| 摘要 | 第11-14页 |
| ABSTRACT | 第14-18页 |
| CHAPTER 1: REVIEW OF LITERATURE | 第19-45页 |
| 1.1. Background | 第20-21页 |
| 1.2. Effects of drought stress on plants | 第21-26页 |
| 1.2.1. Crop growth and yield | 第21-22页 |
| 1.2.2. Plant-water relations | 第22-23页 |
| 1.2.3. Photosynthetic limitations | 第23-24页 |
| 1.2.4. Stomatal oscillations | 第24页 |
| 1.2.5. Oxidative damage | 第24-25页 |
| 1.2.6. Assimilate partitioning | 第25-26页 |
| 1.3. Plants' adaptation mechanisms to drought stress | 第26-30页 |
| 1.3.1. Morphological adaptation mechanisms | 第26-27页 |
| 1.3.2. Physiological adaptation mechanisms | 第27-30页 |
| 1.4. Effects of post-anthesis drought stress on grain formation | 第30-33页 |
| 1.4.1. Effects on growth hormones levels and grain size development | 第31-32页 |
| 1.4.2. Effects on carbohydrate metabolism enzyme activities and grain filling | 第32-33页 |
| 1.5. Response of pre-drought experienced plant to post-anthesis drought conditions | 第33-36页 |
| 1.6. Objectives of study | 第36-37页 |
| 1.7. Technical rout map of study | 第37-38页 |
| References | 第38-45页 |
| CHAPTER 2: EFFECTS OF WATER DEFICITS APPLIED DURINGVEGETATIVE GROWTH STAGES ON POST-ANTHESIS PHOTOSYNTHESIS,DRY MATTER RE-MOBILIZATION,GRAIN YIELD,AND WATERUTILIZATION IN WHEAT | 第45-71页 |
| 2.1. Introduction | 第46-48页 |
| 2.2. Materials and methods | 第48-53页 |
| 2.2.1. Plant culture and growth conditions | 第48-49页 |
| 2.2.2. Water deficit treatments application and management | 第49-50页 |
| 2.2.3. Determination of amount of water applied | 第50-51页 |
| 2.2.4. Plant sampling and harvesting | 第51页 |
| 2.2.5. Traits measurements | 第51页 |
| 2.2.6. Leaf chlorophyll contents | 第51-52页 |
| 2.2.7. Leaf morphological traits | 第52页 |
| 2.2.8. Photosynthetic measurements | 第52页 |
| 2.2.9. Pre-deficit limitation | 第52页 |
| 2.2.10. Grain filling duration | 第52页 |
| 2.2.11. Mobilization of pre-anthesis accumulated dry matter contents | 第52-53页 |
| 2.2.12. Water use efficiency and water productivity | 第53页 |
| 2.3. Statistical analysis | 第53页 |
| 2.4. Results | 第53-62页 |
| 2.4.1. Amount of water applied | 第53-54页 |
| 2.4.2. Leaf chlorophyll contents | 第54页 |
| 2.4.3. Leaf area | 第54页 |
| 2.4.4. Leaf thickness | 第54-57页 |
| 2.4.5. Effects of water deficits on post-anthesis photosynthetic rate | 第57-58页 |
| 2.4.6. Grain filling duration, grain yields and harvest index | 第58页 |
| 2.4.7. Number of spikes, grains per spike, and 1000-grain weight | 第58-59页 |
| 2.4.8. Pre-anthesis dry matter production and pre-deficit limitation | 第59页 |
| 2.4.9. Pre-anthesis dry matter mobilization efficiency and contribution to grain yield | 第59-60页 |
| 2.4.10. Water use efficiency and water productivity | 第60-62页 |
| 2.5. Discussion | 第62-67页 |
| 2.6. Conclusions | 第67-68页 |
| References | 第68-71页 |
| CHAPTER 3: ADAPTATION TO AND RECOVERY FROM DROUGHT STRESSAT VEGETATIVE STAGES IN WHEAT CULTIVARS | 第71-113页 |
| 3.1. Introduction | 第72-75页 |
| 3.2. Materials and methods | 第75-82页 |
| 3.2.1. Plant culture and growth conditions | 第75页 |
| 3.2.2. Plant sampling and traits measurement | 第75-76页 |
| 3.2.3. Leaf water relations and membrane stability index measurements | 第76-77页 |
| 3.2.4. Leaf gas exchange measurements | 第77页 |
| 3.2.5. Chlorophyll fluorescence measurements | 第77-78页 |
| 3.2.6. Chlorophyll contents and morphological leaf traits measurements | 第78页 |
