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《扬州大学》 2006年
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水稻颖果的发育及其发育过程中生理活性的变化

陈娟  
【摘要】: 本研究以粒重差异显著的四个水稻品种为材料,通过大田试验并在田间肥力水平和生态气候条件一致的基础上,研究了水稻颖果的发育及其发育过程中生理活性的变化动态,重点研明了水稻生理活性与水稻颖果灌浆之间的关系,探讨了水稻大粒形成的原因和大粒容易产生垩白的原因、不同施氮处理对水稻颖果生理活性和颖果灌浆的影响机理及水稻颖果灌浆的调控机理,为水稻的优质高产的调控提供了科学理论依据。主要研究结果如下: 1.明确了水稻果皮的结构和功能。水稻果皮上表皮上没有气孔;中层细胞富含质体,通常外侧中层细胞内的质体为淀粉体,而靠近内侧的中层细胞(含横细胞)内的质体大多为叶绿体,叶绿体呈橄榄状,片层结构发达;果皮中色素的吸收光谱与叶片的叶绿素相似,即在蓝光区和红光区各有一个吸收峰,吸收峰分别在440nm和660nm处;花后5d、10d和15d的果皮中叶绿素含量分别为2.12μg Chl/个颖果、2.48μg Chl /个颖果和1.42μg Chl /个颖果;果皮中存在着碳同化的关键酶──Rubisco,花后第10d时果皮中Rubisco的含量最高;果皮具有光化学活性,但是叶绿素含量和与之有关的光合活性低;果皮在呈绿色时具有光合放氧的功能,但净光合速率比呼吸速率低,并有较长的光合滞后期;由于颖果表皮上无气孔,推测其进行光合作用所需的CO_2来自颖果的呼吸作用;果皮的发育和扩展情况影响着胚乳的发育和米的形态建成。 2.明确了水稻生理活性与水稻灌浆之间的关系。受精后的四个水稻品种发育前期颖果含水率高,鲜干重、胚乳重、胚乳细胞数、淀粉含量、蛋白质含量等增加快,随着发育天数的增加和贮存物质的增多,含水率逐渐降低,鲜干重等的增加趋势逐渐减缓,日增重量逐渐减少。籼稻前期灌浆快于粳稻,停止灌浆的时间也早于粳稻。大粒灌浆速度始终快于小粒,停止灌浆的时间迟于小粒。颖果含水率、呼吸速率随颖果发育的天数而下降,当含水率降低到20%、呼吸速率降低到0.05μmolO2·mgFW-1·h-1左右,灌浆基本停止;呼吸速率与ATP含量呈正相关关系,且两者都与含水率呈正相关。颖果脱氢酶活性、CAT和SOD活性等也与含水率存在一定的相关性,随着后期含水率的下降,这些酶活性都呈逐渐下降的趋势。籽粒灌浆与颖果生理活性密切相关,颖果维持呼吸活性、脱氢酶活性、CAT和SOD活性的时间越长,籽粒接受灌浆物质和合成贮藏物质的时间越长。粒重的大小与灌浆时间的长短也密切相关,粒重大的灌浆时间较长。 3.明确了不同施氮处理对水稻颖果灌浆和呼吸活性的影响。增施氮肥维持了水稻颖果灌浆后期较高的含水率,延长了颖果灌浆充实的时间;维持了水稻颖果灌浆充实期尤其是灌浆后期较高的呼吸速率,并且使颖果维持较高呼吸活性的时间延长;延长了颖果
【学位授予单位】:扬州大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2006
【分类号】:S511

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