【摘 要】
:
作为我国第一大作物,玉米果穗的顶部籽粒频繁发生败育,造成玉米减产。玉米籽粒败育为何总是在果穗顶端发生,以及籽粒败育是如何被调控的,目前仍没有统一观点。本研究主要以郑单958(一般穗型)和登海605(大穗型)2个玉米品种为对象,针对籽粒选择性败育及其诱导机制开展研究。主要研究结果如下:1、通过人工推迟果穗底部授粉,改变了自然状态果穗籽粒由下向上的授粉顺序。同时授粉处理中,中下部籽粒正常生长至成熟;而
论文部分内容阅读
作为我国第一大作物,玉米果穗的顶部籽粒频繁发生败育,造成玉米减产。玉米籽粒败育为何总是在果穗顶端发生,以及籽粒败育是如何被调控的,目前仍没有统一观点。本研究主要以郑单958(一般穗型)和登海605(大穗型)2个玉米品种为对象,针对籽粒选择性败育及其诱导机制开展研究。主要研究结果如下:1、通过人工推迟果穗底部授粉,改变了自然状态果穗籽粒由下向上的授粉顺序。同时授粉处理中,中下部籽粒正常生长至成熟;而顶部籽粒在初期停止生长并发生败育,在其小穗柄处没有淀粉积累,暗示了同化物供应的不足。在推迟底部花丝授粉2、4和6天处理中,底部籽粒生长被抑制,其CWIN(细胞壁酸性转化酶)活性、糖分含量降低;而顶部籽粒的生长被促进,该效应随推迟授粉时间的延长而愈发明显。推迟6天授粉的底部籽粒发生败育,其小穗柄处有淀粉积累,暗示了充足的同化物供应。原位酶活性结果证明推迟授粉会抑制籽粒CWIN活性从而限制同化物卸载过程。以上结果表明授粉时间推迟以及同化物供应不足是玉米顶部籽粒败育的原因。2、在人工去雄和授粉处理下,我们研究了参与卸载过程的CWIN以及糖转运蛋白SWEET和HT在番茄子房中受授粉和受精作用的调控状况。人工授粉4小时,受精作用未完成时,授粉处理中的SWEET、HT和CWIN基因表达在花丝中都显著升高,而在子房中并没有变化:人工授粉2天后(子房受精完成),子房中的CWIN和HT都显著升高。该研究进一步阐明授粉过程会刺激子房中参与同化物卸载的糖载体和CWIN来促进同化物向受精子房的卸载。3、通过CP(完全授粉)和ICP(底部花丝不授粉)结合梯度干旱处理,研究了干旱诱导玉米籽粒败育的生理机制。结果发现:随着干旱程度增加,CP处理玉米果穗顶部籽粒败育加重,穗粒数降低,籽粒糖分、精胺含量降低,乙烯释放量增加:中度和重度干旱处理中,同化物卸载关键酶CWIN活性及其基因incw2表达量都显著降低,内源乙烯合成量激升。ICP处理下,顶部籽粒的同化物供应增加,在各干旱程度处理的生长发育都表现正常,其糖、精胺含量显著升高,乙烯降低。中度及重度干旱下,ICP处理恢复了顶部籽粒CWIN酶活性,但incw2基因表达仍被抑制,说明干旱对其表达的抑制作用,增加同化物供应可能通过转录后调控恢复了 CWIN蛋白活性,确保了干旱胁迫下顶部籽粒正常发育。本研究说明,干旱胁迫抑制同化物供应及其向籽粒内的卸载过程,增加同化物供应可以挽回干旱胁迫诱导的籽粒败育。4、通过不同时长的穗位三片叶遮荫处理减少同化物供应,籽粒中的蔗糖和葡萄糖含量降低,乙烯释放量随不同处理中糖分降低而同步地升高,相关分析表明蔗糖和葡萄糖含量与顶部籽粒内的乙烯呈显著负相关关系,说明了糖分对乙烯合成可能有抑制作用。内源乙烯和多胺的平衡,很可能在籽粒的败育过程中发挥了重要作用。综合以上结果,本研究提出了籽粒中同化物卸载关键酶CWIN被推迟的授粉时间及干旱胁迫抑制最终导致籽粒败育的机制。同时,也证明了充足的糖分供应对促进籽粒建成的关键作用。在玉米栽培和品种选育过程中,可以通过缩短吐丝-散粉间隔期和果穗不同位置籽粒授粉时间间隔,以及增强逆境下同化物向籽粒中的卸载能力,从而实现降低干旱等环境胁迫下的玉米籽粒败育率,最终达到稳产、高产的目的。
其他文献
香气是葡萄酒的重要感官品质之一,决定着产品的风格与典型性。冰葡萄酒独特的酿造工艺赋予了其有别于其它葡萄酒产品浓郁且独特的香气,主要包括甜香、蜂蜜香、干果香和焦糖香等。近年来,尽管关于冰葡萄酒特征香气的研究不断深入,但过熟冻融这一特殊阶段如何影响葡萄果实香气物质的积累以及冰葡萄酒的香气轮廓仍缺少系统性研究。本研究以反复冻融前后的‘北冰红,(Vitis amurensis × V.viniferacv
