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外源水楊酸對(duì)高溫脅迫下小麥籽粒灌漿特性的影響

2022-08-09 08:04樊永惠李宇星武倩倩秦博雅楊文俊黃正來
麥類作物學(xué)報(bào) 2022年7期
關(guān)鍵詞:粒重外源蔗糖

樊永惠,葛 婷,楊 詠,李宇星,武倩倩,秦博雅,楊文俊,黃正來

(1.安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院/農(nóng)業(yè)部黃淮南部小麥生物學(xué)與遺傳育種重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,安徽合肥 230036;2.太湖縣江塘鄉(xiāng)農(nóng)業(yè)綜合服務(wù)中心,安徽太湖 246400)

小麥作為世界三大作物之一,在全球栽培總面積最大,分布范圍最廣,總產(chǎn)量最高,對(duì)保障糧食安全起到重要作用。全球氣候變暖使得小麥頻繁遭受高溫?fù)p害,特別是灌漿期高溫脅迫嚴(yán)重影響到小麥產(chǎn)量和品質(zhì)。研究表明,相較籽粒灌漿的適宜溫度(即18.0~22.0 ℃)每升高1 ℃,小麥減產(chǎn)5%~10%,當(dāng)小麥生育后期最高溫度超過30 ℃,損失更大甚至絕收。

水楊酸(SA)是一種普遍存在于高等植物細(xì)胞內(nèi)的小分子酚類物質(zhì),其在諸多植物內(nèi)發(fā)揮提升生物及非生物脅迫耐受性能的作用。前人研究大多集中在SA在抗寒、抗鹽堿以及抗病等方面的作用機(jī)理,對(duì)于SA抗熱的研究較少。粒重是決定小麥產(chǎn)量的重要因素之一。周秋峰等研究發(fā)現(xiàn),高溫脅迫造成小麥的過氧化物酶(POD)和超氧化物歧化酶(SOD)活性降低,小麥光合能力降低、植株衰老加速,供給籽粒合成的光合產(chǎn)物降低,導(dǎo)致小麥粒重和粒數(shù)減少,產(chǎn)量降低。而向妙蓮等研究發(fā)現(xiàn),外源水楊酸可提高小麥超氧化物歧化酶(SOD)活性,減緩葉片脂質(zhì)過氧化作用,延緩葉片衰老,利于灌槳速率和粒重的提高。高溫脅迫下,外施SA可以提高小麥植株的耐熱性,并顯著影響植株內(nèi)源激素的變化。內(nèi)源激素是植物體內(nèi)產(chǎn)生的一類在低濃度即可對(duì)植物生長(zhǎng)發(fā)育及環(huán)境應(yīng)答等過程產(chǎn)生重要調(diào)控作用的代謝產(chǎn)物。薛建平等研究發(fā)現(xiàn),在高溫脅迫下,內(nèi)源激素ABA、IAA和GA3對(duì)半夏倒苗起著重要的調(diào)控作用,外源噴施SA可延緩高溫脅迫下半夏的倒苗,提高產(chǎn)量。但外源SA對(duì)高溫脅迫下小麥內(nèi)源激素的影響迄今未見報(bào)道,且有關(guān)SA緩解小麥高溫脅迫的生理機(jī)制以及SA對(duì)灌漿期高溫脅迫下小麥籽粒灌漿特性的影響尚未完全明確。本研究選擇在抽穗期、開花期、花后5 d、花后10 d四個(gè)不同時(shí)期噴施SA(每個(gè)時(shí)期連續(xù)噴施4 d),在花后15-19 d通過被動(dòng)式增溫棚模擬高溫環(huán)境,分析不同處理對(duì)產(chǎn)量、籽粒灌漿特性的效應(yīng),以期為小麥耐高溫機(jī)理和抗高溫栽培技術(shù)提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

