外源ABA和GA对小麦籽粒内源激素含量及其灌浆进程的影响

 【目的】探讨喷施外源脱落酸（ABA）或赤霉素（GA）对小麦籽粒内源激素含量及其灌浆进程的影响，为激素调控提高籽粒的粒重提供理论依据。【方法】试验选用山农1391和藁城8901两个品种，籽粒灌浆初期喷施ABA或GA 两种外源激素于穗部，定期取籽粒样品，用高效液相色谱法测定籽粒内源激素含量，用三次多项方程式对籽粒灌浆进程进行模拟并分析相关参数。【结果】喷施外源ABA或GA均能显著增加两个品种的粒重。外源ABA或GA对粒重的调控存在粒位效应。喷施ABA显著增加强势粒粒重，喷施GA使强势粒和弱势粒粒重均显著增加。喷施外源ABA显著提高籽粒ABA含量，喷施外源GA显著提高籽粒GA含量，喷施外源ABA或外源GA均显著提高灌浆中后期籽粒IAA和CTK的含量，尤其是喷施外源GA效果更为明显。喷施外源ABA或外源GA均能延长籽粒的灌浆持续期，喷施ABA显著提高灌浆初期强势粒的灌浆速率，而喷施GA显著提高灌浆中后期强势粒和弱势粒的灌浆速率。【结论】喷施外源ABA或外源GA通过改变籽粒内源激素水平，调节灌浆起始时间和籽粒灌浆持续期，进而调控籽粒粒重的形成。喷施ABA是通过提高强势粒粒重来增加粒重的，喷施GA是通过提高强势粒和弱势粒的粒重来增加粒重的。     

外源ABA和6-BA对不同持绿型小麦旗叶衰老的影响及其生理机制

为深入认识植物激素在小麦抗氧化和调控衰老中的作用机制,以持绿品种汶农6号和非持绿品种济麦20为材料,在盛花期后喷施脱落酸(ABA)和6-苄基腺嘌呤(6-BA),考察外源激素对旗叶衰老过程中生理生化指标动态变化以及籽粒产量的影响,并探讨了激素与衰老的关系。结果表明,汶农6号旗叶的超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)活性、叶绿素含量及籽粒千粒重和产量均大于济麦20,且丙二醛(MDA)含量低于济麦20,表明持绿型品种抗氧化能力强,衰老进程较慢,进而获得较高产量。外源ABA和6-BA处理显著提高花后7~28 d旗叶叶绿素含量,提高花后21~35 d可溶性蛋白含量,显著降低花后28~35 d旗叶MDA含量。外源ABA降低两品种旗叶玉米素(ZR)含量,但提高生长素(IAA)和赤霉素(GA)含量,降低了其在花后28~35 d的ABA含量。6-BA处理提高旗叶ZR含量及花后7~14 d IAA含量,降低济麦20花后21~35 d旗叶ABA含量。外源ABA显著提高汶农6号花后7~21 d旗叶SOD活性,喷施ABA对汶农6号旗叶POD和过氧化氢酶(CAT)活性影响没有显著性影响,但显著提高了济麦20花后7~28 d POD活性,喷施6-BA提高了两品种7~28 d SOD、POD和CAT活性。总之,ABA和6-BA处理改变了旗叶内源激素水平,提高抗氧化酶活性,降低MDA含量,延缓旗叶衰老,从而提高了籽粒产量。     

玉米包衣种子的贮藏技术研究

本试验以掖单13号玉米种子为材料，研究了贮藏条件、贮藏时间、包装材料和包衣后风干时间对玉米包衣种子发芽和活力的影响。结果表明：(1)包衣种子的耐藏性低于未包衣种子，自然风干的包衣种子较不风干或风干15分钟的耐藏性强。(2)编织袋包装优于塑料袋包装。(3)高温高湿(T＝27～30℃RH＝70%±）条件加速了种子劣变进程。(4)由于各因素间互作效应的存在，自然条件下编织袋包装短期(169天内)贮藏玉米包衣种子，以风干15分钟为宜；若贮期较长(169天以上)，将包衣种子经自然风干后贮于塑料袋中利于保持种子活力。高温高湿条件下各因素间的互作效应表现与自然条件下的趋势一致，但安全贮藏期变短，最多不能超过52天。     

