穗分化期外施24-表油菜素內(nèi)酯(EBR)對(duì)水稻穗粒發(fā)育和籽粒灌漿的影響.pdf

1、水稻產(chǎn)量與其籽粒灌漿能力密切相關(guān)，而籽粒灌漿能力的強(qiáng)弱受源和庫(kù)的影響。已有研究表明，油菜素甾醇類化合物(Brassinosteroids，BRs)對(duì)水稻生長(zhǎng)發(fā)育和產(chǎn)量具有正向調(diào)節(jié)作用。為進(jìn)一步闡明BRs如何協(xié)調(diào)水稻源強(qiáng)、庫(kù)容、庫(kù)活性之間關(guān)系及其相應(yīng)生理機(jī)制，本研究在大田條件下，以粳稻日本晴為試驗(yàn)材料，在穗分化期噴施24-表油菜素內(nèi)酯(24-epibrassinolid，EBR)，分析其莖葉鞘內(nèi)非結(jié)構(gòu)性碳水化合物(non-structur

2、e carbohydrate，NSC)花前積累以及灌漿過(guò)程中碳同化物代謝、轉(zhuǎn)運(yùn)和轉(zhuǎn)化的情況，并結(jié)合生長(zhǎng)發(fā)育的變化以及強(qiáng)弱勢(shì)粒籽粒灌漿的結(jié)果，明確穗分化期外施EBR對(duì)水稻穗粒發(fā)育和籽粒灌漿的影響及其作用的生理機(jī)制。
　　(1)穗分化期進(jìn)行EBR處理促進(jìn)了穗粒的發(fā)育，且不同濃度的EBR處理對(duì)穗粒的影響不一樣。低濃度的EBR處理T1(0.2μmol/L)能顯著增加籽粒的體積，對(duì)穗沒(méi)有顯著性影響;而高濃度的EBR處理T2(1μmol/L)

3、同時(shí)顯著增大或增加了穗長(zhǎng)、穗重、一次枝梗數(shù)、二次枝梗數(shù)、穗粒數(shù)和著粒密度，分別提高了8.3％、20％、10.6％、23.4％、16.6％和7.3％，同時(shí)還增大了強(qiáng)弱勢(shì)粒籽粒的體積。受穗粒發(fā)育的影響，兩不同濃度EBR處理庫(kù)容變化不一致。低濃度的EBR處理(T1)對(duì)籽粒的單粒重影響較大，顯著提高了6.7％，對(duì)穗粒數(shù)的影響較小;而高濃度的EBR處理(T2)對(duì)單位面積籽粒數(shù)的影響較大，對(duì)單粒重的影響較小。
　　(2)穗分化期進(jìn)行EBR處理

4、能夠顯著增加處理后10-25天的水稻株高，并能夠顯著增大水稻的灌漿期劍葉的葉面積、葉夾角以及功能葉的葉綠素含量。穗分化期進(jìn)行EBR處理能夠增加水稻初花期的生物量以及營(yíng)養(yǎng)器官中的NSC含量，提高灌漿期功能葉中的蔗糖磷酸合酶(Sucrosephosphate synthase，SPS)活性以及蔗糖含量。因此，EBR處理顯著增加水稻灌漿前的物質(zhì)貯存以及灌漿過(guò)程中的物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)，提高了水稻的源強(qiáng)。
　　(3)穗分化期進(jìn)行EBR處理顯著提高了籽

5、粒的蔗糖裂解酶活性，增加了NSC從營(yíng)養(yǎng)器官向籽粒中的轉(zhuǎn)運(yùn)，并增加了籽粒中的淀粉含量。通過(guò)對(duì)強(qiáng)弱勢(shì)粒的研究發(fā)現(xiàn)，兩EBR處理對(duì)弱勢(shì)粒的酸性轉(zhuǎn)化酶(Acid invertase，AI)活性影響較大，相對(duì)提高了弱勢(shì)粒的庫(kù)活性，使更多的同化物向弱勢(shì)粒分配，從而增加了籽粒中的淀粉含量。弱勢(shì)粒NSC以及淀粉含量的增加促進(jìn)了弱勢(shì)粒充實(shí)度的增加，從而顯著提高了水稻的結(jié)實(shí)率。
　　(4)高低濃度的兩EBR處理源強(qiáng)和庫(kù)活性均顯著增加，但二者庫(kù)容變化的

6、差異較大。低濃度的EBR處理庫(kù)容增加較小，限制了其對(duì)光合同化物的充分利用，未被轉(zhuǎn)運(yùn)的同化物又被貯存在營(yíng)養(yǎng)器官中，從而提高了收獲期營(yíng)養(yǎng)器官的NSC含量;而高濃度的EBR處理庫(kù)容增加要大于低濃度的EBR處理，促進(jìn)了灌漿期光合同化物更高效的轉(zhuǎn)運(yùn)，降低了收獲期營(yíng)養(yǎng)器官的NSC含量，促進(jìn)籽粒灌漿的高效進(jìn)行。
　　綜上所述，水稻籽粒灌漿是源強(qiáng)、庫(kù)容和庫(kù)活性共同作用的結(jié)果。本試驗(yàn)中，源強(qiáng)和庫(kù)活性的提高是產(chǎn)量增加的前提，而EBR處理對(duì)庫(kù)容調(diào)節(jié)的大