小麦籽粒游离多胺对土壤干旱的响应及其与籽粒灌浆的关系

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1、作物学报ACTAAGRONOMICASINICA2016,42(6):860872http://zwxb.chinacrops.org/ISSN0496-3490;CODENTSHPA9E-mail:xbzw@chinajournal.net.cnDOI:10.3724/SP.J.1006.2016.00860小麦籽粒游离多胺对土壤干旱的响应及其与籽粒灌浆的关系*张伟杨徐云姬钱希旸李银银王志琴杨建昌扬州大学江苏省作物遗传生理重点实验室/粮食作物现代产业技术协同创新中心,江苏扬州225009摘要:为探明干旱胁迫下小麦内源游离多胺在籽粒灌浆过程中的作用,2013—201

2、4和2014—2015年度选用高产品种扬麦16和宁麦13进行不同水分条件的盆栽试验。自分蘖末期至成熟期设置正常供水(WW)、土壤轻度干旱(MD)和土壤重度干旱(SD)3种处理,观察不同土壤水分对籽粒中游离多胺和籽粒灌浆的影响。2个品种的结果一致表明,与WW相比,MD处理对叶片水势及光合作用没有显著影响,显著增加弱势粒灌浆速率(12.5%)和粒重(11.8%),对强势粒灌浆无显著影响;SD处理则严重抑制叶片光合作用,显著降低叶片水势,强势粒的灌浆速率和粒重分别下降10.1%和9.5%,弱势粒的灌浆速率和粒重分别下降14.5%和11.7%。MD处理显著提高了灌浆期弱势粒中

3、游离亚精胺(Spd)和精胺(Spm)含量及其与腐胺(Put)的比值,而SD处理的结果则相反。籽粒灌浆速率、粒重与籽粒中Spd和Spm含量及Spd/Put和Spm/Put值呈极显著正相关,与Put含量呈极显著负相关。喷施Spd和Spm,显著增加3个处理弱势粒及SD处理强势粒的灌浆速率(11.2%~25.9%)和粒重(9.9%~17.7%),但对WW和MD处理的强势粒无显著影响;喷施Spd和Spm合成抑制剂[甲基乙二醛-双脒基腙(MGBG)]后,3个处理强、弱势粒的灌浆速率和粒重均显著降低,分别下降20.5%~28.8%和16.9%~28.5%。表明小麦籽粒中多胺对土壤水

4、分的响应因土壤干旱程度而异,通过轻度土壤干旱处理增加籽粒中Spd和Spm含量以及Spd/Put和Spm/Put值,可以促进籽粒灌浆,增加粒重。关键词:小麦;土壤干旱;多胺;籽粒灌浆;粒重FreePolyaminesinGrainsinResponsetoSoilDroughtandTheirRelationshipwithGrainFillingofWheat*ZHANGWei-Yang,XUYun-Ji,QIANXi-Yang,LIYin-Yin,WANGZhi-Qin,andYANGJian-ChangJiangsuProvincialKeyLaboratoryo

5、fCropGeneticsandPhysiology/Co-innovationCenterofModernProductionTechnologyforGrainCrops,YangzhouUniversity,Yangzhou225009,ChinaAbstract:Forunderstandingtheroleofendogenousfreepolyaminesongrainfillingofwheatunderdroughtstress,weconductedatwo-yearpotexperimentfromSeptember2013toJune2015us

6、inghigh-yieldwheatcultivarsYangmai16andNingmai13grownindifferentsoilmoistureconditions.Threetreatments,namelywell-watered(WW),moderatesoil-drought(MD),andse-veresoil-drought(SD),wereimposedfromlate-tilleringtomaturitystage.Grainfillingrateandfreepolyamineslevelsinbothsuperiorandinferior

7、grainsweredetermined.Theresultsshowedtheconsistencybetweenthetwocultivars.ComparedwithWW,MDtreatmenthadsignificantlyincreasedgrain-fillingrateandgrainweightininferiorgrainsby12.5%and11.8%,respectively;whereasnoeffectongrainfillinginsuperiorgrains.Incontrast,SDtreatmentshowedneg