不同粒型小麦品种籽粒内源激素变化与籽粒灌浆特征的比较

选用2个粒重差异较大的小麦品种济麦20(小粒型)和山农710331(大粒型),对比研究其籽粒发育过程中4种主要内源激素(IAA,GAs,ZR和ABA)的含量变化及籽粒灌浆特征。结果表明,2个品种内源激素含量变化动态趋势基本一致,但品种间内源激素含量存在基因型差异。在籽粒发育过程中,IAA,GAs和ZR含量呈籽粒发育前期高、后期低的趋势,而ABA含量呈“V”型曲线变化。用Logistic方程拟合籽粒灌浆过程可以看出,籽粒灌浆启动时间、灌浆速率以及灌浆持续时间共同决定小麦最终籽粒重的高低。与小粒型品种济麦20相比,大粒型品种山农710331籽粒发育初期较高的ZR含量使其籽粒灌浆启动时间早;在整个籽粒发育过程中较高的GAs,ZR和ABA含量与较高的籽粒灌浆速率相联系;籽粒发育后期较高的ZR含量及相对较低的ABA增幅,可能是其籽粒灌浆持续时间较长的一个重要原因。     

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。     

花后低温对水稻籽粒灌浆与内源激素含量的影响

以籼粳杂交稻甬优538、甬优17和籼稻中浙优1号、粳稻浙粳88为材料,设置灌浆期不同时段低温处理,分析籽粒灌浆过程中内源激素含量的动态变化及其差异。结果表明,花后不同时段低温对籽粒灌浆的影响表现为前期>中期>后期,而中、后期与对照差异不大,且低温对甬优17、中浙优1号籽粒灌浆的影响大于对甬优538和浙粳88。花后前期低温显著降低甬优17号籽粒灌浆,延长灌浆时间,而甬优538与对照差异不明显。花后不同温度处理下供试品种内源激素含量变化存在一定差异,其变化与品种灌浆动态保持一致。花后前、中期低温明显降低甬优17号籽粒中IAA、ZR含量,显著增加GA3、ABA含量;而对甬优538显著下降GA3含量和略增加IAA、ZR含量,这可能是籽粒正常灌浆的主要原因。生产中可通过适宜的激素调控措施来提高水稻籽粒低温灌浆。     

外源IAA、GA3和ABA影响不同穗型小麦分蘖发生的机制

以山农15和山农8355为材料,研究外源生长素(IAA)、赤霉素(GA₃)、脱落酸(ABA)对小麦分蘖发生的影响及其作用方式。结果显示,外源IAA和GA₃可抑制分蘖的发生,而外源ABA则仅减缓了分蘖发生速率。进一步分析外源激素对分蘖芽生长动态及分蘖节中内源激素变化的影响,发现外源IAA和GA₃完全抑制分蘖芽的生长,而外源ABA明显减缓了分蘖芽的生长速率。外源IAA提高分蘖节中IAA含量和IAA/ZT比,抑制ZT含量的提高;外源GA₃提高分蘖节中IAA含量、IAA/ZT比和ABA/ZT比,抑制ZT含量的提高;外源ABA提高分蘖节中ABA/ZT比,减缓了ZT含量的升高速率。相关性分析显示,分蘖芽的生长与ZT呈显著正相关,与IAA、IAA/ZT比和ABA/ZT比呈显著负相关,与GA₃和ABA呈不显著的负相关。试验结果表明,IAA和ZT在小麦分蘖发生过程中起关键作用,外源激素主要通过影响内源IAA、ZT含量以及IAA/ZT比和ABA/ZT比来影响分蘖芽的生长,进而调控小麦分蘖的发生。     

