不同群体结构下玉米避阴反应的生理生化机制及其调控研究

发布时间：2016-11-04 10:36

  本文关键词：不同群体结构下玉米避阴反应的生理生化机制及其调控研究，由笔耕文化传播整理发布。

《中国农业大学》 2015年

不同群体结构下玉米避阴反应的生理生化机制及其调控研究

王庆燕  

【摘要】：增加密度是玉米增产的重要手段,但是增加密度会引起群体郁闭,冠层光透过性降低,不利于植株生长,避阴反应是植物响应高密度下光照信号的重要机制,对提高植物耐密性具有重要意义。本研究以不同株型品种‘农大4967’和‘郑单958’为材料,研究了不同结构群体下玉米的避阴反应及田间光照分布特征,探讨了乙烯和赤霉素在玉米避阴反应中的作用,分析了光照强度对玉米避阴反应的影响。主要结果如下： (1)一定密度范围内,增加种植密度可诱导玉米呈典型的避阴反应特征。表现为中下部茎叶纵向伸长增加,横向生长受到抑制,叶片直立；单株总叶面积减小,生物量积累减少,单株产量降低；试验密度范围内农大4967群体产量随密度增大逐渐增大,郑单958群体产量随密度增大呈先增大后减小的趋势。 (2)随栽培密度增加,玉米冠层下部光辐射尤其是光合有效辐射(PAR,400-700nm)显著降低,其中400-500nm和600-700nm光辐射强度下降剧烈,在总辐射(400-800nm)中所占比值减小,700-800nm光辐射下降缓慢,在总辐射中所占比例增大,红光与远红光比值(R/FR)显著减小。 (3)栽培密度增大可以显著促进玉米内源GA4、乙烯、IAA、ZR和iPA的生物合成。其中,高密度下GA4的积累主要是由ZmCPSl和ZmKSl的表达上调引起的。乙烯的合成增加体现在ACC的积累和ACO活性增加上,栽培密度增大还可以诱导乙烯信号途径相关转录因子的表达。 (4)乙烯利处理可以显著抑制玉米节间的伸长,降低植株对密度的响应。外源GA3处理可显著诱导玉米的避阴反应,促进茎叶纵向伸长生长,抑制横向生长,GA3处理同时还增大了不同密度间玉米基部节间伸长的差异；PAC处理可显著抑制低密度下玉米的生长,在高密度下对玉米生长的抑制作用较小,可以提高玉米收获指数,对高密度下玉米产量有增加趋势。 (5)17%的遮阴(S1)可显著诱导玉米的避阴反应,促进玉米节间和叶片的伸长生长,抑制叶宽和节间直径的增大,降低植株生物量积累和产量；但50%遮阴(S2)对玉米生长的影响则主要表现为抑制作用。 (6)种植行向对玉米的形态建成和产量形成存在显著影响。主要表现为,与南北行向(N-S)相比,东西行向(E-W)可显著促进玉米茎叶生长和植株干物质积累,提高收获指数,增加穗粒数和粒重,提高产量。

【关键词】：
【学位授予单位】：中国农业大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：S513
【目录】：

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