小麦茎秆木质素代谢及其与抗倒性的关系
茎秆特性和木质素合成与青稞抗倒伏关系
作物学报 ACTA AGRONOMICA SINICA 2019, 45(4): 621 627/ISSN 0496-3490; CN 11-1809/S; CODEN TSHPA9E-mail: zwxb301@本研究由青海省科技支撑项目(2015-NK-114), 青海省农林科学院创新基金重大专项(2017-NKY-01), 国家现代农业产业技术体系建设专项(CAS-05), 西藏自治区重大科技专项(XZ201801NA01-014)和青海大学中青年科研基金项目(2017-QNY-2)资助。
The study was supported by the Qinghai Science and Technology Support Project (2015-NK-114), the Qinghai Provincial Academy of Agri-culture and Forestry Innovation Fund Major Project (2017-NKY-01), the Agriculture Research System (CAS-05), the Major Scientific and Technological Projects in the Tibet Autonomous Region (XZ201801NA01-014), and the Qinghai University Young and Middle-aged Research Fund Project (2017-QNY-2).*通信作者(Corresponding authors): 白羿雄, E-mail: yixiongbai@, Tel: 0971-*******; 吴昆仑, E-mail: wklqaaf@, Tel:0971-*******第一作者联系方式: E-mail: 799733198@Received(收稿日期): 2018-09-11; Accepted(接受日期): 2018-12-24; Published online(网络出版日期): 2019-01-17. URL: /kcms/detail/11.1809.S.20190115.1722.006.htmlDOI: 10.3724/SP.J.1006.2019.81064茎秆特性和木质素合成与青稞抗倒伏关系王 凯 赵小红 姚晓华 姚有华 白羿雄* 吴昆仑*青海大学农林科学院 / 青海省农林科学院 / 青海省青稞遗传育种重点实验室 / 国家麦类改良中心青海青稞分中心, 青海西宁810016摘 要: 倒伏是影响青稞品质和产量的主要因子之一, 开展抗倒伏机制研究对抗倒伏品种选育意义重大。
不同小麦品种茎秆抗倒特性及产量差异研究
不同小麦品种茎秆抗倒特性及产量差异研究近年来，由于气候异常变化及自然灾害的影响，许多农作物生长受到极大的影响，其中小麦品种的发展引起了广泛关注。
在小麦种植过程中，由于土壤质量、气候环境等因素的影响，种植密度过大、水分过多或者土壤松软都会导致小麦产量下降。
因此，研究小麦品种的抗倒特性以及产量差异，对于提高小麦种植生产的质量和效益具有重要意义。
本文综述了小麦品种的抗倒特性与产量差异的研究进展。
小麦的株高、茎粗以及茎秆中的木质素含量等与小麦的抗倒特性密切相关。
一些孟山都研究小麦品种的抗倒特性发现，小麦的抗倒特性与其茎秆中的纤维素含量、茎秆粗度以及茎秆弹性模量等密切相关。
此外，小麦品种的抗倒特性还与其茎秆中的木质素含量、茎秆粘性以及叶片面积大小等相关。
为了研究小麦品种的抗倒特性，一些相关研究已经对不同小麦品种的生长性能进行了比较。
例如，中国农业科学院作物科学研究所和吉林大学的研究团队对十个小麦品种的抗倒性能进行了研究。
结果表明，不同小麦品种的抗倒物理特性差异显著，其中以冀中冬、朝麦9519、莞麦33和哈麦168与抗倒性能最佳。