花后高温、弱光及其双重胁迫对小麦籽粒内源激素含量与增重进程的影响

在田间试验条件下研究了花后不同时期高温、弱光和温光双重胁迫对小麦籽粒内源激素含量与增重进程的影响。结果表明,灌浆中期温光双重胁迫处理对小麦粒重的影响最为显著,不同时期3种处理后,单粒重的降低主要是缓增期灌浆速率和平均灌浆速率显著降低所致,而灌浆持续期对其影响较小。灌浆进程中籽粒GA₃含量的降低或ABA含量的升高可能是导致平均与最大灌浆速率以及渐增期、快增期和缓增期灌浆速率变化的生理原因。对籽粒各内源激素变化速率之间及其与籽粒平均灌浆速率的相关分析表明,对籽粒灌浆速率的调节作用GA₃主要体现在灌浆前期（开花后7~12 d）和后期（开花后19~28 d）;而ABA主要是在灌浆中期（开花后12~19 d）,且籽粒平均灌浆速率与ABA之间的关系要比其与GA₃的关系相对密切。整个籽粒灌浆过程,ZR和IAA含量变化与籽粒平均灌浆速率的相关性均不显著。     

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。     

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。     

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。     

干旱对棉花主茎叶片内源激素含量与平衡的影响

以鲁棉研28为试验材料,设置了干旱(土壤相对含水量RWC60%)和对照(RWC同常规棉田)2种处理,采用酶联免疫吸附法测定棉花主茎叶内源激素的含量。结果表明,2种处理下ZR含量变化呈单峰曲线,干旱出现的峰值极显著高于对照,但晚于对照;干旱处理下GA3含量出现2次峰值,说明较早进入生殖生长期;IAA含量的变化趋势差异不明显,干旱使中期叶片IAA含量显著提高;干旱处理下ABA含量前期出现一较高峰值,中后期缓慢上升,促进早衰。另外,干旱也改变了棉花主茎叶片ZR/ABA、GA3/ABA、IAA/ABA和(ZR+GA3)/ABA的动态平衡。干旱使ZR在功能期发挥作用的时间延长;GA3/ABA在激素平衡互作中关系密切;干旱处理下IAA/ABA前期较低,中后期升高,说明水分缺乏并不影响IAA和ABA在棉花生育后期发挥重要生理作用。     

设施杏扣棚升温后枝条内源激素的变化

以6￣7年生的设施杏(金太阳和凯特)为试材,研究了从扣棚升温至开花前枝条内源激素含量的变化。结果表明:ABA和ZR呈“升-降-升”的趋势;GA3变化较为复杂,IAA前期含量低且变化缓慢,后期含量急剧升高;四种内源激素中,ABA含量最高,IAA最少;ZR/ABA在升温后16d开始升高,而(IAA GA3 ZR)/ABA的升高,金太阳比凯特提前5d。     

土壤水分与氮素对水稻地上器官脱落酸和细胞分裂素含量的影响

在盆栽和土培池条件下,研究了结实期轻度土壤水分胁迫与氮素营养对水稻地上部脱落酸和细胞分裂素含量及籽粒灌浆的影响。轻度土壤水分胁迫提高了籽粒的灌浆速率,缩短了灌浆期。在高氮（HN）水平下,轻度土壤水分胁迫处理使结实率、粒重和产量较正常灌溉条件下提高。土壤水分胁迫降低了稻株中的玉米素（Z）＋玉米素核苷（ZR）含量,显著增加了稻株中特别是籽粒中脱落酸（ABA）含量。籽粒灌浆速率与籽粒ABA含量极显著正相关,而与籽粒中Z+ZR含量的相关不显著。灌浆前期（花后9～13 d）对在HN和正常灌水下生长的稻株喷施ABA,显著提高了籽粒中蔗糖合成酶、淀粉合成酶、淀粉分枝酶、可溶性酸性转化酶和腺苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶的活性,增加了粒重。喷施氟草酮(ABA合成抑制剂)的结果与喷施ABA相反。表明轻度土壤水分胁迫促进籽粒灌浆,ABA起重要的调控作用。     

