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干旱脅迫下小麥穎果內(nèi)源激素的變化及其與胚乳發(fā)育的關(guān)系

2019-05-15 05:48:32陳昕鈺陳銘鑫董召娣汪巧菊余徐潤(rùn)
麥類(lèi)作物學(xué)報(bào) 2019年4期
關(guān)鍵詞:胚乳花后淀粉

陳昕鈺,陳銘鑫,楊 陽(yáng),李 波,2,董召娣,汪巧菊,余徐潤(rùn),熊 飛

(1.揚(yáng)州大學(xué)生物科學(xué)與技術(shù)學(xué)院,江蘇揚(yáng)州 225009; 2.江蘇沿江地區(qū)農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所,江蘇南通 226541)

干旱是小麥生產(chǎn)中常遇到的自然災(zāi)害之一,它通過(guò)影響植株形態(tài)結(jié)構(gòu)、生理生化及基因調(diào)控,最終影響產(chǎn)量和品質(zhì)[1]。小麥在營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)和生殖生長(zhǎng)過(guò)程中都極易受干旱脅迫的影響,其中開(kāi)花期和灌漿期干旱對(duì)小麥產(chǎn)量的影響最大[2]。胚乳是穎果的主要組織結(jié)構(gòu),淀粉和蛋白質(zhì)作為主要儲(chǔ)藏物質(zhì),分別以淀粉體和蛋白體的形式積累于胚乳細(xì)胞[3]。胚乳細(xì)胞的分裂、發(fā)育以及其中淀粉和蛋白質(zhì)的充實(shí)度,直接決定小麥的產(chǎn)量和品質(zhì)[4]。前人觀察了干旱脅迫下小麥穎果組織的結(jié)構(gòu)特征,并研究了干旱對(duì)胚乳淀粉和蛋白質(zhì)積累的影響[5-6]。Singh等[7]研究發(fā)現(xiàn)干旱脅迫會(huì)降低小麥B-型淀粉粒的比例和直鏈淀粉的含量。Zhang等[8]指出干旱脅迫下小麥穎果中醇溶蛋白和清蛋白含量有所增加。

植物激素是由自身代謝合成的一類(lèi)有機(jī)分子,在植物生長(zhǎng)發(fā)育和響應(yīng)逆境脅迫中發(fā)揮著重要的調(diào)控作用[9]。干旱脅迫下植物內(nèi)源激素的含量和活性發(fā)生改變,從而調(diào)控生理生化過(guò)程以及同化產(chǎn)物的運(yùn)輸分配以適應(yīng)干旱[10]。有研究表明,為響應(yīng)干旱脅迫,植物中脫落酸(ABA)和細(xì)胞分裂素(CTK)含量會(huì)發(fā)生變化,其中ABA的濃度在植物葉片、花器官和發(fā)育的籽粒中均顯著增加[11-12]。張 煒等[13]研究不同激素間的協(xié)同調(diào)控作用,發(fā)現(xiàn)干旱脅迫下小麥幼苗的根、葉片和葉鞘中的ABA、生長(zhǎng)素(IAA)的含量均有所增加,二者協(xié)同調(diào)控氣孔關(guān)閉和根系生長(zhǎng)。

前人關(guān)于干旱脅迫對(duì)小麥激素影響的研究較多。Lu等[14]認(rèn)為干旱條件下抗旱小麥葉片中能積累更多的ABA;Guoth等[15]觀察發(fā)現(xiàn),發(fā)生滲透脅迫時(shí)干旱敏感型小麥根部的ABA含量較高;Westgate等[16]發(fā)現(xiàn)干旱條件下小麥花器官中的ABA含量可增加10~15倍。前人的這些研究主要集中在小麥根、葉以及花器官上,然而有關(guān)干旱脅迫下小麥穎果內(nèi)源激素含量變化的研究鮮有報(bào)道,關(guān)于干旱脅迫下穎果激素變化與胚乳細(xì)胞發(fā)育的關(guān)系尚不清楚。因此,本研究以小麥品種揚(yáng)麥16為材料,在幼苗返青至穎果成熟階段進(jìn)行干旱處理,采集不同發(fā)育時(shí)期的小麥穎果,采用樹(shù)脂切片及顯微觀察等技術(shù),從顯微水平觀察干旱脅迫下小麥胚乳細(xì)胞發(fā)育的結(jié)構(gòu)特征;同時(shí),采用酶聯(lián)免疫吸附法測(cè)定激素含量,研究干旱脅迫下小麥穎果內(nèi)源激素的變化規(guī)律及其與胚乳細(xì)胞發(fā)育的關(guān)系,以期為明確干旱誘導(dǎo)激素調(diào)控的穎果發(fā)育機(jī)制及小麥產(chǎn)量和品質(zhì)提升提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 供試材料及處理

