喷施6BA和ABA对冬小麦籽粒胚乳细胞增殖和淀粉积累的影响

为给植物生长调节剂的合理使用提供依据,在田间试验条件下,以小麦品种济南17和鲁麦21为试验材料,在小麦抽穗期喷施6-苄基腺嘌呤(6BA),开花期喷施脱落酸(ABA),研究其对小麦胚乳细胞增殖动态及淀粉积累、组分的影响.结果表明,喷施6BA能显著提高小麦籽粒的胚乳细胞数、胚乳细胞分裂中后期的增殖速率、粒重和淀粉积累量,且可降低小麦强势籽粒淀粉直/支比例,有利于淀粉品质的改善;但对弱势籽粒中的淀粉直/支比例没有显著的影响.喷施ABA能降低胚乳细胞分裂中后期的增殖速率,显著减少强势籽粒的胚乳细胞数,但对弱势籽粒的胚乳细胞数和粒重没有显著影响,对淀粉直/支比例的影响也不明显.2种外源激素处理都没有改变小麦籽粒的穗粒数和总淀粉含量,表明小麦粒重的变化可能主要是由胚乳细胞的增殖造成的.     

追氮时期对冬小麦胚乳发育及灌浆特性的影响

为明确氮肥追施时期对冬小麦籽粒发育和灌浆特征的影响,选用冬小麦品种石麦18,采用随机区组设计,研究了LA1(春2叶期)、LA2(春3叶期)、LA3(春4叶期)、LA4(春5叶期)、LA5(春6叶期)5个追氮处理对籽粒胚乳细胞分裂增殖和灌浆特征的影响。结果表明,追氮时期对胚乳细胞增殖和灌浆特征均有显著影响。LA1、LA2和LA3处理的胚乳细胞在籽粒建成期分裂速率较高,而后分裂速率急剧下降,胚乳细胞数较少;灌浆速率表现为前期较高,后期较低;成熟时粒重较低。LA4处理能延长籽粒胚乳细胞增殖活跃期,在花后21 d后胚乳细胞仍然具有较高的分裂增殖能力,胚乳细胞数目最多,籽粒的最大灌浆速率最高,后期的灌浆能力较强,粒重最高。LA5处理胚乳细胞数较多,后期灌浆速率较低,粒重仅低于LA4处理。     

不同冬小麦品种籽粒胚乳增殖和灌浆对粒重的影响

为了明确冬小麦籽粒胚乳细胞增殖和灌浆对粒重的影响,选用不同冬小麦品种,研究了籽粒胚乳细胞分裂增殖和灌浆的动态变化及其与粒重的关系。结果表明,小麦籽粒灌浆速率和胚乳细胞数量均呈“S”型曲线变化。籽粒胚乳细胞数目与缓增期细胞的增殖能力密切相关,缓增期胚乳细胞增殖能力较强、胚乳细胞数目增加较多的品种,籽粒胚乳细胞数量较多。相关性分析结果表明,籽粒胚乳细胞数量与粒重正相关。粒重与最大灌浆速率和灌浆中后期的灌浆速率趋势一致,最大灌浆速率高、灌浆中后期保持较高灌浆速率的品种,粒重较高。Logistics方程结果显示,小麦籽粒的胚乳细胞数量与胚乳细胞增殖活跃期和最大增殖速率出现的时间有关,与胚乳细胞最大增殖速率关系不密切;粒重主要与最大灌浆速率有关,与灌浆活跃期和最大灌浆速率出现的时间没有必然关系。津农6号的胚乳细胞数量最多,粒重最高,其次是济麦22和山农16,石新828最低。产量表现从高到低依次为津农6号、山农16、济麦22和石新828。     

施氮量对两个粒型小麦品种籽粒胚乳细胞增殖及糖含量的影响

为了解小麦胚乳细胞增殖、糖代谢在粒型间的差异及氮营养的调控效应,2009-2010年度以大粒型品种郑育麦9987和小粒型品种郑麦004为材料,研究了施氮量对小麦籽粒胚乳细胞增殖、细胞壁转化酶活性及糖含量的影响。结果表明,郑育麦9987胚乳细胞数(11.92×105)较郑麦004(10.73×105)多11.1%。施氮量影响籽粒胚乳细胞数,其中郑育麦9987低氮处理(150kg·hm-2)的胚乳细胞数目较高氮处理(300kg·hm-2)增加29.1%,而郑麦004则表现为高氮处理较低氮处理增加44.7%。两品种籽粒细胞壁转化酶活性均于花后5~8d达到峰值,花后20d则降到较低水平;籽粒可溶性糖和蔗糖含量均随灌浆进程整体呈先上升后下降趋势,在花后25d有一个小波峰。增施氮肥可增加籽粒细胞壁转化酶活性,提高后期籽粒可溶性糖和蔗糖含量。表明增施氮肥有利于小麦籽粒胚乳细胞增殖、光合产物的积累与运转,从而提高了粒重。     

