摘 要：選用兩個(gè)普通玉米(農(nóng)大108和聊玉20)和兩個(gè)高油玉米品種(高油202和高油115)為試驗(yàn)材料，對(duì)其籽粒發(fā)育過程中的內(nèi)源激素含量變化動(dòng)態(tài)進(jìn)行了研究。結(jié)果表明：HO202的zR和IPA含量的峰值最高，在整個(gè)籽粒灌漿前期HO202的GA3含量均低于其它3個(gè)品種，灌漿后期含量有所升高。HO202灌漿前期的IAA含量很高，7天左右即達(dá)高峰，LY20高峰出現(xiàn)在30天左右，而HO115的IAA含量一直處于逐漸下降趨勢(shì)；HO202在籽粒灌漿前期的ABA含量較低，但在后期的含量有所升高。

關(guān)鍵詞：玉米；籽粒灌漿期；內(nèi)源激素

中圖分類號(hào)：S513.01 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)號(hào)：A 文章編號(hào)：1001—4942(2010)09—0035—04

玉米高產(chǎn)是單位面積穗數(shù)、穗粒數(shù)和粒重協(xié)調(diào)發(fā)展的結(jié)果，其中粒重是決定產(chǎn)量的最后一個(gè)因素。由于其降低無法得到其他產(chǎn)量因素的補(bǔ)償，因此在高產(chǎn)栽培中粒重就成為影響產(chǎn)量的主要矛盾。在適宜的條件下，籽粒庫(kù)容建成及充實(shí)主要受遺傳控制，但在大田條件下，各種環(huán)境因素(如溫度、水分、光照等)和栽培措施(營(yíng)養(yǎng)元素、植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑、密度、播期等)對(duì)粒重的增加也起著調(diào)控作用。植物激素作為信息傳遞物質(zhì)，在作物的生長(zhǎng)發(fā)育過程中，尤其是籽粒灌漿過程中，有重要的調(diào)控作用。在籽粒發(fā)育的不同階段，內(nèi)源激素的平衡比例關(guān)系都在不斷進(jìn)行著調(diào)整，以保證籽粒的正常發(fā)育。而且，玉米籽粒品質(zhì)的形成在很大程度上決定于籽粒中內(nèi)源激素的平衡和調(diào)節(jié)。有關(guān)水稻、小麥等作物籽粒發(fā)育過程中的內(nèi)源激素含量變化研究較多。而以玉米為材料的研究卻鮮有報(bào)道。本研究以高油和普通型玉米為材料，比較其在籽粒發(fā)育期間內(nèi)源激素含量的動(dòng)態(tài)變化，并從內(nèi)源激素含量變化角度來探討兩種類型玉米在籽粒發(fā)育期間的生理差異，以期能為玉米的優(yōu)質(zhì)育種和超高產(chǎn)栽培提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)于2007—2008年在黃淮海區(qū)域玉米技術(shù)創(chuàng)新中心和作物生物學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行。選用兩個(gè)普通玉米(農(nóng)大108和聊玉20)和兩個(gè)高油玉米品種(高油115和高油202)，部分性狀見表1。6月6日播種，種植密度60 000彬hm2。每個(gè)小區(qū)面積144 m²(30m×4.8m)，隨機(jī)區(qū)組排列，重復(fù)3次。于開花期選取果穗發(fā)育同步的同一品種玉米進(jìn)行人工飽和授粉。田間管理保證生育期內(nèi)良好的肥水供應(yīng)，共施N 540kg／hm²，P₂O₅490kg／hm²，K₂O575kg／hm²

1.2 測(cè)定項(xiàng)目及方法

自授粉之日起，分別在5、10、20、30、40、50天時(shí)取果穗的中部籽粒，液氮速凍后保存于－70％超低溫冰箱內(nèi)，用于植物內(nèi)源激素的分析。籽粒中。IAA、ABA、GAs；ZR、IPA的提取參照何鐘佩的酶聯(lián)免疫法(ELISA)，酶聯(lián)免疫試劑盒由中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)作物化控實(shí)驗(yàn)室提供。同一樣品重復(fù)5次。激素含量的計(jì)算按Weiler等的方法。成熟期考種，測(cè)定不同處理產(chǎn)量。

1.3 數(shù)據(jù)處理和分析

采用Excel 2003進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和圖像制作，用DPSI 1.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 籽粒發(fā)育期間細(xì)胞分裂素含量的變化

2.1.1 籽粒發(fā)育期間ZR含量的變化 由圖1可見，4個(gè)品種授粉后籽粒中ZR含量變化均呈單峰趨勢(shì)，授粉10天內(nèi)ZR含量迅速增加，第10天達(dá)最高值，授粉后20天含量明顯下降，至授粉后40天達(dá)到最低，而后趨于平緩。授粉直至成熟，高油品種H0202的ZR含量均高于HO115和兩個(gè)普通玉米品種。灌漿前期，高油品種HO115的ZR含量低于HO202，但高于兩個(gè)普通品種，而灌漿后期則呈現(xiàn)迅速下降趨勢(shì)，其籽粒ZR含量低于普通玉米品種LY20，30天后與普通品種趨于一致。兩個(gè)普通品種相比，LY20授粉后的ZR含量一直高于ND108，直到25天后兩品種趨于一致。4個(gè)品種的峰值高低順序?yàn)椋篐O202>H0115>ND108和LY20。圖1不同類型玉米灌漿過程中籽粒zR含量的變化

