冬小麦分蘖衰亡过程中内源激素作用的研究

1990～1992年在大田条件下研究了分蘖衰亡过程中,主茎及各蘖位分蘖内源吲哚乙酸(IAA)、细胞分裂素类物质——玉米素核苷(ZR)和玉米素(Z)及脱落酸(ABA)的变化动态。结果表明,分蘖衰亡过程与内源激素变化有密切关系。不同蘖位分蘖虽然开始衰亡的时间不同,但开始形态衰亡之前都表现出共同规律,即各蘖位分蘖ZR Z的含量和ABA含量与主茎相应激素的差异显著加大,成为该蘖衰亡的先兆。在分蘖衰亡过程中,这种差异继续加大,直至该蘖枯亡。IAA的变化较晚发生,几乎与分蘖的形态衰亡同步进行。凡没有发生衰亡的分蘖,其内源激素含量与主茎的差异始终保持相对稳定,成为分蘖成穗的重要基础。研究初步认为,分蘖衰亡前ZR Z和ABA的这种变化是导致分蘖衰亡的主要原因,而IAA的变化则是伴随原因。因此,缩小主蘖间ZR Z和ABA含量上的差距是争取分蘖成穗的重要途径。     

水稻休眼分蘖芽萌发过程中内源激素水平的变化

以2个籼稻品种II优航1号、扬稻6号为材料,研究了齐穗后去除顶穗和保留顶穗对倒2节间叶腋内休眠分蘖芽(倒2芽)的生长动态及倒2芽、倒2芽着生节(倒2节)中内源激素(IAA、Z+ZR、ABA)含量的影响。结果表明,去除顶穗后,倒2芽休眠解除,开始萌发生长。在去除顶穗后1 d内,倒2节中吲哚-3-乙酸(IAA)水平、倒2芽中脱落酸(ABA)水平迅速下降,其后2种激素含量基本保持稳定,而留穗处理这2种激素含量变化不大。去除顶穗后,倒2节和倒2芽中玉米素+玉米素核苷(Z+ZR)含量均持续升高,与留穗处理间的差异不断扩大,其变化动态与倒2芽生长动态相一致。而2个处理间倒2节中ABA水平、倒2芽中IAA水平相差不大。分蘖芽的萌发生长是多种激素共同作用的结果,芽中较低的ABA/(Z+ZR)值、节中较低的IAA/(Z+ZR)值有利于分蘖芽的生长,其值较高抑制分蘖芽生长。     

两种穗型冬小麦品种分蘖成穗与内源激素之间关系的研究

通过对黄淮冬麦区生产上推广的大穗型品种豫麦66和多穗型品种豫麦49分蘖消长与内源激素的对应变化关系研究, 结果表明, 两种穗型品种体内吲哚乙酸(IAA)、玉米素核苷(ZR)和玉米素(Z)、脱落酸(ABA)含量变化方面存在着差异: 在分蘖盛期豫麦66 IAA和ZR+Z的蘖、茎比小于豫麦49, 而ABA的蘖、茎比相反; 在分蘖衰亡过程中豫麦66分蘖Ⅰ     

水稻休眠分蘖芽萌发过程中内源激素水平的变化

以2个籼稻品种Ⅱ优航1号、扬稻6号为材料,研究了齐穗后去除顶穗和保留顶穗对倒2节间叶腋内休眠分蘖芽(倒2芽)的生长动态及倒2芽、倒2芽着生节(倒2节)中内源激素(IAA、Z+ZR、ABA)含量的影响.结果表明,去除顶穗后,倒2芽休眠解除,开始萌发生长.在去除顶穗后1 d内,倒2节中吲哚-3-乙酸(IAA)水平、倒2芽中脱落酸(ABA)水平迅速下降,其后2种激素含量基本保持稳定,而留穗处理这2种激素含量变化不大.去除顶穗后,倒2节和倒2芽中玉米素+玉米素核苷(z+ZR)含量均持续升高,与留穗处理间的差异不断扩大,其变化动态与倒2芽生长动态相一致.而2个处理间倒2节中ABA水平、倒2芽中IAA水平相差不大.分蘖芽的萌发生长是多种激素共同作用的结果,芽中较低的ABAJ(Z+ZR)值、节中较低的IAM(Z+ZR)值有利于分蘖芽的生长,其值较高抑制分蘖芽生长.     

