外源激素IAA对不同玉米自交系耐深播特性的影响

以玉米耐深播自交系 N192和深播敏感自交系 178为试材,在 3 cm和 15 cm播深条件下,施加 2.0 mg/L的外源生长素(IAA)进行处理,研究外源 IAA对不同耐深播玉米自交系中胚轴生长特性的影响。结果表明,施加外源 IAA后,两个自交系的中胚轴、胚芽鞘及中胚轴和胚芽鞘之和均有所增加,中胚轴内过氧化物歧化酶活性(POD)、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)活性及木质素含量均呈上升趋势,且施加外源 IAA的玉米自交系中胚轴组织细胞明显伸长,说明施加外源 IAA可有效缓解深播对玉米幼苗的胁迫损伤。相关性分析和主成分分析得出,玉米自交系幼苗深播性鉴定评价指标中胚轴长、中胚轴和胚芽鞘之和、 POD、 SOD、 CAT酶活性及木质素含量是主要评价指标,胚芽鞘长、胚芽鞘重、苗长可作为 2级评价指标,根重可作为 3级评价指标。     

低磷胁迫下不同基因型玉米内源激素的动态变化

用高效液相色谱法测定在低磷胁迫下不同基因型玉米生育进程中叶片和根系内源激素含量的动态变化。结果表明,不同基因型玉米叶片和根系内源激素含量除ABA含量为磷低效自交系>磷高效自交系>F₁外,ZT、GA₃和IAA含量均为F₁>磷高效自交系>磷低效自交系。低磷胁迫下,除ZT含量较正常供磷水平减少外,GA₃、IAA和ABA含量均较正常供磷水平增加。ZT和ABA的变幅表现为磷低效自交系大于磷高效自交系和F₁,GA₃和IAA的变幅表现为磷高效自交系和F₁大于磷低效自交系。此外,低磷胁迫下磷高效自交系与磷低效自交系间同一内源激素最值出现时期不同。说明低磷胁迫下不同磷利用效率自交系内源激素表现出规律性变化,因此可将内源激素作为鉴定和选育玉米磷高效基因型的参考指标。     

外源赤霉素对棉铃发育过程中内源激素及铃重的调节

 大田试验条件下,系统测定了外源赤霉素（GA₃）对棉铃发育过程中细胞分裂素（ZR+iPA）、吲哚乙酸（IAA）、脱落酸（ABA）及棉铃发育的影响。结果表明：GA₃处理幼铃提高了棉铃发育过程中iPA的积累,显著增加了棉铃发育中期IAA含量,提高棉铃发育后期铃壳中ABA含量。同时,GA₃处理后铃壳和子棉的鲜重均高于对照。     

不同玉米品种及其亲本耐深播特性分析

以10份玉米杂交种及对应的19份父母本为材料,在播深5、10和15 cm条件下,对出苗率、苗长、根长、中胚轴长、芽鞘长、苗重、根重和中胚轴重等指标进行变异分析以及杂交种与其父母本出苗率的相关分析。在播深15 cm条件下,通过指标筛选出辽单588、辽单1211、辽单565和辽单575等4个玉米杂交种为耐深播品种;辽3313、辽6049、XL21、辽7980和辽2386为耐深播玉米自交系。在玉米杂交种和自交系中,中胚轴长和根长与田间出苗率均达到显著相关,说明中胚轴长和根长在玉米深播后对出苗起到关键性作用。     

GA3和UCZ浸种对不同播深处理甜玉米自交系中胚轴伸长的影响

利用GA₃和UCZ浸种处理对不同双隐性甜玉米自交系中胚轴长度、根长等表型特性和生理指标进行分析,并对与出苗率相关性状进行灰色关联分析,对不同品种耐深播特性进行综合评价。结果表明,不同品种中胚轴长度随播种深度增加存在极显著差异,耐深播自交系更利于幼苗的顶土出苗。不同浓度GA₃处理的自交系SY-12和SY-19与未经过GA₃处理的两个自交系相比,随播深增加两个自交系的中胚轴长度比对照组存在极显著差异,根长与中胚轴长度具有相似的变化趋势。10 cm深播条件下,两个自交系的GA₃含量明显增加,与2 cm播深相比呈极显著差异。内源GA₃含量的变化与外源GA₃对中胚轴长度的影响一致,表明中胚轴伸长与内源GA₃水平密切相关。通过灰色关联度分析可知中胚轴长与出苗率的关联度最大。经过筛选,SY-12表现出耐深播的特性,为甜玉米抗旱、耐深播新品种的选育提供理论依据。     

