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作物杂志,2023, 第6期: 101–107 doi: 10.16035/j.issn.1001-7283.2023.06.014

• 生理生化·植物营养·栽培耕作 • 上一篇    下一篇

乙烯利与1-甲基环丙烯调控小麦穗部籽粒形成的研究

章蓉1(), 姜恩熙1, 陈思1, 余徐润1, 陈刚1, 冉莉萍2(), 熊飞1   

  1. 1江苏省作物基因组学和分子育种重点实验室/植物功能基因组学教育部重点实验室/江苏省作物遗传生理重点实验室/扬州大学农学院，225009，江苏扬州
    2扬州大学广陵学院，225000，江苏扬州
  • 收稿日期:2022-08-08 修回日期:2023-09-28 出版日期:2023-12-15 发布日期:2023-12-15
  • 通讯作者: 冉莉萍，主要从事作物品质形成机制的研究，E-mail：060107@yzu.edu.cn
  • 作者简介:章蓉，主要从事小麦穗器官发育与籽粒品质的研究，E-mail：1397696466@qq.com
  • 基金资助:
    国家自然科学基金(31971810);江苏高校“青蓝工程”项目(苏教师函〔2020〕42号);江苏省高等学校基础科学（自然科学）研究面上项目(23KJB210018);江苏省大学生创新创业训练计划(202311117160Y)

Study on the Grain Formation in Wheat Spike Regulated by Ethephon and 1-Methylcyclopropene

Zhang Rong1(), Jiang Enxi1, Chen Si1, Yu Xurun1, Chen Gang1, Ran Liping2(), Xiong Fei1   

  1. 1Jiangsu Key Laboratory of Crop Genomics and Molecular Breeding/Key Laboratory of Plant Functional Genomics of the Ministry of Education/Jiangsu Key Laboratory of Crop Genetics and Physiology/Agricultural College of Yangzhou University, Yangzhou 225009, Jiangsu, China
    2Guangling College of Yangzhou University, Yangzhou 225000, Jiangsu, China
  • Received:2022-08-08 Revised:2023-09-28 Online:2023-12-15 Published:2023-12-15

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PDF (PC)

127

摘要：

为探明植物激素乙烯对小麦穗发育和籽粒形成的影响，以春小麦扬麦15为材料，在药隔期使用乙烯利与乙烯受体抑制剂1-甲基环丙烯（1-MCP）处理植株，分析籽粒形态并观察穗部性状，探究乙烯利和1-MCP处理前后穗发育进程和穗部不同部位籽粒形成过程。结果表明，乙烯利对小麦小花退化过程无显著影响，而1-MCP能显著降低小花退化率；乙烯利能够促进籽粒成熟，加速籽粒发育，减小籽粒体积；1-MCP会延缓小麦的生长发育，促进颖果生长，增加籽粒体积；乙烯利显著降低了小麦株高、顶部穗粒数、顶部穗粒重以及千粒重；高浓度乙烯利还能显著降低小穗数、顶部和中部穗粒数、每穗粒数等。1-MCP能够显著提高小麦颖果干重、颖果鲜重、小穗数、中部穗粒数、基部穗粒数、每穗粒数以及穗粒重，最终增加千粒重。

关键词: 小麦, 乙烯利, 1-甲基环丙烯, 小花退化, 籽粒

Abstract:

The spring wheat Yangmai 15 was used to explore the effects of ethylene on spike development and grain formation of wheat, wheat plants were treated with ethephon and ethylene receptor inhibitor 1- methylcyclopropene (1-MCP) at the stage of anther interval. The process of spike development and grain formation in different parts of spike before and after ethephon and 1-MCP treatment were explored by using grain morphology observation and spike character analysis. The results showed that, ethephon had no significant effects on the degeneration process of wheat floret, while 1-MCP significantly reduced the degeneration rate of wheat floret. Ethephon could promote grain maturation, accelerate grain development and reduce grain volume; 1-MCP could delay the growth of wheat, promote the growth of caryopsis and increase grain volume. Ethephon significantly decreased the plant height, the number of grains in the upper part of each spike, grain weight of the upper part of each spike and 1000-grain weight of wheat. The number of spikelets, grains per spike, and grains per spike were also significantly decreased at high concentration of ethephon. The 1-MCP could significantly increase the dry and fresh weight of caryopsis, the number of spikelets, the number of grains in the middle and basal spike, the number of grains and the grain weight per spike, and finally increased 1000-grain weight.

Key words: Wheat, Ethephon, 1-MCP, Floret degeneration, Grain

图1

喷施乙烯利与1-MCP后小麦小花的形态 Ff：可育小花；Df：退化小花

表1

乙烯利与1-MCP处理16d后小麦每穗可育小花数、退化小花数与小花退化率

处理
Treatment		 平均可育小花数
Average number
of fertile florets		 平均退化小花数
Average number of
degenerated florets		 小花退化率
Floret degeneration
rate (%)
CK 2.67±0.58c 3.33±0.58a 55.56±0.10a
E100 2.67±0.58c 3.33±0.58a 55.56±0.10a
E200 3.00±0.00bc 2.67±0.58ab 46.67±0.06ab
E400 3.00±0.00bc 2.67±0.58ab 46.67±0.06ab
M2 4.00±0.00a 2.00±0.00b 33.33±0.00b
M4 4.00±0.00a 2.00±0.00b 33.33±0.00b
M8 3.67±0.58ab 2.33±0.58b 38.89±0.10b

图2

药隔期处理后的小麦颖果形态、长度和宽度的变化

图3

不同处理下的小麦小穗顶部、中部、基部颖果

图4

药隔期处理后的小麦农艺性状 不同小写字母表示0.05水平差异显著

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