超级稻花后强、弱势粒淀粉合成相关酶活性和激素含量变化及其与籽粒灌浆的关系

 种植4个超级稻品种\[两优培九和Ⅱ优084（杂交籼稻）、淮稻9号和武粳15（粳稻）\]和2个高产对照品种\[汕优63（杂交籼稻）和扬辐粳8号（粳稻）\],观察其结实期强、弱势粒中蔗糖合酶（SuSase）、腺苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶（AGPase）、淀粉合酶（StSase）和淀粉分支酶（SBE）活性及玉米素+玉米素核苷（Z+ZR）、3 吲哚乙酸（IAA）和脱落酸（ABA）含量的变化,并测定了强、弱势粒灌浆速率。结果表明,超级稻品种强势粒的最大灌浆速率、到达最大灌浆速率的时间、平均灌浆速率和糙米重与对照品种差异较小,超级稻品种弱势粒的灌浆速率和糙米重显著低于对照。灌浆期强、弱势粒的SuSase、AGPase 、StSase 和SBE活性变化及Z+ZR、IAA 和ABA 含量变化均呈单峰曲线。弱势粒的SuSase、AGPase、StSase 和SBE的峰值活性和平均活性及其Z+ZR 和IAA的峰值含量和平均含量均低于强势粒。弱势粒的ABA 峰值含量和平均含量显著高于强势粒,超级稻品种高于对照品种。籽粒灌浆速率与SuSase、AGPase和StSase 活性及Z+ZR 和IAA含量均呈显著或极显著正相关,与SBE活性及ABA含量的相关不显著。说明超级稻品种弱势粒中较低的SuSase、AGPase和StSase活性及较低的Z+ZR和IAA含量是其灌浆速率小、粒重轻的一个重要原因。     

不同外源激素对香草兰花芽分化的影响

为探究香草兰花芽分化调控措施及相关机理,在花芽分化前期,以分别喷施细胞分裂素(6-BA)、脱落酸(ABA)、生长素(IAA)和赤霉素(GA)为处理,以清水为对照,分析各处理条件下功能叶内源激素和营养物质含量变化,并统计各处理对花芽分化率的影响。结果表明：6-BA和ABA处理均能增加功能叶中玉米素核苷(ZR)和ABA含量,提高其在花芽分化过程中的蛋白质、可溶性糖和淀粉含量;IAA处理能提高花芽分化中后期功能叶IAA、ABA、ZR和 GA含量,却降低整个分化过程中蛋白质、可溶性糖和淀粉的含量;GA处理降低了ZR和ABA含量,对蛋白质和淀粉含量影响不大;除GA处理外,6-BA、ABA、IAA处理均在一定程度上提高了花芽分化率,以6-BA最为显著,可参考在生产上施用。     

玉米丝黑穗病菌对植株体内内源激素水平改变的影响

采用酶联免疫吸附测定(ELISA)方法,测定玉米苗期接种丝黑穗病菌后植株体内生长素(IAA)、赤霉素(GA)、玉米素核苷(ZR)和脱落酸(ABA)4种内源激素的含量变化,从寄主与病菌互作过程中植物内源激素的变化研究玉米对丝黑穗病的抗性机制。研究结果表明,玉米丝黑穗病菌侵染玉米植株后,植株体内单一激素ABA含量提高;IAA、GA和ZR的含量降低;IAA/ABA、ZR/ABA、GA/ABA及(IAA+GA+ZR)/ABA的比值均明显低于对照。激素间的比值变化较单一激素的含量变化更加显著,相对单一激素的调控作用,激素间相互作用对调节植株生长发育更为重要。玉米丝黑穗病菌侵染玉米的过程中,植物内源激素的一系列变化可能是引起植株出现畸形症状(如节间缩短、植株矮化和丛生等)的直接原因。     

