乙烯對(duì)孕穗期和開(kāi)花期小麥抗?jié)n能力的影響及其生理機(jī)制.pdf

1、漬害是我國(guó)長(zhǎng)江中下游小麥生產(chǎn)的主要自然災(zāi)害之一，孕穗期和開(kāi)花期是小麥對(duì)漬害的敏感時(shí)期，在此時(shí)期遭受漬害都會(huì)導(dǎo)致小麥嚴(yán)重減產(chǎn)。乙烯是植物逆境條件下重要的調(diào)節(jié)物質(zhì)，如誘導(dǎo)漬水脅迫下植株通氣組織的形成，影響抗氧化酶活性等。本研究采用盆栽試驗(yàn)，以揚(yáng)麥16為試驗(yàn)材料，設(shè)置兩個(gè)處理時(shí)期:孕穗期和開(kāi)花期，分別噴施乙烯生成劑乙烯利，乙烯生成促進(jìn)劑1-氨基環(huán)丙烷-1-羧酸(1-aminocyclopropane-l-carboxylic acid，ACC

2、)，抑制劑氨基氧乙酸(amino-oxyaceticacid，AOA)預(yù)處理，對(duì)照噴施等量的蒸餾水，次日進(jìn)行漬水處理，孕穗期漬水持續(xù)處理時(shí)間為8天，開(kāi)花期為10天，綜合研究了乙烯利、乙烯促進(jìn)劑和抑制劑預(yù)處理對(duì)孕穗期、開(kāi)花期漬水脅迫下小麥內(nèi)源乙烯釋放速率、光合特性、膜脂過(guò)氧化、產(chǎn)量及氮素積累再轉(zhuǎn)運(yùn)等的影響，闡釋了乙烯對(duì)小麥抗?jié)n害能力的影響及其生理機(jī)制，為實(shí)際生產(chǎn)中緩解漬害對(duì)小麥生產(chǎn)的影響提供了理論依據(jù)和技術(shù)途徑。主要研究結(jié)果如下:

3、　　1.乙烯提高了漬水脅迫下小麥產(chǎn)量、促進(jìn)了孕穗期脅迫下小麥籽粒氮素積累量，降低了株高。
　　研究表明，噴施乙烯促進(jìn)劑通過(guò)提高小麥籽粒千粒重來(lái)提高開(kāi)花期漬水脅迫下小麥的產(chǎn)量。高內(nèi)源乙烯含量誘導(dǎo)孕穗期漬水脅迫下小麥分蘗的產(chǎn)生，穗粒數(shù)減少顯著，造成產(chǎn)量的嚴(yán)重下降，延長(zhǎng)了葉片持綠時(shí)間，提高了開(kāi)花期漬水脅迫下小麥籽粒氮素積累量，噴施乙烯促進(jìn)劑或抑制乙烯產(chǎn)生提高了莖鞘、穎殼和穩(wěn)軸花前貯藏氮素轉(zhuǎn)運(yùn)量及各器官貯藏氮素轉(zhuǎn)運(yùn)率，增加了孕穗期籽粒氮素

4、積累量，外源乙烯顯著降低了孕穗期小麥植株株高，植株內(nèi)源乙烯含量越高，植株矮化愈為嚴(yán)重。
　　2.乙烯參與了小麥氣孔運(yùn)動(dòng)的調(diào)控，H2O2可能是保衛(wèi)細(xì)胞中乙烯信號(hào)的第二信使。
　　外源乙烯增加了漬水脅迫下小麥旗葉和根部?jī)?nèi)源乙烯的釋放，植株受乙烯誘導(dǎo)的敏感程度隨生育期、營(yíng)養(yǎng)器官的不同而不同，開(kāi)花期較孕穗期強(qiáng)，葉片效應(yīng)大于根系效應(yīng)，乙烯利的作用效果強(qiáng)于乙烯促進(jìn)劑。高內(nèi)源乙烯含量乙烯加劇了小麥旗葉葉綠素的降解，乙烯對(duì)葉片實(shí)際光化學(xué)效率

5、的影響較小，乙烯影響漬水脅迫下小麥葉片光合作用主要并非在于非氣孔因素。與漬水對(duì)照相比，內(nèi)源乙烯提高了不同時(shí)期漬水脅迫下小麥旗葉內(nèi)源乙烯的釋放速率，降低了H2O2的水平，緩解了漬水脅迫造成的葉片氣孔導(dǎo)度減小，維持氣孔的開(kāi)放狀態(tài)，提高了小麥旗葉的凈光合速率，相反地，抑制乙烯的產(chǎn)生導(dǎo)致漬水脅迫下小麥旗葉H2O2含量的上升，氣孔關(guān)閉，進(jìn)一步加劇了凈光合速率下降，但開(kāi)花期高內(nèi)源乙烯含量也使小麥旗葉H2O2含量的上升，導(dǎo)致氣孔導(dǎo)度下降，乙烯可能主要

6、是通過(guò)調(diào)節(jié)氣孔開(kāi)度來(lái)影響漬水脅迫下小麥旗葉的光合作用。
　　3.乙烯減少了不同時(shí)期漬水脅迫小麥膜脂過(guò)氧化傷害。
　　與漬水對(duì)照相比，孕穗期外源乙烯提高了小麥旗葉可溶性蛋白含量和葉片胞質(zhì)中的糖濃度，提高了葉片的光合能力，降低了胞質(zhì)中O2-·產(chǎn)生速率和MDA的含量，增強(qiáng)了植株抗逆境能力。開(kāi)花期高內(nèi)源乙烯含量降低了POD活性，加速了葉片的衰老，抑制乙烯生成降低了漬水脅迫下小麥旗葉SOD活性，提高了開(kāi)花期漬水脅迫下葉片殘存的游離氨基

7、酸量較高，氮素再轉(zhuǎn)運(yùn)受影響，籽粒氮積累量降低。
　　綜述所述，外源乙烯誘導(dǎo)植株內(nèi)源乙烯的釋放，抑制孕穗期漬水脅迫下小麥植株株高，降低了漬水脅迫小麥旗葉中H2O2的水平，緩解了漬水脅迫造成的葉片氣孔導(dǎo)度減小，維持氣孔的開(kāi)放狀態(tài)，提高了小麥旗葉可溶性蛋白含量和葉片胞質(zhì)糖濃度，提高了小麥旗葉的凈光合速率，降低了胞質(zhì)中O2-·產(chǎn)生速率和MDA的含量，增強(qiáng)了植株抗逆境能力，小麥籽粒千粒重增加，產(chǎn)量增加，外源乙烯增加了開(kāi)花期漬水脅迫下小麥籽粒