氮肥后移对春玉米子粒灌浆特性及内源激素的影响

以陕科9号为材料,2019～2020年在陕西榆林灌溉区进行大田试验,在总施氮量相同、基肥和大喇叭口期追肥分别占总施氮量20%和40%条件下,设置4个施氮处理,传统施氮(拔节肥40%,N1)、氮肥后移10%(拔节肥30%+花粒肥10%,N2)、氮肥后移20%(拔节肥20%+花粒肥20%,N3)和氮肥后移30%(拔节肥10%+花粒肥30%,N4),分析各处理子粒灌浆特性、内源激素含量和产量构成。结果表明,氮肥后移各处理2年玉米产量均显著高于传统施肥,N3处理产量最高。氮肥后移增加子粒灌浆速率最大时生长量(W_max)、最大灌浆速率(G_max),延长子粒灌浆活跃期;氮肥后移过量(N4),子粒灌浆参数受到不良影响。同时,N3处理子粒生长素(IAA)含量达到峰值时均较N1处理显著增加51.7%,玉米素(ZR)含量显著增加16.7%,赤霉素(GA₃)含量显著增加28.9%,脱落酸(ABA)含量显著降低18.2%。在陕西灌溉春玉米区,总施氮量270 kg/hm²时,拔节期追肥54 kg/hm²、大喇叭口期追肥108 kg/hm²、花后7 d追肥54kg/hm²为该区玉米高产的优化施氮制度。     

滴灌春小麦根系形态特征及内源激素含量对花期干旱及复水的响应

为探明北疆地区不同抗旱性滴灌春小麦品种根系形态及内源激素在开花期干旱后复水过程中的变化特征及其与生物量的关系,以春小麦耐旱性强品种新春6号和耐旱性弱品种新春22号为材料,在土柱栽培下设置常规灌溉（CK）、开花期轻度干旱和中度干旱3种水分条件,分析了干旱胁迫后复水条件下不同耐旱性小麦品种根系形态特征、渗透调节物质及内源激素和生物量的差异。结果表明,两个品种的根长密度（RLD）、根体积密度（RVD）、根表面积密度（RSAD）、可溶性糖（SS）含量、脯氨酸（Pro）含量、生长素（IAA）含量、赤霉素（GA₃）含量、玉米素（ZT）含量、地上部干物质积累量（SDM）以及产量均在干旱复水后随时间呈先增后降趋势,以轻度干旱后复水条件下表现最佳。两个品种比较,在轻度干旱后复水条件下新春6号的RLD、RVD、RSAD、SS含量、Pro含量、IAA含量、GA₃含量、ZT含量、ABA含量、SDM及产量较新春22号平均高出3.38%、4.30%、4.29%、21.84%、10.81%、5.99%、10.02%、16.05%、3.13%、6.86%和3.47%。经相关分析,两个品种于各处理下的RLD、RVD、RSAD、SS含量、Pro含量与IAA含量、GA₃含量和ZT含量间均呈显著正相关,与ABA含量呈显著负相关。综上所述,较优的根系生长及生理代谢是春小麦具有较高抗旱性的原因;轻度干旱后复水可调节滴灌春小麦根系渗透调节物质和内源激素含量变化,进而优化根系形态,促进干物质向穗部转运及产量形成,可作为新疆滴灌春小麦灌溉模式。     

低钾胁迫下玉米逆境反应机制初探

采用低钾和正常供钾的液培方式,研究耐低钾玉米自交系Y₈对低钾胁迫的适应性生理生化反应机制。结果表明：与不耐低钾玉米自交系J₁₃相比,低钾胁迫下耐低钾玉米自交系Y₈的SOD活性降低,CAT活性增加,Pro含量增加,MDA含量明显减少,POD活性和AsA含量基本稳定。     

玉米中胚轴长度与内源激素关系的研究

选用5个春播玉米品种,分别在26℃光照和黑暗条件下培养,测定中胚轴长度以及内源激素含量。结果显示,光照对玉米中胚轴长度有明显的抑制作用,是明显的光控调节途径。黑暗条件下5个品种玉米中胚轴长度随幼苗生长而伸长。中胚轴内源激素是调控其长度的重要物质。其中内源激素生长素（IAA）呈极显著正相关,认为IAA起主要促进作用。其中SN40×Mo17变化最显著,开始时IAA含量少、脱落酸（ABA）抑制中胚轴生长,但随着幼苗生长,IAA含量增多,促进其伸长。     