此外，多项研究还发现小麦品种的外形物理特性也对其抗倒特性有一定影响。
例如，研究人员发现茎秆较宽的小麦品种比茎秆较细的品种具有更好的抗倒性能。
2.小麦品种产量差异的原因不同小麦品种的产量差异往往与小麦品种自身的生长性能以及土壤条件、养分利用等因素有关。
一些研究发现，不同小麦品种的根系形态及其与土壤环境的交互作用对小麦产量差异有着重大影响。
例如，中国农业科学院作物科学研究所等多个研究机构的研究表明，小麦的根系深度与小麦产量呈正相关关系。
此外，小麦品种的水分利用效率与产量也密切相关，一些研究发现小麦品种的光合速率、水分利用效率以及热耗散能力是影响小麦产量差异的重要因素。
除此之外，土壤质量的差异也是影响小麦品种产量差异的重要因素。
不同土壤环境中的养分、酸碱度以及土壤结构等都会对小麦品种的产量产生重要影响。
不同抗倒性小麦品种的茎秆结构及其化学成分和力学特性分析
ｓ ｅｇｈａ ｄｅａｔ ｏ ｕｕ ｅａ ｌ ｄｔｔ ａ ｎ ｏ ｍ ｎｗ ｅｔ ａｉ ｙＣ ｉｅｅｓｒ ｇ Ｃ ）ａ ｄ ｔ ｎ ｔ ｎ ｌ ｉ ｍ ｄ ｌｓ ｎＨ ｘｐｏ ｉｃｌ ａ ｄｃｍ ｏ ｈ ａ ｖｒ ｔ ｈｎ ｓ ｐｉ （ Ｓ ｎ ｒ ｓｃ ｉ ｉ ｒｉ ｅ ｅ ｎ
Ｌ ｒ ｅ ｋ ｒ ｅ ａ ｇ ｅ ｎ ｌＮｏ． ｗｅ ｅ ｓｕ ｉｄ． Ｔｈ ｅ ｕｔ ｈ ｗｅ ｈ ｔｔ ｕｍｂ ｒｏ ａ ｃ ｌｒｂ ｄ ｅ ｎ ｃ ｏ ｓ ｓ ｃ １ ｒ ｔ ｄ ｅ ｅ ｒ ｓ ｌｓｓ ｏ ｄ ｔ ａ ｈｅｎ ｅ ｆｖ ｓ ｕ ａ ｕｎ ｌｓ ｏ ｒ ｓ ｅ — ｔ ｎ ｗｅ ｅ： Ｈｅ ａ ｌｉ ｒｔ ａｅ ＞ Ｌ ｒ ｅ ｋ ｒ ｅ ．１ ＞ ＣＳ：ｓｅ ｃ ｌ ｌ ｓ ｏ ｅ ｔｉ ａ ｇ ｒ ｉ ｎ ｉ ｒ ｏ ｘ ｐ ｏｄ ｔｉｉ ｌ ｃ ａ ｇ ｅ ｎ ｌＮｏ ｔｍ ｅ ｌ ｏ ｅ ｃ ｎｔｎ ｎ ｌｒ ｅ ｇ ａｎ ａ ｄ ｕ
第４ ６卷 第 ４期
２ ２焦 ０１
河 南 农 业 大 学 学 报
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Ｖｏ ． ６ ＮＯ ４ １４ ．
８月
Ａｕ ｇ．
２ ２ ０１
文 章 编 号 ：０ ０—２ ４ ２ ２） ４—０ ７ １０ ３ ０（ ０１ ０ ３ ０—０ ４
中 图分 类号 ：５ ２ １ Ｓ １ ． 文献 标 志码 ： Ａ
Ａｎａ ｙ ｉ ｆｍ ｉ ｒ ｓ ｒ ｃ ｕｒ ｆ ｓ ｅ ｎ ｔ ｈｅ ｉ ａ ｏ ｐ ｓｔｏ ｎ ｌ ｓｓ ｏ ｃ ｏ ｔ ｕ ｔ ｅ ｏ ｔ ｍ ａ ｄ ｉｓ ｃ ｍ ｃ ｌｃ ｍ ｏ ｉｉ ｎ ａ ｄ ｍ ｅ ｈａ ｉ ａ ｒ ｐ ｒ ｙ ｉ ｉ ｅ ｅ ｔｌ ｄ ｉ ｇ ｒ ｓｓａ ｃ ｅ ｔ ｃ ｌｉ ａ ｓ ｃ ｎ ｃ ｌｐ ｏ ｅ ｔ ｎ ｄ ｆ ｒ ｎ ｏ ｇ ｎ ｅ ｉｔ ｎ ｅ ｗｈ ａ ｕ ｔｖ ｒ
水稻茎组织构建与木质素代谢对抗倒伏的影响
水稻茎组织构建与木质素代谢对抗倒伏的影响为实现亩产破1000kg的第四期超级稻育种目标,袁隆平院士提出培育高秆水稻品种,以增加生物产量的设想。
然而,株高与抗倒伏曾经是突出的矛盾。
因此,培育高而不倒的新型高秆超级稻品种,是实现超级稻第四期目标的关键之一。
影响倒伏的因素很多,许多研究人员从不同的角度建立了不同的评价株型的方法。
而至目前为止对于水稻理想株型的预测特别是在高而不倒这一新的培育思路的背景下亟需一种简单、准确的水稻株型的评价机制。
细胞壁是植物细胞特有的结构,是水稻茎的发育过程中的承担力的物质基础。
尤其是茎的发育过程中的木质化过程,由于木质素的合成,对茎的抗折力及倒伏指数产生了较大的影响。
在水稻的不同的发育时期,不同品种的细胞壁的木质化进程呈现不同的趋势,木质化的不同导致了组织构建的一系列变化,进而对茎的抗折力产生了较大的影响。
木质素的代谢是影响木质素含量的直接原因,在木质素的代谢中,苯丙氨酸转氨酶(PAL),4-香豆酸：CoA-连接酶(4CL),肉桂醇脱氢酶(CAD),多酚氧化酶(PPO)作为关键酶,其活性变化对木质素的合成有较大的影响。
