文廷刚2010小麦年会报告

LOGO植物生长调节剂对小麦抗倒机理的研究汇报人：文廷刚总共32页1南京农业大学主要内容研究背景研究思路与设计研究结果讨论共32页2一、研究背景在世界各地，倒伏都是制约禾谷类作物高产和优质的主要因素之一作物倒伏能显著降低小麦、大麦、燕麦等禾谷类作物的产量和品质世界各地每年都因倒伏给小麦生产带来极大损失。据生产实际调查结果表明，小麦孕穗期至扬花期发生倒伏减产30%左右，重者达50%，灌浆期发生倒伏轻者减产10-15%，重者达20%以上，乳熟期倒伏一般减产10%-15%倒伏破坏作物冠层结构，影响作物的光合作用倒伏折断作物茎秆，破坏维管束结构，影响同化物的运输倒伏还会增加作物的收获成本总共32页3小麦倒伏的现状总共32页4PeriodElongationBootingHeadingstageGrainfillingMilkystage(after)Yieldloss80%40-45%30-40%20%15%(below)故：倒伏发生的时期越早，减产的幅度越大总共32页5小麦倒伏的危害倒伏的小麦群体：正常冠层结构被破坏，通风不良，造成光合作用能力降低，干物质积累减少严重的倒伏阻碍水分、养分以及同化物通过木质部和韧皮部的运输，影响籽粒灌浆倒伏冠层湿度较大，有利于真菌和疾病发生，对籽粒的产量和外观影响较大总共32页6减产降低品质总共32页7NaturalConditionsWindRainfallSoilHusbandryDensityFertilizerIrrigationSowingdate/densityDrillingdepthApplicationofplantgrowthregulatorsMorphologicaltraitsofthePlant总共32页8造成倒伏的因素总共32页9CorpSoilWeatherHusbandryLodging各因素间的相互作用小麦倒伏的解释（假说）总共32页10矿质营养元素减少籽粒灌浆的碳化合物减少冠层的呼吸作用增加同化物的积累减少叶片叶绿素降解加速易感害虫和疾病这方面的研究数据比较少半矮基因的引进是小麦研究的绿色革命植物生长调节剂（PGR）缓解倒伏及其引起的减产拔节期施用矮壮素可以降低随上两到三节节间长度孕穗期施用乙烯利能降低穗梗长度，从而降低株高总共32页11国内外抗倒伏研究进展二、研究思路与设计通过齐穗期喷施植物生长调节剂，缩短小麦上部节间长度，降低其重心和株高，提高小麦抗倒能力与产量。可能包含如下机理：1、改变植株内源激素平衡。2、缩短穗下节间长度，降低株高与重心，提高抗倒伏能力。3、提高源器官碳/氮供应能力与根系吸收能力。4、缩短运输途径，促进植株碳/氮转运。5、促进籽粒物质转化，提高籽粒淀粉与蛋白质合成能力。总共32页122.1实验处理在小麦齐穗期喷施以下生长调节剂(两次)：1、劲丰4mol/L2、乙烯利300mg/L3、ACC10umol/L乙烯合成促进剂4、Co(NO3)25×10-5mol/L乙烯合成抑制剂5、GA330mg/L6、ABA2×10-5mol/L7、喷清水为对照注：各处理都含有0.1%乙醇和0.01%Tween80总共32页132.2、研究内容2.2.1前期工作：测量土壤养分含量和肥力水平；确定每平米基本苗数，最高蘖数，成穗数，倒伏时期和倒伏程度；抽穗期，选取100株，同天抽穗，株型一致的小麦植株进行标记。2.2.2取样时间：开花期取一次样花后每隔七天取一次样直到小麦成熟2.2.3各时期的取样和测量项目：开花期至成熟期取样1）鲜样：每处理5株，将植株分成旗叶、茎秆、茎鞘、穗、根几部分，液氮中浸泡几秒钟后，置于（负）-40℃冰箱中冷冻保存，以测定各指标。2）干样：每处理10株，测定总株高，穗长，每节间的长度，粗度，茎秆壁厚、抗折力，再分别称取各节和穗的鲜重，然后与烘箱中70℃下，烘至恒重，称取干重并保存用于其他成分的测定。成熟期取样：1）每处理取样10株形态相近的小麦植株，对小麦的产量构成因素进行考样2）选取面积为1㎡生长均匀的小麦，数其穗头数，并测定其实际产量总共32页142.3、具体研究项目（一）、小麦抗倒机理研究1、植株形态与抗倒能力2、内源激素含量与比例3、茎秆抗倒机理研究（二）、小麦源库变化对产量的影响机理1、小麦植株源端的供应能力：a、旗叶b、茎+鞘2、流转运能力：基部节间与穗下节间维管束数目、碳/氮转运率。3、库端转化能力：A、籽粒B、颖壳总共32页152.3、具体研究项目（三）、产量与品质：1）产量构成因素2）小穗小花的结实率（小穗数、不孕小穗数、结实小穗数、穗粒数）3）淀粉及其组份（直链淀粉、支链淀粉）含量4）蛋白质及其组份（氨基酸组分，采用121MB型的氨基酸分析仪）和含量5）RVA图谱、小麦面粉质量指标：容重、稳定时间、吸水率、面筋指数总共32页16三、目前的研究结果总共32页17PGR对小麦株高和各节间长度的影响PGR对小麦茎秆粗度和壁厚的影响PGR对小麦产量构成因素的影响3.1PGRs对小麦株高的影响baaaaaa60.065.070.075.080.085.0劲丰乙烯利ACCCo(NO3)2GA3ABACK小麦株高WheatHeight(cm)PGRs对小麦株高的影响EffectsofPGRsontheheightofwheat总共32页183.2PGRs对小麦倒一节长度的影响cbaaaaa13.018.023.028.033.0劲丰乙烯利ACCCo(NO3)2GA3ABACK小麦倒一节长Lengthof1stinternodefromthetop(cm)PGRs对小麦倒一节长度的影响EffectofPGRsonthelengthof1stinternodefromthetopofwheatspike总共32页193.3PGRs对小麦倒二节长度的影响cbaaaaa13.014.015.016.017.018.019.0劲丰乙烯利ACCCo(NO3)2GA3ABACK小麦倒二节长度Lengthof2ndinternodefromthetop(cm)PGRs对小麦倒二节长度的影响EffectofPGRsonthelengthof2ndinternodefromthetopofwheatspike总共32页203.4PGRs对小麦倒三节长度的影响aaaaaaa0.02.04.06.08.010.012.014.0劲丰乙烯利ACCCo(NO3)2GA3ABACK小麦倒三节长度Lengthof3rdinternodefromthetop(cm)PGRs对小麦倒三节长度的影响EffectofPGRsonthelengthof3rdinternodefromthetopofwheatspike总共32页213.5PGRs对小麦倒四节长度的影响aaaaaaa0.01.02.03.04.05.06.07.08.09.010.0劲丰乙烯利ACCCo(NO3)2GA3ABACK小麦倒四节长度Lengthof4thinternodefromthetop(cm)PGRs对小麦倒四节长度的影响EffectofPGRsonthelengthof4thinternodefromthetopofwheatspike总共32页22结论一小麦株高的降低主要表现在倒一节和倒二节上，特别是倒二节缩短的最明显。总共32页233.6PGRs对小麦倒二节茎粗的影响abbabbbb0.3000.3200.3400.3600.3800.4000.420劲丰乙烯利ACCCo(NO3)2GA3ABACK小麦倒二节茎粗Stemdiameterofthe2ndinternodefromthetop(cm)PGRs对小麦倒二节茎粗的影响EffectofPGRsonthestemdiameterof2ndinternodefromthetopofwheatspike总共32页243.7PGRs对小麦倒二节壁厚的影响aaaaaaa0.0150.0200.0250.0300.0350.0400.0450.050劲丰乙烯利ACCCo(NO3)2GA3ABACK小麦倒二节壁厚Culmwallthicknessof2ndinternodefromthetop(cm)PGRs对小麦倒二节壁厚的影响EffectofPGRsontheculmwallthicknessof2ndinternodefromthetopofwheatspike总共32页253.8PGRs对小麦倒三节茎粗的影响ababbbbb0.3600.3700.3800.3900.4000.4100.4200.430劲丰乙烯利ACCCo(NO3)2GA3ABACK小麦倒三节茎粗Stemdiameterofthe3rdinternodefromthetop(cm)PGRs对小麦倒三节茎粗的影响EffectofPGRsonthestemdiameterof3rdinternodefromthetopofwheatspike总共32页263.9PGRs对小麦倒三节壁厚的影响aabababababb0.0000.0100.0200.0300.0400.0500.0600.0700.080劲丰乙烯利ACCCo(NO3)2GA3ABACK小麦倒三节壁厚Culmwallthicknessof3rdinternodefromthetop(cm)PGsR对小麦倒三节壁厚的影响EffectofPGRsonthestemwallthicknessof3rdinternodeunderwheatspike总共32页27结论二PGR对小麦节间茎粗的影响大PGR对小麦节间壁厚的影响不明显总共32页283.10PGRs对小麦农艺性状的影响29总共32页总共32页总共44页结论四Ⅰ：表明PGRs能够增加小麦植株地上部分的生物量，并调节地上各组织器官干物重的分配，从而影响小麦茎秆质量，调节小麦的抗倒作用。Ⅱ：表明PGRs能增加小穗数、降低不孕小穗数，提高单穗重和千粒重；而乙烯利却能降低穗粒数导致减产，生产中慎用。30四、讨论主要思路总共32页31小麦生长后期，PGR，调节小麦形态结构和生理变化，减少倒伏缩短上部节间长度，降低重心和株高，提高抗倒能力，稳产增产株高减小，缩短同化物从源到库的运输距离，有利于同化物质向籽粒转运节间长度减短，茎粗增加，增加维管束面积？增大同化物运输量潜力，为增产打基础假设的实现是通过喷施PGR后发生的，PGR是怎么产生作用的，是通过调节内部的激素变化，还是直接刺激植株产生的响应，转化为蛋白质或酶来实现的，亟待验证。谢谢，请批评指证！总共32页32