本試驗(yàn)于2018-2020年在安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)校內(nèi)試驗(yàn)基地農(nóng)萃園(31.83°N、117.24°E)進(jìn)行。土壤類型為黃棕壤土,2018-2019年度小麥播種前0~20 cm土層土壤pH=6.5,土壤有機(jī)質(zhì) 13.9 g·kg、速效氮86.2 mg·kg、速效磷13.4 mg·kg、速效鉀71.5 mg·kg。 2019-2020年度小麥播種前0~20 cm土層有機(jī)質(zhì)15.2 g·kg、速效氮90.6 mg·kg、速效磷16.5 mg·kg、速效鉀79.6 mg·kg。供試小麥品種為揚(yáng)麥18(本地區(qū)大面積推廣品種)。采取大田盆栽方式,盆內(nèi)直徑25 cm,深度為30 cm,每盆裝7.5 kg篩土。種植時(shí)每盆施用復(fù)合肥6 g,復(fù)合肥中各養(yǎng)分的比例為N∶P∶K= 17∶17∶17。其中,氮肥分兩次施入,基追比為 5∶5,追肥于拔節(jié)期施入。播種日期為2018年11月7日和2019年11月4日。土壤經(jīng)水沉實(shí)后播種,每盆播種20粒,在三葉一心時(shí),間苗至每盆8株。每個(gè)處理21盆,每個(gè)處理均設(shè)置三個(gè)重復(fù)。試驗(yàn)盆周圍大田種植相同品種小麥,按照高產(chǎn)田塊要求進(jìn)行田間管理。

水楊酸處理濃度為2016-2017年度預(yù)試驗(yàn)中篩選出的噴施濃度0.1 mmol·L,在抽穗期(SAHG)、開花期(SAAG)、花后5 d(SA5G)、花后10 d(SA10G)分別對(duì)小麥進(jìn)行葉面噴霧,每個(gè)時(shí)期連續(xù)噴施4 d,每天1次,每次噴施1 L·m。噴施至葉片正反兩面均濕潤(rùn)為止(有一層小水珠欲落)。對(duì)照組(NN)噴施等量的蒸餾水。采用隨機(jī)區(qū)組試驗(yàn)設(shè)計(jì),所有噴施溶液均用1 mmol·LKOH調(diào)整pH值為6.0 ± 0.1,每100 mL溶液含有0.02 mL Tween-20。

于花后15 d通過被動(dòng)式增溫棚進(jìn)行高溫處理,連續(xù)處理5 d。為防止棚內(nèi)增溫幅度過高,每天正午將塑料薄膜上卷30 cm便于棚內(nèi)通風(fēng)。用Elitech(RC-4)智能溫濕度記錄儀每10 min測(cè)1次,連續(xù)記錄小麥冠層空氣溫、濕度。處理結(jié)束后將盆移至自然環(huán)境下。2019年、2020年灌漿期高溫脅迫分別平均增溫5.7 ℃、6.0 ℃(圖1)。

圖1 試驗(yàn)地冠層溫濕度變化(2018-2020年)

1.2 測(cè)定項(xiàng)目與方法

1.2.1 產(chǎn)量測(cè)定

成熟期每小區(qū)收獲6盆,自然風(fēng)干(小麥籽粒含水率達(dá)到13%左右)后測(cè)籽粒產(chǎn)量,記錄每盆穗數(shù)、穗粒數(shù)。各處理全部收獲、風(fēng)干后(含水率約13%)測(cè)千粒重,三次重復(fù)。

1.2.2 強(qiáng)、弱勢(shì)粒粒重測(cè)定

成熟期每處理取10穗?yún)⒖冀?東等方法將麥穗平均分為三部分,即上、中和下部小穗,每部分小穗基部第1、第2位籽粒計(jì)為強(qiáng)勢(shì)粒,第 3~5位籽粒計(jì)為弱勢(shì)粒。三次重復(fù)。