四个不同粒重水稻品种颖果发育的比较

 以粒重差异较大的4个水稻品种为供试材料,采用树脂切片、酶解胚乳细胞和显微观察等方法,比较研究了品种间在颖果生长、胚乳细胞增殖、果皮和胚乳结构等方面的差异,探讨了影响颖果生长的因素。 大粒品种颖果发育时间较小粒品种长,其胚乳细胞数、胚乳干质量及单个胚乳细胞平均干质量均高于小粒品种。在粒重相近的情况下,籼稻颖果发育和淀粉积累快于粳稻。与小粒品种相比,大粒品种子房壁细胞中淀粉粒多,子房壁细胞生长的持续时间长,果皮及背部维管束衰亡迟。 小粒品种胚乳外层细胞在花后7 d已转化成糊粉层细胞,大粒品种胚乳外层细胞要在花后10 d才转化成糊粉层细胞。 大粒品种的库容大和生理活性期长是其颖果能显著增大的生理原因。     

孕穗期施氮对小麦胚乳发育的影响

为了从胚乳发育角度研究施氮对小麦品质的影响,以扬麦9号为材料,利用扫描和透射电子显微镜等研究了孕穗期施氮对小麦胚乳细胞游离核分裂周期、细胞数目的增殖、细胞体积的扩大、糊粉层结构及淀粉体和蛋白质体发育的影响.结果表明:(1)胚乳细胞增殖呈"S"型曲线变化,增施孕穗氮肥有利于增加胚乳细胞数目,提高粒重;(2)孕穗期施氮能显著缩短胚乳游离核的分裂周期,促进细胞长和宽的扩大.花后18 d小麦胚乳细胞分裂基本停止,其数目不再增加,以后主要进行细胞体积的扩大;(3)孕穗期施氮可使胚乳糊粉层细胞质变浓,细胞壁增厚,染色性增强;(4)孕穗期施氮可促进胚乳细胞中大淀粉体的形成,有利于大淀粉体和蛋白质体数目增多,蛋白质被染色更浓;(5)孕穗期施氮可减少最终籽粒小淀粉体的数目,提高淀粉体和蛋白质体的充实程度.     

双增剂对小麦籽粒胚乳细胞发育及粒重的影响

通过Ｒｉｃｈａｒｄｓ方程模拟,探讨了双增剂对籽粒胚乳细胞增殖及粒重变化的影响。结果表明,双增剂能通过提高胚乳细胞平均增殖速率来提高最终胚乳细胞数;通过提高籽粒平均灌浆速率和延长粒重活跃增长期来提高最终粒重,并且双增剂对粒重的效应表现为低肥处理大于高肥处理。     

玉米子粒大小及其衡量方法

玉米子粒大小及其整齐度是玉米商品品质的重要指标之一。目前,常使用粒重(百粒重)来衡量子粒的大小,但粒重不能真实反映粒的体积和大小。通过对吉林省133个玉米品种子粒大小的研究对比分析,用体积表示法比百粒重法能更好的体现玉米品种子粒大小,提出了玉米子粒大小的体积表示法(粒数/L)和分级标准。分级标准划为3个等级,小粒在2000粒/L以上,中粒在1700～2000粒/L,大粒在1700粒/L以下。参试玉米品种中子粒大小以中粒品种最多,为60.9%,其次是小粒品种,大粒品种最少。     

双增剂对小麦籽粒胚乳细胞发育及粒重的影响

通过Ｒｉｃｈａｒｄｓ方程模拟,探讨了双增剂地籽粒胚乳细胞增殖及粒重变化的影响。结果表明,双增剂通过提高胚乳细胞平均增殖速率来提高最终胚乳细胞数;通过提高籽粒平均灌浆速率和延长粒重活跃增长期来提高最终粒重,并且双增剂对粒重的效应表现为低肥处理大于高肥处理。     