| 3.2.7. Relative growth rate and dry matter determinations | 第78-79页 |
| 3.2.8. Determination of reactive oxygen species, lipid peroxidation and enzymaticantioxidant activities | 第79-80页 |
| 3.2.9. Determination of non-enzymatic antioxidants | 第80页 |
| 3.2.10. Determination of carbohydrates, free amino acids and proline | 第80-82页 |
| 3.3. Statistical analysis | 第82页 |
| 3.4. Results | 第82-97页 |
| 3.4.1. Changes in membrane stability index and membrane injury | 第82页 |
| 3.4.2. Leaf gas exchange parameters | 第82-84页 |
| 3.4.3. Chlorophyll fluorescence parameters | 第84页 |
| 3.4.4. Leaf traits | 第84-87页 |
| 3.4.5. Relative growth rate and dry matter production | 第87-88页 |
| 3.4.6. Changes in reactive oxygen species and MDA contents | 第88-89页 |
| 3.4.7. Changes in enzymatic antioxidant activities | 第89-92页 |
| 3.4.8. Changes in non-enzymatic antioxidants | 第92-93页 |
| 3.4.9. Changes in soluble proteins, free amino acids and proline contents | 第93-94页 |
| 3.4.10. Changes in carbohydrates | 第94-96页 |
| 3.4.11. Changes in leaf water relations and osmotic adjustment | 第96-97页 |
| 3.5. Discussion | 第97-104页 |
| 3.6. Conclusions | 第104-106页 |
| References | 第106-113页 |
| CHAPTER 4: RESPONSE OF MODERATE PRE-DROUGHT EXPERIENCEDPLANTS TO POST-ANTHESIS DROUGHT STRESS CONDITIONS | 第113-135页 |
| 4.1. Introduction | 第114-116页 |
| 4.2. Materials and methods | 第116-122页 |
| 4.2.0. Plant culture and growth conditions | 第116-117页 |
| 4.2.1. Drought priming treatments | 第117页 |
| 4.2.2. Post-anthesis drought stress treatments | 第117-118页 |
| 4.2.3. Plant sampling | 第118-119页 |
| 4.2.4. Leaf water potential | 第119页 |
| 4.2.5. Chlorophyll contents | 第119页 |
| 4.2.6. Rubisco contents | 第119-120页 |
| 4.2.7. Leaf gas exchange | 第120页 |
| 4.2.8. Chlorophyll fluorescence | 第120页 |
| 4.2.9. Enzymatic antioxidants activities | 第120-121页 |
| 4.2.10. Lipid peroxidation estimation | 第121页 |
| 4.2.11. Dry matte | 第121页 |
| 4.2.12 Grain yield | 第121页 |
| 4.2.13. Drought index | 第121页 |
| 4.2.14. Harvest index | 第121-122页 |
| 4.3. Statistical analysis | 第122页 |
| 4.4. Results | 第122-126页 |
| 4.4.1. Dry matter production | 第122页 |
| 4.4.2. Grain yield production | 第122页 |
| 4.4.3. Drought index | 第122-123页 |
| 4.4.4. Harvest index | 第123页 |
| 4.4.5. Leaf water potential | 第123-124页 |
| 4.4.6. Chlorophyll and Rubisco contents | 第124-125页 |
| 4.4.7. Leaf gas exchange and chlorophyll fluorescence | 第125-126页 |
| 4.4.8. Lipid peroxidation and enzymatic antioxidant activities | 第126页 |
| 4.5. Discussion | 第126-131页 |
| 4.6. Conclusions | 第131-132页 |
| References | 第132-135页 |
| CHAPTER 5: EFFECT OF PRE-DROUGHT PRIMING ON PLANT GROWTHHORMONES AND GRAIN DEVELOPMENT REGULATION AGAINST POST-ANTHESIS DROUGHT STRESS | 第135-163页 |
| 5.1. Introduction | 第136-138页 |
| 5.2. Materials and methods | 第138-144页 |
| 5.2.1. Plant culture and growth conditions | 第138-139页 |
| 5.2.2. Drought priming treatments | 第139页 |
| 5.2.3. Post-anthesis drought stress treatments | 第139-140页 |
| 5.2.4. Plant sampling and harvesting | 第140-141页 |
| 5.2.5. Leaf water potential | 第141页 |
| 5.2.7. Leaf chlorophyll contents | 第141页 |
| 5.2.8. Photosynthetic rate | 第141页 |
| 5.2.9. Isolation and counting of endosperm cells | 第141-142页 |
| 5.2.10. Grain size detection | 第142页 |
