不同類型玉米籽粒建成相關理化特性研究.pdf

1、本試驗以普通玉米、糯玉米、甜玉米和爆裂玉米四種不同粒質類型玉米及高產(chǎn)、中產(chǎn)和低產(chǎn)三種不同產(chǎn)量水平普通玉米籽粒為材料,采用田間測定和室內生理、生化分析相結合的方法,對籽粒產(chǎn)量與品質形成、籽粒胚乳細胞增殖、籽粒發(fā)育過程中內源激素的調控、籽粒發(fā)育碳水化合物運轉積累及相關酶活性等進行了系統(tǒng)的比較研究,主要研究結果如下： 1. 不同粒質類型玉米籽粒胚乳細胞增殖與產(chǎn)量形成特點 普、糯、甜、爆四種粒質類型玉米籽粒類型間的胚乳細胞數(shù)差異

2、顯著,類型間差異總體表現(xiàn)為普通玉米>甜玉米>糯玉米>爆裂玉米,而且這種差異主要表現(xiàn)在果穗的中部籽粒和下部籽粒；不同粒質類型玉米不同果穗部位籽粒的胚乳細胞數(shù)差異顯著,即下部籽粒>中部籽粒>上部籽粒；玉米籽粒胚乳細胞數(shù)達到最大值的時間存在類型間差異,普通玉米和甜玉米在授粉后第21天達最大值(31.04×105和28.61×105),糯玉米在授粉后第20達到最大值(23.64×105),爆裂玉米授粉后15天達到最大值(16.23×105);籽

3、粒胚乳細胞增殖與灌漿速率相關,普通玉米、糯玉米、甜玉米和爆裂玉米單籽粒胚乳細胞數(shù)與灌漿速率的相關系數(shù)分別是0.9592**、0.8336*、0.8251*和0.5865,表明籽粒胚乳細胞數(shù)是產(chǎn)量形成的重要影響因素。 2. 不同粒質類型玉米籽粒內源激素含量及其對粒重形成的調控作用 在普通玉米籽粒中,IAA和ZR含量與可溶性糖和蛋白質含量極顯著正相關,ABA含量與灌漿速率和淀粉積累速率負相關,GA3含量與籽粒灌漿速率極顯著正

4、相關,與淀粉積累速率顯著相關；在糯玉米籽粒中,IAA和ZR能有效提高淀粉的積累速率,ABA與可溶性糖含量極顯著負相關；在甜玉米籽粒中,IAA和ZR含量與蔗糖和可溶性糖含量顯著負相關,與淀粉積累速率顯著相關,同時發(fā)現(xiàn)IAA和ZR能協(xié)同提高淀粉合成酶的活性,促進糖向淀粉等物質轉化；在爆裂玉米籽粒中,IAA和ZR與胚乳細胞增殖和淀粉積累速度顯著相關。 3. 不同粒質類型玉米籽粒碳水化合物關鍵酶活性與籽粒淀粉等碳水化合物的積累

5、在玉米籽粒發(fā)育過程中,不同粒質類型玉米籽粒發(fā)育過程中,淀粉積累速率、SS(降解方向)、SSS、GBSS、SBE、AGPase以及UGPase活性變化均呈為單峰曲線；AGPase活性平均表現(xiàn)為甜玉米>糯玉米>爆裂玉米>普通玉米,UGPase活性平均表現(xiàn)為甜玉米>爆裂玉米>糯玉米>普通玉米,SS平均活性表現(xiàn)為糯玉米>爆裂玉米>普通玉米>甜玉米,SSS活性表現(xiàn)為甜玉米>爆裂玉米>糯玉米>普通玉米,GBSS平均活性表現(xiàn)為爆裂玉米>普通玉米>糯玉

6、米>甜玉米,SBE平均活性表現(xiàn)為爆裂玉米>甜玉米>糯玉米>普通玉米；SS、SSS、GBSS和SBE活性與淀粉積累關系密切；SS是淀粉合成限速酶；GBSS對直鏈淀粉積累起重要的調節(jié)作用；SSS和SBE對支鏈淀粉積累起重要作用。 籽粒蔗糖和可溶性糖含量均表現(xiàn)為甜玉米>糯玉米>普通玉米>爆裂玉米；籽粒淀粉含量在不同類型間差異顯著,直鏈淀粉含量表現(xiàn)為普通玉米>爆裂玉米>甜玉米>糯玉米,支鏈淀粉則表現(xiàn)為糯玉米>爆裂玉米>普通玉米>甜玉米,

7、總淀粉含量表現(xiàn)為糯玉米>普通玉米>爆裂玉米>甜玉米。 4. 不同產(chǎn)量類型普通玉米品種籽粒庫生理特性差異 不同產(chǎn)量類型普通玉米籽粒胚乳細胞數(shù)差異顯著,且胚乳細胞數(shù)與產(chǎn)量密切相關,具體表現(xiàn)為高產(chǎn)品種>中產(chǎn)品種>低產(chǎn)品種；籽粒IAA和ZR含量表現(xiàn)為高產(chǎn)品種>中產(chǎn)品種>低產(chǎn)品種,ABA和GA3則表現(xiàn)為低產(chǎn)品種>中產(chǎn)品種>高產(chǎn)品種；籽粒淀粉合成相關酶活性在生育期間變化復雜,在酶活性最高時SS、SSS、AGPase、UDPase和S

8、BE活性均表現(xiàn)為低產(chǎn)品種>中產(chǎn)品種>高產(chǎn)品種,且與淀粉含量顯著相關；籽粒直鏈淀粉含量類型間差異為高產(chǎn)品種>中產(chǎn)品種>低產(chǎn)品種；籽粒支鏈淀粉和總淀粉含量均表現(xiàn)為低產(chǎn)品種>中產(chǎn)品種>高產(chǎn)品種。 5. 不同粒質類型玉米葉片光合特性的差別 不同粒質類型玉米上部葉片和中部葉片的光合速率表現(xiàn)為普通玉米>糯玉米>甜玉米和爆裂玉米,下部葉片類型間差異不顯著：不同粒質類型玉米葉片高值光合持續(xù)時間與最大光合速率存在差異,普通玉米、糯玉米、甜