浅议o,3胁迫下冬小麦不同绿色器官的光合作用及其对产量的贡献分析

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1、南京信息工程大学硕士学位论文O<,3>胁迫下冬小麦不同绿色器官的光合作用及其对产量的贡献分析姓名：赵泽申请学位级别：硕士专业：环境科学指导教师：郑有飞20100501南京信息工程大学硕士学位论文中文摘要地面03浓度增加及其引起的冬小麦叶片光合损伤和产量损失已引起各国的广泛重视，其中，非叶绿色器官的光合作用对冬小麦产量的贡献约10％"76％，研究其光合作用在臭氧胁迫下的响应具有重要的科学意义。因此，本文基于开顶式气室(OTCs)，设置了不通风的气室(5H)、活性碳过滤空气(CF)、环境空气OqF)、100nL·L．103(CFl00)汞1150n

2、t,·L-103(CFl50)等不同03浓度的胁迫环境，较系统的研究了03胁迫下冬小麦不同绿色器官的光合作用及其对产量形成的贡献，为准确评价地表03浓度增加背景下冬小麦的产量损失提供基础资料。主要结论如下：(1)．03胁迫使冬小麦全生育期和灌浆持续时间缩短，不同绿色器官面积、单位面积有效穗数、穗粒数、穗粒重、籽粒体积等指标均显著下降；NF、CFl00、CFl50的产量分别较CF下降了17．5％、39．3％、49．4％。表明，高浓度03对冬小麦的生长和产量存在明显的抑制效应。(2)．03胁迫下冬小麦的吸光系数CIA)、光系统Ⅱ(PSII)的实际光

3、化学效率(珂舀刃、PSII处调节性能量耗散的量子产额(硒V尸Q，)显著下降、PSII处非调节性能量耗散的量子产额(YINO])显著上升。可见，高浓度03显著降低了冬小麦叶片的光能吸收、利用效率以及保护PSII免遭光伤害的能力，改变了PSII吸收光能的分配结构，提高了冬小麦叶片对光强变化的敏感性，加剧了光抑制，致使光合机构受到03和过剩光能的双重伤害：CF处理下冬小麦叶片的光合能力和光保护能力显著提高，但对强光的潜在耐受能力低于NF。(3)．冬小麦不同非叶绿色器官对高浓度03的耐受能力均强于叶片，不同器官间存在较大差异，且部分器官受损严重时，其余

4、部分器官的光合功能会得到增强，表明不同器官之间存着一种补偿机制。(4)．03胁迫显著降低了冬小麦单茎日累积光能利用率，减小了冬小麦光合产物的源和汇，限制了正常的能量流动；不同绿色器官对产量的贡献率依次为穗>旗叶>芒>旗叶叶鞘>穗下节间：03胁迫下非叶绿色器官对产量的贡献率呈现相对的显著上升．(5)．高浓度03并未直接损伤冬小麦颖果果皮的光合光合能力，但导致籽粒衰老提前，体积减小，比表面积增大。此时，果皮绿色层能够消耗更多颖果呼吸代谢释放的C02并提供更多的02，促进碳水化合物分解与蛋白质合成，从而提高作物品质。关键词：臭氧，冬小麦，光合作用，不

5、同绿色器官赵泽．doeAbstractTheincreaseofsurface03concentration，anditsharmfulimpactsonwinterwheatsuchasthedamageofleafphotosynthesisandyieldlosshavebeconcernedwitllgeneralpublic．Owingtoa10％70％contributionratetoyieldofwinterwhe巩researchesonphotosynthesisofnon-leafgreenorgansinresponse

6、to03stresshavegreatsignificanceintheacademicaspect．Inthispaper，theresponsesofphotosyntheticsystemandthecontributionratetoyieldofdifferentgreenorgansunderelevatedsurface03hadbeenpresentedcomprehensivly．111eexperimentwasconductedbyopentopchambers(OTCs)inGuchengEcometeorologica

7、lIntegrativeObservation&ExperimentStation(39008'N，l15040'E)ofHebeiProvince．Winterwheatwasexposedtocharcoalfilteredairatthesteaminglevelsasfollows：charcoalfilteredair(CF，03rangingover抛8nL·L-1)，ambientair吖F'03rangingover7-78nL·L．1)，100nL·L-103(CFI00，03ran咖gover96-108nL·L叶)and1

8、50nL·L—03(CFI50，03rangiIlgOVer145—160nL·L-1)between17Marchand2June2009，andb