而木质素的代谢过程中酶活与木质素含量之间呈现复杂的非线性关系,所以也需要一种有较好的非线性拟合能力的数学方法去分析,进而为揭示水稻茎的承载力机制进行进一步的探究,为水稻的育种工作提供参考。
在研究植物的抗倒伏研究的数学模型中,相关分析、多元回归分析是目前生物上数学建模最常用的数学方法,但在可预测性与非线性拟合上存在较大的缺陷。
而人工神经网络因为其强大的模式识别的功能和强大的非线性的拟合能力在许多领域得到了应用。
本文综合应用植物解剖学、组织化学、细胞化学和生物化学等方法,研究了15个水稻材料不同时期茎抗折力,倒伏指数的变化情况,探究茎抗折力与倒伏指数的变化趋势及可能的影响因素。
分析茎解剖结构特征,并通过相关性分析,多元回归分析和人工神经网络(RBF神经网络)分析。
小麦抗倒性评价方法的比较分析
小麦抗倒性评价方法的比较分析胡卫国;张玉娥;赵虹;王西成;曹廷杰;曹颖妮;陈渝;杨剑【摘要】为寻找简便快捷的小麦品种抗倒性鉴定方法,以48个国家冬小麦黄淮南片水地组区域试验小麦新品系为试验材料,通过对小麦品系茎秆等特性的调查分析,结合多试点抗倒性验证,比较4种倒伏指数法在小麦品种抗倒性鉴定评价中的效果.相关性及主成分分析结果表明,倒伏与株高、基部茎节特性等密切相关.其中,倒伏与第1至第3节茎秆长度、株高、重心高度呈极显著正相关,与第2节茎秆的径长比、基部茎秆弹性呈极显著负相关,表明株高越矮,基部节间越短,特别是第2茎节短且粗,茎秆基部弹性越强,小麦品种抗倒性越好.4种倒伏指数均与第2、3茎节长度呈极显著正相关,与第2茎节机械强度呈极显著负相关,且分别与其他茎秆等特性呈显著或极显著相关,表明第2、3茎节长度和第2茎节的机械强度是上述4种倒伏指数法鉴定小麦品种抗倒性的共性基础,同时各倒伏指数又有其特定的关联性状.4种倒伏指数均可有效鉴定小麦品种抗倒性,但从便利性及相关性密切程度方面比较,倒伏指数2和倒伏指数3鉴定的评价效果更好.【期刊名称】《西北农业学报》【年(卷),期】2018(027)012【总页数】9页(P1780-1788)【关键词】小麦;倒伏指数;相关分析;主成分分析【作者】胡卫国;张玉娥;赵虹;王西成;曹廷杰;曹颖妮;陈渝;杨剑【作者单位】河南省农业科学院小麦研究所,河南省小麦生物学重点实验室,农业部黄淮中部小麦生物学与遗传育种重点实验室,国家小麦工程实验室,郑州450002;河南省农业科学院小麦研究所,河南省小麦生物学重点实验室,农业部黄淮中部小麦生物学与遗传育种重点实验室,国家小麦工程实验室,郑州450002;河南省农业科学院小麦研究所,河南省小麦生物学重点实验室,农业部黄淮中部小麦生物学与遗传育种重点实验室,国家小麦工程实验室,郑州450002;河南省农业科学院小麦研究所,河南省小麦生物学重点实验室,农业部黄淮中部小麦生物学与遗传育种重点实验室,国家小麦工程实验室,郑州450002;河南省农业科学院小麦研究所,河南省小麦生物学重点实验室,农业部黄淮中部小麦生物学与遗传育种重点实验室,国家小麦工程实验室,郑州450002;河南省农业科学院农业质量标准与检测技术研究所,郑州450002;河南省农业科学院小麦研究所,河南省小麦生物学重点实验室,农业部黄淮中部小麦生物学与遗传育种重点实验室,国家小麦工程实验室,郑州450002;河南省农业科学院小麦研究所,河南省小麦生物学重点实验室,农业部黄淮中部小麦生物学与遗传育种重点实验室,国家小麦工程实验室,郑州450002【正文语种】中文【中图分类】S512.1;S330抗倒性是影响小麦品种能否大面积推广应用的主要限制因素。
小麦茎秆抗倒伏的力学原理探讨的开题报告
小麦茎秆抗倒伏的力学原理探讨的开题报告开题报告题目：小麦茎秆抗倒伏的力学原理探讨一、研究背景与意义小麦是我国主要的粮食作物之一，其种植面积和产量一直保持着较高的水平。