水稻结实期籽粒和根系中玉米素与玉米素核苷含量的变化及其与籽粒充实的关系

在水培和盆栽条件下,研究了6个水稻品种(含籼/粳杂交组合、新株型品系)结实期强、弱势粒和根系中玉米素(Z)与玉米素核苷(ZR)含量的变化及其与籽粒充实的关系。籽粒中Z+ZR含量在开始灌浆时很低,随灌浆进程Z+ZR含量增加,达到峰值(强势粒在花后9～15d,弱势粒在花后12～21d)后迅速下降。根系中Z+ZR含量在抽穗时就很高,在花后     

NaCl胁迫对马铃薯组培苗激素含量的影响

本研究以马铃薯(Solanum tuberosum L.)品种"大西洋"组培苗为试验材料,测定100 mmol/L Na Cl处理马铃薯不同时间(1 d,9 d,15 d和22 d)后组培苗内源激素含量变化。结果表明:盐胁迫使叶片中玉米素(zeatin,Z)、玉米素核苷(zeatin riboside,ZR)、Z+ZR、生长素(indoleacetic acid,IAA)、IAA/(Z+ZR)以及氨基环丙烷羧酸(1-aminocycloprompe-1-carboxylic acid,ACC)含量降低,Z/ZR比值和脱落酸(abscisic acid,ABA)含量升高;根中Z/ZR、IAA/(Z+ZR)比值,Z、ABA、IAA和ACC含量升高,而ZR和Z+ZR含量降低。此外,盐胁迫也处理下组培苗Z_(Root)/Z_(Leaf)、(Z+ZR)_(Root)/(Z+ZR)_(Leaf)、IAA_(Root)/IAA_(Leaf)、ABA_(Root)/ABA_(Leaf)和ACC_(Root)/ACC_(Leaf)比值显著升高,但却使ZR_(Root)/ZR_(Leaf)比值显著降低。研究表明,马铃薯组培苗在Na Cl胁迫条件下,其叶片和根系的内源激素含量及分布随胁迫时间发生显著变化,从而适应盐胁迫环境,维持其生长。     

玉米果穗不同部位籽粒激素含量及其与胚乳发育和籽粒灌浆的关系

以玉米品种登海11为材料, 分别进行大田和温室试验, 观察灌浆期果穗不同部位籽粒玉米素(Z)+玉米素核苷(ZR)、吲哚-3-乙酸(IAA)、脱落酸(ABA)和赤霉素(GA₃)含量变化及其与胚乳发育和籽粒灌浆的关系。结果显示, 籽粒最大胚乳细胞数目、最大胚乳细胞增殖速率及平均速率、最大灌浆速率、平均灌浆速率和百粒重表现为果穗下部籽粒>中部籽粒>上部籽粒。在胚乳细胞活跃增殖期或活跃灌浆期, 籽粒Z+ZR、IAA和ABA含量以果穗下部籽粒最高, 中部籽粒其次, 上部籽粒最低。GA₃含量则为果穗上部籽粒>中部籽粒>下部籽粒。两个试验的结果趋势一致。胚乳细胞增殖速率和籽粒灌浆速率与籽粒Z+ZR、IAA和ABA含量呈极显著正相关, 与籽粒GA₃含量呈显著负相关。说明玉米果穗上部籽粒轻主要是由于这些籽粒的胚乳细胞增殖速率小, 导致其胚乳细胞数少, 这与其灌浆期较低的Z+ZR、IAA和ABA含量及较高的GA₃含量有密切关系。     