授高油玉米花粉对普通玉米子粒胚乳细胞增殖及灌浆特性的影响

以高油115为授粉者,与2个普通玉米杂交种进行杂交,用Richards模型拟合胚乳细胞增殖过程和子粒灌浆过程,以胚和胚乳的贡献率、胚乳细胞增殖参数、子粒灌浆参数和子粒的充实状况来评价授高油玉米花粉对普通玉米粒重的影响。结果表明,授高油玉米花粉后普通玉米粒重有增有减,主要原因是胚乳重量的增加或减少所致。增产组合(ND108×HOC115)与自交相比粒重增加的部分中胚乳的贡献率为70.51%;减产组合(LY20×HOC115)与自交相比粒重降低的部分中胚乳的贡献率为-85.46%。增产组合(ND108×HOC115)起始分裂势(R_o)增加、最大增殖速率(G_max)升高、胚乳细胞增殖速率最大时胚乳细胞数(W_max)增多、平均增殖速率(G_average)增加、胚乳细胞活跃分裂期(D)缩短;减产组合(LY20×HOC115)则表现出相反的趋势。通过增加胚乳细胞数量和提高胚乳质量是进一步提高授高油玉米花粉后普通玉米产量的根本途径。     

夏玉米子粒含水率和子粒灌浆的粒位差异及其关系研究

以不同自然脱水类型玉米品种为材料,分析其花后不同部位子粒含水率变化、粒重、体积、灌浆动态以及灌浆参数,明确子粒含水率变化与灌浆动态的关系。结果表明,灌浆后期两个时间节点子粒含水率差异较大,先玉335较蠡玉16子粒含水率分别低4.27和5.49个百分点。子粒含水率、体积和粒重均存在粒位效应,两个玉米品种子粒含水率均表现为下部子粒中部子粒上部子粒,子粒体积和粒重粒位效应表现为下部子粒中部子粒上部子粒。灌浆速率粒位效应存在基因型差异,蠡玉16表现为中部子粒下部子粒上部子粒,先玉335表现为下部子粒中部子粒上部子粒。灌浆启动势均表现为上部子粒下部和中部子粒,活跃灌浆期粒位差异较大,且品种间粒位效应趋势相反,先玉335活跃灌浆期上部子粒略大于下部子粒,蠡玉16下部子粒活跃灌浆期长于中部和上部子粒。灌浆峰值出现时间不同,两个品种最大灌浆速率出现时间相差4.77 d。     

陕西春玉米子粒含水率与机械粒收质量的关系分析

选择陕西灌溉春玉米区主栽品种12个,2016～2017年在陕西榆林玉米试验站用约翰迪尔收割机子粒机收,调查分析玉米粒收质量指标与子粒水分的关系。结果表明,机收质量指标品种间差异较大,变异系数在23.52%～109.8%;收获时子粒水分平均26.01%,杂质率1.02%,破碎率7.44%,田间产量损失率3.21%。机械粒收玉米破碎率、田间产量损失率与子粒水分均呈显著正相关。当子粒含水率低于25.4%时,破碎率和损失率分别低于8%和3%,符合国标要求,满足机械粒收质量要求。子粒破碎率高是影响陕西灌溉春玉米区机械粒收的关键质量问题,子粒含水率是影响机械粒收质量的主控因素。通过选择子粒脱水快和含水率低品种、合理安排收获时间能够保证陕西春玉米区机械粒收质量。     

西北春玉米子粒乳线和水分变化与灌浆特性的关系

选择7个不同类型的春玉米品种,通过对灌浆期子粒乳线和含水量、子粒重量的连续测定,明确乳线与子粒水分、子粒水分与授粉后积温的关系,为适宜机械粒收品种筛选提供依据。结果表明,7个参试品种授粉至生理成熟天数、积温需求和百粒重差异明显,灌浆后45 d乳线下移到子粒62.4%～76.2%处,62～70 d乳线先后消失。随着乳线下移子粒含水率呈明显的直线下降趋势,乳线比例可以预测子粒水分和灌浆天数变化,生理成熟后达到低水分粒收要求所需天数在品种间均可相差1倍。参试品种子粒含水率与授粉后积温均符合Logistic Power非线性增长模型。授粉后,7个品种子粒含水率降低到机械收获子粒含水率25%时,各品种所需授粉后积温1 298.6～1 463.2℃·d,平均1 375.7℃·d;达到18%～22%子粒含水率时,所需授粉后积温为1 414.8～1 827.9℃·d。因此,选择生理成熟后脱水快和收获期子粒水分低的品种,延期收获降低水分含量是提高西北春玉米粒收质量的关键。     

