植物生长调节剂S3307和DTA-6对大豆荚的生理代谢及GmAC的影响

【目的】荚是为大豆籽粒发育过程中提供同化物的暂存源器官。大豆荚脱落率高是制约大豆生产的重要因素之一,为进一步探讨化学控制技术提高大豆产量的内在机制,通过研究叶面喷施2种调节剂对大豆荚生理代谢及离区脱落纤维素酶基因（GmAC）表达的影响,为大豆高产、优质、高效栽培提供理论依据。【方法】以大豆品种抗线6号（Glycine max）为材料,在R1期叶面喷施60 mg·L^-1促进型调节剂2-N,N-二乙氨基乙基己酸酯（DTA-6）和50 mg·L^-1延缓型调节剂烯效唑（S3307）,以喷施清水为空白对照,于喷药后35、42、49和56 d选取处理和对照中的大豆豆荚,测定荚中可溶性糖、蔗糖、淀粉、丙二醛（MDA）、过氧化物酶（POD）、脱落纤维素酶（AC）等生理指标。喷药后第5天用剪刀剥取同一处理大豆荚基部与茎相连离层区组织,采用RT-PCR方法测定脱落纤维素酶基因（GmAC）的表达量。【结果】除喷DTA-6后35 d处理的可溶性糖含量高于对照外,其余取样时期DTA-6和S3307处理均显著降低了荚中可溶性糖含量。在喷药后35-49 d,DTA-6和S3307处理荚皮中蔗糖含量低于对照,而在喷药后56 d高于对照。除喷S3307后42 d处理的淀粉含量低于对照外,其余时期DTA-6和S3307处理均增加了荚皮中淀粉含量。在喷药后35、49和56 d DTA-6和S3307处理降低了荚皮中MDA含量。在喷药后35、42和56 d DTA-6和S3307处理提高了荚皮中POD活性。S3307处理在喷药后35、49和56 d降低了荚皮中AC活性,DTA-6处理在喷药后42-49 d降低了荚皮中AC活性。DTA-6处理下调了大豆离区GmAC的表达量,而S3307处理大豆离区GmAC的表达量上调。DTA-6和S3307处理均有效地改善了大豆单株荚数、荚粒数、百粒重等产量性状,2012年和2013年产量分别比对照高6.23%、1.41%和4.83%、5.30%。【结论】DTA-6和S3307处理有利于大豆荚皮中同化物的转运和积累,提高保护酶活性,减少膜脂质过氧化产物,降低了荚脱落关键酶活性,2种处理均有利于大豆荚的建成,并最终提高了大豆产量,其中,以DTA-6处理大豆离区GmAC的表达量下调,DTA-6处理调控效果较好。     

大豆氮代谢酶作用机理及锰水平对其影响研究进展

锰是植物生长所必需的微量元素,对作物的生长发育、产量和品质都有明显影响,其在植物氮代谢中所起的关键作用是产生这些影响的生理学原因之一。前人对这一领域的研究有些获得了长足进展,但也存在诸多空白。本文对锰对大豆氮代谢过程中主要相关酶（硝酸还原酶NR、谷氨酰胺合成酶GS、谷氨酸脱氢酶GDH）的作用机理及锰水平对其活性影响的最新研究进展进行了综述。