基因型×环境互作下小麦氮代谢相关性状的遗传和相关性分析

【目的】选育氮高效的小麦品种,可有效提高氮素利用效率和生产效率,对环境安全至关重要。本文分析了小麦氮代谢相关性状的遗传效应,为小麦氮高效品种选育提供理论依据。【方法】选用7个小麦品种及其组配的12个杂交组合,进行田间盆栽试验。设置3个氮水平,利用基因型与环境互作的加性-显性遗传模型,对氮代谢相关的10个性状进行遗传与相关性分析。【结果】株高、开花期和成熟期单茎干物重、开花期氮素积累量、籽粒氮素积累量和氮素吸收总量主要受加性效应控制,花后氮素同化量受显性×环境互作效应影响较大,氮素利用效率、氮素生理效率以加性×环境互作效应为主。10个性状狭义遗传力总体不高(平均值为0.56),广义遗传力总体较高(平均值为0.881)。互作广义遗传力均达到1%显著水平,表明不同的氮水平对遗传表达有较大影响。氮素利用效率、氮素生理效率和开花期氮素积累量的互作狭义遗传力较大,表明不同氮水平对这些性状的选择效果不同。通过加性效应预测值得出,亲本DK138和JN10的氮素利用效率和氮素生理效率的加性效应为显著正效应。大多数组合的显性主效应与不同氮水平下的显性×环境互作效应在方向上不尽一致,表明小麦氮高效杂交后代的选择宜考虑特定的氮水平条件。显性效应预测值表明,组合JN10×W9903的氮素生理效率显性效应值最大且达到显著水平,是氮素生理效率较高的组合。相关分析表明,两两性状间以加性遗传相关为主。氮素生理效率与株高呈加性正相关关系,达到10%显著水平。除株高和谷氨酰胺合成酶活性外,氮素利用效率与其他性状间以显性环境互作相关为主。氮素利用效率与氮素生理效率之间的显性×环境互作相关系数达到10%显著水平。氮素利用率与氮素生理效率的表现型和基因型相关系数为正值且达1%显著水平。【结论】通过性状分析表明,株高在一定程度上可以作为氮素生理效率的间接选择性状,氮素利用效率与氮素生理效率这两个性状进行协同改良。品种DK138和JN10可作为亲本以提高后代的氮素利用效率和氮素生理效率。杂交组合LM14×W9903表现出良好的后代选育利用潜力。     

玉米主要性状的基因效应其与杂种优势关系的研究

利用7个性状差異较大的玉米自交系组成4个杂交第1代(F_1)以及B_1B_2和F_2,采用世代均数分析法,以最适模型或六参数模型的效应值为数量指标,对玉米主要性状的基因效应进行了分析,探讨了基因效应与优势表现和衰退的关系,结果表明:1.穗长、穗直径、穗行数、行粒数、穗粒数、单穗粒重和百粒重等,显性作用明显,加性效应和上位性效应作用程度的大小因组合而異;2.根的抗拉力、叶而积、叶向值,株高和吐丝期的叶绿素含量等,显性作用明显,上位性效应因组合不同而大小各異,加性效应作用最小;3.叶片数和果位高的加性效应在所有组合中均达到显著水平,其效应值的高低因组合而異,上位性效应和显性效应在多数组合中作用明显;4.根的抗拉力和百粒重的遗传,参试的所有组合均符合加性,显他和上位性双基因互作模型,其中根的抗拉力符合重复互作类型,5.基因效应的分析结果与杂种优势的表现和衰退基本一致。杂种优势的表现和衰退是显性效应或显性与上位性效应共同作用的结果。     

