氮素穗肥和6-BA對水稻穎花分化的影響及其機制研究.pdf

1、每穗粒數是水稻產量主要構成因素之一，而穗分化階段是水稻穗粒數形成的關鍵時期，如何促進水稻穎花形成同時降低穎花退化，是爭取水稻大穗的關鍵。本研究選用常規(guī)秈稻品種揚稻6號，采用不同的氮素穗肥用量和外噴6芐基腺嘌呤( 6-BA)水溶液進行處理，對不同施氮水平以及不同6-BA處理下，穗分化各時期水稻的生長發(fā)育狀況進行研究，從水稻幼穗的生長動態(tài)，穗發(fā)育階段功能葉發(fā)育以及穗部細胞分裂素氧化酶，RFL和RAP1表達特征等方面對穗粒數形成的影響進行了探

2、討，主要研究結論如下： (1)整個穗分化期水稻幼穗長度和鮮重呈“S”型曲線變化生長，前期生長較慢，進入穎花分化后期幼穗穗長、鮮重急劇增加，穗重增加落后于穗長。氮素穗肥處理(NHBO)可以延緩幼穗的枝梗和穎花發(fā)育進程，6-BA處理(NOBH)促進了幼穗的發(fā)育進程。施用穗肥和6-BA極顯著提高水稻穗長、穩(wěn)重，每穗分化出的總穎花數也顯著增加，特別是在兩因素共同處理(NHBH)的條件下，穗長增加了20％，穗重提高了86.9％?？偡f花量超

3、過450朵，較空白處理(NOBO)提高了1.3倍。研究認為水稻穗長的增加為水稻穗部性狀分化提供了較多的空間，有利于枝梗和穎花的分化，提高了水稻的庫容。同時穗肥的施用有利于植株同化物合成積累，在細胞分裂素的作用下，促使同化物更為有效的向穗部轉運，從而為水稻穗分化提供了更多的同化物，是更多粒數形成的物質基礎。 (2)穗肥處理，極顯著影響頂三葉的葉長和葉寬發(fā)育，但對頂4葉影響較小，而6-BA對水稻頂部三張葉片的葉形幾乎沒有影響，只促進

4、頂4葉的葉長發(fā)育，兩者共施處理極顯著增加水稻葉片的光接收面積。氮肥提高頂部四張葉片的葉綠素含量，抽穗時NHBO和NOBH兩個處理下頂部三張葉片的SPAD值比NOBO處理高出了1/3左右，葉片的光合能力增強。6-BA能促進自身所處葉片葉綠素的合成，后發(fā)生的葉片葉綠素含量降低，推測由于噴施6-BA時，15、16、17葉尚未抽出，不受6-BA作用。兩者共同作用時，葉片的SPAD顯著提高，說明植株氮素營養(yǎng)充分，配合6-BA的營養(yǎng)轉運等方面的生理

5、作用，極大促進葉片內的葉綠素合成。 (3)施用穩(wěn)肥可以有效促進水稻穎花分化，提高二次穎花結實率。穗肥和6-BA共施處理使最終每穩(wěn)籽粒數達到264.3，比NOBO處理下的結實率提高了121.1％。但是NHBO、NOBH、NHBH處理下的穎花退化量也較NOBO處理下的高，推測是由于植株向穗部供應的同化物不足引起的，如何進一步提高這段時間水稻光合產物的生成是解決大穗形成的關鍵。 (4)施用穗肥影響水稻穗分化過程穗部的OsCKX

6、2的表達特征，主要推遲了OsCKX2的表達時間，同時降低OsCKX2的表達強度，因此施用穗肥對穗分化前期穗部細胞分裂素積累有促進效應。6-BA也影響水稻穗部OsCKX2的表達，表現為誘導OsCKX2提前表達，但是表達強度弱于未噴施6-BA的處理。穗肥和6-BA共施對OsCKK2表達的影響表現出協(xié)作效應，即NHBH處理下穗部OsCKX2表達時間延遲的同時，表達量更微弱。這促進水稻穗部內源細胞分裂素的積累，對水稻穎花分化有積極作用。