抗穗萌药剂组合的筛选及相关生理研究

论文摘要

近年来,很多实践和研究都表明,水稻穗萌在我国很严重,一般年份穗发芽率为5%左右,但若成熟期间遇阴雨天气则大量穗发芽,少则10%,多的竟达90%。目前,容易穗萌的不育系有Ⅱ-32A,珍汕97A,冈46A,金23A,博A,新香A,V20A,协A等,据农业部统计,这些不育系所配组合在生产上应用的面积占全国杂交水稻总种植面积的85%以上,因此水稻穗上萌发造成了经济效益的巨大损失。而危害更大的是浸种催芽时萌谷浸出液抑制了正常种子的发芽。因此,萌谷的危害性与其含量多少呈正相关。本文采用正交旋转回归组合设计,选择抑制剂A、B、C 3个因素进行研究,试图选出能有效抑制水稻穗萌而又不影响种子质量的抗穗萌药剂组合并初步在同功酶水平和激素水平研究该药剂组合抑制种子发芽相关生理。主要结果如下:1.采用三因素五水平二次正交旋转回归组合设计筛选抗穗萌药剂组合,结果表明,对种子萌发影响由大到小依次是抑制剂A、抑制剂C、抑制剂B,最佳的药剂组合是抑制剂A、B、C的浓度分别为9.55mg/L、95.46mg/L、1104.54mg/L。理论上经该药剂组合处理后,未萌发的种子为62%,远高于对照。2.该药剂组合对穗萌的抑制效果如下:（1）不同药剂用量对穗发芽的抑制效果:不同浓度抑制剂组合均对冈46A穗发芽有不同程度的抑制作用,并且这种抑制效果随着使用量的增加而提高。各处理与对照间的差异均达显著。抑制剂组合不同处理间差异不显著。喷清水的穗萌率为64.5%,喷抑制剂组合以后分别降到53.5%、51.5%和50.1%。（2）同一药剂对不同亲本穗发芽的抑制效果:抑制剂组合对D62A的穗萌抑制效果最好,穗萌率比对照降低17.8%;其次是Ⅱ-32A,穗萌率降低16.5%;G46A比对照降低13%。（3）探讨抑制剂组合适用时期:3个时期喷施本抑制剂组合均有明显的抑制效果,但不同时期喷施效果不一样。黄熟期喷施效果最好,穗萌率为51.8%,成熟期最差,穗萌率为59%。（4）用抑制剂组合处理（80ml）46A收获后种子发芽率:各个时期喷施抑制剂组合后收获的第10天种子发芽率均远低于对照,特别是成熟期,药物处理严重抑制种子发芽。随着时间往后推移,发芽率逐渐上升,到第3个月时,各个时期处理的种子发芽率均与对照差异不明显。3.3个时期2个材料检测的GA和ABA含量结果如下:（1）在各个时期易穗芽材料G46A的GA和ABA含量均比不易穗芽材料R527高,在相同条件下易穗萌材料更容易诱导产生激素。说明内源ABA及GA含量可能是决定水稻萌发与否的重要因素。（2）在黄熟期和成熟期时,水稻种子已经发育完成,已具备萌发能力,G46A种子黄熟期时,GA含量并不比成熟期时低,但是在相同条件下,这个时期种子萌发率远低于成熟期。同样的,在各个时期,易穗芽材料G46A的ABA含量均比不易穗芽材料高,但种子萌发率远高于不易穗芽材料,这说明种子的萌发与否并不完全是由ABA含量或者GA含量决定的,胚对激素的敏感性可能也是种子萌发与否的重要因素。本实验表明易穗芽材料G46A比不易穗芽材料R527在各个时期胚对激素更敏感,且随发育的进行越来越敏感,这可能是导致杂交水稻易穗萌的生理机制。（3）在各个时期,经抑制剂组合处理后,两个品种ABA和GA含量均比对照的含量要低,说明该药剂能显著的抑制激素合成。而用该药剂处理过的种子1—2个月内,种子的萌发率逐渐上升,到第2个月时,与未处理过的种子萌发率没有差异。可见该药剂并没有伤害种子胚,只是暂时性降低胚对激素的敏感性。而降低的程度随时间推后逐渐消失。这就是该药剂抑制种子发芽的生理机制。（4）在乳熟期和黄熟期喷施本抑制剂后,G46A、D62A种子的淀粉酶同功酶酶带恢复到正常生长的同功酶水平,该药剂基本上消除了由喷施920带来的淀粉酶大量合成效应。而该药剂对正常发芽种子的淀粉酶同功酶酶带没有抑制效应。与颜启传等的研究结果一致。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 文献综述
