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亚种间杂交稻根源细胞分裂素研究

沈波

  杂交稻尤其是亚种间杂交稻具有明显的生长优势和产量优势,但由于结实率偏低,因而产量潜力常不能发挥,成为亚种间杂交稻优势利用的主要障碍。三十年来水稻结实生理围绕地上部籽粒灌浆的有机营养供应状况进行了深入地研究,形成了目前解释籽粒灌浆障碍成因及调控机制的三个学说:“源库流失调学说”、“籽粒灌浆能障学说”和“粒间顶端优势学说”,这些学说对于人们正确认识水稻结实的生理过程起了极大的推动作用。近年来,随着研究的深入和生产实践的需要,对籽粒灌浆过程的研究,开始从过去的大多围绕同化产物的供应水平及粒位间养料的竞争调配方面,转向籽粒灌浆的激素调控机制以及根系活力对籽粒充实的影响研究,这些研究丰富和发展了水稻结实生理研究的内容与深度,有助于全面阐明亚种间杂交稻籽粒充实不良的成因。本研究以亚种间杂交组合Ⅱ优2070及恢复系2070、Ⅱ优419及恢复系中419为材料,应用HPLC和ELISA法测定灌浆期间根系伤流液中根源细胞分裂素数量和种类,稻叶、籽粒中细胞分裂素含量的变化,并对根叶穗进行生长生理分析,主要结果如下:1.亚种间杂交组合具有根系生理活性优势,具体表现在①相应的恢复系在幼穗分化期根系生长就趋向减退,而杂交组合是在乳熟期才开始下降。根系生长的优势集中反应在0-10cm的浅层根系的生长量上。②亚种杂交稻组合具有较强的伤流强度,根系活力优势明显,其变化特点主要表现在乳熟期后的快速下降和衰减,这与光合速率、叶绿素含量及绿叶面积等地上部生理指标在灌浆期间的变化趋势是一致的。③根系伤流液的质量是反映根系活力的主要指标,所谓根系伤流液的质量是指其含有的细胞分裂素的种类与数量。杂交组合根系伤流液中细胞分裂素数量高于恢复系,杂交组合根系活力强,与细胞分裂素总量下降缓慢有关。2.我们在用HPLC分析供试水稻材料根系伤流液CTKS成分时,检测至Z、diHZ、diHZR和 iPAS四种细胞分裂素,这在国内尚未见相关报道。3.试验表明根源细胞分裂素是维持根系及地上部生理活性的重要机制,其主要成分是玉米素。决定根系活力和维持叶片生理功能的细胞分裂素是玉米素,但是,不是每一种细胞分裂素都有促进或保持生理活性的作用,部分种类的细胞分裂素很可能与器官的衰老有关。我们推测细胞分裂素的这种变化可能是细胞分裂素代谢酶活性变化的结果。4.通过对强弱势粒细胞分裂素总量的分析,认为成熟期细胞分裂素总量的上升是弱势粒灌浆不良的重要因素。……   
[关键词]:亚种间杂交稻;根源细胞分裂素;伤流液;灌浆
[文献类型]:博士论文
[文献出处]:中国农业科学院2000年