杂交水稻制种过程中谷粒内源激素含量的动态变化

穗发芽对粮食生产造成巨大的经济损失,为研究穗发芽前杂交水稻制种中谷粒内源激素含量变化,采用HPLC等方法,以2个杂交水稻组合‘Y两优1号’(亲本为Y58S×R9311)和‘II优416’(亲本为Ⅱ-32A×R416)为材料,在水稻制种过程中进行穗发芽试验。发现组合‘Y两优1号’种子比‘II优416’易于穗发芽。同时测定了两组合在授粉15~27天期间种子内源激素(IAA、GA1、ZR和ABA)含量的变化,易穗发芽的‘Y两优1号’内源激素ZR、IAA和GA1含量高于‘II优416’,ABA含量低于‘II优416’,且‘Y两优1号’籽粒内源GA1/ABA比值在整个过程中均大于‘II优416’。由此可见,杂交水稻制种过程中出现穗发芽现象的主要原因是穗发芽前期种子内GA1的含量高于ABA,且在发生穗发芽时GA1/ABA比值比较大。     

水稻穗上发芽生理生化及颖壳扫描电镜观察

对易萌和不易萌水稻（Oryza sativa ssp.japonica）品种进行扫描电镜观察、穗上发芽1~4d水稻的α-淀粉酶活性和内源激素含量测定。结果表明：易萌品种穗上发芽过程中α-淀粉酶活性较高;IAA、GA1+3、ZR含量也高于不易萌的品种;而ABA含量低于不易萌品种。GA1+3/ABA比值含量的变化与GA1+3含量变化基本一致。扫描电镜观察显示：易萌品种水稻颖壳外表面细胞排列疏松,茸毛较多且孔洞大,萌发孔也大,体现其机械阻力小,易吸水。说明水稻穗上发芽与α-淀粉酶活性,内源激素含量及颖壳结构有关。     

人工老化过程中柔枝松种子内源激素含量变化的研究

本研究为柔枝松(Pinus flexilis James.)种子内源激素含量的变化实验。经过人工老化处理,5个柔枝松种源种子内源IAA、ZR、GA3和ABA含量发生明显的变化,在整个发芽过程中,各内源激素含量的变化均呈先增加后降低的趋势。经过老化处理内源激素IAA、ZR、GA3和ABA含量都增加。其中ZR的含量增加最多。通过实验判断引进的5个柔枝松种源Rl、Rg和Rsi种子的品质较好,种源Rs最差,种源Rsd变化较大。同时也为国内林木种子活力的研究提供借鉴。     

60Co γ辐射对毛竹种子萌发过程中内源激素含量的影响

研究不同剂量的60 Co γ射线辐射对毛竹种子萌发时内源激素含量的影响,利用高效液相色谱法检测种子内源ABA、GA3、IAA、ZR的含量。结果显示,15 Gy和30 Gy辐射处理后,与对照相比提前12h萌发,加快了种子萌发进程,GA3/ABA、 IAA/ABA、ZR/ABA和（GA3+ZR）/ABA均高于对照,有利于种子打破休眠。辐射剂量为60 Gy、90 Gy和120 Gy时,GA3、IAA、ZR含量降低,ABA含量与对照相比显著增多,GA3/ABA、 IAA/ABA、 ZR/ABA和（GA3+ZR）/ABA值与对照相比较小,抑制萌发。     

外源GA3、ABA对种子发芽与亲本穗上发芽内源激素变化影响研究

以外源GA3和ABA处理种子和水稻亲本,研究GA3和ABA对水稻种子萌发及亲本穗上发芽的影响,结果表明,外源GA3处理后引起两者种子内源GA3升高,降低种子内ABA、IAA水平,提高了GA3/ABA比值;外源ABA处理,引起种子内ABA含量升高,降低GA3、IAA水平,GA3/ABA比值减少;种子萌发和穗芽形成过程中GA3含量、GA3/ABA比值对比,发现前者小于后者,而种子萌发率与穗芽率相比,前者远远大于后者,表明穗上穗芽形成是一个更为复杂的生理变化过程.     

