氮素穗肥和6-BA對(duì)水稻穎花分化的影響及其機(jī)制研究.pdf

1、每穗粒數(shù)是水稻產(chǎn)量主要構(gòu)成因素之一，而穗分化階段是水稻穗粒數(shù)形成的關(guān)鍵時(shí)期，如何促進(jìn)水稻穎花形成同時(shí)降低穎花退化，是爭(zhēng)取水稻大穗的關(guān)鍵。本研究選用常規(guī)秈稻品種揚(yáng)稻6號(hào)，采用不同的氮素穗肥用量和外噴6芐基腺嘌呤( 6-BA)水溶液進(jìn)行處理，對(duì)不同施氮水平以及不同6-BA處理下，穗分化各時(shí)期水稻的生長(zhǎng)發(fā)育狀況進(jìn)行研究，從水稻幼穗的生長(zhǎng)動(dòng)態(tài)，穗發(fā)育階段功能葉發(fā)育以及穗部細(xì)胞分裂素氧化酶，RFL和RAP1表達(dá)特征等方面對(duì)穗粒數(shù)形成的影響進(jìn)行了探

2、討，主要研究結(jié)論如下： (1)整個(gè)穗分化期水稻幼穗長(zhǎng)度和鮮重呈“S”型曲線變化生長(zhǎng)，前期生長(zhǎng)較慢，進(jìn)入穎花分化后期幼穗穗長(zhǎng)、鮮重急劇增加，穗重增加落后于穗長(zhǎng)。氮素穗肥處理(NHBO)可以延緩幼穗的枝梗和穎花發(fā)育進(jìn)程，6-BA處理(NOBH)促進(jìn)了幼穗的發(fā)育進(jìn)程。施用穗肥和6-BA極顯著提高水稻穗長(zhǎng)、穩(wěn)重，每穗分化出的總穎花數(shù)也顯著增加，特別是在兩因素共同處理(NHBH)的條件下，穗長(zhǎng)增加了20％，穗重提高了86.9％?？偡f花量超

3、過(guò)450朵，較空白處理(NOBO)提高了1.3倍。研究認(rèn)為水稻穗長(zhǎng)的增加為水稻穗部性狀分化提供了較多的空間，有利于枝梗和穎花的分化，提高了水稻的庫(kù)容。同時(shí)穗肥的施用有利于植株同化物合成積累，在細(xì)胞分裂素的作用下，促使同化物更為有效的向穗部轉(zhuǎn)運(yùn)，從而為水稻穗分化提供了更多的同化物，是更多粒數(shù)形成的物質(zhì)基礎(chǔ)。 (2)穗肥處理，極顯著影響頂三葉的葉長(zhǎng)和葉寬發(fā)育，但對(duì)頂4葉影響較小，而6-BA對(duì)水稻頂部三張葉片的葉形幾乎沒(méi)有影響，只促進(jìn)

4、頂4葉的葉長(zhǎng)發(fā)育，兩者共施處理極顯著增加水稻葉片的光接收面積。氮肥提高頂部四張葉片的葉綠素含量，抽穗時(shí)NHBO和NOBH兩個(gè)處理下頂部三張葉片的SPAD值比NOBO處理高出了1/3左右，葉片的光合能力增強(qiáng)。6-BA能促進(jìn)自身所處葉片葉綠素的合成，后發(fā)生的葉片葉綠素含量降低，推測(cè)由于噴施6-BA時(shí)，15、16、17葉尚未抽出，不受6-BA作用。兩者共同作用時(shí)，葉片的SPAD顯著提高，說(shuō)明植株氮素營(yíng)養(yǎng)充分，配合6-BA的營(yíng)養(yǎng)轉(zhuǎn)運(yùn)等方面的生理

5、作用，極大促進(jìn)葉片內(nèi)的葉綠素合成。 (3)施用穩(wěn)肥可以有效促進(jìn)水稻穎花分化，提高二次穎花結(jié)實(shí)率。穗肥和6-BA共施處理使最終每穩(wěn)籽粒數(shù)達(dá)到264.3，比NOBO處理下的結(jié)實(shí)率提高了121.1％。但是NHBO、NOBH、NHBH處理下的穎花退化量也較NOBO處理下的高，推測(cè)是由于植株向穗部供應(yīng)的同化物不足引起的，如何進(jìn)一步提高這段時(shí)間水稻光合產(chǎn)物的生成是解決大穗形成的關(guān)鍵。 (4)施用穗肥影響水稻穗分化過(guò)程穗部的OsCKX

6、2的表達(dá)特征，主要推遲了OsCKX2的表達(dá)時(shí)間，同時(shí)降低OsCKX2的表達(dá)強(qiáng)度，因此施用穗肥對(duì)穗分化前期穗部細(xì)胞分裂素積累有促進(jìn)效應(yīng)。6-BA也影響水稻穗部OsCKX2的表達(dá)，表現(xiàn)為誘導(dǎo)OsCKX2提前表達(dá)，但是表達(dá)強(qiáng)度弱于未噴施6-BA的處理。穗肥和6-BA共施對(duì)OsCKK2表達(dá)的影響表現(xiàn)出協(xié)作效應(yīng)，即NHBH處理下穗部OsCKX2表達(dá)時(shí)間延遲的同時(shí)，表達(dá)量更微弱。這促進(jìn)水稻穗部?jī)?nèi)源細(xì)胞分裂素的積累，對(duì)水稻穎花分化有積極作用。