2.1.2 籽粒發(fā)育期間IPA含量的變化由圖1、圖2可見，4品種授粉后ZR和IPA兩種細(xì)胞分裂素的變化趨勢(shì)相對(duì)一致。IPA也是第10天達(dá)最高值，授粉后20天明顯下降，之后HO115和ND108含量又上升，授粉后30天4個(gè)品種均呈緩慢下降趨勢(shì)。4個(gè)品種的峰值高低順序?yàn)椋篐O202>H0115>LY20>ND108。

2.2 籽粒發(fā)育期間CA3含量的變化

如圖3所示，授粉后除了HO115外其它3個(gè)品種籽粒中GA3含量的變化總趨勢(shì)大致相同，即在授粉后5天左右含量幾乎相同，灌漿始期含量緩慢上升，到授粉后10天左右開始下降，20天左右達(dá)最低后又上升，到30天左右又下降，40天除HO115緩慢上升外，其它3個(gè)品種均迅速上升，僅H0202在授粉后20天前GAs含量處于下降趨勢(shì)。各取樣時(shí)期，4個(gè)品種的GA3含量變化表現(xiàn)出明顯的差異：在灌漿前期始終是HO115和LY20的CA3含量最高，ND108次之，HO202含量最低；灌漿中期仍然以HO115含量最多，HO202和LY20次之，ND108較少，但品種之間相差不大。

2.3 籽粒發(fā)育期間IAA含量的變化

圖4表明，玉米籽粒灌漿過程中，4個(gè)品種中除HO115在灌漿始期IAA含量較高，之后隨灌漿進(jìn)行含量逐漸降低外，其它3個(gè)品種籽粒中IAA含量的變化總趨勢(shì)都表現(xiàn)為單峰曲線，但雜交種之間存在明顯差異。HO202和ND108兩個(gè)品種的IAA含量授粉后即急劇上升，其含量高峰幾乎同時(shí)出現(xiàn)在授粉后10天左右，但HO202的變化比ND108大，高

峰也最高，20天后變化不太明顯。LY20從授粉后到10天左右L4A含量變化不太明顯，10天后開始急劇升高，30天左右達(dá)最高峰，峰值出現(xiàn)最晚。40天后4個(gè)品種的IAA含量趨于平緩。

2.4 籽粒發(fā)育期間ABA含量的變化

如圖5所示，在整個(gè)灌漿過程中，4個(gè)品種玉米籽粒中ABA含量變化的差異為：HO202的ABA含量在灌漿始期含量較高，隨著灌漿的進(jìn)程，含量逐漸降低，40天左右后又逐漸升高。ND108和HOll5兩個(gè)品種籽粒中ABA含量的變化總趨勢(shì)都表現(xiàn)為單峰曲線，即授粉后ABA含量急劇升高，10天左右達(dá)到高峰，后迅速下降，到20天左右變化趨于平緩，HO115的峰值比ND108高。LY20在籽粒灌漿過程中籽粒ABA含量的變化趨勢(shì)表現(xiàn)為雙峰曲線，授粉后到20天左右ABA含量的變化幾乎同ND108一樣，20天后下降，到30天左右再次升高，40天左右達(dá)到第二個(gè)高峰后下降，第二個(gè)峰值遠(yuǎn)小于第一個(gè)。

2.5 不同玉米品種的產(chǎn)量

由圖6所示，不同玉米品種產(chǎn)量高低為HO202>ND108>LY20>H0115。

3 結(jié)論與討論

3.1HO202的ZR和IPA含量的峰值最高，在整個(gè)籽粒灌漿前期HO202的GA₃含量均低于其它3個(gè)品種，灌漿后期含量有所升高。HO202灌漿前期的IAA含量很高，7天左右即達(dá)高峰，LY20高峰出現(xiàn)在30天左右，而H0115的IAA含量一直處于逐漸下降趨勢(shì)；HO202在籽粒灌漿前期的ABA含量較低，但在后期的含量有所升高。

3.2 內(nèi)源激素不僅影響谷類作物開花后籽粒灌漿速率和最終粒重的高低，而且在品質(zhì)形成上也有較大的調(diào)控作用。ZR是細(xì)胞分裂素的一種，其主要的生理作用是促進(jìn)細(xì)胞的分裂與分化。本試驗(yàn)結(jié)果表明，玉米授粉后10天以內(nèi)，籽粒ZR含量逐漸增加，10天以后下降；品種之間比較，授粉后5天直到成熟，HO202含量最高，而籽粒脂肪含量HO202接近最高，可以推測(cè)，灌漿期間，籽粒ZR含量的多少可能與催化脂肪合成有關(guān)的酶系活性有一定的正相關(guān)關(guān)系。IPA也是細(xì)胞分裂索的一種，其作用跟ZR相似。

3.3 玉米籽粒品質(zhì)的形成，在很大程度上決定于籽粒中內(nèi)源激素的平衡和調(diào)節(jié)。因此，在玉米的栽培過程中，可配合水肥和其他農(nóng)業(yè)技術(shù)措施，適當(dāng)采用外施生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑調(diào)控植物體內(nèi)源激素的種類和數(shù)量，以達(dá)到高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的目的。