不同种植密度下兰考矮早八茎蘖叶片内源激素差异及其与分蘖成穗的关系

在不同种植密度下,于拔节期前后测定兰考矮早八主茎和一级分蘖的第一分蘖(分蘖I)和第二分蘖(分蘖II)各时期上部第一片完全展开叶内吲哚乙酸(IAA)、玉米素核苷(ZR)和脱落酸(ABA)含量。结果表明,叶片内IAA和ZR含量表现为主茎>分蘖I>分蘖II,其分蘖与主茎的差距在拔节前期开始加大;叶片内ABA含量表现为分蘖>主茎,其差距开始加大的时期比其他激素晚6~12 d。各激素含量在主茎与分蘖间的差距随密度的增大而增加,且差距达到一定程度时导致分蘖衰亡。激素间平衡与分蘖成穗关系更为密切,分蘖叶片中IAA/ABA和ZR/ABA比值低不利于分蘖最终成穗。激素含量比值在分蘖和主茎叶片中出现差距的时间要早于单一激素含量在分蘖与主茎中出现差距。与单个激素含量相比,激素之间的平衡以及分蘖与主茎激素平衡的差距可能与分蘖成穗的关系更为密切。分蘖中IAA/ABA和ZR/ABA比值占主茎中相应比值的比例可使判断成穗蘖和衰亡蘖出现差距的时间提前至二棱末期,比单一激素含量判断提前6~22 d。     

矮秆基因Rht_NM9在小麦株高建成中对内源激素含量的影响

普通小麦品种"南农9918"经甲基磺酸乙酯(ethyl methanesulfonate,EMS)诱变获得一个矮秆、多蘖、长穗突变体"NM9",在该突变体中定位到一个新的矮秆突变基因Rht_NM9。内源激素在普通小麦株高建成的过程中发挥重要的调节作用,为了解析Rht_NM9致矮的生理机制,本研究以南农9918及其矮秆突变体NM9为材料,利用酶联免疫吸附分析法(enzyme-linked immunosorbent assays,ELISA)测定了不同生育期各节间内源赤霉素(GA)、生长素(IAA)、脱落酸(ABA)和玉米素核苷(ZR)的含量,分析小麦发育关键时期的内源激素含量变化与株高的关系。结果表明,在孕穗期和抽穗期,矮秆突变体NM9中GA、ABA含量均显著高于南农9918,而ZR含量则显著低于南农9918,IAA含量在南农9918和突变体NM9之间无明显差异。此外,突变体NM9各节间中GA/ABA比值显著高于南农9918,而IAA/ABA、(IAA+GA)/ABA、ZR/ABA比值显著低于南农9918。以上结果表明小麦株高受多种激素调控,突变体中内源ABA含量升高,IAA/ABA和ZR/ABA比值降低会抑制植物株高伸长。     

植物生长调节剂对水稻分蘖芽生长和内源激素变化的调控效应

以扬稻6号和南粳44为材料,研究了外源ABA、GA₃和NAA对水稻分蘖芽生长的影响及其与内源激素的关系。结果表明,外源GA₃和NAA可以完全抑制分蘖芽的生长,而外源ABA只是减缓了分蘖芽的生长速率而没有完全抑制其生长。外源GA₃和NAA均提高了分蘖节和分蘖芽中ABA含量,抑制了分蘖节和分蘖芽中Z+ZR含量的提高,而且外源GA₃还提高了分蘖节中IAA含量,另外,IAA和Z+ZR含量的变化早于ABA含量的变化。分析试验结果表明IAA、ABA和Z+ZR三种内源激素与水稻分蘖芽生长密切相关,IAA和Z+ZR是生长的主要调控因素,而ABA不是,外界因素对分蘖芽生长的调控主要通过调控这3种激素实现。     