CO2浓度升高对玉米叶片光合生理特性的影响

以沈糯3号为研究材料,利用开顶式气室(OTCs)法研究了二氧化碳(CO₂)浓度升高处理下,玉米叶片叶绿素含量、光合生理特性及其子粒产量的变化,揭示CO₂浓度升高对玉米光合生理特性及子粒产量的影响机理。结果表明,在整个生育期内,与对照相比,高浓度CO₂处理下,玉米叶片叶绿素a、叶绿素b及叶绿素(a+b)的含量增加,而叶绿素a/b的值则先升高后降低;在整个处理期间,净光合速率均高于对照(p>0.05),升高幅度为12.6%～71.1%,气孔导度低于对照(p>0.05),其降低幅度为2.9%～18.8%。处理至抽雄期和灌浆期,胞间CO₂浓度分别增加152%和161%,均极显著高于对照(p<0.01);蒸腾速率的变化较小。高浓度CO₂处理下,玉米穗粒数和穗粒重均明显高于对照(p<0.05)。CO₂浓度升高在一定程度上促进了玉米的光合作用,从而使玉米子粒产量增加。     

玉米光温敏无雄穗系植株多种植物激素含量的动态变化

以玉米光温敏无雄穗系I17及其正常系N17植株为试验材料,在春季和秋季种植条件下分别测定叶片与雄穗中生长素(IAA)、脱落酸(ABA)、赤霉素(GA3)和玉米素(ZT)的含量,研究植物激素对玉米光温敏无雄穗系植株雄穗发生及其育性的影响。结果表明,春季种植的无雄穗系I17与正常系N17的叶片和雄穗中IAA、GA3、ZT和ABA含量没有明显差异;秋季种植的无雄穗系I17叶片中IAA、GA3和ZT含量在苗期、抽雄期及花粒期均显著低于正常系N17,ABA含量显著高于N17。在植物激素平衡方面,秋季种植的无雄穗系I17叶片中IAA/ABA、GA3/ABA及ZT/ABA的比值均显著低于正常系N17的相应值。IAA、GA3和ZT的严重亏损与ABA的过量积累是引起玉米无雄穗的重要原因之一。     

低温胁迫对稻茬小麦根系抗氧化酶活性及内源激素含量的影响

为探索低温对小麦根系的伤害机理,在分蘖期和拔节期模拟低温,研究低温胁迫对稻茬不同小麦品种(烟农19,抗寒性较强;郑麦9023,抗寒性较差)根系抗氧化酶活性及内源激素含量的影响。结果表明,低温胁迫对小麦根系中抗氧化酶活性和内源激素含量的影响均达到显著水平(P0.05)。2个小麦品种受到低温胁迫后,根系中超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性均显著增强,丙二醛含量(MDA)显著下降,且拔节期低温处理小麦的抗氧化酶活性增强幅度更大,MDA含量下降幅度更小。抗寒性较强的小麦品种(烟农19)根系中脱落酸(ABA)、赤霉素(GA3)和生长素(IAA)含量在低温胁迫后均表现为上升趋势。抗寒性较差的品种(郑麦9023)根系中GA3含量在低温胁迫后增加;ABA含量在低温胁迫后下降;IAA含量在分蘖期低温胁迫后表现为增加,拔节期表现为下降。以上结果表明,分蘖期和拔节期遭受低温后,不同品种稻茬小麦根系中抗氧化酶活性及激素含量受影响的程度不同,抗寒性差的品种根系受低温影响较大,且以拔节期影响更为严重。     

灌浆期低温对离体玉米子粒灌浆过程及内源激素的影响

以郑单958为材料,采用子粒离体培养方法,研究灌浆期低温对玉米强、弱势粒灌浆特性及内源激素的影响。研究表明,灌浆期低温分别减缓强、弱势粒平均灌浆速率15%、23%,延长灌浆时间约8 d,最终粒重分别降低3%、9%。低温处理下,GA_3、IAA、ZR含量与灌浆速率显著相关;受低温影响,强、弱势粒的激素含量变化趋势相近,与常温相比,子粒GA_3含量先增加后减少,IAA、ZR含量低于对照,且对弱势粒的影响大于强势粒。低温对内源激素含量的影响是导致灌浆速率降低的主要原因之一。     

Effects of combinational treatment with ethephon and gibberellic acid on rice seedling growth and carbohydrate mobilization in seeds under flooded conditions