試驗(yàn)于2015年10月至2016年5月在揚(yáng)州大學(xué)江蘇省作物栽培重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)棚內(nèi)進(jìn)行。供試小麥品種為揚(yáng)麥16,由揚(yáng)州大學(xué)農(nóng)學(xué)院提供。采用盆栽方式進(jìn)行。土壤為砂壤土,基肥含有機(jī)質(zhì)24.5 g·kg-1,速效氮106 mg·kg-1,有機(jī)磷33.8 mg·kg-1,速效鉀66.4 mg·kg-1。10月29日播種, 每盆播種20粒,2周后間苗,每盆保留8株。在小麥花期用記號(hào)筆標(biāo)記開(kāi)花的穎殼并給植株掛牌以確定開(kāi)花日期,標(biāo)記的穎花均為穗中部小穗基部的2朵小花。

干旱處理方式為全生育時(shí)期干旱,即從幼苗返青期開(kāi)始到穎果成熟的整個(gè)生育階段內(nèi)嚴(yán)格控制澆水量,并采用負(fù)壓式水勢(shì)計(jì)(SP-11,ISSCAS,China)檢測(cè)距地表15 cm的土壤水勢(shì),使正常水分組和干旱脅迫組的土壤水勢(shì)分別維持在-20 kPa和-60 kPa左右。每處理30盆,整個(gè)生育過(guò)程中2個(gè)處理組的施肥、除草及防蟲(chóng)害等管理措施均一致。

1.2 穎果千粒重、可溶性糖含量、總淀粉含量以及蛋白質(zhì)含量的測(cè)定

采集成熟小麥籽粒,測(cè)定新鮮穎果的千粒重,然后將其置于鼓風(fēng)干燥箱,105 ℃殺青1 h,42 ℃烘至恒重。將干燥的小麥籽粒研磨成粉末,過(guò)100目金屬網(wǎng)篩,備用。稱(chēng)取200 mg粉末,采用蒽酮比色法[17]測(cè)定可溶性糖和總淀粉含量,采用凱氏定氮法[17]測(cè)定蛋白質(zhì)含量。

1.3 穎果組織化學(xué)染色及體視顯微鏡觀察

選取不同發(fā)育天數(shù)的穎果,在體視顯微鏡(MZ6,Leica,Germany)下觀察穎果的形態(tài)并拍照。同時(shí),將穎果從中間部位橫切,用I2/KI(0.3% I2+1% KI)染液染色30 s后于體視顯微鏡下拍照。

1.4 穎果組織樹(shù)脂切片觀察

采集不同發(fā)育時(shí)期的穎果,用潔凈的剃須刀片橫向切取穎果中部2 mm厚的片段并迅速置于2.5%戊二醛溶液固定48 h。樣品經(jīng)磷酸緩沖液漂洗后再經(jīng)梯度乙醇脫水、環(huán)氧丙烷置換、Spurr低黏度樹(shù)脂浸透與包埋,70 ℃聚合12 h。將聚合后的樣品用玻璃刀在超薄切片機(jī)(Ultracut R,Leica,Germany)上切1 μm的半薄切片,0.5%甲基紫溶液染色,再通過(guò)裝有CCD相機(jī)的光學(xué)顯微鏡(DMLS,Leica,Germany)觀察并拍照。每處理選取3個(gè)穎果作為重復(fù),各穎果均來(lái)自不同麥穗。

1.5 胚乳及其充實(shí)物質(zhì)數(shù)量特征統(tǒng)計(jì)

按照Chen等[18]的方法,通過(guò)Photoshop軟件(Version CS6,Adobe,USA)處理拍攝的顯微圖像,用Image-Pro Plus圖像分析軟件(Version 6.0,Media Cybernetics,USA)統(tǒng)計(jì)胚乳細(xì)胞數(shù)目、胚乳橫截面積以及胚乳細(xì)胞中淀粉體和蛋白體的相對(duì)面積。

1.6 穎果內(nèi)源激素含量測(cè)定

采用酶聯(lián)免疫吸附法[19]測(cè)定小麥穎果中生長(zhǎng)素(IAA)、脫落酸(ABA)、赤霉素(GA3、GA4)、玉米素核苷(ZR)和二氫玉米素核苷(DHZR)的含量。

