不同類型玉米灌漿過程中籽粒內(nèi)源激素含量的變化動態(tài)

1、不同類型玉米灌漿過程中籽粒內(nèi)源激素含量的變化動態(tài)摘要：選用兩個普通玉米（農(nóng)大108和聊玉20）和兩個高油玉米品種（高油202和高油115）為試驗材料，對其籽粒發(fā)育過程中的內(nèi)源激素含量變化動態(tài)進行了研究。結(jié)果表明：HO202的zR和IPA含量的峰值最高，在整個籽粒灌漿前期HO202的GA3含量均低于其它3個品種，灌漿后期含量有所升高。HO202霍漿前期的IAA含量很高，7天左右即達高峰，LY20高峰出現(xiàn)在30天左右，而HO115的IAA含量一直處于逐漸下降趨勢；HO202在籽粒灌漿前期的ABA含量較低，但在后期的含量有所升高。玉米高產(chǎn)是單位面積穗數(shù)、穗粒數(shù)和粒重協(xié)調(diào)發(fā)展的結(jié)果，其中粒重是決定產(chǎn)量

2、的最后一個因素。由于其降低無法得到其他產(chǎn)量因素的補償，因此在高產(chǎn)栽培中粒重就成為影響產(chǎn)量的主要矛盾。在適宜的條件下，籽粒庫容建成及充實主要受遺傳控制，但在大田條件下，各種環(huán)境因素（如溫度、水分、光照等）和栽培措施（營養(yǎng)元素、植物生長調(diào)節(jié)劑、密度、播期等）對粒重的增加也起著調(diào)控作用。植物激素作為信息傳遞物質(zhì)，在作物的生長發(fā)育過程中，尤其是籽粒灌漿過程中，有重要的調(diào)控作用。在籽粒發(fā)育的不同階段，內(nèi)源激素的平衡比例關(guān)系都在不斷進行著調(diào)整，以保證籽粒的正常發(fā)育。而且，玉米籽粒品質(zhì)的形成在很大程度上決定于籽粒中內(nèi)源激素的平衡和調(diào)節(jié)。有關(guān)水稻、小麥等作物籽粒發(fā)育過程中的內(nèi)源激素含量變化研究較多。而以玉米為

3、材料的研究卻鮮有報道。本研究以高油和普通型玉米為材料，比較其在籽粒發(fā)育期間內(nèi)源激素含量的動態(tài)變化，并從內(nèi)源激素含量變化角度來探討兩種類型玉米在籽粒發(fā)育期間的生理差異，以期能為玉米的優(yōu)質(zhì)育種和超高產(chǎn)栽培提供參考。1 材料與方法1.1 試驗設(shè)計試驗于20072008年在黃淮海區(qū)域玉米技術(shù)創(chuàng)新中心和作物生物學(xué)國家重點實驗室進行。選用兩個普通玉米(農(nóng)大108和聊玉20)和兩個高油玉米品種(高油115和高油202)，部分性狀見表1。6月6日播種，種植密度60000彬hm2每個小區(qū)面積144m2(30mx4.8m),隨機區(qū)組排列，重復(fù)3次。于開花期選取果穗發(fā)育同步的同一品種玉米進行人工飽和授粉。田間管理保

4、證生育期內(nèi)良好的肥水供應(yīng)，共施N540kghm2，P2O5490kghm2，K2O575kghm21.2 測定項目及方法自授粉之日起，分別在5、10、20、30、40、50天時取果穗的中部籽粒，液氮速凍后保存于70超低溫冰箱內(nèi)，用于植物內(nèi)源激素的分析。籽粒中。IAA、ABA、GAs；ZR、IPA的提取參照何鐘佩的酶聯(lián)免疫法(ELISA)，酶聯(lián)免疫試劑盒由中國農(nóng)業(yè)大學(xué)作物化控實驗室提供。同一樣品重復(fù)5次。激素含量的計算按Weiler等的方法。成熟期考種，測定不同處理產(chǎn)量。1.3 數(shù)據(jù)處理和分析采用Excel2003進行數(shù)據(jù)處理和圖像制作，用DPSI1.0統(tǒng)計軟件進行統(tǒng)計分析。2 結(jié)果與分析2.1

