中国农业气象 ›› 2023, Vol. 44 ›› Issue (01): 58-70.doi: 10.3969/j.issn.1000-6362.2023.01.006
刘绿洲,张妍,张林,蔡洪梅,于敏,魏凤珍,陈翔,李金才
LIU Lv-zhou, ZHANG Yan, ZHANG Lin, CAI Hong-mei, YU Min, WEI Feng-zhen, CHEN Xiang, LI Jin-cai
摘要: 以抗倒春寒能力不同的两个小麦品种烟农19 (YN19)和新麦26 (XM26)为供试材料,于小麦幼穗分化的药隔期利用超低温人工气候培养箱进行4℃和−4℃两个温度处理,以低温处理期间大田环境平均温度10℃为对照(CK),观测不同程度低温处理下小麦功能叶超微结构及光合特性的变化。结果表明:(1)药隔期低温胁迫显著增加供试两品种小麦功能叶SOD、POD、CAT酶活性和MDA含量,其中CAT酶活性增幅最大,XM26在4℃、−4℃处理下功能叶CAT活性较CK分别增加了48.68%和87.55%,YN19则分别增加了76.59%和110.39%,总体来看YN19的抗氧化酶活性增幅均大于XM26,具有较强的活性氧清除能力。(2)低温胁迫破坏小麦功能叶叶绿体结构。XM26在4℃、−4℃处理功能叶叶绿体数和叶绿体面积较CK分别下降12.43%、24.97%和57.68%、5.88%,YN19分别下降14.56%、16.69%和25.88%、61.90%。随着温度的降低(4℃→ −4℃),供试两品种小麦叶片的基粒片层数量和厚度大幅下降,细胞膜受到不同程度的损伤,基粒片层开始解体。(3)随着低温胁迫程度加深,供试两品种小麦叶绿素a(Chla)、叶绿素b(Chlb)和Chla+Chlb含量下降,XM26在−4℃低温胁迫下较CK分别降低26.97%、27.39%、31.78%,YN19则分别降低34.36%、23.81%、26.91%,表明低温胁迫使叶片内部结构破坏,导致叶绿素含量下降。(4)与CK相比,低温胁迫下小麦功能叶片净光合速率(Pn)随着低温胁迫程度加深呈降低趋势,胞间CO2浓度(Ci)呈逐升趋势,XM26在4℃和−4℃低温胁迫当天其Pn分别下降31.84%、92.04%,YN19则分别下降17.42%、89.62%,表明小麦叶片Pn下降主要是由非气孔限制因素导致。因此,药隔期低温胁迫会使小麦叶片功能受损,导致其光合能力下降,大田生产中可选用抗倒春寒能力强的品种,加强栽培技术管理,提高小麦抗寒性,减轻倒春寒对小麦造成的危害。