外源6-BA对两种氮素水平下小麦幼苗叶片光合性能及内源激素含量的影响

【目的】在盆栽和大田种植条件下,研究两种氮素水平与喷施外源细胞分裂素(6-BA)对小麦幼苗叶片叶绿素含量、光合参数、叶绿素荧光参数、硝酸还原酶(NR)和谷氨酰胺合成酶(GS)活性和内源激素含量、产量和其构成因素的影响,为外源激素调控苗期小麦生长提供理论依据。【方法】选用济麦22(JM22)为试验材料,盆栽种植条件下,设置低浓度氮(0.63 mmol·L~(-1))、高浓度氮(3.75 mmol·L~(-1))和叶面喷施清水、30 mg·L~(-1)的6-苄基腺嘌呤(6-BA)及300 mg·L~(-1)的洛伐他汀(Lovastatin)6个喷施组合处理,即高氮下喷清水的对照(HN)、高氮下喷施外源细胞分裂素(HN+6-BA)、高氮下喷施细胞分裂素合成抑制剂(HN+Lov)、低氮下喷清水的对照(LN)、低氮下喷施外源细胞分裂素(LN+6-BA)、低氮下喷施细胞分裂素合成抑制剂(LN+Lov)。处理后每隔3 d,测定叶绿素含量、光合参数、叶绿素荧光参数、GS和NR活性、内源激素含量。大田条件下,设置低施氮量(120 kg·hm~(-2),N1)、常规施氮量(240 kg·hm~(-2),N2)、叶面喷施清水、30 mg·L~(-1)的6-BA和300 mg·L~(-1)的Lovastatin 6个喷施组合处理,即N1、N1+6-BA、N1+Lov、N2、N2+6-BA、N2+Lov。于成熟期测定籽粒产量、单位面积穗数、千粒重和穗粒数。【结果】盆栽条件下,与对照相比,喷施外源6-BA显著提高了小麦幼苗地上部植株干重;喷施抑制剂Lovastatin则显著降低小麦幼苗地上部植株干重。与对照HN和LN相比,处理后12d,HN+6-BA和LN+6-BA两处理的植株干重分别提高21.39%、43.92%。与对照HN相比,HN+6-BA处理显著提高了叶片气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)、胞间二氧化碳浓度(Ci)、净光合速率(Pn);处理后12 d,HN+6-BA处理的Gs、Tr、PN、Ci分别提高68.32%、58.66%、30.72%、51.61%。高氮水平的叶绿素a(Chl a)、叶绿素b(Chl b)分别比低氮水平高103.39%、94.44%。与对照HN相比,HN+6-BA处理显著提高了9—12 d Chl a含量和3—12 d的叶片Chl b含量。高低氮水平下,喷施Lovastatin均显著降低了Chl a和Chl b含量。高低氮水平下,喷施6-BA显著体高了叶片硝酸还原酶(NR)和谷氨酰胺合成酶(GS)活性,而外喷Lovastatin则显著降低了叶片NR及GS活性。快速叶绿素a荧光诱导动力学分析表明外源6-BA处理改变了OJIP曲线。与对照HN相比,HN+6-BA显著提高了Ψo和PIabs,降低了Wk和Vj值。与对照LN处理相比,LN+6-BA处理的Wk和Vj分别降低22.09%和36.05%。外源6-BA对小麦幼苗叶片内源激素含量影响显著。与对照HN相比,HN+6-BA显著提高了3—12 d叶片Zt含量和6—12 d叶片IAA含量。喷施6-BA显著降低了叶片ABA含量,而Lovastatin处理则显著提高了叶片ABA含量。大田试验结果表明,与对照N1和N2相比,喷施外源6-BA显著提高了小麦籽粒产量,N1+6-BA和N2+6-BA处理的籽粒产量分别提高10.48%和16.61%。【结论】外源6-BA与氮素配合施用,通过提高内源Zt含量,降低内源ABA含量,一方面提高了Chl a及CHl b含量和NR及GS活性,进而改善了叶片氮素同化能力和光能捕获、传递转化能力;另一方面提高了PSII反应中心电子传递链供体侧和受体侧的电子传递能力,进而改善了改善光系统性能,提高叶片光合性能,叶片积累较多的光合产物,从而提高苗期地上部植株干重,最终提高了籽粒产量。     

