玉米籽粒发育与籽粒小穗柄卸载关系的研究

摘要

试验于2006-2007年在河北农业大学教学科研基地进行。采用品种为玉米杂交种郑单958。通过田间试验与室内研究相结合，系统研究了玉米籽粒发育与籽粒小穗柄同化物卸载的关系。比较测定了果穗不同部位籽粒形态及生理生化指标的变化动态，并采用先进的“种子杯”技术研究了同化物在玉米籽粒小穗柄的卸载情况。主要研究结果如下: 1、随着籽粒的发育，无论是籽粒体积、干重、鲜重还是籽粒的长度，上部和中部的变化趋势基本相同，都呈现“慢-快-慢”的趋势，中部籽粒的发育状况均优于上部籽粒。 2、通过比较上部和中部籽粒中可溶性糖和淀粉含量的变化可以看出，在吐丝后16d内，中部籽粒的可溶性糖的含量要高于上部，而淀粉含量差异却不显著，早期较高的可溶性糖含量为籽粒的建成提供了物质基础；吐丝16d以后，中部籽粒可溶性糖的含量要低于上部籽粒，而淀粉含量则反之，说明在籽粒快速灌浆期可溶性糖向淀粉合成方向发展。穗轴中可溶性糖含量和淀粉的含量均呈逐渐上升趋势，中部穗轴中可溶性糖的含量与上部基本相同，而淀粉含量高于上部，因此中部籽粒的“源”供应优于上部。 3、通过比较籽粒和小穗柄中α-淀粉酶和可溶性酸性蔗糖转化酶(SAI)的活性表明，籽粒和小穗柄中α-淀粉酶活性均呈单峰变化趋势，籽粒发育早期α-淀粉酶活性较高，可以促使淀粉转化，为籽粒的早期的发育提供营养物质；籽粒发育中期为快速灌浆期，淀粉酶活性较低，利于淀粉的积累。上部籽粒的淀粉酶活性要明显高于中部，影响了上部籽粒淀粉的累积。对籽粒中SAI的活性测定表明，中部籽粒SAI活性优于上部，说明中部籽粒的库活性较强，利于灌浆。对不同部位籽粒小穗柄中SAI活性测定表明，中部小穗柄的SAI活性高于上部，说明中部小穗柄的卸载能力优于上部。 4、通过比较籽粒发育早期的形态和生化物质的日增长量表明:籽粒鲜重的日增长量呈上升趋势，中部优于上部；体积的日增长量呈单峰曲线，中部峰值明显高于上部，且推迟4d出现峰值；干重的日增长量是先迅速升高，吐丝后16d开始保持一个相对较高的水平，中部优于上部。中部籽粒可溶性糖的日增长量呈现先升高后降低的趋势，吐丝后12d出现峰值，上部籽粒可溶性糖的日增长量不明显。籽粒中淀粉的日增长量呈单峰变化，中部籽粒的日增长量明显高于上部籽粒。 5、采用“种子杯”技术研究表明，中部粒位籽粒的小穗柄的卸载能力明显优于上部。说明在没有库强拉力下中部籽粒的源供应能力要优于上部。上部籽粒的发育不良一方面与其库活性不高有关，同化物供应能力的不足也是一个重要的因素。

目录

文摘

英文文摘

声明

1引言

1.1玉米“源—库—流”关系的研究

1.1.1源与库的研究

1.1.2流的研究

1.2籽粒发育状况研究

1.2.1籽粒形态与物质积累的研究进展

1.2.2籽粒发育相关酶的动态变化

1.3“种子杯技术”或“空种皮”技术的应用

1.4研究的目的和意义

2材料与方法

2.1田间管理与调查

2.1.1供试材料与土壤状况

2.1.2试验安排与田间管理

2.2田间取样与测定方法

2.2.1果穗发育早期形态和生理的动态变化

2.2.2籽粒发育早期形态和生理指标的日增长量

2.2.3“种子杯”中可溶性糖卸载量的比较

2.2.4生化测定方法

3结果与分析

3.1籽粒发育早期的形态的变化动态

3.1.1籽粒鲜重和干重

3.1.2籽粒体积

3.1.3籽粒长度

3.2籽粒与穗轴中糖和淀粉的变化动态

3.2.1可溶性糖含量的变化

3.2.2淀粉含量的变化

3.3籽粒与小穗柄中相关酶活性的研究

3.3.1α-淀粉酶活性的变化

3.3.2可溶性酸性蔗糖转化酶(SAI)活性的变化

3.4籽粒发育各指标日增长量的研究

3.4.1鲜重、体积和干重的日增长量

3.4.2可溶性糖和淀粉含量的日增长量

3.5籽粒小穗柄部可溶性糖卸载量的比较

3.5.1“种子杯技术”的方法确定

3.5.2活体籽粒中可溶性糖的积累量

3.5.3“种子杯”中可溶性糖的卸载量

3.5.4小穗柄卸载能力的比较

4讨论与结论

4.1不同粒位穗轴输送能力的差异

4.2不同粒位籽粒发育的差异

4.2.1籽粒在形态上的差异

4.2.2籽粒在生理指标上的差异

4.3不同粒位小穗柄卸载能力的差异

4.4不同粒位“源-库-流”三者之间的联系

4.5本试验的不足及有待进一步解决的问题

5参考文献

6在读期间发表的学术论文

7作者简介

8致谢