不同衰老类型玉米叶片衰老过程中部分生理指标的比较研究

张伟玮 魏镇泽

摘要：以粮饲兼用玉米新品种富农1号（保绿型品种）和中单2号（非保绿型品种）为试验材料，研究了不同衰老类型玉米衰老过程中叶绿素含量、可溶性蛋白含量两个生理指标的变化规律。结果表明：不同衰老类型玉米棒三叶叶绿素含量、在其开花10天后逐渐下降，可溶性蛋白含量在开花后开始降低；但衰老进程存在着显著差异，保绿型品种富农1号与早衰型品种中单2号相比，叶片衰老过程中叶绿素含量、可溶性蛋白含量下降较慢，叶片功能期持续时间长，有利于产量及品质的提高。

关键词：玉米；叶片衰老；生理指标；研究

中图分类号：S513文献标识码：ADOI编号：10.14025/j.cnki.jlny.2015.10.099

玉米是优良的饲料、重要的工业原料和优质的粮食作物，近年来玉米生产发展较快，已成为世界第三大作物。粮饲兼用玉米在籽粒完全成熟时叶片仍很繁茂，茎叶绿色成分保持较高水平；不仅籽粒产量高，而且保持活秆成熟，利于秸秆青贮，且营养价值丰富，因而越来越受到人们的重视。

玉米干物质的95%来自光合积累，玉米的主要光合器官是叶片，产量形成与叶片的衰老关系密切，研究叶片衰老一直是玉米研究的关键点之一。学者普遍认为保持叶片绿色，延缓叶片衰老，延长玉米叶片的光合作用时间，可以加强玉米群体光合速率从而提高产量效果显著；花后叶片早衰叶面积缩小光合时间减少明显降低了籽粒产量[1]。1987年Willman首先把玉米品种分为保绿型和非保绿型，前者在籽粒生理成熟期间叶片不会明显失绿；后者为早衰品种，指抽丝后30天，叶片开始部分失绿，在籽粒生理成熟期，植株的绿色基本消失。研究表明，增产与保绿性密切相关；保绿植物带绿成熟，对病害、虫害和倒伏呈现强抗性；保绿作物秸秆含有较高营养成分，是反刍动物最佳饲料；保绿性对机械化收割和粮饲兼用作物作用更为重要[2]。

1材料与方法

1.1试验材料

富农1号（保绿型品种）、中单2号（非保绿型品种）。

1.2试验方法

每个试验品种种植2行，行长7米，行距40厘米，株距25厘米，三次重复，田间管理同大田。花期选取田间生长一致、无病虫害植株6株，挂牌标记并取样，以后每隔10天取样一次。将所取样品做如下测定：

1.2.1叶绿素含量的测定将玉米叶片剪成2毫米碎条并混匀，按每份500毫克称量、分装，用混合液浸提法测定叶绿素含量，按体积比配制提取液，乙醇∶丙酮为1∶1（乙醇、丙酮均为分析纯）。

1.2.2可溶性蛋白含量的测定用考马斯亮蓝G-250蛋白染色法测定可溶性蛋白质含量。称取叶片0.3～0.5克，剪碎于冷冻过的研钵中，加提取液3毫升及少量石英砂，在冰浴中快速研磨成匀浆，匀浆倒入离心管中，再用5毫升提取液分两次将研钵中匀浆洗入离心管，然后在10000转/分钟、4℃条件下离心15分钟，取上清液测定。

2结果与分析

2.1不同衰老类型玉米叶片衰老过程中叶绿素含量的变化

玉米产量的95%来源于叶片的光合作用，而光合作用与叶片叶绿素含量密不可分。叶片生育后期叶绿素含量的高低是反映叶片光合性能和衰老程度的重要标志。用混合液浸提法測定两品种叶片衰老过程中叶绿素含量，玉米开花后，叶绿素含量增加，至最大值后，随着叶片的衰老，叶绿素含量呈下降趋势。两品种之间差异显著，富农1号叶绿素含量始终高于中单2号，尤其自花后20天起，其叶绿素含量显著高于中单2号，且降解较慢。表明在玉米叶片衰老过程中，富农1号叶绿素降解较中单2号慢，光合作用时间较长，叶片功能期持续时间长，能够有效地提高和延长玉米抽丝后群体光合速率，这为提高玉米产量奠定了基础。

2.2不同衰老类型玉米叶片衰老过程中可溶性蛋白含量的变化

蛋白质在成熟组织中含量稳定，该稳定状态是靠合成和分解的平衡维系。但随叶片哀老这种平衡被打破，表现为蛋白质的降解，主要是可溶性蛋白。通过考马斯亮蓝G-250蛋白染色法测定两玉米品种叶片中可溶性蛋白质含量，玉米开花后，蛋白质含量逐渐稳定地下降。两品种比较，富农1号可溶性蛋白含量始终高于中单2号，且随着叶片的衰老，其下降幅度较小。

3结论与讨论

3.1不同衰老类型玉米叶片衰老过程中叶绿素含量变化

玉米开花后，叶绿素含量增加至峰值后随叶片的衰老呈减少趋势。两品种间比较，在生育后期，富农1号叶绿素含量始终高于中单2号，且降解较慢。这与前人在水稻、绿豆等作物叶片衰老过程中叶绿素含量的变化研究结果一致。

3.2不同衰老类型玉米叶片衰老过程中可溶性蛋白含量变化

玉米开花后，蛋白质含量逐渐稳定地下降。两品种比较，富农1号可溶性蛋白含量高于中单2号，且随着叶片的衰老，其下降幅度较小。宋松泉以水稻离体叶片试验结果表明：在离体叶片衰老的进程中，可溶性蛋白质含量下降，本研究结果与此结果一致。

[1]王建国.玉米叶片衰老研究概况[J].安徽农学通报，2006，12（13）：96-97.

[2]郑洪建等.玉米叶片保绿性遗传研究进展[J].上海农业学报，2007，23（4）：90-94.

作者简介：张伟玮，硕士，甘肃农业大学，研究方向：作物遗传育种。