不同追氮模式对河南沿黄稻区粳稻根系生长和产量的影响

为明确不同追氮模式对河南沿黄稻区粳稻产量的影响,以常规粳稻品种郑稻19和郑稻20为材料,于水稻拔节后设置4种追氮模式,基蘖肥∶促花肥∶保花肥∶粒肥分别为6∶4∶0∶0（T1）、6∶0∶4∶0（T2）、6∶2∶2∶0（T3）、6∶0∶2∶2（T4）,以施用等量基蘖肥不追施氮肥（T0）作为对照,研究中后期不同追氮模式对水稻根系形态和生理特征的影响及其与产量的关系。结果表明,郑稻19和郑稻20的穗数、结实率和千粒重在不同追氮模式间无显著差异,而T3处理的穗粒数和产量显著高于其他处理,均表现为T3>T1>T2>T4>T0。同时,2个水稻品种齐穗期、齐穗后至成熟期的根系体积、根干重、总吸收表面积、活跃吸收表面积和地上部干重均是T3处理最高,且根系氧化力、吲哚乙酸含量和玉米素+玉米素核苷含量也是T3处理最高。说明水稻拔节后分次适时（促花肥和保花肥）追氮能够促进中后期根系生长,维持根系较高的生理活性,延缓根系退化衰老,有利于水稻高产,而一次追肥或延迟追肥对水稻生长促进作用减弱。     

模拟UVB增强胁迫对大田水稻生长及内源激素含量的影响

利用可调式紫外线增强系统人工模拟了江西省千烟洲地区20%臭氧层衰竭程度所导致的紫外线辐射增强环境,在大田栽培条件下,对晚稻品种“协优432”的叶绿素含量、株高、内源激素IAA、ABA、GA3和Zeatin(Z)含量进行了测定。结果表明:经过增强的UV辐射处理后,叶绿素a和叶绿素b含量均有明显下降,UV-A UV-B处理组和UVA处理组与对照组间的差异均达到极显著水平(p<0.01)。株高在处理组和对照组之间差异不显著。UV-A UV-B处理组IAA、GA3和Z含量分别比正常日光对照组降低了21.86%、31.90%和30.28%,分别比UV-A处理组降低了31.79%、35.84%、39.14%。ABA含量UV-A UV-B处理组比正常日光对照组降低了29.16%,比UV-A处理组降低了32.33%,但是经过统计学检验后差异均不显著。     

氮素和6-BA对水稻分蘖芽发育的影响及其生理机制

以扬稻6号、南粳44为材料,研究了氮素和6-BA对水稻分蘖芽萌发的影响及分蘖芽萌发过程中碳氮代谢和细胞分裂素含量的变化。结果表明,氮素和6-BA都能促进分蘖芽的萌发,但二者维持分蘖芽进一步生长的能力存在明显差异,氮素能够促进分蘖芽持续生长,而6-BA是无法维持分蘖芽的持续生长。氮素和6-BA均提高了分蘖节中细胞分裂素(Z+ZR和iP+iPR)含量及叶、根中硝酸还原酶(NR)活性,但6-BA处理无法提高水稻植株体内可溶性蛋白含量及氮素和非结构性碳水化合物的积累,使水稻植株体内营养物质积累不足。这说明,氮素和细胞分裂素通过内源激素平衡和碳氮代谢两条生理途径调控分蘖发生。     

