不同衰老類型玉米葉片衰老過程中部分生理指標的比較研究

張偉瑋 魏鎮(zhèn)澤

摘要：以糧飼兼用玉米新品種富農(nóng)1號（保綠型品種）和中單2號（非保綠型品種）為試驗材料，研究了不同衰老類型玉米衰老過程中葉綠素含量、可溶性蛋白含量兩個生理指標的變化規(guī)律。結(jié)果表明：不同衰老類型玉米棒三葉葉綠素含量、在其開花10天后逐漸下降，可溶性蛋白含量在開花后開始降低；但衰老進程存在著顯著差異，保綠型品種富農(nóng)1號與早衰型品種中單2號相比，葉片衰老過程中葉綠素含量、可溶性蛋白含量下降較慢，葉片功能期持續(xù)時間長，有利于產(chǎn)量及品質(zhì)的提高。

關(guān)鍵詞：玉米；葉片衰老；生理指標；研究

中圖分類號：S513文獻標識碼：ADOI編號：10.14025/j.cnki.jlny.2015.10.099

玉米是優(yōu)良的飼料、重要的工業(yè)原料和優(yōu)質(zhì)的糧食作物，近年來玉米生產(chǎn)發(fā)展較快，已成為世界第三大作物。糧飼兼用玉米在籽粒完全成熟時葉片仍很繁茂，莖葉綠色成分保持較高水平；不僅籽粒產(chǎn)量高，而且保持活稈成熟，利于秸稈青貯，且營養(yǎng)價值豐富，因而越來越受到人們的重視。

玉米干物質(zhì)的95%來自光合積累，玉米的主要光合器官是葉片，產(chǎn)量形成與葉片的衰老關(guān)系密切，研究葉片衰老一直是玉米研究的關(guān)鍵點之一。學(xué)者普遍認為保持葉片綠色，延緩葉片衰老，延長玉米葉片的光合作用時間，可以加強玉米群體光合速率從而提高產(chǎn)量效果顯著；花后葉片早衰葉面積縮小光合時間減少明顯降低了籽粒產(chǎn)量[1]。1987年Willman首先把玉米品種分為保綠型和非保綠型，前者在籽粒生理成熟期間葉片不會明顯失綠；后者為早衰品種，指抽絲后30天，葉片開始部分失綠，在籽粒生理成熟期，植株的綠色基本消失。研究表明，增產(chǎn)與保綠性密切相關(guān)；保綠植物帶綠成熟，對病害、蟲害和倒伏呈現(xiàn)強抗性；保綠作物秸稈含有較高營養(yǎng)成分，是反芻動物最佳飼料；保綠性對機械化收割和糧飼兼用作物作用更為重要[2]。

1材料與方法

1.1試驗材料

富農(nóng)1號（保綠型品種）、中單2號（非保綠型品種）。

1.2試驗方法

每個試驗品種種植2行，行長7米，行距40厘米，株距25厘米，三次重復(fù)，田間管理同大田。花期選取田間生長一致、無病蟲害植株6株，掛牌標記并取樣，以后每隔10天取樣一次。將所取樣品做如下測定：

1.2.1葉綠素含量的測定將玉米葉片剪成2毫米碎條并混勻，按每份500毫克稱量、分裝，用混合液浸提法測定葉綠素含量，按體積比配制提取液，乙醇∶丙酮為1∶1（乙醇、丙酮均為分析純）。

1.2.2可溶性蛋白含量的測定用考馬斯亮藍G-250蛋白染色法測定可溶性蛋白質(zhì)含量。稱取葉片0.3～0.5克，剪碎于冷凍過的研缽中，加提取液3毫升及少量石英砂，在冰浴中快速研磨成勻漿，勻漿倒入離心管中，再用5毫升提取液分兩次將研缽中勻漿洗入離心管，然后在10000轉(zhuǎn)/分鐘、4℃條件下離心15分鐘，取上清液測定。

2結(jié)果與分析

2.1不同衰老類型玉米葉片衰老過程中葉綠素含量的變化

玉米產(chǎn)量的95%來源于葉片的光合作用，而光合作用與葉片葉綠素含量密不可分。葉片生育后期葉綠素含量的高低是反映葉片光合性能和衰老程度的重要標志。用混合液浸提法測定兩品種葉片衰老過程中葉綠素含量，玉米開花后，葉綠素含量增加，至最大值后，隨著葉片的衰老，葉綠素含量呈下降趨勢。兩品種之間差異顯著，富農(nóng)1號葉綠素含量始終高于中單2號，尤其自花后20天起，其葉綠素含量顯著高于中單2號，且降解較慢。表明在玉米葉片衰老過程中，富農(nóng)1號葉綠素降解較中單2號慢，光合作用時間較長，葉片功能期持續(xù)時間長，能夠有效地提高和延長玉米抽絲后群體光合速率，這為提高玉米產(chǎn)量奠定了基礎(chǔ)。

2.2不同衰老類型玉米葉片衰老過程中可溶性蛋白含量的變化

蛋白質(zhì)在成熟組織中含量穩(wěn)定，該穩(wěn)定狀態(tài)是靠合成和分解的平衡維系。但隨葉片哀老這種平衡被打破，表現(xiàn)為蛋白質(zhì)的降解，主要是可溶性蛋白。通過考馬斯亮藍G-250蛋白染色法測定兩玉米品種葉片中可溶性蛋白質(zhì)含量，玉米開花后，蛋白質(zhì)含量逐漸穩(wěn)定地下降。兩品種比較，富農(nóng)1號可溶性蛋白含量始終高于中單2號，且隨著葉片的衰老，其下降幅度較小。

3結(jié)論與討論

3.1不同衰老類型玉米葉片衰老過程中葉綠素含量變化

玉米開花后，葉綠素含量增加至峰值后隨葉片的衰老呈減少趨勢。兩品種間比較，在生育后期，富農(nóng)1號葉綠素含量始終高于中單2號，且降解較慢。這與前人在水稻、綠豆等作物葉片衰老過程中葉綠素含量的變化研究結(jié)果一致。

3.2不同衰老類型玉米葉片衰老過程中可溶性蛋白含量變化

玉米開花后，蛋白質(zhì)含量逐漸穩(wěn)定地下降。兩品種比較，富農(nóng)1號可溶性蛋白含量高于中單2號，且隨著葉片的衰老，其下降幅度較小。宋松泉以水稻離體葉片試驗結(jié)果表明：在離體葉片衰老的進程中，可溶性蛋白質(zhì)含量下降，本研究結(jié)果與此結(jié)果一致。

[1]王建國.玉米葉片衰老研究概況[J].安徽農(nóng)學(xué)通報，2006，12（13）：96-97.

[2]鄭洪建等.玉米葉片保綠性遺傳研究進展[J].上海農(nóng)業(yè)學(xué)報，2007，23（4）：90-94.

作者簡介：張偉瑋，碩士，甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)，研究方向：作物遺傳育種。