粳稻谷粒重及粒形性状的变异及相关性研究

以385份粳稻品种为试材,研究了稻谷粒形性状和谷粒重的变异特点,稻谷粒形性状与谷粒重的关系。结果表明,所分析的粳稻样本在谷粒重、谷粒容积、谷粒体积上变异幅度较大,具有一定的选择潜力。谷粒重与粒形性状间均达到极显著正相关,谷粒体积与谷粒长、宽、厚均达到极显著正相关,谷粒长与谷粒厚达到极显著负相关,谷粒厚与谷粒宽达到极显著正相关。谷粒重受各粒形性状共同影响,其主要由谷粒宽和谷粒体积所决定的,而谷粒体积则主要由谷粒宽和谷粒厚所决定。     

小麦光合器官对不同穗位和粒位粒重及蛋白质含量的影响

为探明小麦叶片与非叶光合器官对不同穗位和粒位籽粒发育的影响,以济麦22为试验材料,开花期设置剪叶、包穗、包茎等7种处理,分析了不同处理下不同穗位和粒位粒数、粒重和蛋白质含量的差异。结果表明,小麦穗对穗上部和下部弱势粒数影响显著,与叶片共同作用对穗上部强势粒数及穗中部和下部粒数,以及与茎和叶片共同作用对穗上部粒数、穗中部和下部弱势粒数均影响显著;穗对不同穗位强势粒重和穗上部弱势粒重影响显著,旗叶对穗中部和下部强势粒重、穗上部和中部强势粒重及穗下部粒重影响显著;包穗、剪旗叶和剪倒二叶处理显著提高穗上部强势粒及穗中部和下部籽粒蛋白质含量;剪倒三叶和剪倒四叶+剪倒五叶处理显著提高穗下部强势粒蛋白质含量;同一穗位的强势粒蛋白质含量大于弱势粒,不同穗位籽粒的平均蛋白质含量表现为穗下部穗中部穗上部;同一穗位的弱势粒蛋白质含量变异系数大于强势粒,穗上部的籽粒蛋白质含量变异系数大于穗中部和下部。因此,建议小麦育种中应注重穗光合选择,适当增加小穗排数,减少高穗位粒数,可能是提高小麦产量潜力和改善品质的重要途径。     

夏玉米不同粒位蛋白质组分氮素效应及与子粒脱水的关系研究

从蛋白质粒位差异的角度,以不同自然脱水类型玉米品种为材料,分析不同氮肥运筹处理下不同部位子粒蛋白质组分含量、子粒脱水速率,研究子粒脱水与蛋白质组分和氮素施用的关系。结果表明,脱水速率差异较大的品种总蛋白质存在较大差异,蠡玉16和先玉335总蛋白质含量分别为11.25%、12.16%。增施氮肥蛋白质含量明显增加;增施氮肥主要增加了醇溶蛋白和谷蛋白含量,清蛋白和球蛋白含量影响较小。增施氮肥生理成熟后不同处理间脱水速率存在显著差异;蛋白质组分和脱水速率之间存在密切关系,先玉335生理成熟后不同部位间醇溶蛋白和谷蛋白与脱水速率呈显著或极显著负相关,醇谷比与子粒脱水呈正相关。     

玉米子粒灌浆特性品种间差异分析

选择浚单系列品种浚单18、浚单98-3、浚单20、浚单26玉米杂交种,以郑单958和农大108为对照,研究这4个品种后期子粒灌浆特性。结果表明,浚单系列品种的产量明显高于对照,穗粒数和百粒重对产量的贡献基本相同,浚单20、浚单26、浚单18、浚单98-3的子粒体积和灌浆速率均大于郑单958和农大108。选择高水肥地,加强生育后期的水肥管理,可充分发挥浚单系列玉米杂交种的增产潜力。     