然而，小麦倒伏是种植过程中最常见的问题之一，特别是在天气异常、土壤不良等因素影响下，小麦抗倒伏能力变得更加弱化。
因此，探究小麦茎秆抗倒伏的力学原理，对于提高小麦抗倒伏能力，确保粮食生产安全具有重要意义。
二、研究内容本次研究将围绕以下几个方面展开：1.小麦茎秆结构特点的分析：通过实验数据和文献资料分析，研究小麦茎秆的构成、形态、结构等特点，为后续的研究提供基础。
2.小麦茎秆抗倒伏的影响因素：探究影响小麦茎秆抗倒伏的主要因素，包括生长环境、生长时期、茎秆品种等因素的影响。
3.小麦茎秆抗倒伏机理的分析：从材料力学的角度，分析小麦茎秆抗倒伏的机理，包括其承受的外部载荷、和内部应力分布特点等。
4.小麦茎秆抗倒伏的建模与仿真：基于前面的研究成果，通过材料力学的建模与仿真，对小麦茎秆抗倒伏的模拟实验，为后续的实验验证提供基础。
三、研究方法1.文献调研：查阅相关文献，了解国内外关于小麦抗倒伏机理方面的研究成果。
2.实地调研：通过对小麦田间作业的观测和实地采集，获取小麦茎秆的相关数据和材料力学参数。
3.数值模拟：利用有限元软件（ANSYS）进行小麦抗倒伏的数值模拟，并进行仿真实验。
4.实验验证：通过室内模拟实验和室外实际生产验证，检验模拟结果的准确性。
四、预期目标通过本次研究，预计达到以下几个目标：1.系统分析小麦茎秆的结构与特性，探究影响小麦抗倒伏的主要因素；2.揭示小麦茎秆抗倒伏的材料力学机理，为探究小麦抗倒伏的优化方案提供理论依据；3.建立小麦茎秆抗倒伏的有限元模型，为小麦抗倒伏的仿真实验提供数值支撑；4.为小麦品种选育和种植技术提供技术支持，提高小麦的生产安全和粮食产量。
五、研究计划本次研究计划分为以下几个阶段：1.文献资料搜集与分析（2周）；2.田间小麦材料力学数据采集与实验准备（4周）；3.建立小麦茎秆抗倒伏的有限元模型（2周）；4.小麦茎秆抗倒伏的数值模拟与实验仿真（6周）；5.检验模拟结果的准确性与实验验证（4周）。
不同小麦品种茎秆抗倒特性及产量差异研究
不同小麦品种茎秆抗倒特性及产量差异研究近年来，由于气候变化和人口增长等因素，小麦产量和品质面临着严峻的挑战。
茎秆抗倒特性是小麦产量稳定性和灾害防控的重要指标之一。
不同小麦品种对倒伏的抵抗能力不同，因此研究小麦品种茎秆抗倒特性及其对产量的影响有助于指导小麦品种选择和栽培管理。
本文旨在探讨不同小麦品种茎秆抗倒特性及其对产量差异的研究进展。
茎秆抗倒特性是指小麦茎秆在外界压力下保持稳定不倒伏的能力。
小麦茎秆抗倒特性与茎秆的物理结构、茎秆生长势、茎秆力学性能等因素密切相关。
在研究小麦茎秆抗倒特性时，常用的指标包括：茎秆倒伏率、茎秆断折力、茎秆抗弯强度、茎秆刚度等。
不同小麦品种对茎秆抗倒特性的表现差异较大。
一般来说，固根性好的品种茎秆抗倒性能较强。
以近年来广泛种植的弱度稻优402、玉米801和宁8等品种为例，它们的穗位茎秆一般长而直，主秆下部较硬，茎秆断折力较大，同等条件下抗倒性能明显优于其他品种。
而一些乡土小麦和部分外来品种则表现出较差的茎秆抗倒特性，极易发生倒伏。
小麦品种茎秆抗倒特性与产量之间存在密切的关系。
倒伏对小麦产量的影响主要表现在它会导致部分穗粒落地或过熟，又造成抽穗期后茎秆的生长减缓和光合作用的降低，最终导致产量的减少。
据统计，在滋阳地区进行的连续两年的试验结果表明，倒伏率为10%时，产量降低幅度在10%左右，当倒伏率达到30%时，产量可下降30%以上。
因此，选择茎秆抗倒性能强的小麦品种是提高小麦产量稳定性和抗灾能力的重要措施之一。
在实际种植过程中，除了选择固根性好的品种外，还需要注意科学施肥、合理配水、农药及防治等方面的问题，以确保小麦茁壮生长，提高茎秆抗倒能力。
目前，国内外对小麦品种茎秆抗倒特性的研究主要集中在以下几个方面：1、物理性状研究：包括茎秆直径、壁厚、断折力、抗弯强度、刚度等指标的分析测定。
2、生理性状研究：包括茎秆细胞壁厚度、细胞壁松散度、茎秆膜脂含量、细胞色素含量等指标。
3、分子生物学研究：包括基因表达和遗传多态性等指标的测定和分析。