水稻根和籽粒细胞分裂素和脱落酸浓度与籽粒灌浆及蒸煮品质的关系

以10个不同基因型水稻品种和杂交稻组合为材料，分析了结实期水稻根系和籽粒细胞分裂素和脱落酸（ABA）浓度的变化及其与籽粒灌浆速率和稻米蒸煮品质的关系。结果表明，灌浆早期(花后0～12 d)根和籽粒玉米素＋玉米素核苷（Z＋ZR）浓度以及灌浆中期（花后13～26 d）根和籽粒ABA浓度与籽粒起始生长势、平均灌浆速率、最大灌浆速率、糙米重呈显著或极显著正相关（r＝0.726* ~ 0.984**），与活跃灌浆期呈显著或极显著负相关(r＝－0.749* ~ －0.834**)。灌浆中、后期（花后27~40 d）根和籽粒Z＋ZR浓度与活跃灌浆期呈显著或极显著正相关(r＝0.689* ~ 0.932**)，但灌浆后期Z＋ZR浓度与灌浆速率呈极显著负相关(r＝－0.826** ~ －0.927**)。灌浆中期和后期根和籽粒Z＋ZR浓度与胶稠度及碱化值呈显著或极显著正相关（r＝0.722* ~ 0.896**），与直链淀粉含量呈显著或极显著负相关（r＝－0.633* ~－0.778**）。灌浆中期根和籽粒ABA浓度与胶稠度及碱化值呈极显著负相关（r＝－0.883** ~ －0.913**），与直链淀粉含量呈显著或极显著正相关（r＝0.803** ~ 0.871**）。不同灌浆期ZR或ABA处理对籽粒灌浆、稻米胶稠度和直链淀粉含量的影响，与内源激素同灌浆特征参数和稻米蒸煮品质指标的关系基本吻合。表明根和籽粒细胞分裂素和ABA对籽粒灌浆和稻米蒸煮品质起调控作用，其调控的正、负效应取决于灌浆的时期。     

穗期高温对玉米子粒灌浆生理及产量的影响

为揭示玉米穗期高温胁迫对子粒灌浆生理及产量的影响,以耐热型玉米品种郑单958和热敏感型玉米品种先玉335为试验材料,研究了第9片叶完全展开至抽雄期高温对玉米子粒灌浆特性、淀粉合成酶活性、激素含量和产量的影响。结果表明,穗期高温处理,郑单958和先玉335的产量分别比对照降低了11.14%和25.40%;2个品种的粒重和灌浆前期的灌浆速率降低,到达最大灌浆速率的时间延迟,灌浆速率最大时的生长量减小,活跃灌浆期延长;灌浆前期子粒淀粉合成酶活性降低;高温对先玉335的影响明显高于对郑单958。高温处理后,2个品种子粒中的生长素、玉米素核苷和赤霉素含量变化趋势一致,均表现为灌浆初期降低,灌浆后期升高,脱落酸含量表现则相反。     

不同熟期夏玉米品种籽粒灌浆脱水特性和激素含量变化

本文旨在研究不同熟期夏玉米品种籽粒灌浆与脱水特性和内源激素含量与平衡的变化,以期为黄淮海夏玉米机械化收获籽粒和高产高效品种筛选提供理论依据。以早熟玉米品种登海518(DH518)、衡早8号(HZ8)和晚熟玉米品种郑单958(ZD958)、登海605(DH605)为试验材料,研究玉米籽粒形成过程中干物质积累、水分含量及内源激素含量变化。结果表明,早熟品种较晚熟品种灌浆期短,籽粒开始脱水早,脱水速率高,生理成熟期粒重低,产量低,但早熟品种中DH518的产量显著高于HZ8。不同熟期玉米品种籽粒内源激素含量及其变化模式不同,但同一激素含量随籽粒发育的变化趋势一致。两早熟品种籽粒的ABA含量高于两晚熟品种,尤其表现在灌浆中后期。各品种籽粒灌浆、脱水速率均与内源激素含量有关,两早熟品种的籽粒脱水速率与玉米素核苷(ZR)含量呈显著正相关。     

