1. 研究目的与意义、国内外研究现状（文献综述）
意义
ipcc第4次评估报告认为气候系统显著变暖已经是明确的事实，日最低温度增加远比日最高温度增加得快[1]。全球气温记录显示，夜间最低气温比白天最高气温的增温幅度高出近1倍[2-3] 。国内研究也得出相似结果，日最低温升幅是日最高温升幅的2-3倍[4-5]，即全球气候变暖主要表现为夜间气温升高，日较差呈减小趋势[6]。与此同时，冬春季的增温幅度也高于夏秋季。温度是影响小麦生长的主要生态因子之一，以非对称性增温为特征的全球变暖将对世界作物生产构成深远影响，成为全球粮食生产的巨大挑战，但关于非对称性增温对小麦产量及生长代谢的影响还存在较大争议。
小麦是最基础的粮食作物之一，属于喜凉作物并对高温胁迫响应敏感。花后高温胁迫会妨碍旗叶光合作用的进行，影响籽粒对光合产物的利用，同时也会影响光合产物在植株内的运输，而旗叶光合速率与小麦生物产量和经济产量之间呈正相关[7]。随着全球气候变暖，极端逆境如极端高温、低温、干旱、渍水等发生的频率、强度和持续时间呈显著增强趋势，已成为影响作物产量的主要因素[8]。因此，需加强作物对灌浆期非生物逆境的响应与提高抗耐性机理与途径研究，或采取措施缓解非生物逆境对作物生产的不利影响，对于作物抗逆稳产有重要意义。本实验通过对小麦进行冬季夜间增温处理，探索小麦产量特性的变化，同时研究前期增温对灌浆期增温是否有缓解效应以及其生理机制，对于作物抗逆稳产有重要意义。
2. 研究的基本内容和问题
研究目标
1、明确冬季夜间增温对小麦产量形成的影响。
2、研究冬季夜间增温对小麦旗叶衰老特性的影响。
3. 研究的方法与方案
研究方法
本实验采用田间试验的方法，增温处理采用可移动塑料薄膜棚实现增温，以NZ-LBR-F智能温湿度记录仪每10分钟1次连续记录小麦生长期间的空气温度。结合利用生理生化的手段展开，于花后0d、7d、14d、21d、28d取小麦叶片，成熟期取小麦籽粒，在小麦栽培实验室进行有关实验分析，各项指标按试验常规方法测定。
技术路线（见附件）
实验方案
1、试验设计
地点在南京农业大学江浦农学试验站，供试小麦品种为扬麦13，采用可移动塑料薄膜棚实现增温，3个温度处理分别为不增温(CK)、冬季夜间增温(分蘖期-拔节期；T1)、灌浆期夜间增温（开花期-成熟期；T2）、冬季夜间增温加灌浆期夜间增温（T3）；夜间增温（16：00--次日09：00），每个处理3个重复。如下图：
处理 | 冬季夜间增温 | 灌浆期夜间增温 |
CK | - | - |
T1 |
| - |
T2 | - |
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T3 |
|
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两个氮素水平（施纯氮180和240kg/hm2），研究不同氮素水品对处理的调节。
2、测定项目及测定方法：
（1）成熟期测产量，同时测定产量构成因素，即穗数、穗粒数、千粒重。
（2）测定叶面积、叶绿素含量
叶绿素含量：取叶片，量取叶面积剪成数段放入50ml丙酮：乙醇提取液(v：v=1：1)，在25℃黑暗条件下提取24h，测定提取液在470、663、645nm处的吸光值，叶绿素及类胡萝卜素含量按照李合生的公式计算。
（3）测定光合生理参数、荧光特性
光合生理参数：从花前7d开始，采用Li-6400(美国)便携式光合作用测定仪每隔7d测定净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)、细胞间隙CO2浓度(Ci)，以明确叶片光合能力的动态学特征。
叶绿素荧光特性：叶绿素荧光测定采用德国 Walz 公司的便携式荧光测定仪（PAM-2100），所有测定在室温下进行。
可溶性蛋白含量：考马斯亮蓝G-250染色法。
Rubisco含量：通过SDS-聚丙烯酞胺凝胶电泳明确Rubisco降解情况。比较被降解的蛋白中Rubisco降解与蛋白质降解规律，以及不同衰老品种Rubisco降解情况差异。
（4）O2-，MDA
O2- 含量测定：通过荧光染色法比较H2O2、 O2-.的细胞学积累量与细胞学定位。明确不同衰老类型小麦品种活性氧细胞学分布的差异，以及不同供氮水平下活性氧的分布。
MAD含量测定：硫代巴比妥酸（TBA）比色法测定
可行性分析
研究内容创新 近年来，以变暖为主要特征的气候变化影响着全球，并且呈现出冬春季和夜间高于夏秋季和白天的非对称性增温，探索全球变暖环境下冬小麦生理变化及其影响机制，对于小麦性状改良具有借鉴和指导意义。利于在全球变暖背景下，采取适宜措施应对夜间气温升高的有利与不利影响，以确保冬小麦稳产高产。
研究思路清晰 花后温度升高有促进冬小麦衰老的趋势，旗叶光合同化产物是小麦籽粒的主要来源，研究增温条件下冬小麦生长发育特性及其生理机制、旗叶光合特性、产量的变化特征对于确保小麦高产稳产具有重要意义。研究内容丰富，思路清晰可行。
研究方法可靠 本实验在大田采用移动移动塑料薄膜棚增温，严格控制实验条件，无特殊限制和困难。
研究基础扎实 在指导教师指导下，在师姐的帮助及师姐的研究基础下已进行部分实验，并取得了良好的进展，为进一步深入研究奠定了良好的工作基础。
研究条件完备 课题组依托作物栽培学与耕作学国家重点学科、江苏省信息农业高技术研究重点实验室、农业部作物生长调控重点开放实验室和农业部小麦区域技术创新中心，已建成配备精良的实验室，保障实验顺利进行。
4. 研究创新点
特色或创新之处
国内外依据平均气温变化进行了许多统计和模型研究，少数观测统计研究考虑了昼夜增温的差异，进行增温研究也大多对丛林、灌木进行研究，针对作物研究不多。本研究考虑到了非对称性增温对冬小麦产量的影响重要性，在冬季夜间对冬小麦进行模拟增温，研究冬季夜间增温对冬小麦的产量及旗叶衰老的影响及其生理代谢特性的影响以及冬季夜间增温对花后增温的缓解效应。为全球变暖趋势下采取相应的措施确保稳产增产具有指导和借鉴意义。
5. 研究计划与进展
研究计划：
2014年11月~2015年3月：完成生理实验部分，数据录入整理并分析。
2015年3月~2015年4月：完成论文撰写工作。