小麦抗倒指数遗传及其与茎秆特性的相关分析
Inheritance of Lodging Resistance Index and Its Correlations with Culm Traits in Wheat
YAO Jin-Bao, ZHANG Ping-Ping, REN Li-Juan, YANG Xue-Ming, MA Hong-Xiang, YAO Guo-Cai, ZHANG Peng, and ZHOU Miao-Ping
第3期
姚金保等: 小麦抗倒指数遗传及其与茎秆特性的相关分析
453
倒伏严重影响小麦的产量和品质, 因此抗倒伏 性是小麦育种的重要目标之一。近 20 年来, 许多学 者就小麦品种抗倒性评价方法和指标[1-3], 抗倒性与 茎秆形态[4-6]、解剖结构[7-10]、生理成分[11]以及抗倒 性与其他农艺性状的相关性[12-15]进行了研究, 但涉 及小麦抗倒伏的遗传研究报道较少。Cruz 等[16]利用 4 个不同抗倒性亲本的杂交 F1、F2 以及回交后代研 究发现倒伏对非倒性呈部分或完全显性。Mavi 等[17] 认为抗倒性遗传特性主要受加性效应和非加性效应 共同作用, 未发现有非等位基因间的互作效应。王 勇等[18]采用双列杂交分析法研究了抗倒性状的基因 效应, 结果指出小麦抗倒性状的遗传以加性效应和 显性效应为主, 且以显性效应较为重要, 抗倒性状 大多数表现为中间倾高亲遗传。崔党群等[19]认为基 部第二节间长和基部茎粗的遗传符合加性-显性模 型, 而基部第一节间长的遗传还受上位性效应的作 用。因此, 对于小麦抗倒性的遗传规律及基因性质, 还需进一步研究讨论。本研究利用 7 个不同抗倒指 数小麦品种双列杂交的 F1 及其亲本, 试图探明小麦 抗倒指数的遗传及其与茎秆特性的相关性, 为小麦 高产抗倒育种提供参考。
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Abstract: As a component of cell wall, lignin is believed to be relevant to mechanical intensity of culm. In this study, we investigated the dynamic changes of lignin content and activities of four enzymes involved in lignin metabolism in culm as well as the snapping resistance and lodging index of wheat (Tritcum aestivum L.) to disclose the relationship between lignin content and lodging resistance. The lignin content and activities of phenylalanine ammonia-lyase (PAL), tyrosine ammonia-lyase (TAL), cinnamyl alcohol dehydrogenase (CAD), and 4-coumarate: CoA ligase (4CL) were tested with the second internode of six cultivars with different lodging resistance. The snapping resistance and culm lodging index were determined at anthesis, milking, and maturity stages. The lignin content varied significantly among cultivars. Jimai 