芝麻灌浆特性与灌浆期籽粒中内源激素含量变化研究

在大田栽培条件下,对芝麻品种‘郑芝98N09’的灌浆特性及灌浆期籽粒中内源激素含量变化进行了研究,为芝麻高产优质高效栽培及品质育种提供理论依据。结果表明:(1)第9～17节位芝麻籽粒干物质率最高;下部(8节以下)蒴果在灌浆24d时的蒴果鲜重达最大值(1.596g/蒴),27d时籽粒鲜重达最大值(0.318g/蒴),灌浆最快的时期为灌浆15～33d,干物质积累量达籽粒干重的61.75%;中部(9～20节)蒴果在灌浆27d时的蒴果鲜重达最大值(1.622g/蒴),籽粒鲜重也同期达最大值(0.379g/蒴),灌浆最快的时期为灌浆21～36d,干物质积累量达籽粒干重的74.21%;上部(20节以上)蒴果籽粒干物质积累最快的时期为灌浆9～12d和24～27d两个阶段。(2)中部蒴果GA3含量大于下部和上部蒴果,而ABA和IAA的含量则小于下部和上部蒴果;除GA3/ZR比值外,中部蒴果的ABA/GA3、ABA/ZR、GA3/IAA和ZR/IAA比值都小于下部和上部蒴果。(3)较高的ZR含量和较低的ABA/ZR、ABA/GA3、IAA/GA3和IAA/ZR比值利于胚乳细胞分裂、蒴果发育、籽粒库容建成及籽粒干物质充实。(4)单一激素含量与不同部位蒴果单蒴粒重均达显著或极显著负相关关系,内源激素相互间的关系对下部蒴果粒重增加影响较小,适当提高IAA/ZR、ABA/GA3、IAA/GA3比值,能显著提高中部和上部蒴果的单蒴籽粒干重。     

灌浆期高温对水稻光合特性、内源激素和稻米品质的影响

以2个籼稻品种:温度钝感型品种K30和温度敏感型品种R21为材料,利用人工气候室控温,在水稻灌浆期设置高温(日均温度34.9℃)和适温(日均温度28.0℃)处理,测定不同灌浆时期(5,10,15,20,25d和30d)光合特性、内源激素含量及稻米品质的变化。结果表明,高温增强了K30的光合能力,K30高温处理净光合速率(Pn)在整个灌浆期都明显高于对照;R21在灌浆前期(5、10d和15d)高温处理与适温处理Pn差异不明显,在灌浆后期(20、25d和30d)高温处理Pn下降。高温增加了K30叶片和籽粒脱落酸(ABA)含量;而R21高温处理和适温处理叶片与籽粒ABA含量的对比不明显。高温处理对两个水稻品种叶片和籽粒赤霉素(GA3)与生长素(IAA)含量也有不同程度影响。高温胁迫降低稻米品质,但K30比R21表现出更强的温度钝感特性。     

重穗型杂交水稻籽粒灌浆过程中强势和强势颖花内源IAA、ABA和GA水平的动态状况

研究了重穗型杂交水稻培矮 6 4s/E3 2的灌浆过程和强、弱势颖花中内源IAA、ABA和GA1 GA3水平的动态状况。籽粒发育过程中不同内源激素水平高低依次为 :IAA >GA1 GA3>ABA。IAA和ABA水平在强势颖花中较高而GA1 GA3水平在弱势颖花中较高。 3种激素水平的变化与谷粒增重速率之间均存在正相关 ,两个最高的相关系数值分别存在于单位鲜重样本的IAA含量(ng/gFW ) 与籽粒鲜重的增重速率之间 (r =0 .82 1 8 )和单个籽粒IAA含量 (ng/grain)与籽粒干重的增重速率之间 (r =0 .8485 )。推测启动和维持籽粒灌浆过程可能需要较高的IAA水平 ;ABA可能具有促进籽粒中同化物的累积和种子成熟的作用 ;GA1 GA3可能具有保持弱势颖花活性的特殊作用     

重穗型杂交水稻籽粒灌浆过程中强势和弱势颖花内源IAA、ABA和GA水平的动态状况

研究了重穗型杂交水稻培矮 6 4s/E3 2的灌浆过程和强、弱势颖花中内源IAA、ABA和GA1 GA3水平的动态状况。籽粒发育过程中不同内源激素水平高低依次为 :IAA >GA1 GA3>ABA。IAA和ABA水平在强势颖花中较高而GA1 GA3水平在弱势颖花中较高。 3种激素水平的变化与谷粒增重速率之间均存在正相关 ,两个最高的相关系数值分别存在于单位鲜重样本的IAA含量(ng/gFW ) 与籽粒鲜重的增重速率之间 (r =0 .82 1 8 )和单个籽粒IAA含量 (ng/grain)与籽粒干重的增重速率之间 (r =0 .8485 )。推测启动和维持籽粒灌浆过程可能需要较高的IAA水平 ;ABA可能具有促进籽粒中同化物的累积和种子成熟的作用 ;GA1 GA3可能具有保持弱势颖花活性的特殊作用     

