不同基因型玉米根葉衰老差異及調(diào)控研究.pdf

1、本研究于2009-2010年在河南農(nóng)業(yè)大學(xué)科教試驗(yàn)園區(qū)進(jìn)行,以不同衰老類型玉米品種鄭單958和豫單2002為材料,分盆栽和大田兩部分,采用自主研發(fā)的植物生長復(fù)合調(diào)節(jié)劑拌種與不拌種兩種處理方式,系統(tǒng)研究了不同基因型玉米根葉衰老差異及其化學(xué)調(diào)控效應(yīng)。
　　 主要獲得以下結(jié)果:
　　 (1)明確了不同基因型玉米葉片在衰老過程中葉綠素、葉綠素?zé)晒鈪?shù)和灌漿速率的動態(tài)變化及對其調(diào)控效果與晚衰型品種鄭單958相比,早衰型玉米品種豫單

2、2002葉片在吐絲前期生長較快,葉片增加加快,中后期植株下部葉片早衰,葉面積下降較快,衰老速率激增；葉片葉綠素含量、Fv/Fm、FPSⅡ和qP下降加速,使其捕獲太陽光能并將其轉(zhuǎn)化為生物化學(xué)能力下降,較低的Ch1a/b比值及Car含量和較高的qN值,使葉片因吸收過量的光能而發(fā)生光抑制,光合器官受到單線態(tài)氧的傷害,不利于光合作用的高效進(jìn)行；灌漿速率表現(xiàn)出前期增長較慢,達(dá)到最大灌漿速率的時(shí)間晚,中期灌漿持續(xù)時(shí)間短,后期灌漿速率下降快的特點(diǎn)；在

3、產(chǎn)量構(gòu)成因素上表現(xiàn)出:穗行數(shù)、行粒數(shù)、單株粒重及總產(chǎn)量均顯著低于鄭單958;經(jīng)拌種處理能維持較高的綠色葉面積、葉綠素、Car含量及Ch1a/b比值,提高葉片F(xiàn)v/Fm、FPSⅡ和qP值,降低葉片衰老速率及qN值,延長中期灌漿持續(xù)時(shí)間及后期灌漿下降速率,從而提高玉米產(chǎn)量,拌種處理能使豫單2002產(chǎn)量提高8.9％,達(dá)到顯著差異水平,而鄭單958經(jīng)拌種處理,產(chǎn)量雖高于對照但差異并不顯著,這表明拌種處理對提高早衰型玉米品種產(chǎn)量具有重要作用,但對

4、晚衰型品種效果不明顯。
　　 (2)明確了不同基因型玉米葉片在衰老過程中質(zhì)膜及保護(hù)酶含量的動態(tài)變化及其調(diào)控效果與豫單2002相比,鄭單958各個(gè)葉位葉片SOD、CAT活性下降慢,MDA含量增幅小,葉片功能衰退較慢,可溶性蛋白高含量持續(xù)時(shí)間長,且在葉片生長進(jìn)程后期差異達(dá)到顯著水平；拌種處理均能使2個(gè)品種各葉位葉片內(nèi)源保護(hù)酶維持較高水平且下降緩慢,MDA含量低且增長緩慢,可溶性蛋白含量維持較高水平,且在葉片功能后期差異顯著。這進(jìn)一步

5、表明,在葉片生育期內(nèi),拌種處理通過減緩SOD、CAT酶活性下降速度來對玉米葉片衰老進(jìn)程進(jìn)行調(diào)控,并通過協(xié)同作用來減緩活性氧傷害以及蛋白質(zhì)的降解,維持葉片生理功能,對防止葉片早衰及子粒產(chǎn)量形成具有重要作用。
　　 (3)明確了不同基因型玉米根葉在衰老過程中生理指標(biāo)的動態(tài)變化及對其調(diào)控效果與豫單2002相比,鄭單958根系及葉片O2-的產(chǎn)生速率和H2O2含量上升幅度較小,MDA和ABA含量較低,而SOD酶活性、IAA、ZR和GA3含

6、量較高,第5和10葉位葉片在整個(gè)生育期內(nèi)O2-的產(chǎn)生速率、H2O2含量水平及MDA含量及上升幅度均高于與根系含量,而第14和第18葉位低于與其根系,在上升幅度上也低于根系,且中后期差異顯著,表明基部和下部葉片的早衰先于根系,而中上部葉片早衰晚于根系,SOD酶活性的變化也符合這個(gè)規(guī)律;拌種處理能降低各葉位葉片及根系O2-、H2O2、MDA和ABA含量的累積,減緩其上升幅度,提高根葉中SOD、IAA、ZR和GA3含量,減緩后期下降幅度,有效

7、地防止活性氧對質(zhì)膜的傷害,延長根葉功能期,從而增加葉面積和群體光合能力,提高子粒充實(shí)度和結(jié)實(shí)率,其中這些指標(biāo)在根系中后期變化差異優(yōu)于葉片,表明拌種處理能夠防止根系的早衰,有利于中后期根系保持較高生理活性,為地上部分提供大量營養(yǎng)物質(zhì)和水分,進(jìn)而延緩地上部葉片衰老,維持較高光合速率,提高玉米產(chǎn)量。
　　 (4)明確了不同基因型玉米葉片在衰老過程中葉綠體超微結(jié)構(gòu)的變化及對其調(diào)控效果觀察了2個(gè)玉米品種及拌種處理葉片葉綠體超微結(jié)構(gòu),結(jié)果表