杂交粳稻屉优418及其亲本灌浆期叶片内源激素含量变化与衰老之间的关系

以杂交水稻屉优418及其亲本屉锦和C418为材料,研究了生育后期叶片内源激素含量变化与衰老之间的关系。结果表明杂交水稻及其亲本剑叶中ABA、GA1/3、ZR和IAA含量变化趋势基本一致。3个材料的（GA1/3+ZR+IAA）/ABA的比值变化总的趋势也基本相同,前期较平稳,后期比值迅速下降。在生育后期,屉优418和C418的（GA1/3+ZR+IAA）/ABA比值下降速率较慢,与衰老相对较慢一致;而屉锦的（GA1/3+ZR+IAA）/ABA比值下降速率较快,与其衰老较快相一致。     

外源IBA对裸花紫珠扦插生根和内源激素含量变化的影响

以药用植物裸花紫珠(Callicarpa nudiflora)1年生半木质化枝条为材料,采用吲哚丁酸(IBA)5个浓度(0、1 000、1 500、2 000、2 500 mg/L)处理。每隔6 d从1 500 mg/L IBA浓度与对照处理插穗的基部取样1次,测定在生根过程中内源吲哚乙酸(IAA)、脱落酸(ABA)、赤霉素(GA3)、玉米素核苷(ZR)含量的变化。扦插80 d后,采用隶属函数法综合评价生根效果。结果表明:不同IBA浓度处理对插穗生根影响差异显著。与对照相比,IBA处理不同程度地提高了插穗的生根率、平均生根数、最长根长和平均根长,降低了偏根率。其中,以1 500 mg/L IBA处理生根效果最好,其生根率、根体积最大,综合评价指数最高。在裸花紫珠插穗根原基诱导和愈伤组织形成阶段,1 500 mg/L IBA处理可提高插穗基部IAA和GA3含量,降低ABA和ZR含量,IAA/ABA和IAA/ZR比值迅速升高。在不定根形成、发生及生长发育阶段,IAA含量下降,IAA/ABA和IAA/ZR比值逐渐降低。较低的内源ABA、ZR含量和较高的IAA、GA3含量及IAA/ABA、IAA/ZR比值,有利于裸花紫珠插穗半木质化插穗不定根的形成和发育。     

干旱胁迫下小麦颖果内源激素的变化及其与胚乳发育的关系

为探明干旱胁迫下小麦颖果内源激素与胚乳发育的关系,以小麦品种扬麦16为材料,在幼苗返青至颖果成熟阶段进行干旱处理,采用树脂切片及显微摄影等技术观察小麦颖果和胚乳细胞发育的形态结构特征,并通过酶联免疫吸附法测定颖果生长素(IAA)、脱落酸(ABA)、赤霉素(GA_3、GA_4)、玉米素核苷(ZR)、二氢玉米素核苷(DHZR)的含量。结果显示,干旱胁迫缩短了小麦颖果发育进程,促进颖果早衰,导致颖果发育不良;显著降低了籽粒千粒重、可溶性糖含量和总淀粉含量,提高了蛋白质含量;促进颖果发育早期胚乳细胞分裂和淀粉积累,抑制了发育后期胚乳细胞的分裂、体积扩大和淀粉体充实,并提高了颖果整个发育过程中胚乳蛋白体的积累;提高了颖果发育前期IAA、GA_3、GA_4、ZR和DHZR的含量,ABA含量在整个发育时期均较高。说明干旱胁迫能通过影响颖果内源激素的积累来调控胚乳发育。     

自然低温对茶树内源激素含量的影响

以南京中山陵茶园中十年生龙井长叶茶树为试验材料,用酶联免疫法(ELISA)测定自然低温下茶树叶片内源激素含量的变化,以探讨自然低温下茶树内源激素变化规律。结果显示,自然越冬期间,茶树叶片中吲哚乙酸(IAA)含量的波动幅度最大,脱落酸(ABA)次之,而赤霉素(GA_3)与玉米素核苷(ZR)波动幅度较小;同时,除了ABA外,茶树其他内源激素IAA、ZR和GA_3含量变化趋势一致;激素间比值变化和相关性分析显示ZR与GA_3、ZR与IAA、IAA与GA_3含量变化极显著相关,ABA与IAA、ABA与ZR呈显著正相关。试验结果表明,茶树内源激素之间关系密切,茶树可能通过调控ABA/(GA_3+IAA+ZR)的比值来适应自然低温环境。     