不同生长调节物质对水稻生长及镉积累的影响

比较脱落酸(ABA)、乙烯利(ETH)、水杨酸(SA)和茉莉酸甲酯(MeJ A)4种植物生长调节物质(PGR)对水稻生长及籽粒镉(Cd)积累的影响差异。试验采用重金属污染土种植水稻,于分蘖期、灌浆期各进行1次PGR叶面喷施处理,分析灌浆期叶片光合指标,丙二醛(MDA)含量以及收获期各部位生物量和Cd含量。结果表明:(1)低浓度ABA(5mg/L)可维持水稻正常产量;高浓度ABA(15mg/L)则导致产量下降。ETH对水稻地上部生长和单株产量有显著抑制作用,SA和MeJ A(0.56mg/L)均可保证地上部正常生长,维持正常产量。(2)外施4种PGR均抑制灌浆期叶片气孔开放,降低蒸腾速率和光合速率,抑制效果最明显的是高浓度MeJ A(0.56mg/L)。(3)在供试浓度范围内SA、低浓度ABA(5mg/L)以及高浓度MeJ A均可降低灌浆期叶片MDA含量,减少质膜过氧化水平。(4)4种PGR均可降低水稻籽粒Cd含量,其中低浓度ABA(5mg/L)抑制籽粒Cd积累的效应最佳。相关性分析结果表明,PGR抑制籽粒积累Cd的效应与地上部向籽粒转运Cd的调控机制有关,与蒸腾速率无显著相关关系。(5)综上所述,低浓度ABA(5mg/L)处理对水稻产量无影响,且籽粒Cd含量降低程度最大。适当浓度的PGR可降低水稻籽粒Cd含量,在中低度重金属污染农田生态修复实践中具有一定的应用前景,但必须精确控制PGR的处理时间和处理浓度,避免出现抑制生长和降低产量的负效应。     

噻苯隆-乙烯利复配对春玉米籽粒灌浆特性的影响及其激素调控机理

以"先玉335"和"鑫鑫2号"为试验材料,于花后25 d喷施噻苯隆和噻苯隆-乙烯利复配剂,清水为对照,探究噻苯隆-乙烯利复配对玉米籽粒灌浆后期灌浆特性的影响及其激素调控机理。结果表明:噻苯隆-乙烯利复配可以缩短籽粒灌浆快增期和缓增期的灌浆持续时间,提高灌浆平均速率和籽粒重量,显著增加春玉米灌浆后期籽粒中生长素(IAA)和赤霉素(GA)含量,降低脱落酸(ABA)和细胞分裂素(CTK)含量;同时显著提高灌浆期籽粒IAA与ABA、GA与ABA比例,降低CTK与IAA、CTK与GA比例,对CTK与ABA、GA与IAA比例影响较小。相关分析表明,噻苯隆-乙烯利复配处理后,春玉米籽粒中ABA和CTK含量与灌浆快增期速率呈显著负相关。本研究表明,噻苯隆-乙烯利复配主要通过影响籽粒中IAA、ABA、CTK和GA含量及其比例,从而调控春玉米籽粒灌浆进程,最终实现春玉米产量提高,熟期提前的功效。研究为噻苯隆-乙烯利复配应用到玉米生产上提供理论及试验依据。     

氮素形态对小麦花后不同器官内源激素含量的影响

 采用盆栽方法,研究了酰胺态氮、铵态氮和硝态氮对小麦（Triticum aestivum） 花后根系、旗叶和籽粒内源激素IAA、GA₃、ABA和ZR含量的影响。结果表明,小麦不同器官的内源激素含量对3种氮素形态的响应不同。氮素形态调节籽粒灌浆是通过根系、旗叶和籽粒中内源激素的协同作用而实现的。酰胺态氮与硝态氮处理相比,小麦花后5～15 d,旗叶GA₃含量、籽粒IAA和ABA含量较高,籽粒灌浆速率（Grain-filling rate, GFR）较高;花后15～25 d,根系GA₃含量、旗叶IAA和GA₃含量、籽粒ABA含量较高,籽粒IAA含量较低,GFR较低。铵态氮与硝态氮处理相比,小麦花后5 d,籽粒ZR含量较高;花后15 d前后,籽粒IAA、ABA含量较低,GFR 较低;花后20～25 d,根系ZR、GA₃含量较低,旗叶IAA、GA₃含量较低,ABA含量较高,籽粒 ABA、GA₃含量较低,IAA含量较高,GFR较高。铵态氮比硝态氮处理的小麦籽粒粒重显著增加。 铵态氮和酰胺态氮处理比硝态氮处理增产显著。建议在‘豫麦49’施肥时,使用铵态氮或酰胺态氮并配施硝化抑制剂。     

