高粱是当前全世界第五大粮食作物,也是我国重要的粮食作物。高粱是典型的C4作物、喜温喜光,其叶片具有较强的光合能力、对光照有着较高强度的需求。然而,在灌浆期的阴雨寡照对高粱的稳产高产极为不利。为了探究高粱的光合作用与产量形成对弱光胁迫的应答,本研究选择耐弱光能力具有差异显著的2个高粱品种(晋杂22号和晋杂34号)为试验材料,解析了灌浆期遮荫下供试品种旗叶的物质生成、组织细胞形态、光合作用以及籽粒产量形成的变化。与灌浆期无遮荫的高粱相比,遮荫条件下旗叶的生长发育和籽粒产量形成发生了如下的不同程度的变化:(1)2个供试品种旗叶的干物质生成量减少、叶片变薄以及上表皮细胞、叶肉细胞与维管束变小。其中晋杂22号的变化尤为显著。(2)2个供试品种旗叶的叶绿素a与b的含量均呈增加的变化、但含量比下降,其中,晋杂34号在遮荫下具有较高的叶绿素b含量,表明晋杂34号在弱光下具有较强的光能捕获能力。(3)2个供试品种旗叶的净光合速率、蒸腾速率、气孔导度和胞间二氧化碳浓度等光合参数指标均呈下降趋势,其中晋杂22号旗叶的光合参数指标的下降尤为显著;2个供试品种旗叶的光化学淬灭系数、非光化学淬灭系数等叶绿素荧光参数指标均呈下降的变化趋势,与晋杂22号相比,晋杂34号在弱光下具有较高的光化学淬灭系数和较低的非光化学淬灭系数,表明晋杂34号在弱光下具有较高的光能利用率。(4)2个供试品种呈现灌浆期延长,最大灌浆速率降低,籽粒产量降低等的变化,其中晋杂22号的灌浆受遮荫的影响更加明显。这些结果揭示了不同高粱品种在生长发育和籽粒产量形成方面对弱光胁迫不同的应答能力,为耐弱光的高粱品种的培育方向和耐弱光的高粱栽培提供了参考。本研究对于复杂气象条件下高粱的高产稳产目标的达成具有重要的理论和实践意义。