22 and Jimai 20, which showed high resistance to culm snapping and loging, had higher lignin content and the activities of PAL, TAL, CAD, and 4CL than other cultivars. The lignin content was negatively correlated with the actual lodging ratio (r = 0.83, P < 0.05), and positively correlated with the snapping resistance of culm (r = 0.86, P < 0.05). The activities of PAL, TAL, and CAD were positively correlated with lignin content with correlation coefficients of 0.78 (P < 0.05), 0.77 (P < 0.05), and 0.85 (P < 0.05), respectively. Based on these results, we conclude that high activities of PAL and CAD are the enzymatic basis of increased lignin content, and the lignin content in culm can be used as an important indicator to evaluate lodging resistance of wheat. Keywords: Winter wheat; Lignin metabolism; Lodging resistance; Lodging index; Enzyme activity
作物学报
ACTA AGRONOMICA SINICA 2011, 37(9): 16161622 ISSN 0496-3490; CODEN TSHPA9
/zwxb/ E-mail: xbzw@
DOI: 10.3724/SP.J.1006.2011.01616
第一作者联系方式 : E-mail: chenxggw@ Received(收稿日期 ): 2010-12-14; Accepted(接受日期 ): 2011-03-27; Published online(网络出版日期 ): 2011-06-28. URL: /kcms/detail/11.1809.S.20110628.1010.018.html
Relationship between Lignin Metabolism and Lodging Resistance in Wheat
CHEN Xiao-Guang, SHI Chun-Yu, YIN Yan-Ping, WANG Zhen-Lin*, SHI Yu-Hua, PENG Dian-Liang, NI Ying-Li, and CAI Tie
[22]
和燕麦茎秆机械强度变弱, 易造成倒伏[17]; 木质素含 量增加, 水稻和春小麦的抗倒伏能力显著增加[18-19]。 不同小麦品种茎秆中的木质素含量存在明显差异 , 但造成这种差异的生理基础及差异形成规律尚不清 楚。本研究以抗倒伏能力不同的 6 个小麦品种为材 料 , 研究其茎秆基部第二节间木质素含量及木质素 代谢相关酶活性、茎秆抗折力和抗倒伏指数的变化 规律 , 探讨木质素合成机制与茎秆抗倒伏性的关系 , 从而为小麦的抗倒伏栽培和品种选育提供理论依据。