不同植物生长调节剂对小麦籽粒灌浆特性及粒重的影响

为了探明不同植物生长调节剂(PGRs)对小麦籽粒灌浆特性及粒重的影响,以淮麦25为材料,用Logistic方程对不同PGRs作用下小麦籽粒灌浆过程进行拟合,研究了籽粒干物质、灌浆速率及粒重的变化动态,并通过相关性分析探讨了灌浆参数与粒重的关系。结果表明,不同PGRs处理下,小麦籽粒干重均呈"S"型曲线增长,Logistic方程的决定系数R2均在0.998~0.999之间,达极显著水平,拟合效果较好。灌浆参数中最大灌浆速率出现时间(Tmax)、灌浆持续期(T)和平均灌浆速率(R)与粒重均呈极显著正相关,且粒重与灌浆持续期(T)的相关性大于平均灌浆速率(R)。从各阶段灌浆参数来看,粒重与渐增期灌浆速率(R1)、快增期持续时间(T2)和缓增期持续时间(T3)均呈极显著正相关,与其他参数相关不显著。理论最大千粒重与灌浆结束时强势籽粒的千粒重变化相一致。劲丰和GA3处理能显著增加籽粒千粒重,而多效唑、硝酸钴和乙烯利则显著降低了千粒重。因此,始穗期外施劲丰和GA3能提高渐增期灌浆速率(R1),延长快增期持续时间(T2)和缓增期持续时间(T3),改善籽粒灌浆参数,达到增加粒重的目的。     

粒重对氮素的响应及其与子粒灌浆参数的相关与通径分析

连续两年采用正交设计,研究了大喇叭口期追施氮肥、开花期浇水、不同氮肥施用量以及施用时期对不同品种粒重的影响效应。结果表明：品种自身的遗传特性是导致粒重差异的主要因素,高淀粉玉米品种对氮素的需求量高于普通玉米,粒重对氮肥施用量的反应较氮肥施用时期敏感。Logistic方程拟合表明,处理间单粒重的差异主要在授粉40 d之后,受处理方式影响幅度较大的3个灌浆特征参数为缓增期灌浆速率、最大灌浆速率和快增期灌浆速率,较小的3个特征参数为灌浆持续期、缓增持续期和最大灌浆速率出现时间。相关及通径分析表明,粒重主要受平均灌浆速率的直接影响,较高的平均灌浆速率是获得高粒重的前提,而平均灌浆速率提高的根本在于提高渐增期灌浆速率;灌浆持续期对粒重的直接影响效应非常小,其对粒重的影响主要是通过其他灌浆参数间接实现。     

外源激素与蔗糖对冬小麦穗粒数和粒重的调控效应

为阐明外源激素和蔗糖调控冬小麦穗粒数和粒重的机理,以冬小麦农大211为材料,设置不同浓度蔗糖和激素,通过离体穗培养及盆栽不同水分条件下喷施激素处理,考察了冬小麦穗粒数、穗粒重、千粒重以及穗部糖含量对外源蔗糖和激素的响应。离体穗培养试验表明,蔗糖浓度为40 g·L^-1,IAA、GA、6-BA和ABA浓度分别为10^-4 mol·L^-1、10^-5 mol·L^-1、10^-5 mol·L^-1和10^-6 mol·L^-1时取得了较高的穗粒数,且穗粒数以穗上部强势粒数与穗中部弱势粒数增幅较大;适当增加培养基GA和ABA浓度也能提高粒重,从而提升穗粒重。盆栽试验表明,与水分适宜处理相比,干旱使成熟期穗粒数、穗粒重和单株生物量显著下降,千粒重无显著变化,干旱处理的幼穗中CTK和ABA含量显著增加。干旱条件下,喷施IAA较其对照显著增加了穗粒重和单株生物量以及幼穗中可溶性糖和IAA含量,显著降低了幼穗ABA含量;喷施GA较其对照显著增加了单株生物量和幼穗GA含量,显著降低了幼穗ABA含量;喷施6-BA较其对照显著增加了单株生物量和幼穗CTK含量,显著降低了幼穗可溶性糖和ABA含量;喷施ABA较其对照显著增加了穗粒重和单株生物量,显著降低了幼穗蔗糖和可溶性糖含量。水分适宜条件下,喷施IAA较其对照显著降低了穗粒数、穗粒重和单株生物量,但显著增加了千粒重和幼穗可溶性糖、CTK和ABA含量;喷施GA较其对照显著增加了幼穗可溶性糖、GA、CTK和ABA含量,但显著降低了幼穗蔗糖含量;喷施6-BA较其对照显著增加了幼穗可溶性糖、CTK和ABA含量;喷施ABA较其对照显著降低了穗粒数,显著增加了幼穗可溶性糖、IAA、CTK和ABA含量。总之,外源蔗糖与激素对冬小麦穗粒数、穗粒重和千粒重都有显著影响,适宜蔗糖和激素处理提高穗粒数,主要由于增加了穗上部强势粒和穗中部弱势粒数。外源喷施激素可缓解干旱胁迫对冬小麦穗粒数和穗粒重的影响,以喷施IAA效果最好,主要通过调控幼穗糖含量和激素含量来调控穗粒数和粒重。