全 文 ：植物生理学通讯 第 4 卷 第 1 期 , 20 08 年 2 月
不同种植行距的大穗型小麦品种 ‘兰考矮早八 ’中几种与旗叶衰老有关的
生理指标变化
郭天财 ’.* , 刘胜波’, 冯伟 ’, 杨文平 ’,2 , 王永华‘, 韩巧霞 ’
, 河南农业大学国家小麦工程技术研究中心 , 郑州 4 5 0 0 0 2 ; “河南科技学院 , 河南新乡 4 53 0 0 3
提要 : 在大田高产栽培条件下 , 检测 不同种植行距的大穗型小麦品种 ‘ 兰考矮早八 ’ 开花后与旗叶衰老相关生理指标 以及
产量性状的结果表明 , 相对于传统行距为 20 。m 而言 , ‘ 兰考矮早八 ’种植行距缩至 巧 c m 的花后旗叶中叶绿素降解减慢 ,
丙二醛(MD A )含量下降 , 抗氧化系统酶活性增强 , 功能叶衰老减缓 , 穗粒重提高; 行距缩至 10 c m 时 , 尽管灌浆中后期
过氧化物歧化酶(S o D) 活性增强 , 但过氧化氢酶(C AT) 和过氧化物酶(P OD) 活性下降, 花后旗叶中叶绿素降解加快 , MD A
含量升高, 植株衰老加快 , 穗粒重下降。
关键词 : 小麦 ; 行距配置 ; 衰老 ; 杭氧化酶 ; 产量
C h a n g es in Se v e r a l Physio lo g ic a l In d ic es R ela te d to S e n esc e n c e in Fla g L e a ve s
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se n e se e n e e ; an tio x id an t e n zym e s : yie ld
近十年来 , 山东和河南等地采用多穗型品种
小麦曾创造了每公顷达 9 0 0 k g 以上的超高产量
(朱云集等 1 9 9 8 , 2 0 0 1 ; 王晨阳等 1 9 9 8 ; 单玉
珊 2001 )。 现有的多穗型品种依靠在单位面积上容
纳更多穗数以实现超高产 (> 9 0 0 0 k g. h m 一 2)已比较
困难(郭天财等 2 0 0 6) , 而大穗型小麦品种以其穗
粒重高和产量潜力大则在小麦超高产育种和栽培中
逐渐受到重视 。 但 由于现有 大穗型小麦品种的分
孽成穗率低 , 单位面积的成穗数少 , 限制了其产
量的进一步提高 。 目前生产中多采用增加基本苗
数以提高单位面积成穗数 , 但如仍用传统的行
距 , 必然导致单株营养面积降低 , 因而部分植株
因生长不 良而遭淘汰 , 结果造成基本苗与成穗比
例在 1 以下 (潘庆民等 1 9 9 7 ; 赵会杰等 19 9 9) 。 有
关种植行距对小麦的影响已有不少报道 , 适当缩
小行距可形成合理的群体结构 , 提高水分利用率
(M a r sh a ll和 O hm 一9 8 7 ; 孙宏勇等 2 0 0 6 ; 朱统泉
等 2 0 0 6 ; 朱云集等 2 0 0 1 ; 吴玉娥等 2 0 0 5 ) , 有
利于杂草控制和促进有机农业的发展(M ar shal 和
O h m 1 9 8 7 ; R o be r ts 等 2 0 0 1 ; L afo n d 和 D e rk se n
19 9 6 ; L a fo n d 19 9 4 ; H iltbr u n n e r 等 2 0 0 5) , 而对
不同行距影响超高产条件下大穗型冬小麦品种衰老
生理特性的研究尚少 。 为此 , 本文在大田高产栽
培条件下 , 研究了不 同行距对大穗型小麦品种
收稿
资助
2 0 0 7
一
0 9
一
2 1 修定 2 0 0 7 一 12 一2 8
“十一 五 ” 国家科技支撑计划重大项目(2 0 0 6 BA D 0 2 A 0 7)
