乙烯利促进甘蔗有效分蘖的生理生化机理研究
【摘要】：采用田间试验、桶栽试验及实验室生理生化分析和田间生理生态分析相结合的方法，主要分析不同浓度乙烯利对甘蔗分蘖期根系IAA氧化酶、阳离子过氧化物酶活性及同工酶特征、根系形态学的效应及甘蔗植株叶片光响应曲线，比较200mg／L乙烯利叶面喷施和浸种对甘蔗分蘖期根系、主茎基部、分蘖茎的内源激素、IAA氧化酶、阳离子-过氧化物酶、阴离子-过氧化物酶活性及同工酶特征、根系形态学的效应；以及对植株光合特性和营养元素吸收的效应，包括对叶片气体交换参数、叶绿素荧光参数的效应及植株根、茎、叶N、P、K含量的效应等。田间试验主要测定不同浓度乙烯利对ROC22、ROC16两个甘蔗品种新植蔗、ROC16宿根蔗群体结构、光合特性、农艺性状和品质的效应。本研究旨在探讨在甘蔗生长前期进行乙烯利处理促进甘蔗有效分蘖的生理生化机理。试验结果表明：
1) 一定浓度乙烯利处理的甘蔗分蘖期根生长区阳离子过氧化物酶活性高于对照，IAA氧化酶活性分蘖前期低于对照；根系分枝多但伸长生长明显受抑制，蔗株早期分蘖明显比对照多，特别是大茎不耐旱品种ROC10。不论浸种或是叶面喷施，一定浓度乙烯利的处理在分蘖盛期主茎的阳离子过氧化物酶活性都比对照的高，而分蘖茎尖的过氧化物酶也呈现同样的趋势，与分蘖的发生有同步的关系，相关性显著检验，达显著性相关。
2) 在分蘖发生初期，叶面喷施一定浓度乙烯利，甘蔗主茎的光合速率与对照相同或稍低于对照，在分蘖盛期表现高于对照，并有较高的水分利用率、光化学效率和较低的基础荧光。在形态学方面，一定浓度乙烯利处理促进ROC22和ROC10前期须根的形成和茎基部分蘖的发生，400mg／L乙烯利的促进效果最明显。乙烯利处理促进前期分蘖芽的萌动和生长，对株高的效应则表现先稍有抑制(分蘖的两极时期)后促进，这些变化说明适当
【关键词】：甘蔗 乙烯利 有效分蘖 内源激素 光合特性 生育信息 【学位授予单位】：广西大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2006
【分类号】：S566.1
【目录】：
- 第一章 前言14-27
- 1.1 甘蔗分蘖的特点及对甘蔗高产栽培的意义14-15
- 1.2 作物分蘖机理研究概述15-19
- 1.2.1 水稻分蘖的分子机理研究15
- 1.2.2 植物内源激素系统对分蘖的影响15-17
- 1.2.3 过氧化物酶和IAA氧化酶与分蘖发生的关系17-18
- 1.2.4 光合产物对分蘖发生和有效茎形成的影响18-19
- 1.3 植物乙烯反应机理研究进展19-21
- 1.3.1 乙烯信号分子对植物生长发育的影响19
- 1.3.2 乙烯与其它内源激素信号之间的相互作用19-21
- 1.4 乙烯利对甘蔗调控的研究进展21-26
- 1.4.1 乙烯利对甘蔗生长发育的代谢调节研究进展概述21-23
- 1.4.2 乙烯利调控甘蔗分蘖及机理研究23-24
- 1.4.2.1 乙烯利促进甘蔗分蘖的研究23
- 1.4.2.2 乙烯利促进甘蔗分蘖相关的生理生化研究23-24
- 1.4.3 乙烯利调控甘蔗分蘖的应用前景展望24
- 1.4.4 乙烯利对甘蔗根系的效应24-26
- 1.5 本研究的目的意义26-27
- 第二章 材料与方法27-37
- 2.1 试验材料27
- 2.2 试验设计27-29
- 2.2.1 桶栽甘蔗不同浓度乙烯利叶面喷施试验27-28
- 2.2.1.1 露地桶栽甘蔗不同浓度乙烯利叶面喷施试验(试验一)27
- 2.2.1.2 温室控水桶栽甘蔗不同浓度乙烯利叶面喷施试验(试验二)27-28
- 2.2.2 露地桶栽甘蔗一定浓度乙烯利叶面喷施、浸种试验(试验三)28
- 2.2.3 田间试验28-29
- 2.2.3.1 新植蔗叶面喷施不同浓度乙烯利试验(田间试验一)28
- 2.2.3.2 宿根蔗叶面喷施不同浓度乙烯利试验(田间试验二)28-29
- 2.3 室内生理生化分析取样29
- 2.4 室外生理生态测定29-30
- 2.5 观察记载项目30
- 2.5.1 新植蔗观察记载项目30
- 2.5.2 宿根蔗观察记载项目30
- 2.6 主要仪器设备30
- 2.7 测定方法30-34
- 2.7.1 不同处理根、茎、叶形态学观察记载(桶栽试验)30
- 2.7.2 甘蔗内源激素含量的测定30-32
- 2.7.2.1 乙烯释放量的测定30-31
- 2.7.2.2 其它四种内源激素的测定方法(ELISA)31-32
