不同温度和CO2浓度下甜高粱水分利用特征研究开题报告

1. 研究目的与意义

1 . 研究对象及意义

甜高粱也被称为糖高粱、芦粟、甜秫秸、甜秆等, 是粒用高粱[sorghum bicolor (l.) moench.]的一个变种, 属禾本科高粱属一年生草本植物[1]。甜高粱是光合作用效率最高的c4作物之一,生长速度迅速，糖分积累快, 生物学产量高, 抗逆能力强，而且对干旱、洪涝、贫瘠土壤、盐碱地等都有非常强的适应性, 因而享有作物中的“骆驼”之美誉[2]。因为甜高粱上部籽粒可以作粮食食用, 下部秸秆可作为制糖原料用, 所以又被称为“高粱甘蔗”[3]。甜高粱是一种重要的经济作物和饲料作物，在全球各大洲均有栽培，而在我国的东北地区、华北地区、西北地区以及华南地区，也均有大面积的甜高粱种植基地[4]。作为一种典型的抗旱作物，甜高粱通常种植于干旱或半干旱地区，这些地区对作物的水分利用效率和光合能力有较高要求。

水分利用效率（wue）是反映植物光合作用碳同化和水分蒸散作用之间关系的重要生理生态参数，wue的高低与作物产量息息相关[5][6]。随着人类社会快速的现代工业化带来的水污染问题和全球气候变暖不断加剧，全球淡水资源日益短缺，水分不足已成为制约农业生产的主要影响因素[7]。因此，研究甜高粱在生长时的光合特性和水分利用效率就有重要意义，有助于了解高粱在不同环境下的生长状态，为苗期甜高粱的种植和灌溉提供依据，进一步推动甜高粱在农业生产中的应用。

2. 研究内容和问题

甜高粱是一种重要的经济作物和饲料作物，有非常高的价值。

在本课题中以甜高粱诱变种kfjt-4为材料，利用li-6800光合仪，对早熟甜高梁品系叶片的光合作用进行测定，获取相关数据，研究不同温度、不同co2浓度交替作用下，苗期甜高粱叶片水分利用效率对光、co2、温度的响应特征。

再利用光合模型拟合软件对相关数据进行模型拟合，做出光响应曲线、co2响应曲线、内禀水分利用效率对光的响应曲线、内禀水分利用效率对co2的响应曲线、瞬时水分利用效率对光的响应曲线、瞬时水分利用效率对co2的响应曲线，计算相关光合参数，并进行方差分析，研究作物的水分利用效率特征。

3. 设计方案和技术路线

1. 甜高粱的培育，苗期管理。

2. 不同环境条件下植株光响应曲线的测量。

3. 数据的模型拟合，方差分析。

4. 研究的条件和基础

1. 课题组已在分子生物学层面、植物生理等方面对甜高梁开展了大量研究，建立了甜高粱幼苗的室内培育技术。

2. 课题组有光照培养箱、人工气候箱、光合仪等仪器设备，可满足本课题试验需求。

3. 开展了预实验，建立了甜高粱光合活性的分析技术。