籽粒灌浆期高温对不同耐热型玉米品种强弱势粒发育的 - 中国农业科学.pdf

中国农业科学 2017,50(11):2061-2070 Scientia Agricultura Sinica doi: 10.3864/j.issn.0578-1752.2017.11.012 籽粒灌浆期高温对不同耐热型玉米品种强弱势粒发育的影响 张萍，陈冠英，耿鹏，高雅，郑雷，张沙沙，王璞 （中国农业大学农学院/农业部农作制度重点实验室，北京 100193 ） 摘要：【目的】灌浆期高温会对玉米籽粒的生长和发育造成不利的影响，是影响玉米稳产和高产的重要因素 之一。比较灌浆期高温对不同耐热型玉米品种籽粒形成和生长发育的影响，以期寻找相应的预防和应对措施，避 免和缓解高温胁迫伤害。【方法】采用玉米籽粒离体培养技术，以耐热型品种郑单958和热敏感型品种德美亚1号 为材料，研究了籽粒灌浆期（授粉后 17—28 d）高温对玉米籽粒发育的影响机制。【结果】高温加快了两品种玉 米强势粒前期的灌浆速率，但降低了强、弱势粒中后期灌浆速率，总体导致灌浆持续时间缩短，籽粒千粒重下降。 在授粉后 40 d，郑单 958 强、弱势粒的干重分别比对照低 10.58%和 18.95%，德美亚 1 号强、弱势粒的干重分别 比对照低24.78%和28.08%。德美亚1号籽粒干重下降幅度大于郑单958，且差异显著。籽粒灌浆期高温显著降低 了玉米籽粒淀粉合成酶的活性，从而影响两品种玉米籽粒的淀粉含量。在授粉后40 d，郑单958强、弱势粒的淀 粉含量较对照分别降低了5.20%和6.46%，德美亚1号强、弱势粒的淀粉含量较对照分别降低了13.68%和16.39%， 均差异显著。德美亚1号强、弱势粒淀粉合酶的活性较对照分别降低了19.67%和30.03%，均差异显著，郑单958 强、弱势粒的淀粉合成酶的活性分别较对照降低了 13.70%和 11.26%。高温处理后，两种品种玉米籽粒的 ABA 和 IAA含量均上升，ZR含量均下降，而强势粒的GA 含量均上升，弱势粒的GA 含量无明显变化。【结论】籽粒灌浆 3 3 期高温对德美亚1号强、弱势粒发育的影响均显著高于郑单958，对两品种弱势粒的影响显著高于强势粒。 关键词：玉米；离体培养；籽粒灌浆期高温；强、弱势粒；淀粉合成酶 Effects of High Temperature During Grain Filling Period on Superior and Inferior Kernels’ Development of Different Heat Sensitive Maize Varieties ZHANG Ping, CHEN GuanYing, GENG Peng, GAO Ya, ZHENG Lei, ZHANG ShaSha, WANG Pu (College of Agronomy Biotechnology, China Agricultural University/Key Laboratory of Farming System, Ministry of Agriculture, Beijing 100193) Abstract: 【Objective 】High temperature during grain filling period is likely to cause large negative impacts on maize kernel growth and development, which is one of the important factors affecting high and stable yield of maize. To avoid and relieve the damage of high temperature and to find out