1.7 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析

采用Microsoft Excel 2016和 SPSS 19.0軟件統(tǒng)計(jì)分析數(shù)據(jù),用t測(cè)驗(yàn)進(jìn)行顯著性分析;采用Photoshop和Origin 9.1軟件制圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 干旱脅迫下小麥穎果的生長(zhǎng)發(fā)育

正常水分下,小麥穎果在發(fā)育前期形態(tài)變化較大,穎果子房不斷縱向膨脹生長(zhǎng),在花后11 d時(shí)幾乎達(dá)到最大值,在該階段,穎果表面呈乳白色;隨后,穎果橫向加寬生長(zhǎng),表面顏色逐漸變綠;到了花后23~32 d,穎果基本成型,無(wú)明顯形態(tài)變化,表面顏色逐漸變黃;花后35 d,穎果成熟,脫水變硬。另外,從穎果橫切的I2/KI染色結(jié)果可以看出,在花后5 d前,果皮被染成黑色而胚乳組織幾乎未被染色;之后,隨穎果發(fā)育,胚乳逐漸被染成黑色并不斷加深,而果皮逐漸變薄,I2/KI染色后的顏色逐漸慢慢消失(圖1A)。說(shuō)明在穎果發(fā)育過(guò)程中胚乳淀粉的積累量不斷增加,而果皮淀粉逐漸降解。遭受干旱脅迫后,穎果的形態(tài)發(fā)育過(guò)程與正常水分下基本一致,但干旱會(huì)加快穎果的發(fā)育進(jìn)程,促進(jìn)穎果提前成熟;花后29 d后,穎果發(fā)育成熟,成熟時(shí)間早于正常水分下發(fā)育同時(shí)期的穎果;同時(shí),隨著干旱脅迫時(shí)間的持續(xù),在發(fā)育后期,干旱脅迫下的小麥穎果體積明顯變小,成熟穎果表面皺縮,發(fā)育不良(圖1B)。另外,干旱脅迫下穎果橫切的I2/KI染色結(jié)果與正常水分處理間無(wú)明顯差別。

A:正常水分下小麥穎果形態(tài)發(fā)育和橫切面I2/KI染色;B:干旱脅迫下小麥穎果形態(tài)發(fā)育和橫切面I2/KI染色。圖下方的數(shù)字為穎果發(fā)育天數(shù)。

分析成熟小麥穎果千粒重以及可溶性糖、總淀粉和蛋白質(zhì)含量,發(fā)現(xiàn)干旱脅迫下成熟小麥穎果的千粒重為46.69 g,較正常水分處理低20.00%,差異顯著(P<0.05);同時(shí),其可溶性糖含量和總淀粉含量分別較正常水分處理低35.29%和2.80%,而蛋白質(zhì)含量較正常水分處理高8.40%,說(shuō)明干旱脅迫在降低小麥穎果質(zhì)量的同時(shí)還能顯著影響主要儲(chǔ)藏物質(zhì)(糖類(lèi)和蛋白)的積累。

2.2 干旱脅迫下胚乳細(xì)胞結(jié)構(gòu)的發(fā)育

小麥胚乳的發(fā)育過(guò)程主要包括胚乳細(xì)胞的分裂、生長(zhǎng)以及胚乳細(xì)胞中淀粉和蛋白的充實(shí)。在花后5 d,胚乳細(xì)胞仍具有分裂能力,細(xì)胞核明顯且細(xì)胞中已經(jīng)積累了少量的小淀粉體。干旱脅迫下,小麥胚乳中存在更多的細(xì)胞核和淀粉體,細(xì)胞分裂旺盛(圖2A和圖2C),且其胚乳細(xì)胞數(shù)目以及胚乳面積也顯著多于或高于正常水分處理(圖3A和圖3B)。說(shuō)明,干旱脅迫能促進(jìn)穎果發(fā)育早期胚乳細(xì)胞的分裂和生長(zhǎng)。

花后10 d,胚乳淀粉的積累量增多,體積變大,正常水分和干旱脅迫的小麥胚乳細(xì)胞中積累了小蛋白體,且兩者的蛋白體相對(duì)面積無(wú)顯著差異,但遭受干旱脅迫的小麥胚乳細(xì)胞中淀粉體的數(shù)量較多,淀粉體相對(duì)面積顯著大于正常水分處理(圖2B和圖2D;圖3C和圖3D)。另外,干旱脅迫下的小麥胚乳數(shù)目和胚乳面積均顯著少于或小于正常水分處理(圖3A和圖3B),說(shuō)明,隨干旱時(shí)間持續(xù),胚乳細(xì)胞的進(jìn)一步分裂和擴(kuò)張受到抑制,同時(shí)也影響了淀粉的充實(shí)。