15N示踪法研究弱光对不同穗型冬小麦氮素积累和转运的影响

在大田试验条件下,采用15N示踪法,设置不遮光(T0)、开花后1～10d遮光(T1)、开花后11～20 d遮光(T2)和开花后21～30 d遮光(T3)4个处理,每个处理设置15N尿素作底肥+普通尿素作追肥和普通尿素作底肥+ 15N尿素作追肥两个15N示踪的微区,研究灌浆期弱光条件下不同穗型小麦品种对不同来源氮素的吸收、分配、转运和氮素利用效率的影响.结果表明,灌浆期不同阶段遮光均不利于植株对氮素的吸收、积累和转运,品种间表现一致,呈T0 ＞T3 ＞T2 ＞T1规律;小麦植株吸收的氮素68.0 ％～71.39％来自土壤氮,对追施氮的吸收量大于底施氮,灌浆期遮光增加了土壤氮素在营养器官的分配比例,不利于营养器官中土壤氮素向籽粒中的转运;各处理籽粒产量、肥料氮吸收量、氮肥利用率和肥料偏生产力均表现为T0 ＞T3＞ T2 ＞T1.相同处理条件下,济麦22籽粒产量和对肥料的利用大于山农8355.小麦灌浆期阶段性遮光降低了植株对氮素的吸收、转运和籽粒产量,以灌浆前期遮光影响最大,中期次之,后期最小;相同遮光条件下济麦22的籽粒产量和氮素利用率较高.     

玉米种子超干燥方法及超干适应性研究

超干贮藏能在常温下长期保持种子发芽力,方便易行、高效低耗,但大粒种子超干燥困难.该试验以玉米杂交种农大108和自交系黄C为材料,用真空冷冻干燥机和烘箱干燥的方法进行超干处理,并对超干后的种子进行发芽测定,旨在探讨玉米一类大粒种子的超干适应性,筛选适宜的超干燥方法.结果表明,冷冻干燥机干燥较烘箱干燥速度快,能在较短时间内达到超干水平,且超干种子具有强的抗高温老化能力.但超干种子直接进行发芽,发芽率较低, 缓湿后发芽率明显提高.说明玉米种子可以进行超干贮藏,但必须进行缓湿处理后再播种.     

施硫对冬小麦穗花发育、籽粒蛋白质组分和品质指标的影响

以两个不同品质类型冬小麦品种济麦20（强筋型）和鲁麦21（弱筋型）为材料,在0~20 cm土层有效硫含量为7.28 mg/kg的条件下,研究硫肥对冬小麦穗花发育、籽粒蛋白质组分和几个品质指标的影响。结果表明：在常规栽培措施下,增施硫肥提高了小麦的小花数,降低了不育小花数;提高了籽粒的结实率和籽粒中醇溶蛋白、谷蛋白、清蛋白含量;且施硫后,两品种籽粒的湿面筋含量、沉淀值、面团形成时间和稳定时间均有不同程度的提高,但对千粒重无显著作用,对济麦20的容重有显著的降低作用。     

外源激素对大葱种子萌发、休眠的调控效应

本试验以不同活力水平的大葱种子为材料,用不同浓度的赤霉素、脱落酸处理后进行标准发芽试验,研究了外源激素对不同活力大葱种子发芽与休眠的影响.结果表明:适宜浓度的赤霉素处理可促进大葱种子的萌发,加快发芽速度,提高活力.对于极低活力种子,低浓度(10 μg/L)赤霉素处理效果好于高浓度,25 μg/L赤霉素处理低活力种子效果显著;而对于中高活力种子,60 μg/L赤霉素浸种干燥处理有利于种子活力的提高.对于当年收获的种子,则是40 μg/L赤霉素浸种干燥处理提高种子活力效果明显.适宜浓度(0.5 mg/L)的脱落酸处理抑制种子萌发,降低发芽速度,促进种子休眠.