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【目的】本研究探讨花后高温对小麦籽粒不同发育时期的形态学、细胞学、内源激素含量及萌发特性的影响,初步阐明小麦籽粒响应花后高温胁迫的生理机制,为小麦耐高温育种提供一定理论指导。【方法】本研究以新疆主栽品种新春11号为实验材料,于2016年秋种植于石河子大学农学院试验站温室,花后5~8 d进行高温处理,取小麦开花后10 d、15 d、20 d、25 d、30 d和成熟的籽粒,对花后各时期籽粒进行形态观察,称取各时期籽粒的鲜重和干重;同时对各时期材料制作籽粒切片,观察籽粒果皮、胚的发育,检测胚乳细胞数目变化,并通过伊文思蓝染色的方法观察各时期胚乳细胞死亡情况;检测小麦花后各时期籽粒脱落酸(ABA)、生长素(IAA)、赤霉素(GA3)含量的变化,阐明花后高温对小麦籽粒內源激素含量的影响;收取花后高温处理和未处理材料的成熟籽粒,放置完成后熟后即可进行发芽实验,观察花后高温对籽粒发芽率、发芽势、种子活力、电导率等影响;检测种子萌发过程中淀粉酶、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)的变化。【主要结果】(1)花后高温处理在小麦籽粒发育早期使籽粒的鲜重、干重及胚乳细胞数目分别较对照增加6.71%、9.63%和8.23%,促进籽粒中果皮细胞死亡及胚组织发育;而在籽粒发育的中后期则阻碍了籽粒发育,其最终粒重和胚乳细胞数目分别降低了4.27%和9.74%,显著低于对照;同时抑制了籽粒果皮及胚组织的发育,加剧胚乳PCD的进程,即花后高温胁迫显著促进小麦籽粒早期发育,抑制籽粒中后期发育。(2)花后高温处理使小麦籽粒内源GA3、IAA含量达到最大值的时间提前,并且可显著促进籽粒灌浆前期内源GA3、IAA含量的积累。花后10d,高温处理使小麦籽粒GA3和IAA含量分别比对照高46.95%和10.32%,但随着籽粒灌浆持续,GA3、IAA含量下降显著;高温处理使小麦籽粒内源ABA含量显著增加。相关性分析表明籽粒中内源激素含量变化与籽粒鲜重增殖速率及胚乳细胞增殖速率具有显著正相关关系,说明小麦通过调节籽粒中内源激素GA3、IAA和ABA浓度,调控籽粒发育,响应高温胁迫。(3)经花后高温处理后小麦籽粒发芽率、发芽势显著下降,幼苗的长度、鲜重及根长、根鲜重都明显下降;同时籽粒萌发过程的α-淀粉酶、β-淀粉酶和总淀粉酶的活性及POD和CAT活性均显著降低。相关性分析表明,花后高温使籽粒中相关酶活性下降,从而造成种子活力降低,同时减弱了幼苗的生长。【结论】综上所述,花后高温在一定程度上影响了小麦籽粒的发育和萌发特性,加剧了小麦籽粒的早衰,降低了种子活力,减弱了幼苗生长。因此,在农业生产中,要减少高温对小麦产量和品质的影响,做好高温防范工作尤为重要。