和河南省重大科技攻关项 目(0 5 2 2 0 1 0 1 0 0 ) 。
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6 3 5 5 8 2 0 1
植物生理学通讯 第 4 4 卷 第 1 期 , 20 0 8 年 2 月
‘兰考矮早八 ’ 花后旗叶衰老特性和产量构成的
影响 , 以期能为该类型品种小麦超高产栽培中选
择适宜的行距 , 以实现高产稳产提供参考 。
材料与方法
距 巧 。m 的叶绿素含量较高 , 行距 20 cm 的次之 ,
行距 10 c m 的相对较低 。 此外 , 行距 10 。m 的旗
叶中叶绿素含量在花后 2 0 d 即迅速下降 , 而行距
巧 c m 和 20 c m 的两处理则在花后 25 d才下降, 这
可能是 10 。m 行距的小麦由于行间通风透光较差 ,
叶绿素降解快 , 而适当扩大行距(巧 c m )则植株间
通风透光条件得到改善 , 叶绿素降解减慢之果 。
‘d3.(卜岛)
试验于 2005 ~2 0 06 年在河南农业大学农场(郑
州)进行 。 试验地前茬为绿肥作物田蓄 , 耕翻于地
下以培肥地力 。 试验地土质为沙壤土 , 0 ~ 3 0 。m
土层的土壤养分含量为 : 10 . 9 g’ kg 一‘有机质 、 0 . 78
g
·
k g
一’全氮、 60 . 5 m g ·k g 一, 碱解氮 、 3 1 . 2 m g ·k g 一’速
效磷 、 92. 2 m g’k g 一’速效钾 。 按照试验地土壤基础
养分含量和高产小麦的养分需求 , 耕地前施 1 18
kg
·
hm
一
2 纯 N 、 84 kg ·Iun
一
2 p Zo s
、
1 13 k g
·
In
一
, K Zo ;
拔节期结合浇水追施 69 kg . hm ~ 2 纯 N 。 试验采用随
机区组设计 , 行距有 10 、 巧 和 2 0 。m 3 个处理 。
以单穗重 2 9 左右的小麦(Tri 瓦cu m ae sti vu m L )大穗
型品种 ‘兰考矮早八 ’ 为实验材料 。 基本苗为
3 7 5 x l0 4 株 · hm 一 2 , 重复 3 次 , 小区面积 2 0 m Z 。
1 0 月 1 5 日播种 , 次年 4 月 2 0 日灌水 1 次 , 其他
栽培管理同高产麦田 。
从小麦开花后第 5 天开始 , 每 s d 取样一次 ,
每次各处理取 10 片旗叶 , 立即置于冰盆中 , 选取
中间部位的旗叶 , 剪碎和混匀后进行有关项 目的
测定 。 叶绿素含量采用丙酮 、 无水乙醇混合液提
取法(张宪政 19 5 6 )。 丙二醛(m a lo n d ia ld e hyd e ,
MD A )含量采用硫代巴比妥酸法(中国科学院上海植
物生理研究所和上海市植物生理学会 199 9) 。 超氧
化物歧化酶(s u pe ro x id e dis 而tase
,
soD )活性参照王爱国等(19 83 )文中的方法 。 过氧化物酶(pero x id e s ,
PO D )活性采用愈创木酚显色法(A m al o k 等 19 9 4) 。
过氧化氢酶(c a ta la se , e A T )活性参照邹琦(20 0 0 )
书中的方法 。 产量和产量构成因素于成熟前每小
区测定单位面积穗数 , 收获后取 20 株进行室内考
种 , 求得每穗粒数 、 千粒重和穗粒重 。 以小区
实收算单位面积籽粒产量 。
- 令- 10 e 口行距
- 曰- 巧 cm 行距
- 么- 20 二行距
甲⋯日\喇暇如断古
5 1 0 1 5 2 0 2 5 3 0 3 5
花后时间/ d
图 1 行距对旗叶中叶绿素含量的影响
Fi g
.