1.2.3 籽粒蔗糖、可溶性糖含量測(cè)定

取不同處理花后10、15、20、25、30、35 d籽粒,蔗糖含量采用間苯二酚法測(cè)定;可溶性糖含量采用蒽酮比色法測(cè)定。

1.2.4 籽粒蔗糖合成酶(SS)活性測(cè)定

取花后5、10、15、25 d籽粒,SS活性測(cè)定參考Rufty等的方法并略加改進(jìn)。200 μL SS提取液中加 50 μL pH 7.5的 HEPES-NaOH 緩沖液、50 μL 10 mmol·LMgCl、100 μL 50 mmol·LUDPG、100 μL 50 mmol·L6-磷酸果糖,30 ℃反應(yīng)30 min;加 200 μL 40% NaOH 溶液混勻,100 ℃保溫 10 min;加 2.0 mL30%鹽酸混勻,80 ℃保溫10 min;加1 mL 1%間苯二酚,混勻后80 ℃保溫10 min;冷卻后于480 nm下比色測(cè)生成磷酸蔗糖含量。用蔗糖生成量表示酶活性。

1.2.5 籽粒內(nèi)源激素含量測(cè)定

采用酶聯(lián)免疫法(ELISA)略作修改測(cè)定籽粒中吲哚乙酸(IAA)、脫落酸(ABA)和細(xì)胞分裂素(CTK)含量,具體步驟如下:

(1)樣品中激素的提取:取0.5 g花后5、10、15、25 d籽粒,加2 mL提取液[80%(v/v)甲醇,內(nèi)含1 mmol·L二叔丁基對(duì)甲苯酚(BHT)],在冰浴下研磨成勻漿,轉(zhuǎn)入10 mL離心管,再用3 mL提取液分次將研缽沖洗干凈,一并轉(zhuǎn)入試管中,搖勻。4℃下過夜提取,之后3 500 r·min離心8 min,取上清液,殘?jiān)鼦壢ァ?/p>

(2)過柱:上清液過C-18固相萃取柱。具體步驟:80%甲醇(1 mL)平衡柱→上樣→收集樣品→移開樣品后用100%甲醇(5 mL)洗柱→100%乙醚(5 mL)洗柱→100%甲醇(5 mL)洗柱→循環(huán)。

(3)干燥:將過柱后的樣品轉(zhuǎn)入25 mL小燒杯中,真空濃縮干燥,除去提取液中的甲醇,用樣品稀釋液(100 mL pH 7.5 磷酸緩沖液中加0.1 mL Tween-20,0.1 g明膠)定容。

(4)測(cè)定:采用酶聯(lián)免疫試劑盒進(jìn)行激素抗體反應(yīng),具體步驟參照試劑盒說明書進(jìn)行,試劑盒購(gòu)自中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué),激素含量使用xMark微孔板吸光度分光光度計(jì)(Bio-Rad,USA)測(cè)定。CTK含量為玉米素+玉米素核苷(Z+ZR)含量和異戊烯基腺嘌呤+異戊烯基腺嘌呤核苷(iP+iPR)含量的總和。

1.3 數(shù)據(jù)處理

采用Excel 2010進(jìn)行數(shù)據(jù)處理并作圖,采用DPS對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行顯著性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 外源SA對(duì)灌漿期高溫脅迫小麥產(chǎn)量和千粒重的影響

由圖2(A和B)可知,與NN相比,灌漿期高溫脅迫(NG)顯著降低了小麥的產(chǎn)量。不同階段噴施SA處理(SAHG、SAAG、SA5G和SA10G)的小麥產(chǎn)量均高于NG,這表明預(yù)噴施SA可降低灌漿期高溫脅迫造成的小麥產(chǎn)量損失,緩解效果以SAAG處理最好,其次依次為SA5G、SA10G、SAHG。由圖2(C和D)可知,與NN相比,灌漿期高溫脅迫顯著降低了小麥千粒重;SAHG、SAAG、SA5G和SA10G處理的小麥千粒重均高于NG,這表明灌漿期溫度過高會(huì)導(dǎo)致籽粒千粒重下降,預(yù)噴施SA可降低高溫脅迫導(dǎo)致的小麥千粒重降低程度。