5、 籽粒發(fā)育期間細胞分裂素含量的變化2.1.1 籽粒發(fā)育期間ZR含量的變化由圖1可見，4個品種授粉后籽粒中ZR含量變化均呈單峰趨勢，授粉10天內(nèi)ZR含量迅速增加，第10天達最高值，授粉后20天含量明顯下降，至授粉后40天達到最低，而后趨于平緩。授粉直至成熟，高油品種H0202的ZR含量均高于HO115ffi兩個普通玉米品種。灌漿前期，高油品種HO115WZR含量低于HO202但高于兩個普通品種，而灌漿后期則呈現(xiàn)迅速下降趨勢，其籽粒ZR含量低于普通玉米品種LY20，30天后與普通品種趨于一致。兩個普通品種相比，LY20授粉后的ZR含量一直高于ND103直到25天后兩品種趨于一致。4個品種的峰值高低

6、順序為：HO202>H0115>ND108LY20o圖1不同類型玉米灌漿過程中籽粒zR含量的變化2.1.2 籽粒發(fā)育期間IPA含量的變化由圖1、圖2可見，4品種授粉后ZR和IPA兩種細胞分裂素的變化趨勢相對一致。IPA也是第10天達最高值，授粉后20天明顯下降，之后HO11訴口ND108含量又上升，授粉后30天4個品種均呈緩慢下降趨勢。4個品種的峰值高低順序為：HO202AH0115>LY20>ND108如圖3所示，授粉后除了HO11矽卜其它3個品種籽粒中GA3含量的變化總趨勢大致相同，即在授粉后5天左右含量幾乎相同，灌漿始期含量緩慢上升，到授粉后10天左右開始下降，2

7、0天左右達最低后又上升，到30天左右又下降，40天除HO115g慢上升外，其它3個品種均迅速上升，僅H0202在授粉后20天前GAs含量處于下降趨勢。各取樣時期，4個品種的GA3含量變化表現(xiàn)出明顯的差異：在灌漿前期始終是HO11舜口LY20的CA3含量最高，ND108次之，HO202含量最低；灌漿中期仍然以HO115含量最多，HO20才口LY20次之，ND108較少，但品種之間相差不大。2.3籽粒發(fā)育期間IAA含量的變化圖4表明，玉米籽粒灌漿過程中，4個品種中除HO11解灌漿始期IAA含量較高，之后隨灌漿進行含量逐漸降低外，其它3個品種籽粒中IAA含量的變化總趨勢都表現(xiàn)為單峰曲線，但雜交種之間

8、存在明顯差異。HO20才口ND108兩個品種的IAA含量授粉后即急劇上升，其含量高峰幾乎同時出現(xiàn)在授粉后10天左右，但HO202的變化比ND10秋，高峰也最高，20天后變化不太明顯。LY20從授粉后到10天左右L4A含量變化不太明顯，10天后開始急劇升高，30天左右達最高峰，峰值出現(xiàn)最晚。40天后4個品種的IAA含量趨于平緩。2.4 籽粒發(fā)育期間ABA含量的變化如圖5所示，在整個灌漿過程中，4個品種玉米籽粒中ABA含量變化的差異為：HO202的ABA含量在灌漿始期含量較高，隨著灌漿的進程，含量逐漸降低，40天左右后又逐漸升高。ND108和H0115兩個品種籽粒中ABA含量的變化總趨勢都表現(xiàn)為單

9、峰曲線，即授粉后ABA含量急劇升高，10天左右達到高峰，后迅速下降，到20天左右變化趨于平緩，HO115的峰彳1比ND108高。LY20在籽粒灌漿過程中籽粒ABA含量的變化趨勢表現(xiàn)為雙峰曲線，授粉后到20天左右ABA含量的變化幾乎同ND10J樣，20天后下降，到30天左右再次升高，40天左右達到第二個高峰后下降，第二個峰值遠小于第一個。2.5不同玉米品種的產(chǎn)量由圖6所示，不同玉米品種產(chǎn)量高低為HO202>ND108>LY20>H01153結(jié)論與討論3.1 HO202的ZR和IPA含量的峰值最高，在整個籽粒灌漿前期HO202的GA3含量均低于其它3個品種，灌漿后期含量有所升高。HO2021漿前期的IAA含量很高，7天左右即達高峰，LY20高峰出現(xiàn)在30天左右，而H0115的IAA含量一直處于逐漸下降趨勢；HO202在籽粒灌前期的ABA含量較低，但在后期的含量有所升高。3.2 內(nèi)源激素不僅影響谷類作物開花后籽粒灌漿速率和最終粒重的高低，而且在品質(zhì)形成上也有較大的調(diào)控作用。ZR是細胞分裂素的一種，其主要的生理作用是促進細胞的分裂與分化。本試驗結(jié)果表明，玉米授粉后10天以內(nèi)，籽粒ZR含量逐漸增加，10天以后下降；品種之間比較，授粉后5天直到成熟，HO202含量最高，而籽粒脂肪含量HO20漏近最高，可以推測,灌漿期間，籽粒ZR含