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玉米籽粒形成期的库活性是弱势粒败育或灌浆受限的核心限制因子,明确弱势粒中内源激素及多胺水平对其库活性的调控机制,对探索密植条件下玉米弱势粒调控途径具有重要意义。本研究以典型玉米杂交种郑单958和先玉335为材料,在控制授粉条件下(不完全授粉Ic P、完全授粉CP),比较分析了成功发育弱势粒(Ic P处理)和发育不良弱势粒(CP处理)的内源激素及多胺水平差异及其与库活性的关系。结果表明,品种和年度对籽粒库活性、内源激素和多胺水平整体无显著影响。Ic P处理下弱势粒的可溶性酸性蔗糖转化酶(SAI)活性显著高于CP处理,平均差异和最大差异分别达13.5%和21.8%。在玉米籽粒形成期,弱势粒中玉米素和玉米素核苷(Z+ZR)、生长素(IAA)、赤霉素(GA3)和脱落酸(ABA)含量在两种控制授粉处理间无显著差异。弱势粒中多胺含量表现为Ic P处理显著高于CP处理,而乙烯释放速率则恰恰相反。弱势粒中SAI活性与多胺含量显著正相关,而与乙烯释放速率显著负相关,且多胺含量与乙烯释放速率显著负相关。可见,在玉米籽粒形成期,其弱势粒中Z+ZR、IAA、GA3和ABA与其库活性即SAI活性无关;弱势粒库活性主要受多胺和乙烯含量影响,多胺促进SAI活性而乙烯则抑制其活性,二者的平衡关系决定了弱势粒成功发育与否;多胺和乙烯平衡关系受同化物质供应水平的调控。 相似文献
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玉米籽粒发育的粒位效应机理研究 总被引：1，自引：0，他引：1
玉米小花授粉后,雌穗上不同部位籽粒的发育存在显著差异.中下部籽粒代谢活性高,灌浆快、粒重高;而顶部籽粒活性弱、灌浆慢、粒重低.这种发育的粒位效应在干旱、弱光、高密、营养缺乏等逆境条件下会更加突出,常常导致籽粒败育,影响玉米高产潜力的发挥.本文从形态解剖、生理、遗传、分子生物学等不同层次上对玉米籽粒发育的粒位效应机理进行了综述,提出了缩小粒位效应,减少籽粒败育的调控途径,以期为玉米高产研究和栽培实践提供参考. 相似文献
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施氮对夏玉米不同部位籽粒灌浆的影响 总被引：12，自引：0，他引：12
籽粒败育是影响玉米产量的一个限制因素,高密[1]、弱光[2]、氮缺乏[3]等等都使败育粒数大量增加.败育与籽粒所处的位势有关,常发生于穗的顶部.顶部小花分化发育晚,花丝抽出迟,授粉受精晚,中下部小花的早受精子房对顶部小花有库位抑制作用,是顶部受精小花败育的一个原因[4,5].本试验在不同的种植密度、施氮水平下,采用人工同步授粉的方法,排除授粉受精早晚对顶部、中下部小花发育的影响,旨在探讨氮肥对不同部位籽粒灌浆和形成的影响机制,以便为生产中进行合理调控提供理论依据. 相似文献
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以直立大穗型常规稻辽粳263和弯穗型杂交稻屉优418为试验材料,用Logistic方程对籽粒灌浆过程进行模拟,研究不同源库处理对不同穗型品种的籽粒灌浆特性和结实性的影响。结果表明,不同源处理对2个品种灌浆参数的影响没有达到显著性水平,不同的库处理使辽粳263的最终粒重表现出极显著差异,不同的库处理在屉优418的各参数间均存在极显著差异。辽粳263穗的中部籽粒重易受到源库的影响,屉优418则是下部籽粒,源库处理对2品种的弱势粒灌浆速率影响最大。增加源库比或降低着粒密度有利于弱势粒平均粒重的提高。 相似文献
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水稻弱势粒灌浆机理与调控途径 总被引：28，自引：5，他引：23
水稻籽粒充实优劣和粒重高低与颖花在穗上着生的部位有密切关系。通常, 着生在稻穗中上部早开花的强势粒, 灌浆快、充实好、粒重高; 着生在稻穗下部迟开花的弱势粒, 灌浆慢、充实差、粒重低。这种强、弱势粒灌浆的差异在大穗型超级稻品种上表现更为突出。弱势粒充实差和粒重低不仅阻碍了水稻产量潜力的发挥, 而且还会降低稻米品质, 尤其是加工品质和外观品质。关于弱势粒灌浆差的机理有许多假设, 包括同化物供应限制、库容限制、激素间不平衡、蔗糖-淀粉代谢途径关键酶活性或基因表达量低、“流”不畅等。最近研究表明, 灌浆始期籽粒库生理活性低和活跃灌浆期蔗糖转化为淀粉的生化效率低是弱势粒灌浆差的重要原因; 增加抽穗期糖花比(抽穗期茎与鞘中非结构性碳水化合物与颖花数之比)及灌浆期脱落酸与乙烯比值可以显著提高籽粒库生理活性和籽粒灌浆速率。从环境(含栽培)、植株整体水平以及籽粒内在因素等不同层次上深入研究水稻弱势粒灌浆差的机理及其调控途径, 对于破解弱势粒灌浆差的科学难题、挖掘水稻生产潜力具有十分重要的意义。 相似文献
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植物调节剂分期施用对玉米籽粒胚乳及淀粉粒发育的影响 总被引：1，自引：0，他引：1
《华北农学报》2018,(6)
