冬小麥小花發(fā)育成粒特征及其6-BA調(diào)控機(jī)理研究.pdf

1、不少農(nóng)學(xué)家指出，應(yīng)在穩(wěn)定穗數(shù)的前提下，把提高粒重和增加穗粒數(shù)作為當(dāng)今小麥生產(chǎn)中進(jìn)一步提高小麥產(chǎn)量的突破口。但由于受環(huán)境條件和品種遺傳特性的制約，粒重增加的幅度相對有限，提高穗粒數(shù)應(yīng)成為進(jìn)一步提高小麥產(chǎn)量的關(guān)鍵。本研究以不同基因型和不同穗型小麥品種為試驗(yàn)材料，通過設(shè)置不同施氮水平、噴施葉面肥和外源激素等栽培試驗(yàn)，分析不同栽培措施與小花發(fā)育和結(jié)實(shí)的關(guān)系，明確栽培措施對小花發(fā)育成粒的調(diào)控效應(yīng)，并通過分析激素與小花發(fā)育和結(jié)實(shí)的關(guān)系，明確外源激素

2、6-BA對小花發(fā)育成粒的調(diào)控機(jī)制，探討了提高小麥小花結(jié)實(shí)率，增加穗粒數(shù)的技術(shù)途徑，以期為增加小麥穗粒數(shù)、提高產(chǎn)量調(diào)控技術(shù)的研究提供理論與技術(shù)參考。
　　主要研究結(jié)果如下：
　　1、不同基因型小麥小花發(fā)育的差異性研究
　　1.1 小麥小花發(fā)育與結(jié)實(shí)性的差異
　　兩個年代春、冬性品種小花分化、退化和敗育開始時間趨于相近，表明了春、冬性小麥品種的小花發(fā)育進(jìn)程趨于同步?，F(xiàn)代春、冬性品種豫農(nóng)949、矮抗58較老品種鄭引1號

3、、百泉41的小花分化最高值大，說明當(dāng)前品種小花發(fā)育強(qiáng)度較老品種大，有利于其弱位小花的發(fā)育，可獲得較高的總小花數(shù)。
　　通過分析小花發(fā)育速率發(fā)現(xiàn)，當(dāng)前主推的春、冬性小麥品種的小花分化、退化速率均顯著快于老品種，但可孕小花敗育速率低于老品種，于成熟期考種發(fā)現(xiàn)，當(dāng)前主推品種的可孕花結(jié)實(shí)率、小穗結(jié)實(shí)率高于老品種，而小花結(jié)實(shí)率低于老品種。
　　1.2 不同穗型小麥小花生長發(fā)育及生理變化特征的差異
　　從兩種穗型小麥小花發(fā)育動態(tài)可

4、看出，兩種穗型的小花分化速度均遵循由快到慢的規(guī)律，而大穗型周麥16的小花退化、敗育速度均較多穗型豫麥49-198為緩慢，并且大穗型周麥16最終的可孕小花數(shù)高于多穗型豫麥49-198。大穗型周麥16的小穗、小花及可孕小花結(jié)實(shí)率，均高于多穗型豫麥49-198，其中，可孕小花結(jié)實(shí)率顯著高于多穗型豫麥49-198。兩穗型品種在小穗上強(qiáng)勢花位的小花結(jié)實(shí)性差異相對較小，但在弱勢花位的小花結(jié)實(shí)性差異較大。
　　通過對小花發(fā)育過程中同化物分配差異

5、的分析發(fā)現(xiàn)，在小花發(fā)育中后期，大穗型周麥16轉(zhuǎn)移到穗部的同化物比多穗型豫麥49-198多。進(jìn)一步分析開花期完善小花數(shù)與花期穗部和營養(yǎng)器官的同化物分配及其分配比例的相關(guān)性可知，花期完善小花的形成與穗器官同化物供給總量的關(guān)系不大，而與同化物在穗部和營養(yǎng)器官的分配比例密切相關(guān)，與同化物在穗部的分配比例關(guān)系更加密切。
　　由小花發(fā)育過程中穗內(nèi)源激素IAA、GA3、CTK和ABA含量變化分析可知，在小花發(fā)育后期，穗內(nèi)較高的IAA、GA3、C

6、TK含量與較低的ABA含量是形成大穗的重要生理基礎(chǔ)。拔節(jié)后14d穗內(nèi)較高的IAA、GA3、CTK含量與拔節(jié)后28d穗內(nèi)較低的IAA、GA3、CTK、ABA含量可能是形成較多完善小花數(shù)的重要內(nèi)在原因。
　　2、栽培調(diào)控措施對小花發(fā)育成粒的研究
　　2.1 不同氮素水平對小花發(fā)育成粒的影響
　　通過比較不同穗位、不同花位小花結(jié)實(shí)性發(fā)現(xiàn)，N180的平均結(jié)實(shí)粒數(shù)最多，N90次之，N0最少，不同花位小花的結(jié)實(shí)性表現(xiàn)為：Flore

