荞麦落粒发生规律及其生理机制研究

发布时间：2020-08-01 11:20

【摘要】：落粒性是植物对自然环境的一种适应性机制。荞麦为无限花序,同一植株或同一个花簇边开花边结实,种子成熟后在植株上的滞留性极差,收获前容易形成自然脱落现象,严重影响荞麦的产量和加工品质,增加了荞麦生产成本,提高了采收难度。本研究以栽培种西农9976(甜荞)、栽培种西农9940(苦荞)和野生种西藏刺荞(苦荞)为试验材料,采用田间观察统计、花柄表观形态结构及其解剖方法,研究荞麦落粒性及其与花柄表观形态结构的关系;采用碘显色法及蒽酮法,研究荞麦不同生育时期花柄和籽粒可溶性糖和淀粉含量对荞麦落粒的影响;采用酶联免疫法测定荞麦花柄和籽粒不同生育时期植物激素的含量,探究激素与荞麦落粒的关系,旨在探讨荞麦落粒性发生规律以及影响荞麦落粒性的因素及其相关关系,从而为选择抗落粒性荞麦品种,增加荞麦实收产量,保证荞麦高产优质提供理论依据。主要结果如下:(1)三个供试品种中,西藏刺荞的全生育期群体落粒率为72.56%,播种后第75天群体开始落粒,以籽粒带柄落粒为主,顶端、中端、底端部位都是主要落粒源。西农9976的全生育期群体落粒率为36.06%,播种后第69天开始出现落粒,以籽粒不带柄脱落为主,底端和中端生殖部位均为主要落粒源。西农9940的全生育期群体落粒率为30.80%,播种后第77天开始落粒,有带柄落粒和不带柄落粒两种,中端和底端生殖部位均是主要落粒源。总的来看,西农9976(即甜荞)落粒发生早于西农9940(即栽培苦荞)和西藏刺荞(苦荞),西藏刺荞(野生苦荞)落粒发生早于西农9940(栽培苦荞)。全生育期群体落粒率野生种(西藏刺荞)远远大于栽培种(西农9976和西农9940),栽培甜荞(西农9976)大于栽培苦荞。(2)落粒与抗落粒与花柄中淀粉和可溶性糖含量变化有关。乳熟期以后,西藏刺荞花柄淀粉含量和可溶性糖含量均远远高于西农9976和西农9940。即乳熟期以后的花柄淀粉和可溶性糖含量高则落粒性强。落粒与抗落粒与籽粒中淀粉含量和可溶性糖含量变化有关。西农9976、西农9940籽粒淀粉由低到高逐步增加,而西藏刺荞籽粒淀粉含量呈先增加后减少的趋势;三个品种籽粒的可溶性糖都呈现出随着生育进程而增高,但西藏刺荞腊熟期前可溶性糖远远低于西农9976和西农9940,在腊熟期后可溶性糖增加很快。因此,腊熟期以后籽粒淀粉含量下降,而可溶性糖含量大量增加,则落粒性增强。(3)荞麦的落粒性与花柄和籽粒中植物激素含量密切相关。花柄中腊熟期以后脱落酸含量较高,乳熟期到蜡熟期中期赤霉素含量低,全生育期乙烯含量高,则落粒性较严重;反之亦然。籽粒中蜡熟后期脱落酸含量降低,蜡熟期赤霉素含量急剧减少,乙烯也同时急剧降低,则落粒性严重,反之亦然。花柄和籽粒中生长素的含量似乎与落粒性无关。(4)荞麦花柄结构观察得出:荞麦花柄空心,椭圆形。花柄出现环状结构,以及凹陷或溢缩的程度标志着落粒性的大小。出现环状结构且凹陷或者溢缩严重,则落粒性较大。花柄中富含淀粉粒,野生种淀粉粒数目多于栽培种,且从初花期到完熟期先增高再降低,与测定结果完全相符。野生种表皮细胞的降解速度大于栽培种,且降解较早,在乳熟期就开始出现部分细胞裂解,蜡熟期是裂解最快的时期。表皮细胞的裂解程度与籽粒的落粒性相关,裂解程度越大,裂解速度越快,籽粒脱落越多,落粒性越强,反之亦然。
【学位授予单位】：西北农林科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：S517

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