花后15 d,胚乳細(xì)胞的分裂和胚乳細(xì)胞化基本完成,細(xì)胞數(shù)目穩(wěn)定,穎果灌漿達(dá)到高峰,胚乳淀粉進(jìn)一步充實(shí),并且在胚乳細(xì)胞中積累了蛋白體。正常水分和干旱脅迫下小麥的胚乳細(xì)胞數(shù)目無(wú)顯著差異,但干旱脅迫下小麥的胚乳面積顯著小于正常水分處理(圖3A和圖3B),說(shuō)明干旱脅迫能阻礙胚乳細(xì)胞的擴(kuò)張生長(zhǎng)。同時(shí),正常水分下小麥胚乳淀粉的充實(shí)度優(yōu)于干旱脅迫,干旱脅迫下胚乳細(xì)胞中淀粉體的數(shù)量較少,淀粉體相對(duì)面積顯著小于正常水分處理(圖2E、圖2H和圖3C)。但與正常水分處理相比,干旱脅迫下小麥胚乳細(xì)胞中積累的蛋白體數(shù)量較多,尺寸大,蛋白體的相對(duì)面積也較大(圖2E、圖2H和圖3D)。

花后20 d,正常水分下小麥的胚乳細(xì)胞基本被淀粉體充實(shí),蛋白體游離分布于淀粉體間隙中。而干旱脅迫下小麥的胚乳細(xì)胞未完全充實(shí),在淀粉體間存在較大的空隙,積累了一些大的蛋白體(圖2F,圖2I)。與正常水分處理相比,干旱脅迫下胚乳細(xì)胞中淀粉體的相對(duì)面積無(wú)顯著變化,但蛋白體的相對(duì)面積顯著增加(圖3C和圖3D)。

花后25 d,胚乳細(xì)胞完全被充滿,并且淀粉體相互擠壓變形,蛋白體體積增大,充實(shí)于淀粉體間隙。干旱脅迫下小麥胚乳細(xì)胞中蛋白體的積累量增加,蛋白體的相對(duì)面積顯著大于正常水分處理,并且一些小的蛋白體聚集在一起,形成了較大的蛋白體(圖2G、圖2J)。

以上結(jié)果表明,在穎果發(fā)育早期,干旱脅迫能促進(jìn)胚乳細(xì)胞的分裂和生長(zhǎng),加速胚乳發(fā)育。但隨干旱時(shí)間持續(xù),胚乳細(xì)胞的進(jìn)一步擴(kuò)張受到抑制。同時(shí),干旱脅迫阻礙了胚乳細(xì)胞中淀粉體的充實(shí),但提高了蛋白體的積累量。

2.3 干旱脅迫下穎果內(nèi)源激素含量的變化

由圖4A可知,小麥穎果從花后發(fā)育至灌漿成熟階段IAA含量的變化呈單峰曲線。從花后5 d開(kāi)始,IAA含量持續(xù)升高,到花后25 d達(dá)到最大值,之后隨穎果成熟其IAA含量快速下降。在穎果發(fā)育前期,干旱脅迫下小麥穎果的IAA含量顯著高于正常水分處理,且花后15 d時(shí)兩者差距達(dá)到最大(為11.42%),但花后25 d后,其IAA含量顯著低于正常水分處理。說(shuō)明干旱脅迫能提高小麥發(fā)育前期穎果的IAA含量,促進(jìn)穎果的前期發(fā)育。

無(wú)論是干旱脅迫還是和正常水分處理,小麥穎果的ABA含量均呈先升后降的變化趨勢(shì)(圖4B)。在穎果發(fā)育早期ABA含量快速增加,在花后10 d達(dá)到最大值,之后隨灌漿持續(xù)和籽粒成熟而逐漸降低?;ê? d,干旱脅迫處理下小麥穎果的ABA含量較正常水分處理提高了40.15%,且在之后整個(gè)穎果的發(fā)育過(guò)程中,其ABA含量一直顯著高于正常水分處理。表明干旱脅迫能提高穎果中ABA的積累,從而發(fā)揮ABA的生理作用,調(diào)控小麥對(duì)干旱的響應(yīng)。

