e o n t h e D e v e l o Pm e . t o f
s o r g h u m
, 《 A g r o n o m y J o u r n a l 》 , 19 7 1 , v o l . 63 . N o . 5 , 7 9 9一8 0 3
〔 2 〕 C a d d e l . J . L . a o d D . E . w e i b e l : p h o t o P e r i 。 , d i s m i n s o r g h u 。 , 《 A g r ` 、 。 ` , m y J o u r n a l 》 . 1 9 T 2 v o l 、
8 4
.
N o
. 刁 , 4 7 3 一 4 7 6 .