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内源IAA对亚种间杂交稻籽粒灌浆的信息效应

陶龙兴  
【摘要】: 目前在生产上应用的一些亚种间杂交组合,虽有穗大粒多、营养生长及生殖生长强的优势,却往往存在籽粒充实度较低或年度间结实不稳定的问题,成为困扰当今亚种间杂交稻选育研究和应用推广的主要因素。本论文选用亚种间杂交稻协优9308及其恢复系中恢9308为主试材料,辅以亚种间杂交稻协优9312、Ⅱ优162及其恢复系,研究了灌浆初期籽粒内源吲哚乙酸的变化,及其对籽粒灌浆结实的影响,同时,在论文研究过程中,对杂交稻籽粒内源吲哚乙酸的HPLC测定方法进行了改进。 1、建立了一套更适合水稻籽粒内源IAA测定的HPLC检测方法。本试验利用低温(-20℃)冻熔法去除粗提样品的大部分色素及杂质,采用Sep-Paks C_(18)柱、Oasis HLB小柱及0.45μm超滤膜(均为Waters公司产品)连续三步纯化技术,获得符合定量要求的回收率及测定结果。与传统方法相比,本方法免去了传统方法的多次样品萃取及浓缩的步骤,减少了检测物质在提取过程中的损失,提高了样品的重现性及回收率。 2、进一步验证了籽粒灌浆增重的粒间顶端优势。粒间顶端优势是水稻的普遍属性,杂交组合及其亲本的籽粒灌浆都存在“粒间顶端优势”的生理现象,即强势粒灌浆势对弱势粒灌浆的抑制现象。本研究进一步表明,各组合间籽粒增重的粒间顶端优势的强度有异,组合与其恢复系也存在差异。比之相应的恢复系,其组合的粒间顶端优势比恢复系行所放大。杂交组合强、弱势粒之间的粒间顶端优势现象,与其恢复系强、弱势粒之间的粒间顶端优势现象有一定程度的相关性。在本试验中,如果恢复系籽粒增重具有较强的粒间顶端优势,其组合往往也表现出较强的粒间顶端优势,反之亦然。 3、粒间顶端优势起始于籽粒糖份积累的差异。研究表明,无论是组合还是恢复系,其强势粒的糖份积累规律与弱势粒的糖份积累规律存在很大差异。在本试验中,强势粒中糖份含量受精后就快速升高,弱势粒糖份含量的上升总是滞后于强势粒。 钢人将林钢份的变化动态‘。几。断更系籽村的糖价变化动态h一人材)X的则似性, 变化幅度比小时K更系他开放人。 此外,防打滑浆过厂的进行,就籽粒小 f【I可讲述精(初约精、计精读果糖)大 局的比例而大,组合‘JL州…,快复系之间行人很人种旧的w似,叮,这种则似L八弱势 粒卜表现尤为稳}L; 4、粒阳/加端优势起门十粒间内源IAA水十的共十。尤论足杂文组合应足相w的恢复 系,水稻一镇小强势粒‘沾gy,’粒内源IA*大本变化分#,强科粒小响内源IAA食品 从受精”\人就开始卜门,随有灌浆的进行,内源IAA 卜升的速度加快,全受份)*第9 人,强势粒中内源IAA水个仍然表现出快速1:升趋势。受课后杂交组合的势粒小内 源1*A含既没有迅速表观山11升的趋势,这种“滞缓”状态一阿维持至受粘门第7 大,这时弱势粒中内源1*A含量才表现出较明显卜升的趋势,们在全受粮后第9大, 弱势粒中的IAA含量仍明显低于强势粒。 与杂交组合相比,相应恢复系中强势粒内源IAA含量的上升速度低于问时期组合 强势粒IAA含量的卜升速度,而弱势粒内源1*A含一量的卜升速度高于同时期组合弱 势粒IAA含量的卜升速度,恢复系弱势粒内源h 含量卜升的“滞缓”期也短十和 )诽nft弱势粒M 含氯的“滞缓”期。巾此可见,比之相应的恢复系,其至交织合 放大了强势粒对弱势粒的IAA水个优势。 人一试验中,杂交织合强、弱势粒之问的IAA优势现象,与其恢复系强、弱势粒 之间的IAA优势现象有一定程度的扭头性,如果‘恢复系具行较强的粒饲IAA水一个优 势,见细介件往也表现tJI较强的粒问!AA水。l‘优势。 5、内源IAA足籽粒激浆的信,白、物质。灯光厂H刁*A勺’比G山*仍 在籽粒十家积的 农工 和先后。问什素标L试验表u,人水稻籽*灌浆初出],籽粒中广光积累飞H一IAA, 标记贮藏物质’H一G!noose的积累滞厂。 上次,(l)IAA运输抑市开 TIBA*处I甲,降低厂等丰 卜’H* 的水卜;(2)IAA 牛物合* 山抑开的处土 号通过抑i 2N一IAA 面物个人 的前体原* 工H一*广人籽粒小的积 累,降低’H一 /籽粒小的水个;(3)I*AN抑剂的处理,抑制 厂’N.彻萄糖人:籽 \ 粒中的积累,累积峰值也因为IAA阻抑剂的处理而降低,峰值出现的时间滞后。这 种现象可能是IAA阻抑剂作用的二级效应,IAA阻抑剂的直接效果是导致籽粒中IAA 水平的降低,使得葡萄糖在籽粒中的积累缺乏生理动力。 再次,外源IAA处理幼穗,对IAA诱导淀粉的积累有助动效应。高浓度外源IAA 对幼穗的处理,使强、弱势粒中累积了较高水平的IAA,缩小了强势粒与弱势粒之间 原来存在的IAA水平的差异,削弱了强势粒对弱势粒的“粒间顶端优势”,表现出强 势粒的结实率有所下降,弱势粒的结实率明显上升,对整穗的结实率也有所提高。 由此可见,内源IAA对启动籽粒的灌浆起到重要的信息效应,信息出现的时间及 强度与籽粒灌浆启动的时期及灌浆强度关系密切。外源IAA的处理,可以削弱强、


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