为了探究外源植物生长调节剂对籽粒充实过程的影响,利用胚乳细胞数目计数、淀粉粒度分析等方法对玉米自交系B73籽粒的发育过程进行了探究。主要探讨了拔节期喷施乙烯利以及吐丝期喷施生长调节剂对籽粒灌浆过程、胚乳细胞发育以及淀粉粒发育的影响。结果表明:拔节期喷施乙烯利之后在DAP 20灌浆速率与对照组相比下降约17. 7%,在DAP 44玉米籽粒百粒质量与对照组相比下降约11. 3%。在DAP 12,乙烯利处理之后的胚乳细胞数目与对照组相比显著下降22. 9%,且淀粉粒在胚乳细胞面积为IV、V和VI范围内的胚乳细胞内的数目显著减少。在授粉后不同时期乙烯利处理组(处理B)中的淀粉粒直径的分布范围与对照组中淀粉粒直径的分布范围显著差异。在吐丝期搭配使用脱落酸(Abscisic acid,ABA)(处理E)的胚乳细胞数目和淀粉粒分布与处理B结果差异不显著。搭配使用1-甲基环丙烯(1-Methylcyclopropene,1-MCP)(处理C)或者6-苄氨基嘌呤(6-Benzylaminopurine,6-BA)(处理D)后,与处理B相比提高了百粒质量、籽粒灌浆速率、淀粉粒的直径分布范围以及胚乳细胞内的淀粉粒数目,其中处理D中玉米百粒质量和淀粉粒数目与对照组差异不显著。该结果可以为进一步研究调节剂在玉米上的应用提供一些理论依据。 相似文献
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玉米果穗不同部位籽粒激素含量及其与胚乳发育和籽粒灌浆的关系 总被引：14，自引：0，他引：14
以玉米品种登海11为材料, 分别进行大田和温室试验, 观察灌浆期果穗不同部位籽粒玉米素(Z)+玉米素核苷(ZR)、吲哚-3-乙酸(IAA)、脱落酸(ABA)和赤霉素(GA3)含量变化及其与胚乳发育和籽粒灌浆的关系。结果显示, 籽粒最大胚乳细胞数目、最大胚乳细胞增殖速率及平均速率、最大灌浆速率、平均灌浆速率和百粒重表现为果穗下部籽粒>中部籽粒>上部籽粒。在胚乳细胞活跃增殖期或活跃灌浆期, 籽粒Z+ZR、IAA和ABA含量以果穗下部籽粒最高, 中部籽粒其次, 上部籽粒最低。GA3含量则为果穗上部籽粒>中部籽粒>下部籽粒。两个试验的结果趋势一致。胚乳细胞增殖速率和籽粒灌浆速率与籽粒Z+ZR、IAA和ABA含量呈极显著正相关, 与籽粒GA3含量呈显著负相关。说明玉米果穗上部籽粒轻主要是由于这些籽粒的胚乳细胞增殖速率小, 导致其胚乳细胞数少, 这与其灌浆期较低的Z+ZR、IAA和ABA含量及较高的GA3含量有密切关系。 相似文献
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根系分区交替灌溉对玉米籽粒灌浆及相关生理特性的影响 总被引：3，自引：0，他引：3
本研究旨在探明根系分区交替灌溉对玉米强、弱势粒灌浆及其相关生理特性的影响。以高产玉米品种登海11为材料,自抽雄至成熟设置常规灌溉(CI)和根系分区交替灌溉(PAI) 2种灌溉方式,观察植株穗位叶的光合特性、衰老特性、茎鞘非结构性碳水化合物(NSC)运转、强势粒和弱势粒中乙烯和多胺含量、籽粒灌浆特征及淀粉积累特性等变化。结果表明,与CI相比,PAI显著增加了籽粒产量,提高了灌浆后期穗位叶的光合性能,延缓了叶片衰老,促进了玉米茎鞘NSC的运转,增加了弱势粒中亚精胺(free-Spd)和精胺(free-Spm)含量,降低了弱势粒中腐胺(free-Put)含量和乙烯释放速率。PAI对强势粒多胺含量、乙烯释放速率以及灌浆速率和淀粉积累速率无显著影响。相关分析表明,籽粒灌浆速率和淀粉积累速率与内源free-Spd和free-Spm含量呈极显著正相关,与乙烯释放速率呈显著或极显著负相关。表明灌浆期较强的叶片光合能力、较高的茎鞘NSC运转率、弱势粒中较高的free-Spd和free-Spm水平以及较低的乙烯释放速率是PAI促进弱势粒灌浆和提高产量的重要原因。 相似文献
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Subapical ears are largely responsible for grain yield variations in prolific maize (Zea mays L.) grown under conditions favourable for the expression of prolificacy trait, but limited information exists on yield components contributing to yield responses. A field experiment was conducted to determine the yield components of apical and subapical ear in prolific maize after various pollination treatments at two plant populations. Hybrid Pioneer 3733 was grown in the perfect stands of 71 428 and 35 714 plants ha?1. Three pollination treatments were carried out: (i) free pollination; (ii) subapical earshoots were covered to prevent pollination; and (iii) apical earshoots were covered to prevent pollination. Grain yields of free pollinated plants