• 1 穗萌的研究
• 1.1 水稻穗萌类型
• 1.2 杂交水稻种子发生穗萌的条件与原因
• 1.2.1 裂颖性
• 1.2.2 赤霉素“920”
• 1.2.3 水分
• 1.2.4 温度
• 1.3 种子萌发时的生理生化变化
• 1.3.1 种子的吸水
• 1.3.2 呼吸作用的变化
• 1.3.3 酶的活化与合成
• 1.3.4 种子中淀粉的分解
• 1.4 穗萌后种子生理学变化
• 1.5 穗萌种子对育秧成苗的影响
• 1.6 杂交水稻种子发生穗萌对种业经营企业产生的影响
• 1.7 药物抑制穗萌的研究
• 1.8 培育抗穗萌品种研究
• 1.9 抗穗萌药剂对穗萌抑制机理的研究
• 2 激素和种子萌发
• 2.1 脱落酸在种子休眠中的作用
• 2.1.1 种子发育过程的变化
• 2.1.2 种子发育过程中ABA调解种子休眠
• 2.1.3 影响ABA调节作用的因素
• 2.1.4 ABA调节机制研究
• 2.2 赤霉素和种子萌发
• 2.2.1 影响GA调节作用的因素
• 2.2.2 GA调节机制研究
• 2.2.3 GA的信号传导途径
• 2.2.4 大麦中低等电点淀粉酶基因启动子区的GA感应复合物研究
• 2.2.5 大麦中高等电点淀粉酶基因启动子区的GA感应复合物研究
• 2.2.6 淀粉酶基因调控区的结合蛋白
• 3 抑制淀粉酶研究
• 4 正交旋转回归组合设计
• 4.1 正交旋转回归组合设计与正交试验比较
• 4.2 正交旋转回归组合设计应用在各种生产上
• 5 研究的目的及意义
• 第二章 抗穗萌药剂组合的筛选及该药物对穗萌的防治技术
• 1 材料与方法
• 1.1 试验材料和药剂
• 1.2 试验方法
• 1.2.1 正交旋转回归组合设计试验
• 1.2.2 抑制剂组合不同药剂用量对穗萌抑制效果
• 1.2.3 抑制剂组合对不同亲本穗发芽的抑制效果
• 1.2.4 不同时期抑制剂组合抑制剂效果
• 1.2.5 亲本定点和保湿处理方法
• 2 试验结果与分析
• 2.1 显著性检验及回归方程
• 2.2 药物配方的优化
• 2.3 单因素效应
• 2.4 不同药剂用量对穗发芽的抑制效果
• 2.5 同一药剂对不同亲本穗发芽的抑制效果
• 2.6 抑制剂组合在不同时期的抑制效果
• 2.7 用抑制剂组合处理46A收获后种子发芽率
• 3 讨论
• 第三章 水稻穗萌的相关生理研究及抑制剂抑制穗萌的生理研究
• 1 材料与方法
• 1.1 试验材料和试剂
• 1.1.2 试剂配制
• 1.2 试验处理
• 1.3 植物激素的酶联免疫吸附测定法（ELISA）
• 1.3.1 样品中激素的提取
• 1.3.2 样品测定
• 1.3.3 结果计算
• 2 结果和分析
• 2.1 各个时期G46A及R527种子ABA和GA含量分析
• 2.2 各个时期抑制剂组合处理后G46A和R527种子ABA和GA含量分析
• 2.3 各个时期各个处理α—淀粉酶活性分析
• 2.4 淀粉酶同功酶分析
• 3 讨论
• 参考文献
• 研究生学习期间发表论文
• 致谢