大豆根结部位内源激素对线虫侵染的响应

通过酶联免疫法(ELISA)测定南方根结线虫侵染大豆根系后,根结部位赤霉素(GA)、玉米素核苷(ZR)、生长素(IAA)、脱落酸(ABA)和茉莉酸甲酯(JA-Me)5种内源激素的含量变化,从而探索寄主对线虫侵染的激素应答反应。研究结果显示:在根结形成过程中,根结内5种内源激素含量均发生变化,其中JA-Me和ZR在线虫侵染发育的28d内持续高于对照;在接种线虫5d内,根结内IAA含量显著高于对照,而ABA则显著低于对照;在接种5d后IAA含量一直低于对照;ABA只在接种14d左右显著高于对照,而GA只在接种21d左右显著高于对照,其他时间ABA和GA与对照基本一致。分析上述5种内源激素间平衡关系表明:IAA/ABA和JA-Me/ABA的比值变化明显,ZR/ABA和GA/ABA的比值平稳。研究结果暗示IAA、ABA和JA-Me在线虫侵染大豆形成根结过程中发挥了更重要的作用。     

烯效唑干拌种对小麦种子萌发后内源激素含量和物质代谢的影响

以小麦品种绵阳26为材料,研究了烯效唑干拌种对小麦种子萌发后内源激素含量和物质代谢的影响,旨在为利用烯效唑培育壮苗提供理论依据。结果表明,处理种子萌发后胚乳中赤霉素(GA)、脱落酸(ABA)含量为前期降低后期升高,生长素(IAA)、玉米素(ZT)含量与对照差异不大;胚芽中GA、IAA含量降低,ABA、ZT含量升高;胚根中GA、IAA、ZT含量降低,ABA含量为前期低于对照而后期高于对照。烯效唑处理后,α-淀粉酶活性受到抑制,使淀粉类贮藏物质降解缓慢,延长了淀粉的降解时间,有利于小麦由异养向自养过渡;蛋白酶活性得到提高,加快种子氮化物的水解,使可溶性蛋白质积累加快,有利于细胞结构的建成。     

低温胁迫下白菜型冬油菜与春油菜叶片光合特性及内源激素变化比较

为探究白菜型油菜在低温胁迫下叶片内源激素与光合特性的响应对其抗寒性形成的影响,以6份抗寒性不同的品种为材料进行低温处理,利用酶联免疫吸附法(ELISA)和CIRAS-2型便携式光合测定仪,分别测定25℃、12℃、8℃、3℃、-1℃、-4℃时的内源赤霉素(GA_3)、生长素(IAA)、玉米核苷素(ZR)、脱落酸(ABA)的含量及光合特征参数,比较抗寒性强弱两类油菜在低温胁迫下叶片中内源激素含量变化、光合特性及激素与光合作用之间的相互关系。结果显示:不同温度处理下、不同品种叶片内源ABA、IAA、GA_3、ZR含量和ABA/GA_3、ABA/IAA、ABA/ZR的差异均达极显著水平(P0.001),表明温度与品种对叶片内源激素含量及激素间平衡影响较大。低温胁迫均降低了白菜型冬油菜和白菜型春油菜IAA、GA_3、ZR的合成,但春油菜降低程度明显大于冬油菜,冬油菜间抗寒性弱的品种降幅大于抗寒性强的品种。随着温度降低冬油菜叶片ABA含量呈增加趋势,抗寒性强的品种增量高于抗寒性弱的品种;春油菜呈降低趋势。低温抑制了叶片光合作用,但冬油菜光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)降低幅度明显小于春油菜,抗寒性弱的品种降幅大于抗寒性强的品种。低温下,ABA含量及ABA/GA_3、ABA/ZR和ABA/IAA的比值与Pn和Gs均表现极显著负相关。因此认为,低温下ABA与IAA、GA_3、ZR间的动态平衡对冬油菜的抗逆能力和光合利用率有重要影响。     