were by 50.1 % larger at low plant population (265 g per plant) than at high plant population (177 g per plant) due to a 45.3 % increase in kernels per plant, whereas 1000‐kernel weight slightly increased by 3.3 %. These increased kernels per plant at low plant population were, in part, the result of kernel increments on apical ear (10.1 %), and mainly associated with kernels from subapical ears that did not occur at high plant population. At low plant population, the total grain yield per plant was reduced by 94 g (35.5 %) after the apical ear was bagged to prevent pollination, but only 52 g (19.6 %) when the subapical ear was bagged. When subapical ear development was stopped at low plant population, grain yield on apical ears increased by only 3.9 % as a result of heavier 1000‐kernel weights, clearly demonstrating limitations in kernel set and size. After grain development on apical ear was prevented, subapical ear enlarged to 80.3 % of maximum apical ear yield because the former had, on average, 2.5 % lighter 1000‐kernel weight and 17.5 % fewer kernels than the latter. Ears did not differ in row number when only apical or subapical ear was developed on plant, whereas subapical ears tended to have fewer rows than apical ears when both were present on the same plant. Our results showed that: (i) plant population affected all yield components on both apical and subapical ear except row number; (ii) the occurrence of subapical ear is triggered by achieving maximum potential kernel set on apical ear; and (iii) subapical ear is inferior in potential grain yield to apical one even when the latter was prevented from pollination. 相似文献
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玉米灌浆期果穗不同部位籽粒碳水化合物积累与淀粉合成相关酶活性变化 总被引：4，自引：0，他引：4
玉米果穗顶部籽粒通常较中、下部籽粒充实差,粒重轻,其机制不清楚。本研究旨在探明玉米果穗不同部位籽粒淀粉合成相关酶活性变化及其与籽粒灌浆的关系。以玉米品种登海11为材料,分别进行春播和夏播试验,观察果穗不同部位籽粒中可溶性糖、蔗糖和淀粉的含量及淀粉合成相关酶活性变化。结果显示,与夏播玉米相比,春播玉米具有较多的每穗粒数、较高的百粒重和产量。虽然产量在春播和夏播间有差异,但两季玉米籽粒的最大灌浆速率、平均灌浆速率、百粒重、可溶性糖和蔗糖含量、最大淀粉积累速率、平均淀粉积累速率均表现为果穗下部籽粒中部籽粒上部籽粒。灌浆期果穗不同部位籽粒腺苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶(AGPase)、淀粉合酶(St S)和淀粉分支酶(SBE)活性变化均呈单峰曲线,果穗上部籽粒AGPase、St S和SBE活性峰值和平均值均显著低于果穗中、下部籽粒。相关分析表明,淀粉积累速率、籽粒灌浆速率与AGPase、St S和SBE活性均呈极显著正相关。说明玉米果穗顶部籽粒较低的AGPase、St S和SBE活性是其灌浆较差、粒重较低的重要原因。春播玉米粒重较高,与其灌浆期较强的淀粉合成能力有关。 相似文献
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