水稻弱势籽粒粒重及淀粉合成关键酶活性昼夜变化规律及其化学调控 生物技术专业毕业设计 毕业论文.doc

水稻弱势籽粒粒重及淀粉合成关键酶活性昼夜变化规律及其化学调控 摘 要 本实验于2009-2010年在河南农业大学科教园区水稻实验田行。以大穗型粳稻品种新丰2号为试验材料。主要采用大田的方法，随机区组设计，设置三种化控剂（PR1、ABA、GA）处理，对孕穗后期（开花前7天左右）进行喷药处理，以喷清水（加吐温80）为对照。研究了三种化学调控剂在灌浆的各个时期对强弱势籽粒的粒重、可溶性糖含量、淀粉含量以及籽粒酶活性的昼夜变化的影响，根据测得的结果进行分析，从而得出影响弱势籽粒的关键因素以及如何提高弱势籽粒的充实度。结果表明：(1)灌浆速率在灌浆初期（花后512 d），强势粒平均比弱势粒高256%；而在灌浆盛期（花后12-19d）及后期（19-32d），弱势粒平均分别比强势粒高16．67%、154．55%。(2)PR1处理可明显促进弱势粒的起始灌浆速率，及早启动弱势粒的灌浆。籽粒相对充实度在花后5-12d迅速降低，花后12-19d迅速上升，花后19-32d缓慢上升，呈先降后升的偏“v”型动态曲线。PR1处理在花后19d籽粒相对充实度明显高于对照和其他处理。（3）无论是强势粒还是弱势粒，在籽粒灌浆的各个时期（开花后535d）,可溶性糖的含量逐渐下降。（4）在在开花后5d到25d间，虽然可溶性糖含量逐渐下降，但是在同一时期弱势粒的可溶性糖含量比强势粒高。（5）三种化学调控剂对可溶性糖含量的作用：对强势粒来说，GA1和ABA起正作用；对弱势粒来说，ABA对大多数弱势粒都起正作用，而PR1对强弱势粒都有负作用。（6）三种化学调控剂对淀粉含量的作用：在灌浆的各个时期，三种化学调控剂对淀粉含量的影响不同，在开花后15天后，对强势粒来说GA作用最大；对弱势粒来说也是GA的作用最大，但是ABA和GA对弱势粒中淀粉含量的作用相差不大。开花15天后，三种化学调控剂对强弱势粒的作用不大。（7）三种化学调控剂对籽粒酶活性的影响：弱势籽粒灌浆前期，PR1对三种酶均具有显著地促进作用。灌浆中期，7:00到13:00时ABA对SSS和GBSS具有抑制作用，在其他时间段PR1和ABA具有显著的促进作用。灌浆后期，ABA和PR1对三种酶活性都具有抑制作用。 目 录 2 第一章 文献综述 3 1.1 研究的目的与意义 3 1.2 国内外研究进展 3 1.3 对水稻弱势粒灌浆差机理的认识 4 1.3.1 光合同化物供应限制 4 1.3.2 库容限制 4 1.3.3 “流”不畅 5 1.4 化学调控对稻米的影响 5 1.4.1 化学调控剂对籽粒灌浆的调节规律及作用机理 5 1.4.2 化学调控剂对酶活性的影响 6 1.5 前景展望 6 第二章 试验部分 8 2.1 试验材料与方法 8 2.1.1 试验设计 8 2.1.2 测定项目与方法 9 2.1.2.1 籽粒粒重的测定 9 2.1.2.2 籽粒中可溶性糖、淀粉的测定 9 2.1.2.3 弱势籽粒中淀粉合成关键酶活性的测定 9 2.2 结果与分析 9 2.2.1 强弱势籽粒的粒重昼夜变化 9 2.2.2 化学调控剂对灌浆各期籽粒可溶性糖含量昼夜变化的影响 12 2.2.2化学调控剂对灌浆各期淀粉含量昼夜变化的影响 14 2.2.4对籽粒酶活性昼夜变化的影响 17 2.3 讨论 19 2.4 结论 20 参考文献 21 致 谢 24 英文翻译 25 1.1 研究的目的与意义 水稻是世界上最主要的粮食作物，品质的优劣直接影响其商品价值和种植推广，因此国内外都相当重视稻米品质的研究，长期以来我国水稻生产十分注重提高产景，提高水稻产量和改善稻米品质，具有重要的意义。 水稻籽粒发育的好坏直接决定产量的高低和品质的优劣，而籽粒的灌浆充实过程决定了最终的粒重和产量乃至稻米的品质。水稻灌浆过程中，穗上颖花分化存在先后顺序[3]，其籽粒的灌浆发育过程也不同步[4-5]。一般说来，开花早的强势粒灌浆启动快，具有较强的获取同化物的能力，因而籽粒充实度好、粒重高，而开花迟的弱势粒灌浆启动慢，获取同化物的能力差，往往结实率低，籽粒充实度差。研究发现，强、弱势粒闻在起始灌浆势、最大灌浆速率和平均灌浆速度上都存在明显差异[3-6]。自1941年长户一雄开始水稻籽粒增重的生长分析以来，籽粒的灌浆充实特性就成为水稻工作者关注的重要领域之一[13]。随着矮化育种、杂交稻育种等现代育种技术的发展，近年来，新株型（NPT）稻、两系杂交稻、直立穗型稻、重穗型杂交稻及超级稻等新品种陆续成功培育，为水稻的生产提供了物质保障。但这些现代水稻品种或组合，均普遍存在籽粒充实度差的问题。袁隆平也指出，杂交水稻，尤其是亚种间杂交水稻籽粒充实不良是限制其推广的四大障碍之一。大量的研究结果和生产实践均证明，下部的弱势籽粒是水稻籽粒充实度差的主要部位，下部弱势籽粒充实度差已成为制约现