不同基因型小麦叶片性状与产量构成关系的研究

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1、不同基因型小麦叶片性状与产量构成关系的研究第一章绪论引言世界上栽培的植物数量种类特别多，其中小麦的栽培面积在所有的植物中数量排名比较靠前，小麦的栽培栽培有着悠久的的历史，一些地区都以小麦作为主食或者经济，栽培小麦的品质产量直接影响到世界粮食安全，直接影响着世界经济的发展和社会的稳定，小麦的产量大小与小麦及环境等很多因素都有着密不可分的关系在这些影响作用中，自身状态的影响最大，小麦整个生命周期中共约12-13片叶子，其中最重要的是最后三张叶片（旗叶、倒二叶、倒三叶）特别是旗叶对籽粒灌浆贡献最大；主茎叶

2、数冬小麦的大都在12~13片；春小麦多为7~9片，最少为6片，有的最多可以达10片[1]。小麦产量的形成与叶片叶绿素含量有着重要的联系[2]。目前的一些科学家对小麦的研究主要是停留在叶色、叶姿、长势、长相、数量、大小和代谢等方面[3-9]。但是，学者着重研究叶绿素与小麦产量的关系的案例比较少。小麦的产量是否以及多达程度上受到小麦叶绿素的影响，这种研究目前还不是很透彻。大多数小麦品种的旗叶在地上第三节出现之后开始生长，是小麦抽穗前生长出的最后一片叶子，旗叶也是最年轻的叶子，旗叶的出现标志着小麦进入孕穗

3、期[10]。要想研究小麦的叶片，就必须优先考虑研究这三种叶子，小麦中的80%以上的营养物质的形成时期都是在小麦抽穗之后，经过学者们的研究数据以及大量的研究规律的总结，在所有的对小麦的产量起到影响作用的因素中，最主要的影响因素侧重于小麦的结构与功能的研究，因此，小麦的结构与功能成为了影响小麦走向高产量的主要因素。旗叶光合作用产生的同化物，跟据前人研究发现是小麦籽粒产量物质最重要的，旗叶是小麦籽粒碳水化合物的主要，是小麦叶片中的生长后期光合效率最高，它对籽粒的形成和产量贡献最大，对小麦籽粒产量的贡献率可

4、达三分之一[11-14]。小麦的光合作用的强弱是否会受到叶绿素的直接影响，这一问题目前的学者还没有给出明确地结论，小麦的叶绿素含量与产量方面的研究已经有一些成效[15-17]，但是在小麦育种方面还有待完善，本试验探讨了不同基因型对叶绿素含量的差异，分析了叶绿素含量与光合产物积累之间的关系，为育种工作提供理论依据。.1.1小麦叶片的研究背景叶绿体只要是进行光合作用，就必须满足某种结构上的需求，这种结构就是类囊体，类囊体的结构比较特殊，它是有很多层膜结构组成的，这些膜结构都是一层一层的，每一层的厚度大约

5、在5-7nm左右，囊腔的空间大约在10nu左右，并且都是一些扁平的囊状体结构[18-20]。类囊体膜上存在着很多光合作用所必备的元素，其中最重要的是光合相关色素以及其他组成部分，当然也包括一些电子传递链上所使用到的元素。类囊体膜的另外一个简称就是光合膜，在叶片中，多个类囊体组合在一起就形成了所谓的基粒，它是一种圆盘状的片层物质[21]。囊泡是由类囊体膜经过折叠形成的，囊泡经过聚集、增殖、发育成基粒片层或者基质片层[22-25]。类囊体在运输装备的时候，就会催化相关酶基因的产生与表达，这类主要是指胡萝

6、卜素和叶绿素，基因由核编码转录，从而被运输至质体中。同时，叶绿素与叶绿素结合蛋白结合形成复合体并插入类囊体膜[26-28]。基粒片层与叶绿体内膜之间的成分是叶绿体基质，是一种亲水性的蛋白质衬质，是光合作用过程中固定CO2，积累光合作用产物的重要场所，其主要成分包括碳同化相关的叶绿体基因组DNA、酶类、叶绿体自身的蛋白质合成系统及一些颗粒物成分[29-31]。.第二章小麦旗叶叶绿素与其光合特性关系的研究2.1引言小麦在我国的产量比较高，在我国很多地方多有种植，并且很多地方的规模很大。随着世界人口不断增

7、长而有效耕地面积不断减少，如何能够提高小麦的产量成为众多科学家的首要任务。目前，大多数育种家均从分子生物学、遗传学及传统杂交方法选育并解释高产小麦，然而对于叶片叶绿素含量与光合特性之间的影响研究的较少。据报道，小麦籽粒产量的80%以上都是在抽穗后期形成，并且1/3以上光合产物是由旗叶提供[51-53]，因此，叶片特别是旗叶对小麦的产量来说是至关重要的。叶片光合作用不仅能为小麦的生长发育提供营养物质，叶片也会随着环境的改变而发生一系列变化来反映外界环境对小麦的影响。旗叶是小麦进行光合作用的主要器官，旗

8、叶的面积、厚度、长度以及其对气候环境的适应性都直接影响到光合作用的效果和效率，进而影响到小麦的产量。因此，旗叶的叶绿素含量是决定小麦产量的一个关键要素。小麦的产量受到光合效率的影响，光合效率又同时受到小麦旗叶上叶绿素含量的大小，三者之间有着密切的关系。因此，提高旗叶叶绿素水平，从而提高叶片光合能力有利于提高小麦产量[54-56]。小麦是世界范围内种植面积最为广泛的重要粮食作物之一，全世界有40多个国家，大概35%-40%的人口主要靠小麦为生，因此小麦品质的好坏直接与人