本文以我国东北地区的特色水果酸浆为研究对象,包括红酸浆(Physalis alkekengi L.)和黄酸浆(Physalis pubescensL.),系统地评价了其果实的理化性质和营养价值。针对酸浆中高含量和特征性的营养物质,即类胡萝卜素,进行了详细的分离鉴定,同时监测了酸浆果成熟过程中类胡萝卜素化学组成和有色体形态的变化,研究了其主要的类胡萝卜素双酯的体外消化特性,并在此基础上进行了功能性纳
花是植物形态结构中最复杂多样的器官之一,花器官发育一直是生物学研究领域的重要科学问题。豆科植物的花器官因其独特的形态构造和发育特性而倍受关注。在被子植物中,C功能基因AGAMOUS(AG)编码花器官决定和花分生组织分化的MADS-box转录因子。蒺藜苜蓿(Medicago truncatula)及其他大多数豆科植物在经历远古时代基因组加倍之后,存在两个AG同源基因。目前关于AGAMOUS基因在豆科
植物激素ABA在植物抵御逆境胁迫以及种子休眠、气孔运动等方面具有重要的作用。近些年的研究表明,ABA也能够调控拟南芥根的伸长生长和向重力响应等一些生长素起主导作用的生理过程。这表明,在逆境胁迫下,ABA与生长素可能存在相互作用,能够共同对这些生理过程进行调控。然而,ABA是如何通过影响生长素来实现调控作用的,目前尚不清楚。因此,本论文选择一些生长素主导的生理过程,对ABA对这些生理过程的影响及其分
氟噻唑吡乙酮是美国杜邦公司2007年研发出的具有全新化学结构及作用机制的新型杀菌剂。本研究室前期研究表明,该药剂对霜霉病菌和疫霉菌表现出优异的生物活性,其对多种靶标菌的EC50值均达到10-4 μg/ml,杜邦公司前期通过亲和色谱等分析,发现该药剂的作用靶标为氧化固醇结合相关蛋白(ORP)。目前关于该药剂的抗性风险、抗性分子机制、靶标蛋白及其相关同源蛋白在疫霉菌中的生物学功能鲜有研究报道。因此,本
小麦植株形态直接影响群体的冠层结构进而影响群体的透光率和叶面积指数,因此一直是育种中备受关注的性状。叶片夹角是决定植株形态的重要因素之一,直立叶片有助于提高小麦的光合效率及增加种植密度,因此分离克隆影响小麦叶片角度的基因对于小麦株型育种具有重要意义。本论文利用一个快中子诱变产生的由于叶枕发育异常导致叶片直立的小麦突变体,通过构建遗传群体完成了候选基因TaCPA的精细定位和克隆,该基因编码SPL(S
为适应高压辊磨机压辊高应力磨粒磨损工况,开发了高硼中碳系的常温耐磨药芯焊丝。其焊缝金属的显微组织为细小的陷晶马氏体和残余奥氏体和大量弥散分布的硼化物和碳化物。实际使用表明,它即可用于常温下低应力磨粒磨损,也可用于高应力磨粒磨损。用于高压辊磨机和对辊破碎机表面耐磨堆焊层,可显著提高压辊的使用寿命。
月季是全球重要的观赏作物。花瓣衰老直接影响花朵的观赏与经济价值,对于花卉产业至关重要。花瓣衰老是主动和复杂的生理过程,受多种内外因素精细调控。活性氧(ROS)过量积累加速了花瓣衰老,维持植物体内ROS产生与清除之间的平衡对于细胞正常行使生理功能至关重要。但是,目前为止,植物体内ROS动态平衡调节机制,特别是花瓣内的ROS动态调节机制鲜见报道。本研究以月季‘Samantha’为试材,对花瓣内的H2O
微管作为一类重要的细胞骨架,在调控细胞生长以及细胞形态建成等方面发挥着非常重要的作用。有报道表明微管骨架也参与植物对多种逆境胁迫的响应过程。在盐胁迫条件下,周质微管会经历一个先解聚再聚合的动态调控过程,该过程对于盐胁迫下植物幼苗的存活是至关重要的。目前研究表明一些微管结合蛋白通过对微管的动态变化进行调控参与植物细胞对盐胁迫的响应过程,但是在盐胁迫下微管的动态变化受到哪些上游信号途径的调控,具体机制
论述了株州高岑土矿石经过选矿深加工,得到的高岭土是石油催化剂和陶瓷用料的良好原料,石英砂是平板玻璃、水玻璃原料的合格产品。使矿区资源充分合量的综合开发和综合利用,实现了无尾矿工艺流程。为该类型高岑土矿的开发利用提供了深加工技术及实践依据。