NN:對(duì)照;NG:灌漿期高溫脅迫;SAHG:抽穗期噴施外源SA +灌漿期高溫脅迫;SAAG:開花期噴施外源SA +灌漿期高溫脅迫;SA5G:花后5 d噴施外源SA +灌漿期高溫脅迫;SA10G:花后10 d噴施外源SA +灌漿期高溫脅迫。圖柱上不同字母表示處理間差異顯著(P<0.05)。

2.2 外源SA對(duì)灌漿期高溫脅迫小麥成熟期強(qiáng)弱勢(shì)粒粒重的影響

由表1可知,與NN相比,NG顯著降低了不同穗位的粒重,弱勢(shì)粒的下降幅度大于強(qiáng)勢(shì)粒,不同穗位粒重下降幅度表現(xiàn)為上部小穗>中部小穗>下部小穗。SAHG、SAAG、SA5G和SA10G處理下,小麥不同穗位強(qiáng)、弱勢(shì)粒粒重均高于NG,這表明預(yù)噴施SA可緩解高溫脅迫下小麥不同穗位強(qiáng)、弱勢(shì)粒粒重的損失。緩解效果以SAAG最好,其次依次為SA5G、SA10G、SAHG;在本試驗(yàn)條件下,外源SA對(duì)高溫脅迫導(dǎo)致的上部小穗及弱勢(shì)粒粒重的降低緩解效果較好。

表1 不同處理下的小麥成熟期強(qiáng)弱勢(shì)粒粒重

2.3 外源SA對(duì)灌漿期高溫脅迫下小麥籽粒灌漿特性的影響

2.3.1 對(duì)粒重的影響

灌漿期高溫脅迫前,與NN相比,各處理?xiàng)l件下(SAHG、SAAG、和SA5G)的小麥籽粒干物質(zhì)積累量均顯著高于NN。由圖3可知,灌漿期高溫脅迫后,與NN相比,NG顯著降低了粒重,降低幅度在花后28 d時(shí)大于花后21 d。預(yù)噴施SA處理(SAHG、SAAG、SA5G和SA10G)的小麥粒重均顯著高于NG,這表明預(yù)噴施SA緩解了高溫脅迫下小麥粒重的減少,不同時(shí)期預(yù)噴施SA對(duì)灌漿期高溫脅迫小麥粒重的緩解效果表現(xiàn)為SAAG>SA5G>SA10G>SAHG。

相同時(shí)間圖柱上不同字母表示處理間在 0.05水平上差異顯著。下同。

2.3.2 對(duì)籽粒蔗糖含量和可溶性糖含量的影響

由圖4可知,灌漿期高溫脅迫前,各處理下(SAHG、SAAG、SA5G和SA10G)的小麥籽粒蔗糖含量和可溶性糖含量均高于NN處理。灌漿期高溫脅迫后,NG較NN相比顯著降低了小麥籽粒蔗糖含量和可溶性糖含量,預(yù)噴施SA處理(SAHG、SAAG、SA5G和SA10G)的小麥籽粒蔗糖含量和可溶性糖含量均高于NG,這表明預(yù)噴施SA對(duì)高溫脅迫下小麥籽粒蔗糖含量和可溶性糖含量的降低有所緩解,緩解效果以SAAG最好,其次依次為SA5G、SA10G、SAHG,即開花期預(yù)噴施SA對(duì)高溫脅迫的緩解效果最佳。