不同脱水剂对杂交水稻制种种子质量及基因表达的影响

种子脱水干燥是杂交水稻制种过程的一个重要环节,种子自然脱水速率慢,遇雨天还易引起成熟期推后和穗发芽等问题。利用脱水剂快速降低种子水分对种子安全生产有重要意义。本研究以Y两优689杂交水稻品种为材料,比较不同脱水剂对其制种种子脱水及种子质量的影响。11种脱水剂均能加快种子成熟后期脱水,7号和9号脱水剂喷施后5 d,种子水分分别下降4.6%和3.6%,且对种子千粒重、发芽和幼苗生长无不良影响,种子可溶性蛋白、可溶性糖、ABA和GA3含量则显著高于对照。种子室温贮藏6个月后,与对照相比,7号、8号和9号脱水剂处理对种子发芽和幼苗生长无显著影响,7号和9号脱水剂处理的种子可溶性蛋白含量、α-淀粉酶活性、ABA含量与对照无显著差异。7号比9号的脱水效果好,可作为Y两优689的脱水剂。种子贮藏前,7号、8号和9号脱水剂处理能提高种子中OsNECD1和OsNCED2基因的表达,降低OsGA2ox1的表达;而种子贮藏6个月后,OsNECD1和OsNCED2表达量下降,OsCYP707A5和OsGA2ox1表达量上升。这表明经过6个月贮藏,脱水剂处理对种子ABA合成相关基因和GA3分解相关基因表达的影响减弱,同时OsCYP707A5的高表达导致种子ABA含量减少,可能是种子贮藏后萌发力提高的主要原因。     

贮藏条件及回湿处理对白皮松种子内源激素含量的影响

采用硅胶法对白皮松种子进行脱水处理,并将获得的各含水量的种子(7.27％(国家标准安全含水量)、4.14％、3.19％和2.18％)在室温下贮藏4个月,同时,以7.27％的种子低温贮藏为对照,研究贮藏条件及回湿处理对白皮松种子内源激素含量的影响.结果表明:(1)在种子脱水过程中,随着种子含水量的降低,其GA3和ZR含量降低,IAA和ABA含量呈先升高后降低的趋势；当含水量由7.27％降到4.14％时,GA3含量大幅下降,而ABA含量大幅升高；超干种子的GA3和ZR含量及GA3/ABA和ZR/ABA的比值均低于对照；(2)经回湿处理的种子与未回湿相比,其GA3、IAA和ZR含量及GA3/ABA和ZR/ABA比值均有所升高.其中,含水量为3.19％的种子其GA3及ZR含量极显著提高,且分别比对照提高81.3％和35.8％；而回湿处理的种子其ABA含量则下降.可见,虽然GA3及ZR在超干贮藏后其含量降低,但回湿处理后却能极显著提高,从而有效提高发芽能力,这为白皮松种子超干贮藏提供了可能性.     

红掌叶片离体培养过程中内源激素含量的变化

应用酶联免疫吸附测定法(ELISA)研究了红掌叶片愈伤组织诱导和植株再生过程中内源激素的含量变化。结果表明:内源激素IAA,GA3,ABA,ZR在幼嫩叶片内的含量均较高;而在愈伤组织诱导阶段,4种内源激素均呈下降趋势;在植株再生过程中,内源IAA和GA3含量继续下降,ABA和ZR含量的变化因品种而异,粉冠军内源含量开始回升,亚历桑娜则继续下降至最低水平;在小苗移栽后,粉冠军的4种内源激素含量均急剧回升并保持较高水平,亚历桑娜中内源IAA和GA3含量继续下降至最低水平,而内源ABA和ZR含量回升保持较高水平。     

光皮树扦插过程中内源激素变化

为建立高效的扦插技术体系,运用酶联免疫吸附测定法,测定了光皮树扦插过程插穗中IAA、ABA、GA及ZR 4种植物内源激素的含量,研究了光皮树扦插生根的生理生化机理。结果表明：光皮树扦插生根过程中插穗内源激素含量与生根密切相关,高浓度的内源IAA及低浓度的内源ABA有利于插穗根原基分化形成及生长发育,高浓度的内源GA抑制了光皮树插条不定根的形成;光皮树扦插生根的不同时期,其内源ZR的作用不同,低浓度的内源ZR促进根原基分化形成,而较高浓度的内源ZR有利于根原基生长发育;4种内源激素的初始含量与生根率表现出不同的相关性,IAA、ZR的初始含量与生根率呈正相关,而ABA、GA呈负相关,其中IAA与生根率关系最密切。     