7、t1＞Floret2＞Floret3。N180水平下，不同穗位不同花位小花的結(jié)實(shí)性高于N90、N0處理，尤其表現(xiàn)在第2、3朵花位小花。在N180處理下，不同穗位的平均可孕花數(shù)、可孕花結(jié)實(shí)率及結(jié)實(shí)粒數(shù)均高于N90、N0處理，于中部穗位表現(xiàn)更突出。
　　不同施氮水平下，小麥主莖干重隨小花發(fā)育時期的推遲呈逐漸增加趨勢，在拔節(jié)14d之后，N180處理的單莖重顯著高于N90、N0處理，說明適宜施氮量有利于單莖干物質(zhì)的積累。隨幼穗發(fā)育進(jìn)程，單

8、莖氮含量呈增加趨勢，不同施氮量的單莖氮含量表現(xiàn)為：N180＞N90＞N0。隨小花發(fā)育時期的推移，小花重及小花氮含量呈現(xiàn)增加的趨勢，表現(xiàn)為N180＞N90＞N0。
　　隨小花發(fā)育時間推移，不同N水平穗內(nèi)可溶性總糖含量均呈先升后降再升的趨勢；穗內(nèi)蔗糖含量呈先升后降的趨勢。隨小花發(fā)育進(jìn)程，N0水平小花內(nèi)可溶性糖含量呈現(xiàn)出逐漸增加的趨勢，N90、N180水平呈先升再降再升的趨勢；小花內(nèi)蔗糖含量呈先升后降再升再降的趨勢。
　　開花期穗

9、部和營養(yǎng)器官的同化物分配及分配比例隨著施氮水平的增加而增加，在N0、N90和N180水平下，均表現(xiàn)為：N180＞N90＞N0，且在N180處理下顯著性的高于N90、N0處理?；ㄆ诘耐晟菩』〝?shù)和成熟期的穗粒數(shù)隨氮水平的升高也表現(xiàn)出N180＞N90＞N0的趨勢。由此推斷，開花期同化物的分配、完善小花數(shù)及成熟期的穗粒數(shù)受氮水平的影響比較大，合理的施氮量有利于促進(jìn)花期穗部同化物的積累與分配，進(jìn)而有利于促進(jìn)完善小花的形成和發(fā)育成粒，為穗粒數(shù)的形成

10、奠定物質(zhì)基礎(chǔ)。
　　2.2 葉面噴硼對小花發(fā)育成粒的調(diào)控效應(yīng)
　　在拔節(jié)后25d即可孕花敗育前，葉面噴施B肥可降低基部、中部小穗可孕花的敗育速率，較清水對照分別降低20.07％、35%，且可孕花的結(jié)實(shí)率較對照分別提高5.85%、12.55%。然而，噴B處理對頂部穗位的小花退化速率、可孕花敗育速率均無抑制作用。葉面噴施B肥還可促進(jìn)不同花位小花結(jié)實(shí)，對促進(jìn)第4朵弱勢花位的小花結(jié)實(shí)效果優(yōu)為顯著。
　　在開花期，噴B與對照兩處

11、理在莖干重、莖氮積累量和穗氮積累量上無差異，在穗干重、穗/莖干重、穗/莖氮積累量、穗重/穗氮積累量上顯著性的高于對照處理，且在穗重/穗氮積累量上達(dá)到極顯著水平。噴B處理在花期的單位面積完善小花數(shù)較對照高16.68%，成熟期的單位面積穗粒數(shù)較對照高18.9%。由此推測，噴B處理促進(jìn)花期完善小花數(shù)及成熟期穗粒數(shù)增加的原因與花期穗部和營養(yǎng)器官間的同化物分配有關(guān)，且與穗部同化物的分配比例關(guān)系更大。
　　2.3 外源激素6-BA對小花發(fā)育成

12、粒的調(diào)控效應(yīng)
　　噴6-BA處理麥穗基部、中部、頂部小穗位的可孕小花數(shù)顯著高于對照，其可孕小花的結(jié)實(shí)率分別提高8.35%、15.06%和10.55%。進(jìn)一步分析可知，噴6-BA處理抑制了基部和中部小穗小花的退化速率及可孕花的敗育速率，其中基部小穗位的小花退化速率降低22.2%，可孕小花敗育速率降低72.99%；中部小穗位小花的退化速率降低14.7%，可孕小花敗育速率降低75.98%；而且頂部小穗可孕小花的敗育速率較對照降低61.3

13、%，最終使頂部小穗的結(jié)實(shí)率亦顯著提高。噴6-BA處理還可顯著促進(jìn)不同小穗位的不同花位小花結(jié)實(shí)，尤其對促進(jìn)第3、4花位弱勢小花成粒效果顯著。
　　噴6-BA處理在開花期單位面積的完善小花數(shù)較對照處理高24.97%，成熟期單位面積的穗粒數(shù)較對照高28.86%，且均達(dá)到顯著水平。噴6-BA處理在花期的穗干重、莖干重、穗/莖干重、穗重/穗氮積累量上顯著高于對照處理，而在穗氮積累量、莖氮積累量、穗/莖氮積累量上差異性不明顯。
　　隨完