| 渍害是影响小麦生长发育的主要自然灾害之一,我国长江中下游麦区在小麦生长发育中后期雨水较多,小麦遭受到严重的渍害后会严重减产。大量研究发现,喷施茉莉酸甲酯、褪黑素、水杨酸、甜菜碱等外源物质可以促进逆境下作物的生长发育能力,提高作物的抗性,达到稳产保产的作用。因此本研究采用大田和盆栽试验,以扬麦16为试验材料,大田试验除未喷施外源物质的处理W,还有15个外源物质喷施处理,研究了开花期渍水胁迫前及渍水胁迫后喷施包括悦护、蚯蚓酶、磷酸二氢钾、茉莉酸甲酯、甜菜碱、褪黑素等外源物质组合对小麦旗叶SPAD、旗叶光合特性、干物质积累及贮藏物质再转运、产量构成因素及籽粒品质以及对小麦花前积累氮素运转和花后氮素再积累的影响,盆栽试验进一步研究了大田筛选出的效果较佳的喷施处理对苗期小麦渍水胁迫的缓解效应及其生理机制,最后综合大田和盆栽的试验结果,渍水胁迫前和渍水胁迫后各筛选出3个效果较好的外源物质喷施方案,为生产上缓解渍害提供理论依据。主要的研究结果如下:1.不同外源物质对渍水胁迫下小麦产量、品质及籽粒氮素积累的影响与未喷施外源物质的处理W相比,渍水前喷施基础成分为蚯蚓酶多肽液,核心成分含有甜菜碱(Q2)、茉莉酸甲酯(Q3)、γ-氨基丁酸(Q4)的外源物质处理和渍水胁迫后喷施基础成分为蚯蚓酶多肽液,核心成分含有甜菜碱(Q2)、茉莉酸甲酯(Q3)、褪黑素(Q5)的外源物质处理显著提高了后期遭受渍水胁迫后花后光合同化量以及对籽粒的贡献率,提高了小麦的千粒重和产量,与W相比,渍水胁迫前Q2、Q3、Q4处理的产量增幅分别为13.2%、14.2%、11.1%,渍水胁迫后Q2、Q3、Q5处理的产量增幅分别为11.3%、11.8%、12.8%,此外渍水胁迫前喷施Q2、Q3、Q4处理及渍水胁迫后喷施Q2、Q3、Q5处理提高了渍水胁迫后小麦容重、籽粒硬度、粗蛋白含量、湿面筋含量和沉降值,改善了小麦遭受到渍水胁迫后的品质,同时也显著提高了小麦花后氮素积累量及其对籽粒的贡献率。2.不同外源物质对渍水胁迫下小麦植株生物量、SPAD含量及光合特性的影响根据大田和盆栽的试验结果,与未喷施外源物质的处理W相比,渍水前喷施基础成分为蚯蚓酶多肽液,核心成分含有甜菜碱(Q2)、茉莉酸甲酯(Q3)、γ-氨基丁酸(Q4)的外源物质处理和渍水胁迫后喷施基础成分为蚯蚓酶多肽液,核心成分含有甜菜碱(Q2)、茉莉酸甲酯(Q3)、褪黑素(Q5)的外源物质处理显著提高了小麦叶片的叶绿素含量,提高了小麦叶片的净光合速率(Pn)和气孔导度(Gs),并提高了小麦的最大光化学效率(Fv/Fm)、实际光化学效率(ФPSII),增强了小麦叶片的光合能力,增强了渍水胁迫下的抗性,显著提高了小麦植株地上部的鲜重和干重。3.不同外源物质对渍水胁迫下小麦抗氧化能力的影响根据盆栽试验结果,与未喷施外源物质的处理W相比,渍水前喷施基础成分为蚯蚓酶多肽液,核心成分含有甜菜碱(Q2)、茉莉酸甲酯(Q3)、γ-氨基丁酸(Q4)的外源物质处理和渍水胁迫后喷施基础成分为蚯蚓酶多肽液,核心成分含有甜菜碱(Q2)、茉莉酸甲酯(Q3)、褪黑素(Q5)的外源物质处理显著降低了叶片中MDA的含量和超氧阴离子O_2~-的产生速率及H_2O_2的含量,与CK和W相比,提高了小麦叶片超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)和谷胱甘肽还原酶(GR)的活性,提高了小麦叶片中渗透调节物质可溶性糖和游离氨基酸的含量,有效减轻了小麦的膜脂过氧化程度,提高了小麦的渗透调节能力和抗氧化能力,增强了耐渍性。综上所述,基础成分为蚯蚓酶多肽液的处理在提高小麦耐渍性的效果上要优于基础成分为悦护的处理。Q2、Q3、Q4三种喷施处理中除基础成分蚯蚓酶多肽液外,其核心成分GB、Me JA、GABA能够在渍水胁迫前起到很好的诱导效应,来提高小麦的耐渍性能力从而更好地应对后期的渍水胁迫,其中核心成分为Me JA的Q3处理效果最好。渍水胁迫后喷施处理Q2、Q3、Q5处理表现出相同趋势,其主要表现为受到渍水后的补救效应,其中核心成分为MT的Q5处理效果最好,处理Q2、Q3能够同时在渍水前或渍水后有效提高小麦的耐渍性。 |
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