外源ABA对藜麦种子萌发及ABA相关基因表达的影响

穗发芽会导致藜麦籽粒产量和品质严重受损,而脱落酸(ABA)与种子萌发和休眠密切相关。该研究以易穗发芽的‘大黑藜3’(BBQ3)、‘白藜6’(WQ6)和抗穗发芽的‘小黑藜1’(SBQ1)和‘白藜4’(WQ4)为试验材料,在种子萌发3 d内施加不同浓度ABA和氟啶酮(FL),探究ABA和FL对两种粒色藜麦种子萌发、ABA含量以及ABA合成基因NCED、裂解基因8′OH和信号转导基因ABI3表达的影响。结果表明：(1)各藜麦种子萌发均受到各浓度外源ABA抑制,并以25μmol·L^-1浓度效果最佳,同时受到外源低浓度FL促进,且施用2.5μmol·L^-1浓度即可;外源ABA和FL处理的SBQ1和WQ4发芽率降低和升高幅度分别小于BBQ3和WQ6。(2)对照组SBQ1和WQ4种子内源ABA含量分别显著高于BBQ3和WQ6;外源ABA处理可显著提高藜麦种子内源ABA含量,且WQ4显著高于WQ6,种皮略厚的SBQ1内源ABA含量显著低于BBQ3;外源FL处理下4份材料种子内源ABA含量均有所下降,但只有SBQ1达到显著水平。(3)对照组中,SBQ1和WQ4...     

不同粒型小麦品种内源GA3和ABA含量变化及其与源库的关系

小麦大粒品种籽粒和旗叶中的GA3 含量高于小粒品种 ,而ABA含量低于小粒品种 ,其变化均为单峰曲线 ;但大粒品种籽粒和旗叶中的GA3 的峰值高于小粒品种 ,而ABA的峰值均低于小粒品种 ,而且大粒品种籽粒中ABA出现峰值的时间比小粒品种晚。大粒品种旗叶中GA3 /ABA与光合速率呈显著正相关 (r =0 .884 0 ) ,籽粒中GA3 /ABA与籽粒灌浆速率呈显著正相关 (r =0 .90 70 ) ,籽粒与旗叶中的GA3 /ABA相关不显著 ,而小粒品种籽粒与旗叶中的GA3 /ABA相关达极显著水平 (r =0 .95 98 )     

灌浆期高温对冬小麦籽粒氨基酸含量和组成的影响

以强筋小麦品种郑麦366和中筋小麦品种洛旱2号为材料,采用盆栽和人工气候室模拟的方法,研究了花后不同时段(灌浆前期即花后5 d,灌浆中期即花后15 d)和持续时间(处理2 d和4 d)的高温胁迫对籽粒氨基酸含量和积累量(以单粒中氨基酸含量表示)的影响。结果显示:(1)高温胁迫显著增加了小麦籽粒中必需氨基酸(EAA)、非必需氨基酸(NAA)和总氨基酸(TAA)含量,但降低了其积累量和EAA/TAA,2品种表现一致;(2)灌浆前期高温胁迫对2品种籽粒氨基酸含量的影响大于灌浆中期,而对氨基酸积累量的影响则相反;(3)高温持续时间对籽粒氨基酸含量的影响在2品种间存在差异,洛旱2号籽粒赖氨酸、EAA、NAA和TAA含量均随高温持续时间的延长显著增加,而郑麦366籽粒中上述指标仅在高温胁迫4 d下较对照增加显著;(4)从受高温胁迫的影响看,籽粒EAA/TAA对高温时段更敏感,而氨基酸含量表现为更易受高温持续时间的影响;(5)高温时段与持续时间的互作效应体现在:灌浆前期籽粒氨基酸积累量2品种均以高温胁迫4 d的影响最大,而灌浆中期则均以高温2 d的降幅最大。上述结果表明,小麦籽粒氨基酸及其组分对高温胁迫的响应不仅在品种间存在差异,且受高温时段和持续时间的影响。