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。     

北方粳稻灌浆期水分胁迫条件下叶片内源激素变化的研究

为了阐明北方超级粳稻‘沈农265’的抗旱性生理机制,采用盆栽人工控制水分的方法,以北方超级粳稻‘沈农265’和米质优良的常规粳稻品种‘丰锦’为材料,在灌浆期进行不同程度的水分处理,比较两者生理反应上的差异。结果表明,与‘丰锦’相比,中度胁迫使‘沈农265’剑叶中叶绿素含量比‘丰锦’高5.03%,可溶性蛋白、可溶性糖含量及内源激素(IAA+GA3+ZR)/ABA比值分别比‘丰锦’低32.4%、11.41%和33.33%;重度胁迫下,‘沈农265’剑叶中叶绿素含量和可溶性蛋白分别比‘丰锦’高6.38%和20.2%,可溶性糖含量及(IAA+GA3+ZR)/ABA比值分别比‘丰锦’低51.5%和25%。上述结果说明,‘沈农265’具有较强的渗透调节能力,重度胁迫下,可溶性蛋白可能起主要作用;同时,‘沈农265’在相对高的(IAA+GA3+ZR)水平基础上增加ABA含量,不仅提高了干旱适应能力,也延缓了衰老,使其具有比丰锦更强的抗旱能力。     

水分胁迫对花生幼苗叶片内源激素含量的影响

研究了水分胁迫对花生幼苗叶片内源激素含量的影响。结果表明,GA3含量先升后降,出现了两个高峰值,ABA含量则逐渐升高,IAA和ZR先降低后升高。随着胁迫时间的延长,叶片中ABA/IAA的值先升后降,ABA/ZR逐渐升高。     

溴乙烷破除马铃薯休眠的效果及激素变化研究

研究溴乙烷破除马铃薯休眠的效果及其在此过程中内源激素含量的变化,并在激素水平上初步探讨了溴乙烷破除马铃薯休眠的机理,以期为生产上应用溴乙烷破除马铃薯休眠提供参考。以‘薯引1号’、‘大西洋’和‘克新1号’3个马铃薯品种的试管薯为材料,利用溴乙烷打破块茎的休眠,测定休眠强度、休眠幅度和内源激素含量的变化。结果表明,适宜浓度的溴乙烷使3个品种的休眠期分别缩短了33天、45天、46天,效果显著。另外,在休眠过程中,块茎的内源IAA和ABA含量比较高,而GA和ZR的含量较低。GA和ZR的含量呈现单峰曲线变化,溴乙烷处理会使波峰出现提前;在处理起始阶段,GA的含量高于对照。溴乙烷可能通过调节GA和ZR的含量来破除试管薯的休眠。     

甘蓝型油菜成熟角果内源激素对带壳种子发芽的影响

以甘蓝型油菜品系832、780、1-1、1-13、8-6为材料,进行了田间带壳种子发芽调查、室内模拟降雨带壳种子发芽试验、种子发芽试验、不同浓度ABA处理的种子发芽试验,并利用HPLC测定了鲜果壳和种子的吲哚乙酸(IAA)、细胞分裂素(CK)和脱落酸(ABA)的含量。结果表明,各供试甘蓝型油菜品系带壳种子发芽率存在极显著差异,而不带壳种子的发芽率在第5 天以后没有显著差异。油菜成熟角果的果壳ABA含量与带壳种子发芽存在显著负相关（r＝－0.8941）,带壳种子发芽主要受果壳所含ABA的抑制;外源ABA能明显抑制种子发芽。     