Hormonal changes are related to the poor grain filling in the inferior spikelets of rice cultivated under non-flooded and mulched condition

Non-flooded plastic mulching cultivation (PM) of rice can save much irrigation but usually exhibits a poor grain filling and low grain weight when compared to traditional flooding cultivation (TF). This study measured the variations of plant hormones during grain filling and investigated whether they were related to the grain-filling problem under mulching in a field experiment. Hormonal levels in the grains and the grain development of both superior (early flowered) and inferior spikelets (later flowered) were monitored continuously during the grain filling period. The contents of indole-3-acetic acid (IAA), zeatin riboside (ZR) and abscisic acid (ABA) were higher in superior grains than in inferior ones at early grain-filling stage. For individual spikelets, the peaks of IAA and ZR contents appeared just before the peak grain-filling rate but the peak ABA content matched it. The earlier flowered superior spikelets did not show much difference in grain filling characteristics and hormonal changes under the two cultivation treatments. Distinctively with the inferior spikelets in a panicle, PM led to lower grain weight, higher grain-filling rate at early stage and shorter active grain-filling period than the TF. PM also resulted in less IAA and ZR but more ABA contents in the grains than TF at early and middle grain filling stages in these inferior spikelets. Peaks of these hormone contents in the PM inferior grains usually appeared earlier and also disappeared more quickly than those in TF inferior grains. When exogenous IAA was applied to plants at the initial grain-filling stage, IAA and ZR were increased and ABA was reduced in the inferior grains. The treatment prolonged the active grain-filing period and reduced the peak grain-filling rate of inferior grains, similarly as the case with TF. As a result, IAA spraying enhanced the weight of PM inferior grains but reduced that of TF ones. Exogenous ABA spraying led to the opposite effects to those of IAA. The results suggest that the shortened grain-filling period in the inferior grains under PM is related to the increased ABA and reduced IAA and ZR in the grains. Regulation of the ratio of ABA to IAA in grains could potentially increase the weight of inferior grains under the water-saving cultivation with film mulching.     

马铃薯蕾花果脱落与内源激素和光照的关系

以乌Ｈ_４比的母本０８１和父本ＮＳ４０－３７为材料,通过田间和室内试验,对马铃薯蕾花果脱落过程中内源激素变化进行研究,阐明了内源激素的变化规律及ＩＡＡ、ＧＡ_３、ＡＢＡ、Ｚ、ＺＲ对蕾花果脱落的具体作用方式;同时研究了不同光周期和光照强度与脱落的关系及所引起的内源激素的变化。结果表明,蕾花果中ＡＢＡ含量升高是引起脱落的主要原因,不利的外界因素可诱发ＡＢＡ的变化,而长光周期和充足的光照有助于减少蕾、花、果的脱落。     

Changes in Enzyme Activities Involved in Starch Synthesis and Hormone Concentrations in Superior and Inferior Spikelets and Their Association with Grain Filling of Super Rice

