【摘 要】
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小麦的生长、生理特性和氮素吸收利用与小麦的基因型和氮肥用量密切相关。目前已有很多关于叶色突变体光合生理特性和分子机理等方面的研究,但施用氮肥这一重要栽培措施对叶色突变体小麦材料的影响尚待研究明确。本研究以冀麦5265黄绿叶突变体为研究对象,西农979、冀麦5265为对照,采用随机区组设计,设置4个施氮水平(N0:0 kg N·ha-1、N1:120 kg N·ha-1、N2:240 kg N·ha
【基金项目】
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国家重点研发计划项目（编号:2017YFD0100706）
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小麦的生长、生理特性和氮素吸收利用与小麦的基因型和氮肥用量密切相关。目前已有很多关于叶色突变体光合生理特性和分子机理等方面的研究,但施用氮肥这一重要栽培措施对叶色突变体小麦材料的影响尚待研究明确。本研究以冀麦5265黄绿叶突变体为研究对象,西农979、冀麦5265为对照,采用随机区组设计,设置4个施氮水平(N0:0 kg N·ha-1、N1:120 kg N·ha-1、N2:240 kg N·ha-1、N3:360 kg N·ha-1)。通过分析施氮量对小麦群体性状、旗叶光合性能、氮素积累转运利用、氮代谢和籽粒产量品质的调控效应,确定本试验设置条件下供试小麦对氮肥的响应情况,以期阐明突变体小麦材料产量形成和氮肥利用生理机制,为高光效的小麦突变体材料的栽培管理提供参考和技术支撑。主要研究结果如下:（1）施用氮肥提高了供试小麦整个生育期内旗叶面积、株高和分蘖数,促进了干物质量的积累（0.35%-61.13%）。供试小麦间的株高和分蘖数表现为冀麦5265黄绿叶突变体低于西农979（3.18%-4.63%和2.04%-15.10%）与冀麦5265（5.65%-9.52%和4.86%-12.85%）。（2）施用氮肥提高了供试小麦旗叶的叶绿素含量（1.40%-39.95%）和光合气体参数（净光合速率2.58%-128.78%、蒸腾速率4.54%-121.76%、气孔导度1.15%-149.81%和胞间CO2浓度0.84%-46.61%）,从而提高了旗叶的光合特性。冀麦5265黄绿叶突变体从苗期至抽穗期均表现为黄绿色,抽穗期后叶片颜色逐渐加深直至正常,其旗叶在生育前期的叶绿素相对含量（SPAD值）一直低于西农979（6.18%-16.02%）和冀麦5265（6.82%-17.53%）,但在花后14天随着叶片颜色加深,SPAD值与其他供试小麦相近。与西农979与冀麦5265相比,冀麦5265黄绿叶突变体的持绿效果更好,且不同施氮水平下旗叶的光合性能更高（净光合速率0.90%-25.51%、蒸腾速率3.10%-46.24%、气孔导度6.93%-49.38%和胞间CO2浓度1.00%-28.49%）。（3）施用氮肥提高了供试小麦开花期和成熟期的地上部吸氮量和各器官的氮转运量,促进氮素向籽粒的分配。但随着氮肥施用量的增加,小麦氮肥农学利用效率和氮肥偏生产力等指标均有所降低,在施氮量为120 kg N·ha-1时达到最高(7.07kg·kg-1-14.00 kg·kg-1和42.96 kg·kg-1-57.35 kg·kg-1),说明增加施氮量不利于氮肥的利用。此外,冀麦5265黄绿叶突变体的氮素籽粒生产效率峰值高于冀麦5265（21.83%和17.52%）和西农979（47.52%和26.79%）。（4）施用氮肥对供试小麦产量、穗数、穗粒数和千粒重均有促进作用,且产量、穗数和千粒重相互之间呈正相关。冀麦5265黄绿叶突变体与西农979的产量、穗数和千粒重随着施氮量增加先增后减,在施氮量为240 kg N·ha-1时达到最大值(产量6234.71 kg·ha-1和7364.37 kg·ha-1、穗数475.41×10~4·ha-1和540.84×10~4·ha-1、千粒重44.78 g和50.92 g);而冀麦5265产量表现为持续升高的趋势(产量7227.74 kg·ha-1、穗数519.82×10~4·ha-1和千粒重46.20 g),但施氮量为360 kg N·ha-1时与240 kg N·ha-1相比产量增加并不显著。施用氮肥对小麦的品质也起到提升作用,蛋白质含量、湿面筋和淀粉含量等指标间呈正相关。冀麦5265黄绿叶突变体在不同施氮水平下的籽粒品质（蛋白质含量、淀粉含量和湿面筋）优于西农979和冀麦5265。综上所述,虽然冀麦5265黄绿叶突变体的产量低于西农979和冀麦5265,但其在光合气体参数、氮素籽粒生产效率和品质方面表现较好。高施氮水平降低了氮肥的利用。在240 kg N·ha-1施氮量水平下,冀麦5265黄绿叶突变体、西农979和冀麦5265的生长特性和产量品质等均能够达到了较好的水平。
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