I E伟戈tof ~
sPaC ln g on c h1o ro Phyl c 0 n te n t in nag 1ea ve s
2 行距对旗叶中M[I) A 含量的影响
从图 2 可以看出 , 不同行距小麦开花后旗叶
中M D A 含量均随着籽粒灌浆进程呈逐渐增加趋
- 令- 10 c . 行距
- 日- 15 e 口行距
- 么- 20 c m行距
q曰nOQ碑n‘,Jq山1工1
岔一的·它且\如训舌,
结果与讨论
1 行距对旗叶中叶绿素含量的影响
由图 1 可 以看出 , 小麦 ‘兰考矮早八 ’ 开
花后旗叶中叶绿素含量随着籽粒灌浆进程呈先稳定
升高后迅速下降的变化趋势 。 在籽粒灌浆期 , 行
5 1 0 1 5 2 0 2 5 30 3 5
花后时间/ d
图 2 行距对旗叶中MD A 含量的影响
Fi g
.
2 Efe
c t o f ro w sPac in g o n M D A c o n te ni in fl ag le av e s
植物生理学通讯 第 44 卷 第 1 期 , 2 0 0 8 年 2 月
势 , 其中 , 花后 2 0 d 以前增加较为缓慢 , 而花
后 2 0 、3 0 d 积累加快 , 并于花后 3 0 一3 5 d 达到最
大值 。 不同行距之间小麦旗叶中MD A 含量存在差
异 。 在花后 s d , 1 0 c m 行距的最高 , 巧 c m 行
距的次之 , 行距 10 c m 与 2 0 c m 之间的差异显著 ,
而行距 巧 c m 与 2 0 c m 之间的差异则不显著 。 花
后 10 一ZO d 期间 , 不同行距之间旗叶的M D A 含量
依次为 10 c m > 2 0 c m > 巧 c m , 但随着籽粒灌浆进
程 , 不 同行距之间的变化趋势明显不同 , 在花后
2 5一35 d 期f司, MD A 含量则表现为 20 e m > 10 c m >
巧 c m , 尤其是花后 3 0 一 3 5 d , 不 同行距之间的
差异均达极显著水平 。 由此可 以看出 , 对于 ‘兰
考矮早八 ’ 这种分孽成穗率较低的大穗型 品种来
说 , 其行距 以 15 c m 为宜 。
3 行距对旗叶中 SO D 、 CA T 和 PO D 活性的影响
图 3 一5 显示 : (l) 不同行距的小麦开花后旗叶
中 SO D 活性随着灌浆进程先下降后上升 , 而后又
下降的变化趋势(图 3) 。 花后 s d , 旗叶的 S o D
活性较高 , 花后 巧 d 时降至低谷 , 之后又迅速
上升 , 并于花后 3 0 d 达到峰值 , 随后 又迅速下
降 。 从不 同行距来说 , 在花后 s d , S O D 活性
以行距 2 0 c m 的为最高 , 行距 巧 c m 的次之 ;
而在花后 1 0 一巧 d , 行距 巧 c m 的最高 。 随着籽
粒灌浆进程 , 不同行距之间变化趋势更 加明显 ,
行距加大 , S O D 活性下降 , 开花 3 5 d 时 , 行距
10 em 和 15 em 的比 2 0 c m 的分别高7 0 . 0 % 和 20 .0 % 。
表明此品种的宽行距在灌浆前期能有效维持较高的
叶片 SO D 活性 , 而在灌浆后期 , 则以窄行距的
较高 , 这对延缓叶片衰老进程是有利的 。
(2 )在整个灌浆期间不 同行距的小麦 ‘兰考矮
早八 ’ 的旗叶中 C A T 活性表现为前期持续上升 ,
花后 巧 d 达到最大值 , 而后迅速下降(图 4) 。 花
后 5 一 10 d 及 2 0 d , 不同行距之间差异表现为行距
1 5 。m > 1 0 。m > 2 0 e m , 花后 1 5 d 则随行距增大而
下降; 自花后 2 5 d 起 , 不同行距之间差异则表现
为行距 15 em > 20 c m > 10 e m ; 花后 3 5 d , 行距 1 5
e m 比 2 0 c m 和 10 e m 的分别高 18 . 9 8% 和 4 5 . 9 7% 。
窗 2 10
匕
.
- 令- 10 cln 行距
- 曰- 巧 叨行距
- 查- 20 c口行距
叫l灵钾划鹅沈。
5 10 1 5 2 0 2 5 30 3 5
花后时间 /d
图 4 行距对旗叶中 CA T 活性的影响
Fig
.