| 5.2.11. Hormones extraction | 第142-143页 |
| 5.2.12. Hormones quantification | 第143-144页 |
| 5.3. Statistical analysis | 第144页 |
| 5.4. Results | 第144-153页 |
| 5.4.1. Changes in leaf water potential and chlorophyll contents | 第144-146页 |
| 5.4.2. Changes in photosynthetic rate | 第146页 |
| 5.4.3. Changes in endosperm cell number and cell division rate | 第146-147页 |
| 5.4.4. Changes in grain size and moisture contents | 第147-149页 |
| 5.4.5. Changes in grain filling rate and grain weight | 第149-150页 |
| 5.4.6. Changes in grain filling duration and grain yield traits | 第150-151页 |
| 5.4.7. Hormonal changes in grains | 第151-153页 |
| 5.5. Discussion | 第153-157页 |
| 5.6. Conclusions | 第157-159页 |
| References | 第159-163页 |
| CHAPTER 6: EFFECT OF PRE-DROUGHT PRIMING ON ENZYMESACTIVITIES RELATED TO SUCROSE SYNTHESIS AND SUCROSE-TO-STARCH CONVERSION AGAINST POST-ANTHESIS DROUGHT STRESS | 第163-185页 |
| 6.1. Introduction | 第164-166页 |
| 6.2. Materials and methods | 第166-170页 |
| 6.2.1. Plant culture and growth conditions | 第166页 |
| 6.2.2. Plant sampling and harvesting | 第166-167页 |
| 6.2.3. Water soluble carbohydrates contents | 第167页 |
| 6.2.4. Amylose and amylopectin contents | 第167-168页 |
| 6.2.5. Sucrose-metabolism enzymes extraction and assays | 第168页 |
| 6.2.6. Sucrose synthase and invertase | 第168页 |
| 6.2.7. Sucrose-phosphate synthase | 第168-169页 |
| 6.2.8. Preparation, enzyme extraction and activity determination of sucrose-to-starchmetabolism enzymes in grains | 第169页 |
| 6.2.9. ADPGPPase activity | 第169页 |
| 6.2.10. Sucrose synthase activity | 第169-170页 |
| 6.2.11. SSS and GBSS activities | 第170页 |
| 6.3. Statistical analysis | 第170页 |
| 6.4. Results | 第170-174页 |
| 6.4.1. Changes in grain dry weight and stem dry weight | 第170-171页 |
| 6.4.2. Changes in WSCs, sucrose and fructose content in stem | 第171-172页 |
| 6.4.3. Changes in SS, SPS and INV enzyme activities | 第172页 |
| 6.4.4. Changes in amylopectin and amylose contents and starch accumulation rate ingrains | 第172-174页 |
| 6.4.5. Changes in ADPGPPase, SS, SSS and GBSS enzyme activities | 第174页 |
| 6.5. Discussion | 第174-180页 |
| 6.6. Conclusions | 第180-181页 |
| References | 第181-185页 |
| CHAPTER 7: DISCUSSION AND CONCLUSIONS | 第185-215页 |
| 7.1. Moderate water deficit at vegetative stages improved post-anthesis photosynthesis,dry matter re-mobilization, grain yield, and water utilization | 第185-188页 |
| 7.2. Genotypic variations in adaptability to and recovery from drought stress are theindicators of drought tolerance | 第188-191页 |
| 7.3. Osmotic adjustment and antioxidative changes during drought stress and re-wateringperiods at vegetative stages of wheat | 第191-195页 |
| 7.4. Pre-drought priming triggers a faster and stronger defense mechanism against thesubsequent post-anthesis drought stress | 第195-198页 |
| 7.5. Pre-drought priming sustains grain filling process by modulating the synthesis ofgrowth hormones against post-anthesis drought stress | 第198-201页 |
| 7.6. Activities of sucrose synthesizing and sucrose-to-starch conversion enzymes in pre-drought primed against post-anthesis drought stress | 第201-204页 |
| 7.7. Conclusions | 第204-207页 |
| 7.8. New insights | 第207-208页 |
| 7.9. Future recommendations | 第208-209页 |
| References | 第209-215页 |
| ACKNOWLEDGEMENTS | 第215-217页 |
| Publications | 第217页 |