圖4 外源SA對(duì)小麥籽粒蔗糖含量和可溶性糖含量的影響

2.3.3 對(duì)籽粒蔗糖合成酶(SS)活性的影響

由圖5可知,小麥籽粒SS活性隨著生育進(jìn)程的推進(jìn)呈先升后降趨勢(shì)。灌漿期高溫脅迫前,與NN相比,SA處理下(SAHG、SAAG、SA5G和SA10G)的小麥籽粒SS活性均高于NN。與NN相比,NG顯著降低了小麥籽粒SS活性;在花后25d(SAAG、SA5G和SA10G)處理的小麥籽粒SS活性均顯著高于NG,SAHG處理與NG差異不顯著,這表明預(yù)噴施SA對(duì)高溫脅迫導(dǎo)致的小麥籽粒SS活性的降低有所緩解,緩解效果以SAAG效果最好,其次依次為SA5G、SA10G、SAHG,即開花期預(yù)噴施SA對(duì)高溫脅迫的緩解效果較佳。

圖5 外源SA對(duì)小麥籽粒蔗糖合成酶活性的影響

2.3.4 對(duì)籽粒吲哚乙酸含量的影響

由圖6可知,灌漿期高溫脅迫前,SAHG、SAAG、SA5G和SA10G處理的小麥籽粒IAA含量均高于NN。與NN相比,NG顯著降低了小麥籽粒IAA含量,SAHG、SAAG、SA5G和SA10G處理的小麥籽粒IAA含量均顯著高于NG,這表明預(yù)噴施SA緩解了高溫脅迫導(dǎo)致的小麥籽粒IAA含量的降低,緩解效果以開花期噴施SA效果較佳。說明外源SA可提高籽粒IAA含量,緩解高溫脅迫造成的IAA含量降低。

圖6 外源SA對(duì)小麥籽粒吲哚乙酸含量的影響

2.3.5 對(duì)籽粒脫落酸(ABA)含量的影響

由圖7可知,小麥籽粒ABA含量隨著生育進(jìn)程的推進(jìn)呈先升后降的趨勢(shì)。灌漿期高溫脅迫前,與NN相比,SA處理下(SAHG、SAAG、SA5G和SA10G)的小麥籽粒ABA含量均高于NN。與NN相比,NG顯著降低了小麥籽粒ABA含量;SA處理下(SAHG、SAAG、SA5G和SA10G)的ABA含量均顯著高于NG,這表明預(yù)噴施SA對(duì)高溫脅迫導(dǎo)致的小麥籽粒ABA含量的降低有所緩解,緩解效果以開花期預(yù)噴施較佳。

圖7 外源SA小麥籽粒脫落酸含量的影響

2.3.6 對(duì)籽粒細(xì)胞分裂素(CTK)含量的影響

由圖8可知,從花后5 d至花后25 d,小麥籽粒CTK含量呈先下降后上升趨勢(shì),在花后15 d時(shí)CTK含量最大。灌漿期高溫脅迫前,SA處理下(SAHG、SAAG、SA5G和SA10G)的小麥籽粒CTK含量均高于NN。與NN相比,NG顯著降低了小麥籽粒CTK含量;不同SA處理下(SAAG、SA5G和SA10G)的小麥籽粒CTK含量均顯著高于NG,SAHG與NG間差異不顯著,這表明預(yù)噴施SA緩解了高溫脅迫下小麥籽粒CTK含量的降低, 緩解效果以開花期噴施SA效果較佳。

圖8 外源SA對(duì)小麥籽粒細(xì)胞分裂素含量的影響

3 討論與結(jié)論

3.1 外源SA對(duì)小麥產(chǎn)量的影響

隨著全球范圍內(nèi)氣候變暖,高溫逆境頻繁出現(xiàn),對(duì)我國(guó)小麥產(chǎn)量造成嚴(yán)重威脅。灌漿期對(duì)小麥產(chǎn)量的形成至關(guān)重要,此時(shí)遭受高溫脅迫會(huì)使小麥產(chǎn)量減少;千粒重可以作為篩選小麥抗熱性的簡(jiǎn)易指標(biāo)。本試驗(yàn)結(jié)果表明,灌漿期高溫脅迫顯著降低了小麥的穗粒數(shù)和千粒重,導(dǎo)致產(chǎn)量顯著下降;不同階段預(yù)噴施SA緩解了高溫導(dǎo)致的千粒重降低,從而小麥產(chǎn)量的降低也得到了緩解,以開花期噴施SA 效果最佳。