The Involvement of Cytokinin and Abscisic Acid Levels in Roots in the Regulation of Photosynthesis Function in Flag Leaves during Grain Filling in Super High-yielding Rice (Oryza sativa)

A few rice cultivars with super high‐yielding potential have successfully been released. However, little is known about the physiological mechanisms underlying the formation of super high yield in rice. Here, we report changes of cytokinin (zeatin + zeatin riboside, ZR) and abscisic acid (ABA) contents in roots and leaves during grain filling and their relation to declining photosynthesis function of leaves in super high‐yielding rice cv. Xieyou 9308 and standard rice cv. Shanyou 63, as a control. ZR contents in roots and leaves decreased in a time‐dependent manner, while their ABA contents were relatively stable at earlier grain filling stage and rapidly increased at later grain filling stage in both cultivars. A rapid decrease in ZR content and a rapid increase in ABA content were observed earlier in roots than in leaves for both cultivars. Declining instantaneous photosynthesis rate (IAPS) of leaves in both cultivars coincided with decreasing ZR contents and increasing ABA contents in both roots and leaves. Leaves with 6‐benzyl aminopurine (6‐BA) treatment exhibited increased IAPS and extended active photosynthesis duration (APD), and the result was reversed in leaves with ABA treatment. A rapid decrease in ZR contents and a rapid increase in ABA contents of roots and leaves in Xieyou 9308 obviously lagged behind those in Shanyou 63. These results suggest that decreased ZR content and increased ABA content in roots cause the decline of photosynthetic function during grain filling stage. The highly efficient photosynthetic function of Xieyou 9308 is due to the delayed change of ZR and ABA contents in its roots.     

外源ABA和6-BA对不同持绿型小麦籽粒灌浆进程及蛋白质含量影响

本文旨在揭示持绿型小麦品种的灌浆特性和籽粒蛋白质含量对外源激素的响应,认识植物激素调控籽粒灌浆和蛋白质合成的作用机制。自盛花期开始,连续4 d喷施10 mg L^-1脱落酸(ABA)和6-苄基腺嘌呤(6-BA),持绿型品种汶农6号的灌浆期(t₃)、活跃生长期(D)、平均灌浆速率(G_mean)、最大灌浆速率(G_max)、千粒重(TGW)和产量(GY)均大于非持绿型济麦20,且强势粒的各项灌浆参数均大于弱势粒。喷施两种外源激素显著提高两品种的G_mean、G_max、TGW和GY,对t₃和D的影响存在粒位及品种效应。喷施ABA和6-BA均显著提高花后35 d的籽粒蛋白质含量,显著提高汶农6号强、弱势粒的麦谷蛋白含量,但济麦20强、弱势粒的麦谷蛋白含量显著降低。喷施ABA后,汶农6号强势粒花后7~21 d的玉米素核苷(ZR)含量显著升高;喷施6-BA后,济麦20弱势粒花后14~35 d的ZR含量显著升高,而汶农6号强势粒7~21 d的赤霉素(GA₃)含量显著降低,弱势粒花后7~28 d的GA₃含量显著提高。喷施外源ABA和6-BA显著提高两品种强势粒花后7~21 d的生长素(IAA)和ABA含量。ABA和6-BA处理显著提高花后7~21 d谷氨酰胺合成酶(GS)活性。可见,喷施外源ABA和6-BA使小麦内源激素水平变化,促进籽粒灌浆,增加粒重和产量,提高籽粒GS活性和蛋白质含量,改变蛋白质组分。     

密穗型水稻品种的籽粒灌浆特性研究

应用Richards方程对密穗型和散穗型水稻品种的籽粒灌浆过程进行拟合,研究了两类水稻品种的灌浆特性.密穗型品种灌浆时不同粒位的养分竞争作用较强, 弱势粒的灌浆过程受强、中势粒的抑制作用较强,特别是灌浆前期,从而导致穗内不同粒位间灌浆速率和持续时间有较大的差异,使强、弱势粒灌浆过程呈明显的异步性,在灌浆特性上表现为