不同環(huán)境下玉米內(nèi)源激素變異對(duì)葉序分化類型的影響研究.pdf

1、玉米是禾本科ZEA屬中僅有的一個(gè)MAYS種，根據(jù)植物分類學(xué)一般禾本科植物的葉片為互生葉序，對(duì)生葉序玉米是一個(gè)新的變異類型，具備葉面積大、果穗多等特點(diǎn)，是一個(gè)極具研究?jī)r(jià)值的遺傳資源。本文以對(duì)生玉米及其近等基因系互生玉米為材料，通過系統(tǒng)的田間試驗(yàn)，來研究環(huán)境因素與玉米對(duì)生性狀關(guān)系;通過不同溫度下對(duì)生玉米之間內(nèi)源激素含量及其之間的比值變化比較分析，研究激素與玉米對(duì)生率的關(guān)系，發(fā)掘影響玉米對(duì)生性狀的關(guān)鍵因素;通過對(duì)細(xì)胞分裂素氧化酶和生長(zhǎng)素氧化酶

2、含量檢測(cè)及其與相應(yīng)激素的分析比較，探索研究影響對(duì)生玉米細(xì)胞分裂素和生長(zhǎng)素代謝的相關(guān)機(jī)理;以前期研究結(jié)果為基礎(chǔ)，通過基因型、環(huán)境及其互作對(duì)不同玉米自交系產(chǎn)量性狀的影響分析，以不同對(duì)生玉米自交系為父、母本，開展高產(chǎn)對(duì)生雜交組合的選配等應(yīng)用研究。具體內(nèi)容如下:
　　(1)以H4D、8701D、丹3D、LiuD、昌D和wumD不同的對(duì)生自交系為材料，分別進(jìn)行多年多點(diǎn)播種試驗(yàn)、分批次播種試驗(yàn)和地膜覆蓋試驗(yàn)，分析光照、溫度、水份等環(huán)境因子對(duì)玉

3、米對(duì)生率的影響。結(jié)果表明:不穩(wěn)定對(duì)生自交系的對(duì)生率與溫度關(guān)系密切，且隨著溫度的升高而升高，但當(dāng)溫度高于27℃時(shí)，部分自交系的對(duì)生率呈下降趨勢(shì)。
　　(2)玉米的生長(zhǎng)發(fā)育主要受內(nèi)源激素調(diào)控，為了探索不同溫度下激素含量的變異對(duì)葉序分化類型的影響，本文進(jìn)一步對(duì)不同溫度下玉米內(nèi)源激素變異及其與對(duì)生率的相關(guān)性進(jìn)行分析。結(jié)果顯示:對(duì)生自交系的ABA、IAA濃度變化受溫度影響較大，而GA、CTK受溫度影響不明顯。ABA、GA、IAA濃度與玉米對(duì)

4、生率呈負(fù)相關(guān)，CTK濃度則與之呈正相關(guān)。單一激素的改變并不能導(dǎo)致玉米對(duì)生率的改變，而是通過多種激素的共同作用影響著玉米對(duì)生率。CTK/IAA比值的高低對(duì)玉米的對(duì)生率影響較大。溫度對(duì)對(duì)生自交系的CTK/IAA有影響，對(duì)對(duì)生率高的自交系影響較小，對(duì)對(duì)生率低的自交系影響較大。相同溫度下，對(duì)生玉米CTK/IAA值明顯高于同期近等基因系的互生玉米。不同對(duì)生玉米自交系的激素水平產(chǎn)生改變的轉(zhuǎn)折時(shí)間點(diǎn)是第9天，隨后其逐步處于一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的水平。

5、　　(3)為了進(jìn)一步研究具體何種細(xì)胞分裂素對(duì)總CTKs起決定性影響，本試驗(yàn)利用HPLC法同時(shí)檢測(cè)了5種細(xì)胞分裂素和IAA含量。結(jié)果表明，在5中細(xì)胞分裂素中，Z、ZR和DHZR三種激素是影響總體細(xì)胞分裂素含量多少的重要激素，其中Z是玉米莖尖中含量最大也是起關(guān)鍵作用的細(xì)胞分裂素。IP、IPA在21℃下作用明顯，DHZR僅在對(duì)生自交系wuMD中作用明顯。
　　(4) CKX和IAAO分別是CTK和IAA分解代謝的重要酶，本文對(duì)該酶在不同

6、溫度下調(diào)節(jié)激素含量過程中所發(fā)揮的作用進(jìn)行了進(jìn)一步分析。結(jié)果顯示:CKX活性大小對(duì)于玉米CTK濃度的高低起著關(guān)鍵的作用，在高溫條件下影響效果較為顯著，但在較低溫條件下尤其是對(duì)對(duì)生自交系而言影響相對(duì)小一些。對(duì)生自交系的IAAO活性受溫度影響較大。但對(duì)生自交系的IAA濃度不僅受IAAO影響，還可能受POD、CAT等其他降解酶影響。在相同溫度下，對(duì)生自交系的IAAO活性始終高于其近等基因系的互生自交系，從而導(dǎo)致其IAA濃度相對(duì)低于互生自交系。<

7、br>　　(5)在實(shí)際生產(chǎn)中，優(yōu)良對(duì)生玉米自交系不僅需要具備穩(wěn)定的對(duì)生性狀，突出的產(chǎn)量性狀、較好的配合力等是必備條件。本試驗(yàn)以高代玉米品系及其組合為研究對(duì)象，通過多年多點(diǎn)種植試驗(yàn)，研究基因型、環(huán)境及其互作對(duì)不同對(duì)生玉米自交系產(chǎn)量性狀的影響，開展高產(chǎn)對(duì)生雜交組合的選配等應(yīng)用研究。結(jié)果顯示:玉米產(chǎn)量性狀如穗位高、葉寬、穗粗、穗長(zhǎng)、穗行數(shù)和行粒數(shù)等主要受基因型的影響，自交系的基因型變異平方和占總變異平方和的百分?jǐn)?shù)均在59.27％以上，最高的可

8、達(dá)84.60％;新品種組合則在53.68％以上，最高的可達(dá)83.05％;葉長(zhǎng)和小區(qū)產(chǎn)量主要受基因型和地點(diǎn)兩個(gè)因素的影響;禿頂長(zhǎng)受環(huán)境因素的影響較大。試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)雜交組合2和8在千粒重、穗長(zhǎng)、穗粗、禿頂長(zhǎng)、行粒數(shù)等諸多農(nóng)藝性狀均表現(xiàn)較好，小區(qū)產(chǎn)量均在5000g以上，最高的（品種8）可以達(dá)到5534.17g。此外組合3和5也將是一個(gè)潛力值得挖掘的品種組合。
　　綜上所述，本文證實(shí)了對(duì)生玉米性狀的形成與玉米生長(zhǎng)點(diǎn)組織CTK/IAA密切相關(guān)，