脱落酸（ABA）对亚种间杂交稻籽粒发育及蔗糖合酶活性的调节机理研究

摘要

亚种间杂交稻常出现异步灌浆和籽粒充实不良的现象。为了阐明亚种间籽粒灌浆的生理生化机制，本实验以2个杂交水稻品种汕优63和两优培九为材料，进行盆栽结合分根处理，研究了ABA对水稻籽粒灌浆及蔗糖合酶的影响。于水稻开花期，选择整齐一致的穗，取其强势粒和弱势粒，对其强、弱势籽粒灌浆动态、激素含量及其相关酶活性进行测定。同时为了阐明植物激素脱落酸(ABA)在不同阶段对籽粒灌浆的调节作用，设置了半根干旱和控制土壤含水量在20％左右的干旱处理，并以喷施2×10<'-5>mol/L ABA和2×10<'-5>mol/L Fluridone进行验证。主要结果如下： 1．两品种杂交稻均表现明显的异步灌浆现象，强势粒的平均灌浆速率、最大灌浆速率、起始灌浆势都大于弱势粒。弱势粒中蔗糖和可溶性总糖含量都高于强势粒，因此同化物供应不是籽粒充实不良的限制因子。强势粒的ABA含量显著高于弱势粒，内源ABA含量与籽粒灌浆动态具有一致性，且成显著的正相关。同时强、弱势粒中淀粉合成的关键酶－蔗糖合酶、Q酶活性也有差异，灌浆前、中期强势粒酶活性大于弱势粒，充实好的组合大于充实差的组合。因此籽粒充实不良可能与内源ABA含量、蔗糖合酶和Q酶活性相关。 2．分根试验表明，当一半根系受干旱胁迫时，叶片的水势与对照无显著差异，但籽粒内ABA含量显著增加。整个根系干旱(土壤含水量保持在20％左右)时，叶片的水势随着胁迫时间的延长而显著的降低，ABA含量显著增加。半根干旱和全干旱处理均引起光合作用下降。籽粒灌浆动态、灌浆速率、籽粒内蔗糖和可溶性总糖含量与籽粒内源ABA含量、水分状况密切相关；一定范围浓度的ABA和高的叶片水势可提高弱势粒灌浆速率，增加粒重，而对强势粒的灌浆无明显影响。而高浓度的ABA和低叶片水势，使灌浆速率、粒重均显著降低。稻米的粒形似与ABA和水分状况关系不密切。但是高ABA和低叶片水势可导致稻米垩白度和垩白率增加。半根干旱处理加速了籽粒内蔗糖和可溶性总糖代谢，全干旱处理则延缓了糖代谢，因此体内有较高的蔗糖和可溶性含量。同时蔗糖合酶的活性和蛋白表达均受到ABA和水分的调节。半根干旱可以提高灌浆期蔗糖合酶活性以及酶蛋白的表达，且对于强、弱势粒起调节作用的时间不同。全干旱处理降低了蔗糖合酶的活性以及酶蛋白的表达。实验结果表明，Q酶活性也在一定程度上受到了ABA和水分状况的调节。 3．在花后8～13d喷施Fluridone后，明显的降低了籽粒内源ABA含量、粒重和蔗糖合酶活性。喷施ABA效果相反。 本研究的结果显示，适宜浓度的ABA对籽粒灌浆具有显著的调节作用，这种调节作用在很大程度上是通过影响籽粒内蔗糖合酶表达及其活性达到。

目录

文摘

英文文摘

论文说明：中英文对照词

第一章文献综述

第二章亚种间杂交稻籽粒充实生理生化机理研究

2.1引言

2.2材料与方法

2.2.1供试材料

2.2.2试验设计

2.2.3取样方法

2.2.4测定项目与方法

2.3结果与分析

2.3.1籽粒灌浆动态

2.3.2籽粒发育过程中蔗糖、可溶性糖含量的变化

2.3.3内源脱落酸(ABA)含量变化

2.3.4籽粒中蔗糖合酶活性变化

2.3.5籽粒中Q酶活性变化

2.3.6水稻籽粒内源ABA含量与蔗糖合酶活性、籽粒增重速率的相关系数

2.4讨论

第三章脱落酸对亚种间杂交稻籽粒发育的生理生化调控研究

3.1引言

3.2材料与方法

3.2.1材料与栽培概况

3.2.2土壤水分处理

3.2.3外施ABA和ABA合成抑制剂Fluridone处理

3.2.4取样与测定

3.2.5数据处理

3.3结果与分析

3.3.1不同干旱处理对水稻籽粒发育及相关酶的影响

3.3.2外施ABA和Fluridone对籽粒发育的影响

3.4讨论

参考文献

附表

致 谢