不同類型玉米籽粒建成相關(guān)理化特性研究.pdf

1、本試驗(yàn)以普通玉米、糯玉米、甜玉米和爆裂玉米四種不同粒質(zhì)類型玉米及高產(chǎn)、中產(chǎn)和低產(chǎn)三種不同產(chǎn)量水平普通玉米籽粒為材料,采用田間測(cè)定和室內(nèi)生理、生化分析相結(jié)合的方法,對(duì)籽粒產(chǎn)量與品質(zhì)形成、籽粒胚乳細(xì)胞增殖、籽粒發(fā)育過(guò)程中內(nèi)源激素的調(diào)控、籽粒發(fā)育碳水化合物運(yùn)轉(zhuǎn)積累及相關(guān)酶活性等進(jìn)行了系統(tǒng)的比較研究,主要研究結(jié)果如下： 1. 不同粒質(zhì)類型玉米籽粒胚乳細(xì)胞增殖與產(chǎn)量形成特點(diǎn) 普、糯、甜、爆四種粒質(zhì)類型玉米籽粒類型間的胚乳細(xì)胞數(shù)差異

2、顯著,類型間差異總體表現(xiàn)為普通玉米>甜玉米>糯玉米>爆裂玉米,而且這種差異主要表現(xiàn)在果穗的中部籽粒和下部籽粒；不同粒質(zhì)類型玉米不同果穗部位籽粒的胚乳細(xì)胞數(shù)差異顯著,即下部籽粒>中部籽粒>上部籽粒；玉米籽粒胚乳細(xì)胞數(shù)達(dá)到最大值的時(shí)間存在類型間差異,普通玉米和甜玉米在授粉后第21天達(dá)最大值(31.04×105和28.61×105),糯玉米在授粉后第20達(dá)到最大值(23.64×105),爆裂玉米授粉后15天達(dá)到最大值(16.23×105);籽

3、粒胚乳細(xì)胞增殖與灌漿速率相關(guān),普通玉米、糯玉米、甜玉米和爆裂玉米單籽粒胚乳細(xì)胞數(shù)與灌漿速率的相關(guān)系數(shù)分別是0.9592**、0.8336*、0.8251*和0.5865,表明籽粒胚乳細(xì)胞數(shù)是產(chǎn)量形成的重要影響因素。 2. 不同粒質(zhì)類型玉米籽粒內(nèi)源激素含量及其對(duì)粒重形成的調(diào)控作用 在普通玉米籽粒中,IAA和ZR含量與可溶性糖和蛋白質(zhì)含量極顯著正相關(guān),ABA含量與灌漿速率和淀粉積累速率負(fù)相關(guān),GA3含量與籽粒灌漿速率極顯著正

4、相關(guān),與淀粉積累速率顯著相關(guān)；在糯玉米籽粒中,IAA和ZR能有效提高淀粉的積累速率,ABA與可溶性糖含量極顯著負(fù)相關(guān)；在甜玉米籽粒中,IAA和ZR含量與蔗糖和可溶性糖含量顯著負(fù)相關(guān),與淀粉積累速率顯著相關(guān),同時(shí)發(fā)現(xiàn)IAA和ZR能協(xié)同提高淀粉合成酶的活性,促進(jìn)糖向淀粉等物質(zhì)轉(zhuǎn)化；在爆裂玉米籽粒中,IAA和ZR與胚乳細(xì)胞增殖和淀粉積累速度顯著相關(guān)。 3. 不同粒質(zhì)類型玉米籽粒碳水化合物關(guān)鍵酶活性與籽粒淀粉等碳水化合物的積累

5、在玉米籽粒發(fā)育過(guò)程中,不同粒質(zhì)類型玉米籽粒發(fā)育過(guò)程中,淀粉積累速率、SS(降解方向)、SSS、GBSS、SBE、AGPase以及UGPase活性變化均呈為單峰曲線；AGPase活性平均表現(xiàn)為甜玉米>糯玉米>爆裂玉米>普通玉米,UGPase活性平均表現(xiàn)為甜玉米>爆裂玉米>糯玉米>普通玉米,SS平均活性表現(xiàn)為糯玉米>爆裂玉米>普通玉米>甜玉米,SSS活性表現(xiàn)為甜玉米>爆裂玉米>糯玉米>普通玉米,GBSS平均活性表現(xiàn)為爆裂玉米>普通玉米>糯玉

6、米>甜玉米,SBE平均活性表現(xiàn)為爆裂玉米>甜玉米>糯玉米>普通玉米；SS、SSS、GBSS和SBE活性與淀粉積累關(guān)系密切；SS是淀粉合成限速酶；GBSS對(duì)直鏈淀粉積累起重要的調(diào)節(jié)作用；SSS和SBE對(duì)支鏈淀粉積累起重要作用。 籽粒蔗糖和可溶性糖含量均表現(xiàn)為甜玉米>糯玉米>普通玉米>爆裂玉米；籽粒淀粉含量在不同類型間差異顯著,直鏈淀粉含量表現(xiàn)為普通玉米>爆裂玉米>甜玉米>糯玉米,支鏈淀粉則表現(xiàn)為糯玉米>爆裂玉米>普通玉米>甜玉米,

7、總淀粉含量表現(xiàn)為糯玉米>普通玉米>爆裂玉米>甜玉米。 4. 不同產(chǎn)量類型普通玉米品種籽粒庫(kù)生理特性差異 不同產(chǎn)量類型普通玉米籽粒胚乳細(xì)胞數(shù)差異顯著,且胚乳細(xì)胞數(shù)與產(chǎn)量密切相關(guān),具體表現(xiàn)為高產(chǎn)品種>中產(chǎn)品種>低產(chǎn)品種；籽粒IAA和ZR含量表現(xiàn)為高產(chǎn)品種>中產(chǎn)品種>低產(chǎn)品種,ABA和GA3則表現(xiàn)為低產(chǎn)品種>中產(chǎn)品種>高產(chǎn)品種；籽粒淀粉合成相關(guān)酶活性在生育期間變化復(fù)雜,在酶活性最高時(shí)SS、SSS、AGPase、UDPase和S

8、BE活性均表現(xiàn)為低產(chǎn)品種>中產(chǎn)品種>高產(chǎn)品種,且與淀粉含量顯著相關(guān)；籽粒直鏈淀粉含量類型間差異為高產(chǎn)品種>中產(chǎn)品種>低產(chǎn)品種；籽粒支鏈淀粉和總淀粉含量均表現(xiàn)為低產(chǎn)品種>中產(chǎn)品種>高產(chǎn)品種。 5. 不同粒質(zhì)類型玉米葉片光合特性的差別 不同粒質(zhì)類型玉米上部葉片和中部葉片的光合速率表現(xiàn)為普通玉米>糯玉米>甜玉米和爆裂玉米,下部葉片類型間差異不顯著：不同粒質(zhì)類型玉米葉片高值光合持續(xù)時(shí)間與最大光合速率存在差異,普通玉米、糯玉米、甜