不同分蘖势类型水稻分蘖特性研究

水稻分蘖对水稻产量形成起着重要的作用,为探讨水稻分蘖特征特性,选用了6个不同的分蘖势类型水稻进行了研究.结果表明：参试的6个水稻品种分蘖势在0～0.3667个/株·d,叶片生长速度在0.1500～0.2143片/株·d,西科12、Y两优143、Y两优2号为强分蘖势的品种;而科优21、Q优6号、紫优93是弱分蘖势的品种.对强分蘖势的水稻品种在分蘖期进行氮肥营养调控研究表明：在较高土壤肥力的条件下,不施氮肥处理能确保高产目标有效穗的实现,减少了无效分蘖的发生,Y两优143和Y两优2号的成穗率达到63.16％和64.47％,显著高于施用分蘖肥的处理.施用氮肥后,明显导致发生较多的无效分蘖,两个品种的成穗率比对照降低5.72％～6.69％和5.11％～9.1％.通过对分蘖势弱的品种施用不同分蘖肥研究表明：在较高的土壤肥力下,少施用氮肥对水稻确保有效穗和提高成穗率有利,施用10％的分蘖肥处理下成穗率达到63.53％,高于其他的处理1.43％～5.35％.     

农杆菌介导的小麦芽生长点和分蘖节遗传转化研究

为了研究小麦芽生长点和分蘖节为受体的农杆菌转化的可行性,以小麦品种‘河农827’和‘河农58-3’为受体材料,以来自水稻的OsDREB为供体基因,研究农杆菌介导的小麦芽生长点和分蘖节转化体系。结果表明,2种方法均能获得转基因植株：芽生长点侵染法T0代的成活率低(30.02%),转化率高（PCR检测转化率达13.79%）;分蘖节注射法T0代成活率高(100%),转化率低（PCR检出率为3.25%）,综合比较2种方法的转基因效率,芽生长点侵染法为2.65%,分蘖节注射法为3.25%。对野生型小麦卡那霉素抗性筛选,确定了转基因小麦卡那霉素的筛选浓度为90 mg/L较为合适。芽生长点侵染法共培养过程中的抑菌,加入羧苄青霉素的最佳浓度为300 mg/L,有利于共培养后外植体有较低的染菌率。     

水稻中位蘖的分蘖规律与生产力研究

经冀粳１４号的主茎和不同蘖位１￣４次分蘖为材料,研究了水稻中位蘖规律与生产力。结果证实,。中晚熟水稻品种主茎有两个蘖位转折期,依此将主茎蘖位划分为下、中、上３部分;水稻主茎３￣ｎ－１蘖位为中部蘖位。在中位蘖中,主茎ｎ蘖位上一次分蘖与主茎ｎ－２蘖位下一次分蘖具有ｎ－２的蘖、蘖同伸规律,即经向上主茎每长２片叶,横向上分蘖次数增加１次的规律,在所有１次分蘖中,ｎ－１和ｎ－２蘖位１次分蘖生产潜力最大;在所有２次分蘖中ｎ－３和ｎ－４用中位蘖２次分蘖生产潜力最大;在所有３次分蘖中ｎ－５和ｎ－６蘖位３次分蘖生产潜力最大;合理利用中位蘖优势具有１４．９％左右的增产潜力。     

不同植物细胞分裂素对‘红富士’苹果果实抗氧化活性及品质的影响

为了提高红富士苹果(Malus pumila Mill)果实内总抗氧化物质含量,增强其营养价值,开发功能保健苹果,试验通过在果实膨大期,以新鲜采摘的成熟红富士苹果的果实为研究对象,对苹果叶片喷施不同种类的植物细胞分裂素,研究植物细胞分裂素对果实内的总抗氧化活性及其品质的影响。试验结果表明：在果实膨大期对叶片喷施一定浓度的激动素、玉米素和6-苄基腺嘌呤都能提高苹果果实的抗氧化活性,提高果实内的总糖、总酸和蛋白质的含量。其中,激动素对提高果实抗氧化活性,提高总糖、总酸和蛋白质的含量的效果最明显,6-苄基腺嘌呤的效果居中,玉米素的效果最不明显。在果实膨大期对叶片喷施不同的植物细胞分裂素,能提高成熟果实的总抗氧化活性,改善果品品质,为开发生产富含抗氧化活性物质的功能保健苹果提供了理论依据与技术支持。     

