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水稻芽鞘伸长速率的基因型差异及其机理研究

陈爱国  
【摘要】: 本文以85个不同类型的水稻基因型为材料,在室内可控条件下(光照培养箱)模拟研究了芽鞘伸长的基因型差异以及温度、通气状况、土壤含水量等生态因子对芽鞘伸长的影响;测定分析了种子基本性状与芽鞘长度的关系以及外源激素对芽鞘伸长的影响。研究获得以下主要结果: 水稻芽鞘伸长存在明显的基因型差异。不同基因型芽鞘长度一般可以分成三类,即快、较快和慢三类;芽鞘长度个体间差异较大,变异系数达到15%左右,相关系数分析表明,芽鞘长度可以作为种质资源筛选的一个可靠指标,并筛选出鞘长表现稳定的E26(伸长最快)和Z99312(伸长最慢)两个基因型。 在水分逆境条件下,芽鞘长度(伸长速率)与幼苗素质存在明显正相关,可见筛选芽鞘伸长快的种质资源对提高逆境条件下直播稻的幼苗素质具有重要作用。 温度、通气状况及土壤含水量等生态因子对芽鞘伸长影响明显,而且温度×基因型、通气状况×基因型和土壤水分含量×基因型均存在显著的互作效应(均达到p<0.0001);生态环境因子对芽鞘长度的影响比基因型差异的影响更大,而不同基因型差异表现明显,也达到显著水平。 种子千粒重、胚乳重与芽鞘长度没有显著的相关性,胚乳直链淀粉含量与芽鞘伸长速率有显著的正相关;对胚乳α-淀粉酶活性、β-淀粉酶活性与芽鞘长度的主成分分析表明,α-淀粉酶活性是影响芽鞘长度的第一主成分,且与芽鞘长度显著相关,可能是芽鞘长度基因型差异的生理原因之一。β-淀粉酶活性是第二主成份,但与芽鞘长度没有显著的相关关系。 外源激素IAA、ABA浸种处理后,本研究发现芽鞘长度与IAA、ABA含量以及β-葡聚糖酶活性没有明显的相关性,而与芽鞘生命周期消耗的IAA量相关(r=0.82711,p=0.0423),β-葡聚糖酶活性与IAA含量相关显著,变化相一致,芽鞘β-葡聚糖酶活性可能受IAA的调控(r=0.86116,p=0.0276)。


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