微胚乳玉米种子发芽机理、种衣剂的研制及其效应研究

摘要

微胚乳玉米是一种新型的超高油玉米种质，具有含油率高、品质优、榨油加工过程简单的特点。由于微胚乳玉米胚乳淀粉退化减少，子粒结构发生改变，造成种子产量低和发芽困难两大难题。本试验使用多个微胚乳玉米基因型，以普通高油115为对照，首次对微胚乳玉米种子的发芽机理进行了研究。根据研究结果，研制了一种可促进微胚乳玉米种子发芽的种衣剂，同时对这种种衣剂的包衣效应进行了研究，为促进微胚乳玉米的大田生产提供依据和可行的方法。所获主要结果如下：
　　 1、所测的4个微胚乳玉米基因型中，有3个基因型具有活力的种子数仅为94％左右，极显著低于高油115(99.7％)。
　　 2、微胚乳玉米与高油115种子室内发芽势之间的差异较小，但高油115室内发芽率、苗高、单株鲜重及田间出苗率、同期出叶数等均显著高于微胚乳玉米。
　　 3、微胚乳玉米百粒重和胚乳重比极显著低于高油115，相应的胚重比显著高于高油115。
　　 4、种皮厚度与皮内相对空间测定结果表明，所测22个微胚乳玉米基因型中，有20个基因型的种皮比高油115的种皮厚，所有所测的22个基因型的皮内相对空间均比高油115大。通径分析结果表明，大的皮内空间的存在是造成微胚乳玉米种子发芽率降低的直接和主要的原因。种皮厚度和皮内相对空间在各微胚乳玉米基因型之间存在广泛的变异。种子发芽过程中，微胚乳玉米种皮有变薄的趋势，而高油115玉米的种皮变化则相反。剥除种皮可显著促进微胚乳玉米种子的发芽，同时可极显著增加种子的发病率。
　　 5、微胚乳玉米种子的可溶性总糖、油脂、蛋白质含量及脂肪酸值均显著高于高油115，氨基酸含量与高油115相当，但淀粉含量极显著低于高油115。微胚乳玉米胚乳中除淀粉含量极显著低于高油115外，其它物质含量均显著高于高油115。但在微胚乳玉米胚中，淀粉、蛋白质及氨基酸含量均比高油115低，含油率及脂肪酸值则显著高于高油115。
　　 6、在种子发芽过程中，微胚乳玉米赤霉素含量高于高油115，IAA含量与高油115相当，ABA含量极显著低于高油115。激素组成更有利于微胚乳玉米种子的发芽。微胚乳玉米的淀粉酶、蛋白酶、脂酶及异柠檬酸裂解酶活性均比高油115高，氨基酸含量、蛋白质含量、油脂含量及脂肪酸值也较高油115高。但高油115的淀粉含量和可溶性总糖含量远远高于微胚乳玉米。
　　 7、种子收获后的晒种方式、长时间贮藏均可影响微胚乳玉米种子的生活力，适当晒种、低温贮藏可显著延缓种子的衰老；浸种和浅播有利于微胚乳玉米种子的发芽；种子播种前用药剂浸种、种子引发等进行特殊处理，可以显著促进种子发芽。
　　 8、所研制的微胚乳玉米专用型种衣剂的成膜剂以复合成膜剂为佳，可以克服单一成膜剂各自所具有的缺点。在本研究中，复合成膜剂以成膜材料ZMJA、ZMJB、ZMJD进行复配，三者重量比为1：2：1时最佳。助剂宜配十二烷基硫酸钠、吐温—20、十二烷基聚氧乙烯醚磷酸酯、苯钾酸钠、乙二醇、正辛醇及番红花红T。宜添加的活性组分包含IBA、6—BA、乙烯利、蔗糖、及各种大量元素和微量元素肥料。农药品种以多菌灵和吡虫啉较合适。包衣比例以种衣剂与种子重量比为1：10为宜。
　　 9、微胚乳玉米专用型种衣剂包衣可显著促进微胚乳玉米种子的室内发芽，提高发芽势、发芽率、苗高、单株鲜重，并可显著降低苗基发病率，但对根系生长没有促进作用。微胚乳玉米种衣剂包衣还可促进种子的大田出苗，提高成苗率，对苗高、苗重及单株出叶数都有显著的促进作用，同时可降低田间死苗。在不利环境条件下，微胚乳玉米种衣剂的促进作用更大。适乐时种衣剂包衣可抑制微胚乳玉米种子的出苗率，但对出苗后幼苗的生长没有抑制作用。
　　 10、微胚乳玉米种衣剂包衣可以提高微胚乳玉米种子发芽时IAA的含量和降低ABA的含量；加快淀粉酶的活化，促进蛋白酶、脂酶的活性，提高可溶性总糖的含量，加快油脂的利用和氨基酸的代谢。同时可提高幼苗叶绿素含量和根系活力。适乐时种衣剂包衣则相反。

目录

文摘

英文文摘

论文说明：List of Abbreviation

声明

1前言

1.1概述

1.2微胚乳玉米研究进展

1.3种子发芽研究进展

1.3.1种子活力

1.3.2种子发芽影响因素

1.3.3种子发芽的调控机理

1.3.4种子发芽的生理生化

1.4种子处理

1.4.1化学物质

1.4.2物理方法

1.4.3种子引发

1.4.4种子包衣

1.5本试验研究的目的、意义和内容

2微胚乳玉米种子发芽机理研究

2.1微胚乳玉米与高油115种子活力及发芽特性比较

2.1.1材料与方法

2.1.2结果与分析

2.1.3讨论

2.2微胚乳玉米与高油115种子结构特征比较

2.2.1材料与方法

2.2.2结果与分析

2.2.3讨论

2.3种子贮藏物质含量及其在发芽过程中的变化

2.3.1材料与方法

2.3.2结果与分析

2.3.3讨论

2.4影响微胚乳玉米种子发芽的外部因素

2.4.1材料与方法

2.4.2结果与分析

2.4.3讨论

2.5特殊处理对微胚乳玉米种子发芽的影响

2.5.1材料与方法

2.5.2结果与分析

2.5.3讨论

3微胚乳玉米种衣剂的研制

3.1材料与方法

3.2结果与分析

3.2.1非活性物质的筛选

3.2.2活性物质的筛选

3.2.3种衣剂配方的确定

3.2.4本产品与其它产品理化性质比较试验

3.2.5种衣剂与玉米种子重量比确定试验

3.3讨论

4种衣剂包衣对微胚乳玉米种子发芽的效应

4.1材料与方法

4.2结果与分析

4.2.1种子包衣对微胚乳玉米种子发芽的影响

4.2.2种子大田出苗变化趋势

4.3讨论

5种衣剂包衣效应的生化机理

5.1材料与方法

5.2结果与分析

5.2.1种子包衣对发芽过程中激素含量变化的影响

5.2.2种子包衣对贮藏物质含量及酶活性变化的影响

5.2.3种子包衣对叶绿素和根系活力的影响

5.3讨论

6全文结论和讨论

6.1全文结论

6.2全文讨论

6.3展望

致谢

参考文献

附录 作者在攻读博士学位期间科研、学术活动、论文发表和专利发明等情况