ABSTRACT

Early seedling growth, including seedling emergence and vigor, is crucial in direct seeded rice. In this study, we examined the effects of gibberellic acid (GA₃) and ethephon (ET) on the early growth of direct seeded rice, and on α-amylase activity and soluble sugar content in the seeds. Rice seeds were treated with water (control), ET, GA₃, or ET+ GA₃ and were allowed to grow for 21 days. The results showed that ET and GA₃ synergistically improved the lengths of mesocotyl, coleoptile, mesocotyl+ coleoptile, and first leaf. Moderate synergistic effects of ET and GA₃ were detected in the second and third leaves. ET+ GA₃ treatment induced higher α-amylase activities during early post-germination growth, which is consistent with the longer coleoptile, mesocotyl, mesocotyl+ coleoptile, and first leaf. In addition, ET+ GA₃ induced higher α-amylase activity in the seeds, and consequently, higher sucrose and glucose concentrations than other treatments. These results partially explain the regulatory mechanism underlying the synergistic interaction of ET and GA₃ on rice seedling growth in terms of starch and sugar metabolism in the seeds, and this knowledge is expected to facilitate the practical use of ET and GA₃ in direct seeded rice systems.     

结实期高温胁迫对糯玉米子粒发育和内源激素含量的影响

利用人工智能温室研究结实期高温胁迫(35℃)对糯玉米子粒发育和内源激素含量的影响。结果表明,结实期高温胁迫降低子粒鲜重和干重,高温胁迫下较低的含水率表明子粒灌浆进程加快。高温胁迫加快果皮中淀粉体的降解速度,胚乳细胞中淀粉体充实提前,淀粉积累加速,但持续积累时间缩短,成熟期淀粉含量低于常温处理。与常温相比,高温胁迫增加子粒中ABA和GA_3含量,IAA、CTK和Z含量前期增加,后期降低。内源激素含量的变化可部分解释高温胁迫下淀粉积累提前但持续时间缩短的原因。     

玉米杂交种郑单958及其双亲自交系耐盐碱性分析

以玉米杂交种郑单958及其双亲自交系为材料,在4个浓度水平的Na2CO3溶液(12.5、25、37.5、50 mmol/L)和4个浓度水平的NaCl溶液(50、100、150、200 mmol/L)胁迫下,利用沙培法进行种子萌发和幼苗胁迫试验,分别测定发芽率、相对电导率等生理指标及脯氨酸(Pro)含量、超氧化物歧化酶(SOD)活性、丙二醛(MDA)含量等生化指标,比较杂交种与双亲自交系之间的耐盐碱差异。结果表明：郑单958及双亲自交系耐盐碱筛选最宜浓度为25 mmol/L Na₂CO₃和100 mmol/L NaCl溶液,且Na₂CO₃对于质膜透性的伤害程度大于NaCl;玉米耐盐碱筛选适宜生化指标为SOD活性、MDA含量以及Pro含量,其中Pro含量是玉米耐盐碱筛选的重要指标,其含量随Na₂CO₃浓度的升高显著提高;郑单958杂交种的耐盐碱性优于自交系。     

Effects of plant growth regulator treatments on stem vascular tissue development in linseed (Linum usitatissimum L.)

Linseed (Linum usitatissimum L.) is a widely grown source of industrial and edible oil. Other varieties of the same species (flax) are cultivated for the long, strong bast fibres of their stems. The bast fibres of linseed generally go unused, although there is growing interest in developing linseed into a dual-purpose flax from which both seed and fibre could be utilized. Towards this objective, an improved understanding is required of the role of plant growth regulators in stem and fibre development in linseed. We have tested the effects of applying varying combinations of gibberellic acid (GA₃), the auxin indole-3-acetic acid, and a GA biosynthesis inhibitor (paclobutrazol) to an elite linseed variety (CDC Bethune). Results showed that GA stimulated stem elongation, stem expansion and the proliferation, expansion, elongation and cell wall thickening of xylem fibres. The impact of GA on phloem tissues was less apparent, although GA had a positive effect on the number of bast fibres observed in stem transverse section, and GA₃ application in combination with IAA increased the thickness of bast fibre secondary walls nearly two-fold. Other than the bast fibre cell walls, IAA treatments (alone or in combination with GA₃) did not affect most aspects of linseed stem development, suggesting that the observed effects of GA were not mediated by cross-talk with IAA. The relationships defined here between GA, stem architecture, and bast fibre properties in linseed provide a useful framework for manipulation of fibre properties through breeding, biotechnology, and field treatments.