伟 [21]的方法 , 准确称取茎秆 0.5 g, 放入研钵中 , 加 入 6 mL 硼酸钠 -硼酸缓冲液 (0.05 mol L1, pH 8.8, 含 1 mmol L1 EDTA、 少许 PVP), 5 mmol L1 巯基乙醇、 冰浴研磨至匀浆 , 转入 10 mL 离心管中 , 然后于 4℃ 下以 10 000×g 离心 15 min, 上清液即为酶提取液。 取提取液 0.2 mL, 加入 1 mL 由 0.1 mol L1 硼酸钠缓 冲液配制的 L-苯丙氨酸 (0.1 mol L1)和 2.8 mL 蒸馏 水 , 摇匀 , 37℃水浴反应 30 min, 立即放入沸水中中 止反应 ; 于 290 nm 处测定吸光值 , 以 1 mL 蒸馏水代 替底物进行同样的反应为对照。以每小时 A290 值变化 0.01 为一个酶活力单位计算酶比活性 (U mg1 FW)。 1.3.2 酪氨酸解氨酶 (TAL)
本研究由国家重点基础研究发展计划 (973 计划 )项目 (2009CB118602)和国家公益性行业 (农业 )科研专项 (200803037)资助。
*
通讯作者 (Corresponding author): 王振林 , E-mail: zlwang@, Tel: 0538-8241359
茎倒伏是小麦高产的主要制约因素之一 , 对实 现小麦高产构成严峻威胁。研究小麦茎秆抗倒伏规 律对小麦高产、稳产有重要意义。很多学者通过对 茎秆的形态 [1-4]、机械强度 [5-7]、解剖结构 [7-10]、生理
和生化成分 [11-12] 等特性的广泛研究 , 初步揭示了小 麦抗倒伏的形态学和生理机制。近年来 , 从分子生 物学和遗传学角度 [13-15] 也开展了小麦抗倒伏性的研 究 , 以期指导小麦抗倒品种的选育。
1
1.1
材料与方法
试验设计 2008—2010 年 在 山 东 农 业 大 学 农 学 试 验 站 (35°38′~36°33′ N, 116°02′~117°59′ E)进行田间试验。 试验田土壤为棕壤土 , 0~20 cm 土层含有机质 12.3 g kg1、全氮 0.91 g kg1、碱解氮 87.2 mg kg1、速效 磷 78.6 mg kg1 和速效钾 57.5 mg kg1。 供试小麦品种分别为济麦 20 和济麦 22 (高抗 )、 藁城 8901 和烟农 21 (中抗 )、 平原 50 和蚰子麦 (易倒 伏 )。随机区组设计 , 小区面积为 9 m2, 3 次重复。分 别于 2008 年 10 月 10 日和 2009 年 10 月 9 日播种 , 人 工条播 , 基本苗 180 万 hm2, 行距 25 cm。播种前 施纯 N 112.5 kg hm2、 P2O5 120 kg hm2、 K2O 150 kg 2 2 其他田间管理 hm , 拔节期追施纯 N 112.5 kg hm 。 同小麦生产田。在收获前调查小麦倒伏发生率 , 并 测量实际倒伏面积。 木质素含量测定方法 分别于基部第二节间形成后 0、 10、 20、 30 和 40 d 取样 , 每小区采集未发生倒伏的典型植株 10 株 , 将除去叶鞘的基部第二节间放入液氮中速冻, 于 20℃冰箱中保存。 参照林葵等 [20]的方法 , 准确称取 0.5 g 样品放于 研钵中 , 加入 95% 乙醇 , 研磨至匀浆 , 然后转移到 离心管中 , 2 600×g 离心 5 min; 再用 95%乙醇洗涤沉 淀物 2 次 , 最后用乙醇 ∶正己烷 =1∶2 (V∶V)冲洗 2 次 , 将沉淀物自然干燥并加入 25%溴乙酰冰醋酸溶 液 , 使沉淀溶解 , 加塞后于 70℃水浴中保温 30 min, 然后加入 0.9 mL NaOH (2 mol L1)、 5 mL 冰醋酸和 0.1 mL 羟胺盐酸 (7.5 mol L1), 最后用冰乙酸定容至 15 mL。取上清液于 280 nm 处测定吸光值 , 以每克 1.2
第9期
陈晓光等 : 小麦茎秆木质素代谢及其与抗倒性的关系
1617
木质素作为细胞壁的主要组成成分之一 , 填充 于纤维素构架中增强植物体的机械强度 , 其含量与 茎秆抗倒伏性密切相关