對(duì)小麥不同穗位強(qiáng)、弱勢(shì)粒粒重進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn),高溫脅迫下,強(qiáng)勢(shì)粒相較于弱勢(shì)粒的降低幅度小,上部小穗粒重受高溫脅迫的影響最大。說明灌漿期高溫脅迫主要影響小麥上部小穗和弱勢(shì)粒的生長(zhǎng)發(fā)育。中部小穗開花以及灌漿時(shí)間比下部和上部小穗更早,本試驗(yàn)是在灌漿中期對(duì)小麥進(jìn)行高溫脅迫,這可能試驗(yàn)中高溫脅迫對(duì)中部小穗生長(zhǎng)發(fā)育影響較小的主要原因。這與趙俊曄等強(qiáng)勢(shì)粒開花早,灌漿啟動(dòng)更快,速度更快,弱勢(shì)粒與其相反,同時(shí)灌漿時(shí)間晚于強(qiáng)勢(shì)粒的觀點(diǎn)一致。本試驗(yàn)結(jié)果表明,外源SA可以有效緩解高溫脅迫對(duì)小麥弱勢(shì)粒和上部小穗的生長(zhǎng)發(fā)育負(fù)效應(yīng),從而緩解小麥產(chǎn)量的降低,開花期預(yù)噴施SA緩解效果最好。

3.2 外源SA對(duì)小麥籽粒灌漿特性的影響

灌漿特性包括灌漿時(shí)間與灌漿速率。李永庚等與Bhullar等認(rèn)為,灌漿前期高溫脅迫致使穗粒數(shù)顯著減少,灌漿中期與后期高溫脅迫使粒重降低,最終導(dǎo)致減產(chǎn)。Shah等與Plaut等認(rèn)為,開花后高溫脅迫使葉片光合速率下降,從而致使干物質(zhì)累積速度降低。這與本試驗(yàn)結(jié)果一致。外源SA緩解了灌漿期高溫脅迫導(dǎo)致的小麥籽粒干物質(zhì)積累量的降低,以開花期噴施SA緩解效果最好。

非結(jié)構(gòu)性碳水化合物(如可溶性糖和淀粉)是植物新陳代謝的重要物質(zhì),也是光合作用的直接產(chǎn)物,其在植物體內(nèi)的代謝直接影響植物生長(zhǎng)和對(duì)外界環(huán)境的響應(yīng)。小麥的光合產(chǎn)物主要以蔗糖的形式向外輸送。有研究表明,高溫脅迫會(huì)抑制植物器官內(nèi)光合產(chǎn)物向外輸出,導(dǎo)致籽粒汁液和韌皮部中蔗糖含量下降,致使灌漿強(qiáng)度以及粒重急速降低。本試驗(yàn)結(jié)果表明,外源SA增加了籽粒中蔗糖和可溶性糖含量。蔗糖是光合產(chǎn)物運(yùn)輸?shù)阶蚜V械淖畛跣问?,SS是小麥籽粒催化淀粉合成反應(yīng)的第一步關(guān)鍵酶,其活性反映了籽粒降解利用蔗糖的能力,在花后主要調(diào)節(jié)籽粒灌漿和淀粉積累,被認(rèn)為是谷類作物“庫(kù)強(qiáng)”的重要指標(biāo)之一。籽粒蔗糖含量與旗葉蔗糖含量極顯著正相關(guān),說明旗葉光合產(chǎn)物(蔗糖)的供應(yīng)對(duì)籽粒的蔗糖含量有顯著影響。本試驗(yàn)結(jié)果顯示,外源SA提高了籽粒SS活性,說明在SA預(yù)處理下籽粒降解蔗糖的能力增強(qiáng),防止蔗糖在籽粒中過多積累,從而保證庫(kù)中糖代謝的進(jìn)行。緩解效果為開花期預(yù)噴施SA最好。

