油菜素甾醇(BRs)對雜交水稻籽粒充實(shí)過程及產(chǎn)量、品質(zhì)的生理效應(yīng)研究.pdf

1、雜交水稻推廣是解決糧食安全問題的重要手段，然而目前雜交水稻普遍存在二次灌漿、籽粒充實(shí)度低等問題。油菜素甾醇是一種從植物中提取的高效激素，能夠調(diào)節(jié)植物營養(yǎng)生長和生殖生長。因此，利用油菜素內(nèi)酯調(diào)控雜交水稻灌漿結(jié)實(shí)，提高雜交水稻籽粒的充實(shí)程度和實(shí)際產(chǎn)量，解決雜交水稻結(jié)實(shí)率低、空癟粒多的問題，增加雜交水稻的產(chǎn)量，提高雜交水稻品質(zhì)，達(dá)到“高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、高效、生態(tài)、安全”的生產(chǎn)要求。
　　本研究以粳型雜交水稻常優(yōu)3號、三系秈粳雜交超級稻甬優(yōu)12

2、號為材料，通過葉面噴施0.1 mg·L-12，4-epibrassinolide(eBL)和2 mg·L-1 Brassinazole(Brz)及對照(CK)三個(gè)處理，分析Brassinosteroids(BRs)對成熟期雜交水稻產(chǎn)量構(gòu)成及品質(zhì)性狀的影響，解析BRs對2個(gè)雜交水稻結(jié)實(shí)期劍葉光合特性和物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)的生理效應(yīng)，明確雜交水稻籽粒灌漿充實(shí)特性及淀粉晶體結(jié)構(gòu)對BRs的響應(yīng)。研究結(jié)果如下:
　　(1)2個(gè)雜交粳稻實(shí)際產(chǎn)量均表現(xiàn)為e

3、BL＞CK＞Brz，BRs主要通過提高籽粒結(jié)實(shí)率、千粒重來影響產(chǎn)量，eBL處理能夠提高弱勢粒結(jié)實(shí)率和千粒重，Brz處理反之。BRs處理后部分稻米品質(zhì)提升，2個(gè)品種RVA特征值對BRs響應(yīng)不同，常優(yōu)3號在BRs噴施后峰值黏度、熱漿黏度、冷膠黏度、崩解值、回復(fù)值顯著下降，而消減值顯著上升;甬優(yōu)12號則相反。2個(gè)品種稻米成熟期XRD圖譜顯示出典型的A型晶體特征，BRs處理后17°-18°附近的雙峰尖峰強(qiáng)度出現(xiàn)下降趨勢，淀粉結(jié)晶度均呈現(xiàn)CK＞B

4、Rs，常優(yōu)3號結(jié)晶峰強(qiáng)度大小為CK＞BRs，而甬優(yōu)12號為eBL＞CK＞Brz。
　　(2)eBL噴施后能夠增強(qiáng)結(jié)實(shí)期葉片凈光合速率和蒸騰速率，維持葉綠素含量和胞間CO2濃度，最終提升葉片光合能力;增加物質(zhì)積累轉(zhuǎn)運(yùn)比例和速率，但降低了氮素干物質(zhì)生產(chǎn)效率;Brz噴施后的上述生理效應(yīng)相反。eBL提升了2個(gè)水稻品種花后物質(zhì)轉(zhuǎn)移量及氮素對籽粒貢獻(xiàn)率，降低了干物質(zhì)和NSC對籽粒貢獻(xiàn)率;Brz則降低了物質(zhì)轉(zhuǎn)移量和轉(zhuǎn)移率，提升了干物質(zhì)和NSC對

5、籽粒貢獻(xiàn)率。2個(gè)雜交水稻整個(gè)結(jié)實(shí)期地上部不同器官NSC、氮素轉(zhuǎn)運(yùn)量均表現(xiàn)為eBL＞CK＞Brz，籽粒結(jié)實(shí)前期＞籽粒結(jié)實(shí)后期。2個(gè)水稻品種地上部不同器官NSC/N比隨著籽粒的不斷充實(shí)呈上升趨勢，其中莖鞘、穗部NSC/N變化最為顯著;eBL減小了葉片扣莖鞘中的NSC/N，Brz則反之。2個(gè)水稻品種間，秈粳雜交超級稻甬優(yōu)12號比常規(guī)雜交粳稻常優(yōu)3號具有更強(qiáng)的劍葉光合速率，更高的干物質(zhì)和氮素及NSC積累量，更大的結(jié)實(shí)前期NSC和氮素轉(zhuǎn)運(yùn)量，最終

6、籽粒實(shí)際產(chǎn)量較常優(yōu)3號增加5.03-9.32％; eBL對2個(gè)水稻品種干物質(zhì)和氮素積累及NSC轉(zhuǎn)運(yùn)作用規(guī)律不一，Brz對甬優(yōu)12號干物質(zhì)、氮素積累及NSC轉(zhuǎn)運(yùn)抑制效應(yīng)大于常優(yōu)3號。
　　(3)籽粒淀粉與直鏈淀粉積累與灌漿物質(zhì)積累一致，強(qiáng)弱勢粒間差異大，而可溶性糖積累則正好相反，eBL處理淀粉含量及直鏈淀粉含量均為最高。2個(gè)品種淀粉晶體均由無定型淀粉逐漸發(fā)育為A型，灌漿過程中相對結(jié)晶度呈下降趨勢，結(jié)晶度與直鏈淀粉含量呈負(fù)相關(guān)關(guān)系。以