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外源多胺对小麦小花退化的调控机制
  • ISSN号:0496-3490
  • 期刊名称:《作物学报》
  • 时间:0
  • 分类:S435.122.1[农业科学—农业昆虫与害虫防治;农业科学—植物保护]
  • 作者机构:西北农林科技大学农学院,陕西杨凌712100
  • 相关基金:国家自然科学基金项目(31301260),国家科技支撑计划项目(2015BAD22B03-05)和中国博士后科学基金面上项目(2015M572604)资助.
中文摘要:

小麦穗粒数与小花退化密切相关,多胺是调控小花发育的一种重要植物生长调节剂。本研究利用小麦品种(系)双大1号(大穗型)和西农538(小穗型),于小花退化阶段在穗部施用腐胺(Put)、亚精胺(Spd)和精胺(Spm),分析外源多胺对小麦小花退化的影响及其与内源激素、植株碳氮的关系。结果表明,外源Spd和Spm显著抑制小花退化、提高了可孕小花数目,而Put加具有显著的负效应;并且多胺的调控具有明显的位置效应,对小穗上部弱势小花退化的调控效应显著大于下部强势小花。施用外源Spd和Spm后,弱势小花中Spd、Spm显著增加,同时玉米素+玉米素核苷(Z+ZR)含量及其与脱落酸(ABA)的比值也显著升高,而内源乙烯的释放速率降低,并且弱势小花中可溶性总糖和可溶性蛋白质含量显著提高。外源Put对弱势小花的控调效应与此相反,施用后弱势小花中Put、ABA含量以及内源ETH释放速率显著提高,而(Z+ZR)与ABA比值和可溶性总糖含量降低。因此认为,多胺参与了对小麦小花退化的调控,其对小麦小花退化的调控与内源激素、植株碳氮代谢密切相关。

英文摘要:

Kernel number per spike has a close relationship with floret degeneration in wheat, which is regulated greatly by polyamines(PAs), one of important plant growth regulators. In this study, we applied exogenous spermine(Spm), spermidine(Spd) and putrescine(Put) to the young spikes of cultivars Shuangda 1(large-spike type) and Xinong 538(small-spike type) to investigate the effects of PAs on floret degeneration, endogenous hormones, and the carbon and nitrogen changes in wheat floret. The results indicated that exogenous Spd and Spm had similar effects on floret degeneration whereas exogenous Put was in function. In the treatments with external Spd and Spm applied, the floret degeneration was inhibited and the number of fertile florets increased significantly. In the external Put treatment, floret degeneration aggravated and the fertile floret number decreased significantly. Such influence by external PAs was different in upper and lower florets of a spike and the upper florets(inferior florets) showed greater effects than the lower ones(superior florets). The concerntrations of endogenous Spd and Spm, zeatin(Z) + zeatin ridoside(ZR), and the ratio of Z+ZR-to-abscisic acid(ABA) in inferior florets increased after applying exogenous Spd and Spm. However, the evolution rate of endogenous ethylene(ETH) in inferior floret decreased. As a result, the total soluble sugar and protein contents increased significantly in inferior floret. In contrast, exogenous Put showed reverse effects compared to Spd and Spm. Our results indicate that PAs were involved in the regulation of floret degeneration by changing the endogenous hormone concerntrations and the carbon and nitrogen metabolism in wheat plants.

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期刊信息
  • 《作物学报》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:中国作物学会 中国农业科学院作物科学研究所
  • 主编:万建民
  • 地址:北京海淀区中关村南大街12号中国农业科学院
  • 邮编:100081
  • 邮箱:zwxb301@caas.cn
  • 电话:010-82108548
  • 国际标准刊号:ISSN:0496-3490
  • 国内统一刊号:ISSN:11-1809/S
  • 邮发代号:82-336
  • 获奖情况:
  • 2002年-第三届中国科协优秀科技期刊二等奖,2002-2009年-百种中国杰出学术期刊,2004年获“全国优秀期刊一等奖”,2005年获第三届国家期刊奖提名奖,2009年评为“2008年度中国精品科技期刊”,2009年被评为“新中国60年有影响力的期刊”,2011年获"第二届中国出版政府奖期刊奖提名奖"
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),英国农业与生物科学研究中心文摘,波兰哥白尼索引,美国剑桥科学文摘,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),英国食品科技文摘,中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:49369