‘木门’百合休眠和花芽分化进程中激素变化

为了探究植物激素变化与百合休眠和花芽分化之间的关系,以‘木门’百合为试材,通过糖类物质变化和显微观测确定了休眠解除和花芽分化时期,并通过HPLC-MS技术进行了激素含量变化分析。结果表明‘木门’百合种球在3℃冷藏条件下56天左右休眠解除,70天左右开始花芽分化,其进程分为花芽分化初期、小花原基分化期和花器官分化期3个时期;休眠解除前GA₃/ABA上升,IAA/ABA、ZR/ABA比值保持低水平,休眠解除后GA₃/ABA保持升高,IAA/ABA、ZR/ABA比值升高;花芽分化初期ZR上升、GA₃下降、ZR/GA₃急剧上升,小花原基分化期ZR下降、GA₃上升、ZR/GA₃急剧下降,花器官分化期ZR和GA₃均上升,ZR/GA₃稳定不变。由此可见,低水平IAA/ABA、ZR/ABA促进休眠维持,持续上升的GA₃/ABA促进休眠解除,ZR/GA₃上升促进花芽分化起始,下降则促进小花原基形成。本研究结果将为‘木门’百合的采后储藏和开花调节提供一定理论参考。     

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。     

氮素对花铃期干旱及复水后棉花叶片保护酶活性和内源激素含量的影响

于2005—2006年在南京农业大学卫岗试验站进行盆栽试验, 设置正常灌水(土壤含水量为田间持水量的75%左右)和棉花花铃期土壤短期干旱处理(将正常灌水的棉花自然干旱持续8 d, 以棉株出现萎蔫症状为标准, 之后复水至正常灌水水平), 每个处理再设置3个氮素水平(0、3.73、7.46 g N pot^-1, 分别相当于0、240、480 kg N hm^-2), 研究氮素对花铃期干旱及复水后棉花叶片内源保护酶活性和内源激素含量的影响。结果表明, 花铃期短期干旱显著降低棉花叶片凌晨叶水势。在干旱结束时, 干旱处理棉花叶片可溶性蛋白含量与过氧化氢酶(CAT)活性显著降低、超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)活性提高、丙二醛(MDA)含量增加, 内源脱落酸(ABA)和生长素(IAA)含量升高、细胞分裂素(ZR)和赤霉素(GA)的含量降低, ZR/ABA、IAA/ABA、GA/ABA均降低, 其叶片净光合速率(P_n)亦显著低于正常灌水处理。花铃期土壤干旱下施氮可提高可溶性蛋白含量、SOD与POD活性, 以240 kg N hm^-2最有利于提高棉花叶片P_n, 该处理CAT活性最高, MDA含量最低; ABA含量最低, 而ZR、IAA、GA的含量以及ZR/ABA、IAA/ABA、GA/ABA最高。施氮不足(0 kg N hm^-2)或过量(480 kg N hm^-2)均表现出相反的趋势。到复水后第10天, 干旱处理棉花叶片的内源保护酶活性可迅速恢复到正常灌水水平, 其MDA含量与正常灌水处理的差异较小; 但其ABA含量明显低于正常灌水处理, ZR、IAA、GA含量以及ZR/ABA、IAA/ABA、GA/ABA却显著高于正常灌水处理。并且施氮有利于提高复水后干旱处理棉花叶片的内源保护酶活性, 降低细胞膜脂过氧化程度, 降低ABA含量, 增大ZR、IAA、GA含量以及ZR/ABA、IAA/ABA、GA/ABA, 相比而言, 复水后以480 kg N hm^-2最有利于提高棉花叶片P_n。     

棉花细胞质雄性不育花药败育过程中内源激素的变化

利用酶联免疫检测（ELISA）技术,研究了棉花细胞质雄性不育系、保持系、恢复系和杂种一代花药在造孢细胞增殖期、花粉母细胞减数分裂期、四分体至小孢子释放期、花粉发育期和花粉成熟期内源吲哚乙酸（IAA）、赤霉素（GA₃）、玉米素核苷（ZR）和脱落酸（ABA）含量的动态变化。结果表明,在保持系、恢复系和杂种一代可育花药间内源激素含量差异不明显,但在可育与不育花药间差异显著。在IAA、GA₃和ZR含量上,不育花药低于可育花药,但在ABA含量上,不育花药高于可育花药,这种差异在花粉母细胞减数分裂时期达最大值。根据内源激素的功能推测,不育花药IAA含量过低使花药淀粉积累受阻,GA₃含量不足影响花粉母细胞和绒毡层细胞的膨大,过低的ZR含量使花粉母细胞不能分裂形成四分体,过高的ABA含量促进花粉母细胞退化和死亡。