4 E fe
e t o f ro w sPac in g o n CA T ac tivity in fl a g le a v e s
(3 )小麦 ‘兰考矮早八 ’ 在不 同行距种植条
件下旗叶中PO D 活性随着籽粒灌浆进程呈单峰曲
线 , 花后 1 5 d 达到最大值(图 5 )。 花后 5 一 1 5 d ,
- 令- 10 c m仃距
一曰- 巧 cm 行距
- 记卜~ 20 c 二行距
10 c m行距
15 c ln行距
留
思 2 0
c m行距
偏自\划华。o山nnq山拟切·口\划雌0的
5 1 0 1 5 2 0 2 5 30 35
5 1 0 15 2 0 2 5 3 0 3 5
花后时间 / d 花后时间/ d
图 3 行距对旗叶中 SO D 活性的影响
Fi g
.
3 E fe
e t o f ro w s Pa e i n g o n S O D a c t i v ity i n fl a g le a v e s
图 5 行距对旗叶中 PO D 活性的影响
Fig s E fe
e t o f ro w s pa e i n g o n p O D ae ti
v i ty i n fl a g le a v e s
3 6 植物生理学通讯 第 4 4 卷 第 l期 , 20 08 年 2 月
旗叶中 PO D 活性表现为行距 2 0 c m > 1 5 e m > 1 0
c m
, 但从开花后 巧 d 开始 , 即在籽粒灌浆的中
后期 , 不同行距的PO D 活性则表现为行距 巧 c m >
2 0 c m > 1 0 c m
。 可能是行距小 , 行间通风透光不
良 。 据此认为小麦 ‘兰考矮早八 ’ 这种大穗型
品种的栽培行距应由传统的 20 c m 缩至 巧 c m ,
这样可提高籽粒灌浆期间的 POD 活性 , 尤其是灌
浆后期 , 从而延缓植株衰老 , 以利籽粒灌浆 。
4 行距对产量和产量构成因素的影响
从表 l可以看出 , 行距 ro c m 的成穗数最高 ,
其次为 巧 c m 的 , 两者与行距 20 c m 之间的差异
显著 。 穗粒数的高低依次为行距 15 o m > 20 o m >
10 c m
, 差异均达显著水平 。 行距对千粒重的影
响较小 , 不同行距之间的差异均不显著 。 穗粒重
表现为行距 15 。m > 20 e m > 10 e m , 行距 15 。m 与
10 。m 之间差异显著 , 而与行距 2 0 c m 之间差异
不显著 。 最终籽粒产量表现为行距 巧 。In> 10 cln>
20 e m
, 行距 15 e m 与 10 e m 和 2 0 e m 之间差异
显著 , 而 10 c m 与 2 0 c m 之间差异不显著。 由
此可见 , 对于 ‘兰考矮早八 ’ 这种分莫成穗率
低的大穗型品种来说 , 适当缩小行距可以提高产
量 , 其原因是穗粒数增加和穗粒重提高之果 , 相
对于传统的行距 20 。m 而言 , 行距 巧 c m 对提高
单位面积内的成穗数有 良好效果 。
表 1 行距对小麦 ‘兰考矮早八 ’ 产量和产量构成因素的影响
Tab le I E月七e ts o fro w sPac in g o n yield an d yield e o m Po n e n ts in w he at ‘Lar 水a o ai z ao s ,
行距 le m 穗数 lx 1 0 4 ·hm Z 穗粒数 / 粒 · 穗 一’ 千粒重德 穗粒重 lg 籽粒产量 爪g. hm -2
4 9 6
.
9 5 ^
a
4 8 9
.
0 0 AB
a
4 5 9
.
0 0 B b
4 3
.
8 7 ^
a
4 3
.
9 3 A
8
4 4
.
10 A
a
1
.
8 5 A b
2
.
0 3 A
a
1
.
9 9 A
a
8 4 2 5
.
3 3 ^ b
8 7 8 6
.
6 7 A
a
8 3 1 4
.
17 ^ b
C吕bCAB0内、,J1,1‘n140、,
几,l伟乙
不同的大写字母和小写字母分别表示差异达 1% 和 5 % 显著水平。
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