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本试验以单季茭白‘大别1号’为供试材料,在其肉质茎膨大前7d和15d分别进行外源生长素和抑制剂喷施处理。试验主要研究了外源生长素对茭白孕茭以及肉质茎形成过程中的形态建成、光合能力及超微结构的影响,以探讨生长素对茭白孕茭与膨大生长的作用机理。试验主要结果如下: 外源生长素处理明显的提高茭白的孕茭率和产量。其中,7d和15d两种处理方式对茭白孕茭率的影响没有显著差异,而7d处理较15d处理可以更明显的提高茭白的产量。相反,外源生长素抑制剂的处理对茭白的孕茭和产量有明显的抑制作用,两种处理方式之间没有显著差异。 外源生长素明显提高了茭白的内源生长素含量,同时对茭白肉质茎的形态建成有明显的影响,包括肉质茎的净茭重、壳茭重、干重、体积和横茎。其中,15d处理的茭白肉质茎中内源激素含量较7d处理含量更高。而外源生长素抑制剂的处理明显降低了茭白内源生长素含量,以15d处理的茭白肉质茎中含量较7d处理的更低。关于形态建成,外源生长素处理对茭白以上五项指标的促进作用在肉质茎膨大的不同时期影响略有不同,总体上都呈现出明显的促进作用。而外源生长素抑制剂对茭白肉质茎的形态建成有一定的抑制作用,其对茭白肉质茎的壳茭重、净茭重、横茎和体积总体上都有明显的抑制作用,对茭白肉质茎的干重在中后期有一定的促进作用。随着茭白肉质茎的不断膨大,外源生长素7d处理的茭白的形态建成优势更明显。表现在茭白膨大后期(成熟期),7d处理茭白肉质茎的净茭重、壳茭重、体积和横茎较15d处理显著提高。同样的,肉质茎膨大后期外源生长素抑制剂7d处理整体上对茭白肉质茎形态的建成抑制作用较15d处理更明显。 外源生长素明显提高了茭白的光合能力,包括对茭白肉质茎中碳水化合物(蔗糖、葡萄糖、果糖、可溶性总糖以及还原糖)积累都有明显的促进作用,并且调控的了碳代谢相关酶的活性,包括酸性转化酶AI、磷酸蔗糖合酶SPS和磷酸合酶SS。此外,外源生长素对茭白植株光合作用表现出明显提高了净光合速率Pn、气孔导度Gs和蒸腾速率Tr,而对胞间二氧化碳浓度有明显的抑制作用;外源生长素7d和15d处理对这五种碳水化合物(蔗糖、葡萄糖、果糖、可溶性总糖以及还原糖)的积累总体上都表现出在肉质茎中的积累量较高的现象,对茭白肉质茎中淀粉和粗纤维中期的含量的积累有明显的抑制作用。不同方式外源生长素处理在不同时期的对各个碳水化合物积累的影响略有不同,整体上区别不是很明显。外源生长素抑制剂的作用与外源生长素不同,其中,抑制剂对茭白肉质茎中蔗糖的积累没有明显影响,但对葡萄糖、果糖、可溶性总糖和还原糖含量积累有较明显的抑制作用,但对肉质茎中淀粉和粗纤维的积累有显著的促进作用;外源生长素明显促进了不同时期茭白肉质茎中SPS的活性和AI前中期的活性,对SS活性的影响膨大前期表现出明显的促进,而膨大后期表现出显著的抑制作用。外源生长素抑制剂对AI在膨大后期的活性表现出明显的抑制作用,而对SPS活性在前中期表现出明显的抑制作用,对SS活性一直呈现显著的促进作用。 外源生长素明显提高了茭白肉质茎中细胞在膨大前期的体积,较好的保持了膨大后期茭白细胞的完整性。相反的,抑制剂处理的茭白细胞在前期细胞体积较小。对比发现,茭白细胞在后期的大量菌丝生长以及孢子的出现使得细胞完整性受到了更大的损坏。总而言之,外源生长素能够更好的协调的茭白与黑粉菌的互作共生,一定程度上保障了茭白肉质茎细胞的生活力。