1. 研究目的与意义、国内外研究现状(文献综述)
研究进展:国内外不少关于渍水对小麦生产影响的研究表明,渍水主要抑制小麦根系生长、削弱植株干物质积累、加快叶片衰老、降低植株叶片光合特性和叶绿素荧光特性[5, 6] 、抑制分蘖、降低籽粒千粒重等 [7-9] 。
一般来说,渍水会导致小麦 20~50的减产[10] 。
渍水造成的其中具体表现包括:(1)渍水胁迫下植株叶片中叶绿素合成能力下降,含量显著降低,使叶片发黄[11]。
2. 研究的基本内容和问题
研究目标:探究渍水胁迫对后代小麦耐渍性的影响,明确,渍水锻炼对后代小麦花后渍水胁迫下产量和品质的影响。
研究内容:1、研究渍水锻炼对下一代小麦植株耐渍性的影响;2、研究渍水锻炼对下一代小麦花后渍水胁迫下小麦籽粒产量和品质的影响;3、明确经一代、连续两代、连续三代花后渍水锻炼后代小麦植株耐渍性有无差别及其机理。
拟解决的关键问题:通过模拟大田渍水条件观察锻炼效应能够传递到下一代,影响小麦植株的耐渍性耐渍性,对小麦籽粒产量和品质产生怎样的影响,从而探究如何适当锻炼调节来提高小麦耐渍性。
3. 研究的方法与方案
研究方法:综合大量文献和研究成果,紧扣生产实际与需要,在此基础上提出假设。
以小麦作为研究对象,通过盆栽实验,人工控制水分条件模拟渍水胁迫,通过对处理和对照植株多项生理生化指标测定评价其耐渍性;通过测定小麦旗叶光合特性、植株碳水化合物积累推测产量变化;通过定量分析籽粒中蛋白质和淀粉组分及含量等评价面粉品质。
技术路线:图略(见附件)试验方案:1.繁种方案:(一)试验材料:宁麦13(二)试验地点:南京农业大学牌楼教学科研基地(三)试验方法:池栽(四)试验处理:种子来源:第一年:T0种子进行渍水(W:土表保持1-2cm左右水层)处理,得到T1;第二年:T1种子进行渍水(W:土表保持1-2cm左右水层)处理,得到T2;第三年:T2种子进行渍水(W:土表保持1-2cm左右水层)处理,得到T3。
4. 研究创新点
大部分的研究处理周期很短,包括逆境锻炼时间,逆境胁迫时间以及锻炼与胁迫的时间间隔。
而对于逆境适应后的较长一段时间后的逆境胁迫,锻炼效应是否存在还没定论;其次已有的研究多以拟南芥等模式植物为研究对象,而对于基因组庞大且没有测序完成、但在农业生产上具有重要作用的小麦等农作物的研究较少,并且现有研究多以致死或者亚致死胁迫诱导,以植物存活为目的,而不是关注产量,因此在实际生产应用中有一定局限性。
5. 研究计划与进展
研究计划及预期进展1.2016年11月-2017年6月,播种生长,在花后7天进行渍水处理。
处理后测定光合特性和叶绿素荧光特性;收集全生育期标记鲜样(旗叶)和成熟期麦穗,部分冷冻保存,部分烘干保存; 2.2017年7月-2017年8月,测定开花期、成熟期植株各器官干重,测定材料产量及其构成因素,对穗子进行脱粒磨粉;3.2017年8月-2017年10月,测定冻样的酶促与非酶促抗氧化系统以及茎秆关键酶活性; 5.2017年10月-2017年12月,测定成熟期籽粒面粉中总蛋白及蛋白组分含量、面粉中总淀粉及直支链淀粉含量,测定成熟期籽粒面粉干湿面筋含量、RVA糊化特性等加工品质;6.2018年1月-2018年3月,对缺漏数据补做试验,对样品部分项目进行重复试验,最后对试验数据进行全面系统的整理和统计分析,查阅文献,准备撰写文章; 7.2018年3月-2019年4月,撰写论文,准备答辩。
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