利用东乡普通野生稻染色体片段置换系定位产量相关性状QTL

以东乡普通野生稻和日本晴为亲本构建的染色体片段置换系为研究材料, 2019年分别在北京、山东临沂和江西南昌对分蘖数、穗粒数和粒形等11个产量相关性状进行多环境鉴定,结合染色体片段置换系基因型数据定位水稻产量相关性状QTL。3个环境共检测到68个QTL,包括株高4个、穗长5个、分蘖数2个、一次枝梗数7个、一次枝梗粒数8个、二次枝梗数8个、二次枝梗粒数10个、每穗粒数6个、千粒重7个、粒长8个和粒宽3个; LOD值介于2.50～12.66之间,贡献率变幅为4.67%～27.79%,15个QTL的贡献率大于15%;24个QTL与已报道位点/基因位置重叠,44个QTL为新发现位点; 6个QTL在2个环境能被检测到, 1个QTL qTGW2能在3个环境检测到,且是还未报道的新位点。最后,利用BSA法验证了qPH7、qPBPP8-2和qGW10三个QTL的可靠性。本研究将为后续产量相关性状基因克隆以及进一步解析其遗传基础和分子调控机制奠定基础。     

不同叶龄蘖、穗氮肥组合对粳稻产量及氮素利用的影响

以主茎叶片数不同的粳稻品种吉粳88 (14片)、沈农265 (15片)和沈农1401 (16片)为试材,采用大田筒栽方式,在总施氮量225kghm–2及轻简施肥(基肥、蘖肥、穗肥)模式基础上,设置基蘖肥∶穗肥6∶4和8∶2两种施肥比例,并分设不同源、库叶龄期施氮组合即不同叶龄蘖、穗肥精确施氮组合。分析了不同源库期氮肥运筹模式对水稻农艺性状、产量及氮素利用特性的影响。结果表明:(1)在有效穗数、分化颖花数、产量和氮素利用率方面,吉粳88、沈农265、沈农1401不同氮肥运筹下最佳蘖、穗肥叶龄组合均为6∶4显著高于8∶2。(2)不同氮肥运筹下,吉粳88在8叶(叶龄指数57.1%)、沈农265在9叶(叶龄指数60.0%)、沈农1401在10叶(叶龄指数62.5%)时,即叶龄指数在60%左右时,施用蘖肥效果最佳,最终穗数最多,对保蘖起主要作用;吉粳88在11叶(叶龄指数78.6%)、沈农265在12叶(叶龄指数80.0%)、沈农1401在13叶(叶龄指数81.3%)时,即叶龄指数在80%左右时,施用穗肥效果最佳,最终穗粒数最多,对促花起主要作用。(3)吉粳88-6∶4 (8, 11),沈农26...     

Developmental Dynamics and Early Growth Vigour in Rice. I. Relationship Between Development Rate (1/Phyllochron) and Growth

Achieving early vigour, that is, rapid dry matter accumulation, is a priority in rice crop improvement, but this trait is complex and not well understood genetically and physiologically. This study tested the hypothesis that the development rate (DR) contributes to early vigour. Two diversity panels were phenotyped during vegetative stage for traits constituting early vigour (shoot dry weight, SDW; relative growth rate, RGR) or contributing to early vigour (tillering, leaf size, DR). The first panel comprised 169 genotypes from all major genetic groups of Oryza sativa and was phenotyped under irrigated upland conditions in the field (Philippines, Exp1). The second panel with 190 genotypes representing the diversity of the tropical japonica group was phenotyped in pots in a greenhouse (Montpellier, France, Exp2). Results from field and pot experiment pointed out that DR, tillering and leaf size were positively correlated with RGR and SDW, although the contribution of leaf size was small. DR was positively correlated with tillering but both were negatively correlated with leaf size. DR vs. RGR correlation was conserved in subsets of genotypes with similar leaf size and tillering, suggesting an effect of DR on RGR independent of the other traits. DR is a promising, still underexploited trait contributing to rice early vigour, requiring further genetic and physiological characterization.