A、B、E、F、G分別為正常水分下小麥穎果花后5、10、15、20、25 d的胚乳結(jié)構(gòu);C、D、H、I、J分別為干旱脅迫下小麥穎果花后5、10、15、20、25 d的胚乳結(jié)構(gòu);Nu:細(xì)胞核;SG:淀粉體;PB:蛋白體。

隨小麥穎果發(fā)育,GA3含量逐漸下降,GA4含量則呈先升后降的變化趨勢(shì),且于花后20 d時(shí)達(dá)到最大值(圖4C和圖4D)。在發(fā)育早期,干旱脅迫下小麥穎果的GA3含量略高于正常水分處理,花后15 d之后略低于正常水分處理,但兩者間的差異始終未達(dá)到顯著水平。而干旱脅迫下小麥穎果的GA4含量在花后15 d之前顯著高于正常水分處理,隨后則顯著降低。

小麥穎果的ZR含量隨發(fā)育過(guò)程推進(jìn)呈先升后降的變化趨勢(shì),在發(fā)育早期,干旱脅迫下穎果的ZR含量顯著高于正常水分處理,且在花后5 d時(shí)較正常水分處理高13.23%;花后15~25 d,干旱脅迫下小麥穎果的ZR含量顯著低于正常水分處理(圖4E)。

DHZR含量隨小麥穎果發(fā)育呈逐漸下降的變化趨勢(shì),花后5 d,小麥穎果的DHZR含量最高,且干旱脅迫下穎果的DHZR含量較正常水分處理高5.14%(P<0.05);之后,隨穎果發(fā)育,DHZR含量逐漸下降,在花后15~20 d,干旱脅迫穎果中的DHZR含量顯著低于正常水分處理(圖4F)。

綜上所述,在穎果發(fā)育過(guò)程中各類(lèi)激素的變化規(guī)律各不相同,并且對(duì)干旱脅迫的響應(yīng)也不一致。干旱脅迫下,小麥穎果的IAA、GA3、GA4、ZR和DHZR含量在發(fā)育前期均高于正常水分處理,發(fā)育后期則低于后者。但在穎果整個(gè)發(fā)育過(guò)程中,干旱脅迫下小麥穎果ABA含量始終高于正常水分處理。

3 討 論

內(nèi)源性激素作為植物逆境脅迫的響應(yīng)因子,在應(yīng)對(duì)干旱脅迫時(shí)發(fā)揮重要作用。植物在干旱脅迫下會(huì)引起自身內(nèi)源激素含量和活性的改變,從而調(diào)控植物的生理生化過(guò)程以及同化產(chǎn)物的運(yùn)輸和分配[10]。ABA作為主要的內(nèi)源性激素之一,在植物的抗逆生長(zhǎng),尤其是在水分脅迫下具有重要的調(diào)控作用,甚至被認(rèn)為是衡量作物抗旱性的潛在指標(biāo)。ABA參與調(diào)控植物生長(zhǎng)發(fā)育中的各種生理過(guò)程,包括氣孔開(kāi)閉、種子發(fā)育、胚胎形態(tài)建成以及蛋白等儲(chǔ)藏物質(zhì)的合成[20]。普遍認(rèn)為,干旱脅迫能夠顯著提高ABA含量,在導(dǎo)致生理變化的同時(shí)調(diào)控多種脅迫應(yīng)答基因的表達(dá),如LEA蛋白、脫水蛋白、擴(kuò)展蛋白等脅迫應(yīng)答蛋白[21]。研究表明,小麥在遭受干旱脅迫時(shí),首先在根部快速合成ABA,之后通過(guò)木質(zhì)部和韌皮部運(yùn)輸至各營(yíng)養(yǎng)器官和生殖組織,導(dǎo)致穎果中ABA含量升高,并通過(guò)調(diào)控細(xì)胞分裂、碳代謝酶活性等相關(guān)基因的表達(dá),影響穎果的生長(zhǎng)發(fā)育[22]。本研究中,干旱脅迫提高了穎果整個(gè)發(fā)育過(guò)程中的ABA含量,且干旱脅迫能促進(jìn)穎果的早期發(fā)育,抑制后期發(fā)育,這可能是由干旱誘導(dǎo)的穎果中高含量ABA調(diào)控不同的生理過(guò)程造成的。在穎果發(fā)育早期,ABA含量升高誘導(dǎo)擴(kuò)展蛋白表達(dá)上調(diào),擴(kuò)展蛋白活性提高,促進(jìn)細(xì)胞的伸長(zhǎng)生長(zhǎng)[23],因此穎果發(fā)育加快,導(dǎo)致胚乳面積增加。隨穎果的發(fā)育,干旱誘導(dǎo)的高ABA含量主要從3個(gè)方面影響穎果生長(zhǎng):首先,ABA能通過(guò)抑制細(xì)胞周期相關(guān)基因的表達(dá)阻礙胚乳細(xì)胞的分裂[24];其次,ABA能誘導(dǎo)氣孔關(guān)閉,降低光合作用,減少碳水化合物的供應(yīng)比率,進(jìn)而導(dǎo)致穎果儲(chǔ)藏物質(zhì)積累的下降[25];再者,ABA能通過(guò)影響碳水化合物催化酶活性擾亂穎果中的碳代謝[26]。總之,不論是在穎果發(fā)育的早期還是后期,ABA調(diào)控穎果發(fā)育對(duì)干旱脅迫響應(yīng)的最終目標(biāo)是達(dá)到保證自身存活和生產(chǎn)力的最佳平衡。

