夜间温度对水稻弱势籽粒灌浆充实作用机制的研究

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1、河南农业大学硕士学位论文【摘要】摘要近年来，随着工业化进程的加速、人类活动的加剧等使全球气候变暖，对粮食作物的产量和品质产生了很大影响。本试验于2009．2010年连续两年在河南农业大学科教园区水稻试验田进行。采用大田试验的方法，以黄淮海流域推广的常规粳稻品种方欣四号为试验材料。针对水稻弱势粒充实度差的问题，分别从物质生产与运转，籽粒库容等方面入手，深入系统研究了造成弱势粒充实度差异的生理机制。研究结果如下：1．夜间高温处理对水稻产量及其构成因素的影响，结果表明：夜间高温处理的实际产量<对照的。处理间差异达

2、到极显著水平，夜间高温处理对产量的降低主要是表现在结实率、强弱势粒千粒重和籽粒充实度的降低上。夜间高温对稻米品质的影响，在碾磨品质上，夜间高温处理的出糙率、精米率显著低于对照，不完善粒率显著高于对照。在外观品质上，强弱势粒的垩白粒率、垩白度都较对照有显著的增加。2．夜间高温对不同粒位籽粒粒重和充实度的影响。结果表明：成熟期时强势粒的于粒重和充实度均大予弱势粒的千粒重和充实度；粒位上，成熟期的籽粒千粒重及其籽粒充实度基本上保持与开花灌浆先后时间相一致的顺序，即一枝梗上，两处理的强势粒表现为6>5>4>3>1>

3、2，弱势粒表现为l>6>5>4>3>2；二枝梗上，第l枝梗>第2枝梗>第3枝梗>第4枝梗，每个二枝梗上的籽粒表现为1>4>3>2，其中一枝梗上籽粒平均千粒重和籽粒充实度大子二枝梗上籽粒千粒重和充实度，且对照的大于夜间高温处理的。二枝梗上，第l粒位籽粒与其余籽粒差异较大，且夜问高温处理的大于对照的。可以看出，夜间高温对弱势籽粒(尤其是弱势粒二枝梗除第l粒位之外的其余籽粒)千粒重有促进作用，处理间干粒重和籽粒充实度的差异主要在弱势粒二枝梗(尤其是除第l粒位外的其余籽粒)上，其次是一枝梗上的第2、3粒位籽粒。3．

4、夜间高温处理对水稻上二叶各叶位SPAD值的影响，结果表明：灌浆期，上二叶各叶位SPAD值的生育期变化均呈现出随灌浆时间的延长而下降的趋势，随着籽粒灌浆的进程，叶片不断衰老。夜问高温下，剑叶、顶2叶和项3叶的叶绿素值均低于自然(对照)温度下水稻叶绿素值，方差分析结果表明，夜间高温显著降低水稻二片功能叶的平均叶绿素值(6次叶绿素值的平均值)。处理间上二叶各叶位SPAD值均表现为对照>夜间高温，也即夜间高温显著降低水稻二片功能叶的平均叶绿素值，即夜间高温处理对叶片早衰起促进作用。4．夜间高温对叶片衰老的影响。结果

5、表明，灌浆期夜间高温显著降低叶绿素含量，导致衰老提前，缩短灌浆期；夜间高温使SOD活性延后5d达到峰值，显著降低了lOd和25d的SOD活性；使CAT活性提前5d达到峰值，极显著的提高了20d的CAT活性、极显著的降低了25d的CAT活性；对POD活性影响不显著；显著提高了MDA含量。5．夜间高温处理对水稻茎鞘1扛结构性碳水化合物的积累与输出的影响研究。结果表明：不论芩或者是鞘，处理问糖和淀粉含量生育期变化趋势相同。夜间高温处理无论是糖含量还是淀粉含量都低予同时期对照。茎鞘中的糖含量高于淀粉含量；茎中的糖、

6、淀粉含量又高于鞘中的糖、淀粉含量。河南农业火学硕士学位论文【摘要】灌浆期的茎鞘非结构性碳水化合物在输出率上，夜问高温处理的糖和淀粉含量的输出量都比对照高，这说明夜间高温处理对同化物的运转有促进作用，有利于水稻籽粒灌浆充实。6．夜间高温对籽粒可溶性糖含量的影响。结果表明，成熟期不同粒位籽粒可溶性糖含量变化，在整个灌浆期，强势粒的籽粒可溶性糖含量基本上小于弱势粒的。灌浆前中期，强弱势粒间夜问高温处理的糖含量都较对照高，表明夜间高温处理合成淀粉的能力没有对照强。灌浆后期，对照强弱势粒及夜间高温处理强势粒糖含量转为

7、快速下降。7．夜间高温对籽粒淀粉含量的影响。结果表明，在整个籽粒灌浆期内籽粒总淀粉的积累量与籽粒干重增加趋势一致，呈“S”型变化。成熟期对照的淀粉积累量大于夜间高温处理。同样直链淀粉、直链淀粉的积累量规律与总的淀粉积累相同。8．夜间高温对籽粒灌浆酶活性的影响。结果表明，AGPP酶和SSS酶活性变化呈单峰曲线，表现为开始灌浆时的酶活性较低，随灌浆进程，酶活性提高，在花后20天达到峰值后迅速下降。GBSS酶活性随着生育期呈逐渐升高的趋势。灌浆期弱势籽粒GBSS酶活性高于AGPP酶和SSS酶活性。夜间高温处理对酶

8、活性有一定的抑制作用，对照处理的酶活性始终高于夜间高温处理。关键词：充实度：籽粒灌浆；夜间温度；可溶性糖；淀粉；淀粉合成关键酶；2塑堕奎些奎兰堡兰：兰篁丝兰【英文摘要】——————————————————————————————————————————————————————————————一-．一=：：：：：：：=：：．英文摘要Studyonthemechanismofnighttemperaturetogra