Wpływ genotypu i poziomu nawożenia na zmienność w fotosynetetycznej aktywności najwyższych liści u pszenicy tetraploidalnej

• Autorzy: Garczynski S.

Warianty tytułu

EN

Genotypic and nutrition-dependent variation in photosynthetic activity of upper leaves under varied nutrition in tetraploid wheats

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Istnieje wiele morfologiczno-fizjologicznych cech, które mogą być związane z odpowiedzią pszenicy na niedobory wody i składników pokarmowych. Fotosyntetyczna aktywność liści, a zwłaszcza efektywność wymiany gazowej, wydaje się być decydującym komponentem adaptacji zbóż do mniej korzystnych warunków środowiska. W prowadzonym doświadczeniu badano zakres zmienności genetycznej w aktywności fotosyntetycznej górnych liści pomiędzy genotypami dzikimi (T. dicoccoides), prymitywnymi (T. dicoccum) oraz lokalnymi i zagranicznymi odmianami i liniami hodowlanymi pszenicy twardej (T. durum). W kolejnych stadiach wzrostu roślin przeprowadzono pomiary fotosyntetycznej efektywności wymiany gazowej (ωF), intensywności fotosyntezy (A), intensywności transpiracji (E), przewodnictwa szparkowego (gs) oraz powierzchni blaszki liściowej (LA) liścia przedflagowego i flagowego głównego pędu za pomocą przenośnego analizatora LCA- 4. Pomiędzy badanymi genotypami zaobserwowano szeroką zmienność genotypową komponentów aktywności fotosyntetycznej górnych liści oraz w okresie aktywności fotosyntetycznej liści flagowych (StGr). Ograniczenie dostępności składników pokarmowych spowodowało znaczną redukcję LA średnio o 12% oraz spadek A (6%), ωF (8%) i StGr (17%). Efekty interakcji genotyp-nawożenie były istotne na wysokim poziomie jedynie dla intensywności transpiracji. Natomiast poziom liścia i interakcja genotyp-poziom liścia wpłynęły istotnie na wariancję wszystkich analizowanych parametrów aktywności fotosyntetycznej liści.

EN

There are various morpho-physiological characteristics that may be involved in the wheat response to water and nutrient shortages. Leaf photosynthetic activity and especially gas exchange efficiency, appear to be crucial component of cereal adaptation to less favourable environmental habitats. In the presented experiment genetic differences in photosynthetic activity of upper leaves among wild (T. dicoccoides), primitive (T. dicoccum) and cultivated local and foreign cultivars and breeding lines of durum wheat (T. durum) was studied. At subsequent growth stages photosynthetic index of gas exchange efficiency (ωF), photosynthesis rate (A), transpiration rate (E), stomatal conductance (gs) and leaf blade area (LA) of the penultimate and flag leaves of apical stems were made with the use of LCA-4 portable gasanalyser. There was found a broad genotypic variation in components of photosynthetic activity of upper leaves and stay green duration flag leaves (StGr) among the studied genotypes in all examined characteristics. The limited nutrient supply caused a considerable reductions in LA average by about 12% and decrease in A (6%), ωF (8%) and StGr (17%). Examined genotypes (G) interacted in nutrition levels (N) at high significance only for transpiration rate. However, the position of leaves (L) and the G x L interactions significantly affected the variance in all the examined leaf photosynthetic characteristic.

• Wydawca: -
• Czasopismo: Zeszyty Problemowe Postępów Nauk Rolniczych
• Rocznik: 2004
• Tom: 496
• Numer: 2
• Opis fizyczny: s.357-366,tab.,bibliogr.

Twórcy

autor

Garczynski S.

• Instytut Genetyki Roślin Polskiej Akademii Nauk, ul.Strzeszyńska 34, 60-479 Poznań

Bibliografia

• Austin R.B. 1989. Genetic variation in photosynthesis. J. Agric. Sci. 112: 287-294.
• Austin R.B., Edrich J.A., Ford M.A., Blackwell R.D. 1977. The fate of dry matter, carbohydrates and ¹⁴C lost from the leaves and stems of wheat during grain filling. Ann. Botany 41: 1309-1321.
• Batten G.D. 1984. Grain development in wheat in relation to phosphorus. Ph.D. thesis. The Australian National University: 300 ss.
• Carver B., Johnson R.C., Lane Rayburn A. 1989. Genetic analysis of photosynthetic variation in hexaploid and tetraploid wheats and their interspecific hybrids. Phot. Res. 20: 105-118.
• Clarke J.M. 1997. Inheritance of stomatal conductance in a durum wheat cross. Can. J. Plant Sci. 77: 623-625.
• Condon A.G., Farquhar G.D., Richards R.A. 1990. Genotypic variation in carbon isotope discrimination and transpiration efficiency in wheat. Leaf gas exchange and whole plant studies. Aust. J. Plant Physiol. 17: 9-22.
• Edhaie B., Hall A.E., Farquhar G.D., Nguyen H.T., Waines J.G. 1991. Water use efficiency and carbon isotope discrimination in wheat. Crop Sci. 31: 1282-1288.
• Górny A.G. 1999. Genetic and physiological aspects of the adaptation to water and nutrient limitations in spring barley. Zesz. Probl. Post. Nauk Rol. 469: 173-184.
• Górny A.G., Garczyński S. 2002. Genotypic and nutrition-dependent variation in water use efficiency and photosynthetic activity of leaves in winter wheat (Triticum aestivum L.). J. Appl. Genet. 43(2): 145-160.
• Karrou M., Maranville J.W. 1993. Carbon dioxide assimilation efficiency of four spring wheat cultivars grown under low and high nitrogen. J. Plant Nutr. 16/10: 1943-1956
• Malik T.A., Wright D., Virk D.S. 1999. Inheritance of net photosynthesis and transpiration efficiency in spring wheat, Triticum aestivum L., under drought. Plant Breeding 118: 93-95.
• Morgan J.A. 1986. The effects of N nutrition on the water relations and gas exchange characteristics of wheat (Triticum aestivum L.). Plant Physiol. 80: 52-58.
• Rawson H.M., Hindmarsh J.H., Fischer R.A., Stockman Y.M. 1983. Changes in leaf photosynthesis with plant ontogeny and relationships with yield per ear in wheat cultivars and 120 progeny. Aust. J. Plant Physiol. 10: 503-514.
• Richards R.A. 2000. Selectable traits to increase crop photosynthesis and yield of grain crops. J. Exp. Bot. 51: 447-458.
• Simón M.R. 1994. Gene action and heritability for photosynthetic activity in two wheat crosses. Euphytica 76: 235-238.
• Sinclair T.R., Horie T. 1989. Leaf nitrogen, photosynthesis and crop radiation efficiency. Crop Sci. 29: 90-98.
• Turner N.C. 1997. Further progress in crop water relations. Adv. Agron. 58: 293-338.
• Walley F.L., Lafond G.P., Matus A., Van Kessel C. 1999. Water-use efficiency and carbon isotopic composition in reduced tillage systems. Soil Sci. Soc. Am. J. 63: 356-361.