- 2.7.2.2.1 样品中激素的提取(ELISA)31
- 2.7.2.2.2 样品测定31-32
- 2.7.3 POD~-、POD~+和IAAO活性的测定32-33
- 2.7.3.1 POD~-活性的测定32
- 2.7.3.2 POD~+活性的测定32-33
- 2.7.3.3 IAAO活性的测定33
- 2.7.4 POD~-和POD~+同工酶电泳33
- 2.7.5 水溶性蛋白质含量的测定33
- 2.7.6 甘蔗植株全氮、全磷、全钾的测定33
- 2.7.7 叶绿素荧光参数的测定33-34
- 2.7.8 光合气体交换的测定34
- 2.7.8.1 气体交换参数的测定34
- 2.7.8.2 光响应曲线的测定34
- 2.7.8.3 光合作用数据分析34
- 2.8 资料整理与统计分析方法34-37
- 2.8.1 植物激素酶联免疫吸附测定数据分析34-35
- 2.8.2 光合作用的Frarquhar模型分析35-36
- 2.8.3 数据统计分析方法和软件36-37
- 第三章 不同浓度乙烯利对甘蔗分蘖的效应37-54
- 3.1 不同浓度乙烯利处理对甘蔗分蘖形态学的影响37-41
- 3.1.1 水分胁迫乙烯利处理对甘蔗形态学的影响37-38
- 3.1.2 正常供水条件下不同浓度乙烯利处理对甘蔗形态学的影响38-39
- 3.1.3 不同浓度乙烯利处理对两个甘蔗品种分蘖和伸长生长的影响39-41
- 3.2 不同浓度乙烯利处理对根生长区、POD~-、POD~+、IAAO活性和同工酶的影响41-43
- 3.2.1 对根生长区POD~-、POD~+、IAAO的影响41-43
- 3.2.2 不同浓度乙烯利处理对甘蔗根生长区POD~-、POD~+同工酶的影响43
- 3.3 不同浓度乙烯利处理对甘蔗叶片光合特性的影响43-46
- 3.3.1 不同浓度乙烯利处理对甘蔗叶片气体交换的影响43-45
- 3.3.2 不同浓度乙烯利处理对甘蔗叶片光响应曲线影响45-46
- 3.4 叶面喷施不同浓度乙烯利对土壤干旱条件下甘蔗分蘖和生理生化特性的影响46-51
- 3.4.1 不同浓度乙烯利处理对甘蔗前期生长特性的影响46-48
- 3.4.2 不同浓度乙烯利处理对甘蔗前期光合特性的影响48-51
- 3.5 讨论51-54
- 第四章 乙烯利浸种和叶面喷施对甘蔗分蘖的效应及机理研究54-69
- 4.1 一定浓度乙烯利浸种和叶面喷施对甘蔗分蘖期根生长区内源激素的影响54-58
- 4.1.1 不同处理乙烯释放量54
- 4.1.2 不同处理对甘蔗分蘖期根生长区IAA、CTKs、GA_3、ABA含量比较54-56
- 4.1.3 一定浓度乙烯利浸种和叶面喷施对甘蔗分蘖期根部CTKs／IAA、GA_3／ABA和IAA／ABA比值的影响56-58
- 4.2 一定浓度乙烯利浸种对甘蔗分蘖期植株各部位内源激素含量的影响58-59
- 4.3 一定浓度乙烯利处理对甘蔗IAA氧化酶活性的影响59-60
- 4.4 不同处理对分蘖期甘蔗各部位水溶性蛋白质含量的影响60-61
- 4.5 不同处理甘蔗分蘖期茎叶蘖阴离子过氧化物酶活性的比较61-62
- 4.6 一定浓度乙烯利处理对甘蔗光合特性的影响62-64
- 4.6.1 对甘蔗叶绿素荧光参数的影响62-63
- 4.6.2 对甘蔗净光合速率、光下暗呼吸速率的影响63-64
- 4.7 不同处理甘蔗植株各部位的全氮、全磷、全钾含量64-66
- 4.7.1 不同处理甘蔗分蘖期根系全氮、全磷、全钾含量的比较64-65
- 4.7.2 分蘖盛期不同处理甘蔗植株根、茎、叶全N、全P、全K含量的比较65-66
- 4.8 不同处理不同品种分蘖曲线(桶栽试验三)66
- 4.9 讨论66-69
- 第五章 不同浓度乙烯利处理对甘蔗群体结构、农艺性状的影响69-75
- 5.1 叶面喷施不同浓度乙烯利对新植蔗分蘖期总苗数的影响69-70
- 5.2 不同处理新植蔗蔗茎产量及其构成因素比较70-71
- 5.3 不同处理宿根蔗的发株情况71-72
- 5.4 不同处理宿根蔗的蔗茎产量及其构成因素比较72-74
- 5.5 讨论74-75
- 第六章 讨论75-77
- 第七章 结论与后续工作77-79
- 第八章 参考文献79-88
- 致谢88-89
- 攻读博士学位期间发表的论文和科研成果89
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