*表示干旱脅迫處理與對(duì)照之間在0.05水平下差異顯著。下圖同。

圖4 干旱脅迫下小麥穎果中內(nèi)源激素含量的變化

小麥穎果發(fā)育受內(nèi)源激素的調(diào)控,籽粒的形態(tài)建成以及灌漿充實(shí)過(guò)程均有內(nèi)源激素的參與[27]。諸多研究認(rèn)為,IAA和GAs與同化物的調(diào)運(yùn)密切相關(guān),參與調(diào)控了同化物質(zhì)在籽粒庫(kù)中的積累和轉(zhuǎn)化[28]。閆 潔等[29]研究認(rèn)為,較高的IAA含量有利于光合產(chǎn)物向籽粒轉(zhuǎn)運(yùn),加快灌漿速率。Pharis和King[30]的研究指出,GAs的生化合成及含量的動(dòng)態(tài)變化與穎果的發(fā)育進(jìn)程一致。本研究中,在穎果發(fā)育前期,干旱脅迫誘導(dǎo)IAA和GA4的積累,加快發(fā)育進(jìn)程,表現(xiàn)出胚乳淀粉積累的增加。而到發(fā)育后期,干旱脅迫抑制穎果中IAA和GA4的積累,從而阻礙了同化物向穎果的轉(zhuǎn)運(yùn),這與干旱脅迫下胚乳細(xì)胞淀粉充實(shí)度不佳的結(jié)果一致。前人研究表明,較高的GA3含量會(huì)增強(qiáng)α-淀粉酶等水解酶活性[31],而本研究中,隨穎果發(fā)育其GA3含量逐漸下降,且干旱脅迫提高了穎果發(fā)育早期的GA3含量。這可能是因?yàn)樵诜f果早期發(fā)育中果皮發(fā)育占主導(dǎo),而干旱誘導(dǎo)GA3含量的增加促進(jìn)了果皮淀粉的降解,這與前人的研究結(jié)果一致[5]。本研究還發(fā)現(xiàn),干旱脅迫可促進(jìn)穎果的ABA的積累,而ABA可以加速籽粒成熟并促進(jìn)貯藏蛋白的積累。

ZR和DHZR是小麥等高等植物體內(nèi)主要的游離態(tài)細(xì)胞分裂素,能促進(jìn)細(xì)胞的分裂和生長(zhǎng)。研究表明,禾谷類(lèi)胚乳細(xì)胞的分裂和擴(kuò)大與籽粒細(xì)胞分裂素的積累有關(guān)[32]。本研究中,干旱脅迫下穎果中的ZR和DHZR含量在發(fā)育早期升高,而發(fā)育后期,兩者含量均低于正常水分處理。另外,干旱脅迫下,發(fā)育早期穎果的胚乳細(xì)胞數(shù)目多,胚乳面積大,表明干旱能誘導(dǎo)穎果中ZR和DHZR含量的增加,促進(jìn)胚乳細(xì)胞的分裂和生長(zhǎng)??偟膩?lái)說(shuō),干旱脅迫會(huì)影響小麥穎果中各類(lèi)激素的積累,而這些激素間相互協(xié)調(diào),共同調(diào)控胚乳細(xì)胞發(fā)育和充實(shí),使得穎果生長(zhǎng)適應(yīng)干旱。

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