灌浆期低温对离体培养玉米强弱势粒发育的影响

摘要：

[目的]通过对玉米灌浆过程中籽粒干物质、淀粉的积累,籽粒内源激素含量及淀粉积累相关酶活性的研究,揭示低温对灌浆过程中玉米强、弱势籽粒灌浆生理过程的影响规律,为生产上抗御低温冷害提供理论参考.[方法]选用郑单958为试验品种,采用玉米籽粒离体培养的方式,将大田人工授粉后3d的玉米果穗按照弱势粒和强势粒进行取样,无菌环境接种到人工培养基培养,低温处理和对照分别设置培养平均温度为16℃及25℃.自授粉后每10d取样一次,分别测定灌浆过程中玉米强、弱势粒干物质积累量、内源激素、籽粒淀粉含量及淀粉积累相关酶活性.[结果]低温胁迫下强、弱势粒灌浆后期粒重分别比对照低47.58％、50.95％,强、弱势粒灌浆高峰期的平均灌浆速率较对照分别显著降低55.39％、54.72％.低温胁迫下玉米籽粒灌浆速率前期提升和后期减小的速度明显减缓,活跃灌浆时间延长5-7 d.授粉后10d低温处理显著降低玉米强、弱势粒生长素(IAA)、玉米素(ZR)和脱落酸(ABA)含量,显著提高玉米籽粒赤霉素(GA3)的含量.授粉后30d低温处理显著降低了弱势粒的IAA、ZR含量,增加了强势粒的ABA含量.低温胁迫显著减弱了灌浆前期和灌浆中期的可溶性酸性转化酶(SAI)、蔗糖合酶(SS)、淀粉合酶(SSS)及ADPG焦磷酸化酶(APGase)的活性,低温下弱势粒SAI活性降幅大于强势粒,对SS、SSS及APGase活性的降低幅度表现为强势粒大于弱势粒,导致玉米籽粒淀粉含量降低.[结论]受低温胁迫影响,灌浆前期玉米籽粒的IAA、ZR、ABA含量减少,GA3含量增加,SAI活性降低,导致籽粒库容量减少,库活性不足.在灌浆中期,低温降低SS活性,造成淀粉合成底物供应不足,影响淀粉的合成,降低籽粒淀粉含量.低温处理降低玉米强、弱势粒的灌浆速率,导致籽粒干物质积累减少.低温对玉米强弱、势粒的灌浆过程都造成较大的影响,且对弱势粒的影响大于强势粒.

关键词：玉米、低温、离体培养、灌浆期、激素

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资助基金：国家玉米产业技术体系建设专项CARS-02-26;山西省大同市基础科技项目2015105

在线出版日期：2018-08-27（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共11页

页码：2263-2273