本试验选用不同时期在黄淮冬麦区育成和推广并具有一定代表性的8个小麦品种(品系):碧蚂1号(20世纪50年代)、丰产3号(20世纪60至70年代)、小偃6号(20世纪80年代)、小偃54、济南17(20世纪90年代)和小偃81(本世纪初小麦新品种)、81-24、41-16(现代小麦新品系)为材料,在开花灌浆期测定其旗叶气体交换参数、叶绿素含量、可溶性蛋白质含量、丙二醛含量、抗氧化酶活性、群体光合速率和干物质转移等指标。研究了小麦在品种更替过程中旗叶的光合特性及其生理基础以及群体光合速率和干物质转移的变化。同时选用不同叶片姿态、不同叶片类型、不同经济系数等多种特性小麦品种(品系)以及拟近等基因系为试验材料,研究了小麦叶面积及旗叶光合速率与生物产量和经济产量之间的关系。主要结果如下:1.品种更替过程中小麦旗叶光合特性及抗氧化酶活性的变化(1)品种更替过程中小麦开花灌浆期旗叶光合特性的变化孕穗期到开花期各小麦品种旗叶净光合速率(Pn)呈上升趋势,开花后10天左右,小麦旗叶光合速率达到最高值,然后开始下降。与早期年代小麦品种相比,现代品种在整个灌浆期始终维持较高的光合速率,其高值持续期长。各小麦品种旗叶气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)在开花灌浆期的变化趋势和Pn的变化趋势基本一致,而胞间CO2浓度(Ci)从孕穗到花后十天逐渐降低,而后上升,并且现代小麦品种的Ci始终维持较低的水平。开花灌浆期,不同年代小麦品种叶绿素含量同光合速率的变化趋势基本一致。孕穗至花后十天,各小麦品种之间叶绿素含量差别不大,灌浆后期,早期品种叶绿素含量下降速度快于现代小麦品种,近期育成的小麦新品种小偃81始终维持较高的叶绿素含量。(2)品种更替过程中小麦可溶性蛋白质含量、MDA含量及抗氧化酶活性的变化小麦开花后,旗叶可溶性蛋白质的含量呈先上升后下降的趋势。在不同测定时期,各小麦品种旗叶的可溶性蛋白质含量差异达到极显著的水平。现代小麦品种可溶性蛋白含量在整个开花灌浆期高于早期年代品种。随着灌浆进程,小麦旗叶中丙二醛含量均逐渐升高,但与早期小麦品种相比,现代小麦品种始终处于较低的水平,其膜脂过氧化程度较低。开花灌浆期,SOD、APX、POD活性的变化趋势同光合速率变化趋势基本一致,而开花后各小麦旗叶CAT活性下降。灌浆后期,现代小麦品种抗氧化酶活性下降速率较慢,抗氧化酶活性维持相对较高的水平。2.小麦品种更替过程中群体光合速率及干物质转移等特性的变化在小麦品种更替过程中,开花灌浆期小麦品种的群体光合速率呈增加趋势。上世纪九十年代和目前的高产品种(系)群体光合速率大约是五十年代和六十、七十年代的1.2~1.5倍(开花期)和1.5~1.7倍(灌浆期)。开花期小麦群体光合速率与产量正相关,灌浆期小麦群体光合速率与产量呈显著正相关。随品种更替,小麦植株高度明显降低,由碧蚂1号110 cm左右降低到现在品种的70 cm左右,但叶面积系数在品种更替过程中逐步提高,早期年代品种叶面积系数仅为3左右,而现代小麦新品种小偃81叶面积系数可达5左右。随小麦品种的演替,小麦叶片的比叶重逐步提高。小麦在籽粒灌浆过程中,干物质转移效率和转移干物质对籽粒的贡献率逐渐增加。3.小麦叶面积及光合速率与产量的关系小麦顶三叶(旗叶、倒二叶、倒三叶)面积与单株生物产量、经济产量显著正相关,而下部三片叶叶面积与单株生物产量和经济产量之间的相关性很小或者无相关;旗叶光合速率与生物产量和经济产量之间有正相关关系,但不显著,而旗叶光合速率与旗叶面积乘积与生物产量和经济产量之间呈显著正相关。