3.3 外源SA對(duì)小麥籽粒內(nèi)源激素含量的影響

內(nèi)源激素含量及其平衡是調(diào)控植物生長(zhǎng)發(fā)育的重要因素。有研究認(rèn)為,植物激素對(duì)小麥產(chǎn)量構(gòu)成因素的形成有調(diào)節(jié)作用。不同類型小麥品種籽粒發(fā)育過程中內(nèi)源激素含量及其比例變化存在差異。一般認(rèn)為,內(nèi)源激素的含量與胚乳細(xì)胞的分裂和物質(zhì)的運(yùn)輸有密切關(guān)系。研究表明,SA影響植物生長(zhǎng)、誘導(dǎo)形態(tài)發(fā)生與其影響激素代謝之間有一定關(guān)系,可能是通過干擾一種或兩種主要激素如生長(zhǎng)素實(shí)現(xiàn)的。劉 新等研究表明,水楊酸可以提高蠶豆幼苗中內(nèi)源細(xì)胞分裂素和生長(zhǎng)素的含量。本研究結(jié)果顯示,正常生長(zhǎng)條件下,小麥籽粒維持較高生理活性的時(shí)間比高溫脅迫條件下長(zhǎng),而外源SA提高了小麥籽粒ABA含量。唐 瑭等的研究指出,ABA對(duì)SS活性有重要的調(diào)節(jié)作用,籽粒灌漿進(jìn)程中內(nèi)源激素通過調(diào)節(jié)SS活性變化來影響庫(kù)器官中蔗糖的代謝,從而調(diào)節(jié)水稻的灌漿充實(shí)。因此,經(jīng)過SA預(yù)處理的小麥可能是通過ABA調(diào)節(jié)籽粒中蔗糖淀粉代謝的關(guān)鍵酶(SS)活性,增大庫(kù)強(qiáng),從而促進(jìn)籽粒的灌漿。Berleth等的研究指出,IAA在一定濃度范圍內(nèi)能有效調(diào)節(jié)籽粒中H-ATP酶的活性,表明IAA調(diào)控著源器官中蔗糖向庫(kù)器官(籽粒胚乳細(xì)胞)的輸送。Yang等的研究指出,淀粉分支酶和異淀粉酶的活性受CTK調(diào)節(jié),CTK、IAA可通過調(diào)節(jié)細(xì)胞發(fā)育相關(guān)酶的活性來調(diào)控籽粒胚乳細(xì)胞數(shù)目、體積及內(nèi)容充實(shí)物。在本研究中,外源SA提高了小麥籽粒IAA含量和CTK含量,這表明外源SA預(yù)處理有利于提高IAA和CTK對(duì)源庫(kù)間糖代謝平衡的調(diào)控能力,增強(qiáng)籽粒蔗糖的卸載和轉(zhuǎn)化能力及淀粉的合成,從而影響產(chǎn)量的形成。一般認(rèn)為, 植物開花至成熟期間,CTK和脫落酸ABA對(duì)營(yíng)養(yǎng)器官的衰老及其細(xì)胞內(nèi)含物的轉(zhuǎn)移、同化物的運(yùn)輸分配、籽粒貯存性碳水化合物和蛋白質(zhì)的形成和積累均具有重要的調(diào)控作用。不同時(shí)期預(yù)噴施SA提高了小麥IAA、CTK和ABA的含量,其對(duì)源庫(kù)間糖代謝平衡的調(diào)控能力有所增強(qiáng),從而提高了籽粒的灌漿充實(shí)度。

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