The changes in activities of key enzymes involved in sucrose-to-starch conversion and concentrations of hormones in superior and inferior spikelets of super rice were investigated and their association with grain filling was analyzed.Four super rice cultivars,Liangyoupeijiu,IIyou 084,Huaidao 9 and Wujing 15,and two high-yielding and elite check cultivars,Shanyou 63 and Yangfujing 8,were used.The activities of sucrose synthase (SuSase),adenosine diphosphoglucose pyrophosphorylase (AGPase),starch synthase (StSase) and starch branching enzyme (SBE),and the concentrations of zeatin + zeatin riboside (Z + ZR),indole-3-acetic acid (IAA) and abscisic acid (ABA) in superior and inferior spikelets were determined during the grain filling period and their relationships with grain filling rate were analyzed.Maximum grain filling rate,the time reaching the maximum grain-filling rate,mean grain filling rate and brown rice weight for superior spikelets showed a slight difference between the super and check rice cultivars,but were significantly lower in the super rice than in the check rice for inferior spikelets.Changes of enzyme activities and hormone concentrations in grains exhibited single peak curves during the grain filling period.The peak values and the mean activities of SuSase,AGPase,StSase and SBE were lower in inferior spikelets than in superior ones,as well as the peak values and the mean concentrations of Z + ZR and IAA.However,the peak value and the mean concentration of ABA were significantly higher in inferior spikelets than in superior ones and greater in the super rice than in the check rice.The grain filling rate was positively and significantly correlated with the activities of SuSase,AGPase and StSase and the concentrations of Z + ZR and IAA.The results suggested that the low activities of SuSase,AGPase and StSase and the low concentrations of Z + ZR and IAA might be important physiological reasons for the slow grain filling rate and light grain weight of inferior spikelets in super rice.     

分蘖期不同基因型宿根甘蔗内源激素的测定

对9个甘蔗品种叶片进行生长素、赤霉素、细胞分裂素、脱落酸4种内源激素免疫测定。结果表明:不同的基因型具有不同的激素含量,品种间差异较大。其中,台糖134生长素含量最高,云蔗89/151的赤霉素和细胞分裂素含量最高,Co331的脱落酸含量最高;粤糖93159的生长素和脱落酸含量最低,桂11的赤霉素含量最低,云蔗71/388的细胞分裂素含量最低。     

生根剂处理对于茶树嫩枝扦插内源激素水平和繁殖的影响

为进一步探究茶树不同嫩度的嫩枝插穗根系和地上部生长适宜的生根剂处理时间及内源激素水平,本试验以3年生台茶12号嫩枝为试验材料,采用酶联免疫吸附测定法（ELISA）分析了嫩梢不同部位IAA、ZR、GA₃和ABA含量,同时研究了生根剂处理时间对插穗茎基部激素含量和茶苗扦插快繁的影响。结果表明,在茶树嫩枝顶部一芽一叶至一芽二叶初展梢（BL1）、半功能叶（L2）、第1片功能叶（L3）及其茎段（S1）、第2片功能叶（L4）及其茎段（S2）、第3片功能叶（L5）及其茎段（S3）、第4片功能叶茎段（S4）中,叶片内IAA和ABA以第2片功能叶含量最高,ZR以第3片功能叶含量最高,GA₃含量则随叶片成熟度增加而增大。茎段S1—S3中IAA含量显著高于S4,而ABA含量则为S1显著高于S2—S4。浸泡100βmg·L^-1 ABT-1号生根剂会显著提高插穗茎基部IAA含量,并使IAA/ABA和(IAA+ZR+GA₃)/ABA值增至1.0左右,从而有利于生根。其中,保留顶梢带1片和2片功能叶的插穗（F1-1、F2-1）在浸泡生根剂前期1βh内IAA含量快速增加,且IAA/ABA和(IAA+ZR+GA₃)/ABA值可增至1.0以上,其他插穗则在浸泡生根剂4βh后上述3个指标达到最大值。F1-1、F2-1浸泡生根剂0.5~1βh,摘除顶梢带1片功能叶的插穗（F1-2）浸泡生根剂4βh,F2-2、F3-1、F3-2浸泡生根剂3~4βh,IAA含量达到较高水平,而且IAA/ABA和 (IAA+ZR+GA₃) /ABA值可增至1.0左右。出苗时,平均根系活力、平均生根条数和平均茎粗增加值的最大值出现在浸泡生根剂0~2βh内,其他根系和地上部生长情况以浸泡生根剂4βh表现较好。