文献类型： 中文期刊

作者： 陆定志 ¹ ; 施天生 ¹ ; 陈龙飞 ¹ ; 程春建 ¹ ;

作者机构： 1.浙江省农科院作物所生理组

期刊名称： 杂交水稻

ISSN： 1005-3956

年卷期： 1988 年 02 期

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摘要： 一般认为杂交种子酶活性比亲本高,可将贮藏物质迅速分解,及时供应幼胚生长,能保证幼苗的生长优势。湖南农学院 (1977)对南优2号及其亲本种子萌发速率和淀粉酶活性测定结果,证实了上述看法,但他们只测定了前发第五天的a-淀粉酶活性。对不同基因型种子萌发期间淀粉酶活性的差异尚未见报道。本试验分期测定了杂交水稻及其亲本三系种子在萌发过程中,淀粉酶活性的动态变化及胚乳物质消长情况,以期探明杂交水稻苗期生长优势的生理基础,并为杂种优势的早期诊断提供理论依据和技术指标。 一、材料和方法 供试材料为汕优.6号、珍汕97A、珍汕97BRI,R26,以常规品种广.陆矮 4号和农虎6号为对照。 ‘“种子经0. 1%’升汞消毒20分钟,用蒸馏水冲洗,在30t水中浸种1天后,均匀播于垫有湿润滤纸的培养皿中,匈皿156粒左右,而后移至30’”士It培养室中进行暗培养。以开始没种时作为零天,从零天至浸种后10天每天取样测定胚乳中淀粉酶总活性、a一淀粉酶活性、淀粉和可溶性糖含量以及胚乳干重等项目。 淀粉酶总活性按斐林试剂法测定,以水解淀粉生成的麦芽糖含量表示】d。淀粉酶活性的测定,是将酶提取液在70”’::17 0.SC加热15分钟以钝化卜淀粉前,而后按斐林试剂法与淀粉酶总活性进行平行测定。 总糖和可溶性精含量,‘按葱酮比色法测定2淀粉含量以(总糖一可溶性糖)XO-.9来表不。 、;胚乳和器官干重测定,同常规方法,即。去完。吩样、杀育后置N℃以下烘干36小时称重。 二、结果与分析 (一)淀粉酶总活性的变化。对浸种零天和浸种后1—10天的淀粉酶活性作曲线回归分析,可得酶活性与天数间二次方程的抛物线关系、(图1)。酶活性的变化规律一般是;浸种后第1天较低,而后迅速上升,达最高值后又逐渐下降。但汕优6号及其保持系珍汕0-B酶活性的起点较高。。酶活性高峰出现的时间也因品种不同而有进早。汕优6号和珍＄if97A、珍汕盯B于浸种后第7天达到高峰值,而广陆矮4号于第6天,IR26和农虎6M第8天分别达到高峰值。2. 经方差分析,种子萌发&程中淀粉酶。性的平均值,各品种之间以及处理天数之间差异均达极显著水平(表工);多重比较( SST｛’法)的结果表明(表 2),汕优6号的酶活性极显著高于其不育系和南个对照品种,而恢复系和保持系间无显著差异。 如把种子萌发的令过程按其发育状况分阶段对淀粉酶活性进行杂种优势分析,可看出(表3),汕优6号的淀粉酶活性衣萌发初期(0—3天)表现出明显的超亲优势(达201.7%)。之后,随着幼苗的生长,优势逐渐变弱(仅2。0.%),至萌发后第8一10天,优势基本丧失,但仍比两个对职种高。逐日对种子萌发过程中淀粉群活性进行品种间差异的多重比较(L5*法).,结果基本一致。种子前发初期淀粉酶活性高,是杂种优势的一个重要特性,与幼苗的早生快发密切相关。 (·。)a一淀粉酶活性的变化。种子前发过程中a,淀粉酶活性的变化如图2所示。与各品种淀粉酶总活性(图I>相比较,汕优6号及其保输系成活性的起点高是 个共同特点。但酶活性变化,、品种间有较大 差异。汕优6号于浸种后第1天的o十 淀粉酶活性与干种子相海,第2天开始 显著增加,珍汕97B的情况基本相似。而珍汕97A和TR26干浸种后第1天,’均未测出a一淀粉酶活性,第4天才显著增加。汕优6号及其亲本三系的a一淀粉酶活性于浸种后8—10天,仍有上升趋势,酶活性与天数间呈渐近曲线关系。这与Williams(1970)和Murata等(’1986)的报导基本一致。而两个对照品种于种子萌动前洲不出a“淀粉酶活性,萌动后活性增强,至第3一4天显著增机第7一8天达高峰值后,即转折向下,表现为二次方程抛物线关系。这与Palnliano等(1972)对IR8测定的结果相近。·品种间a一淀粉酶活性平均值的差异,经方差分析,达到极显著水平(表4),多重比较(SSR法)结果表明(表5),汕优6号的a一淀粉酶活性极显著高于其不育系和一个对照品种,而与保持系和恢复系间无昆著差异,这与淀粉酶总活性的测定结果基本M致。 把种于萌发的全过程按发育阶段进行杂种优势分析,发现汕优6号的a一淀粉酶活性优势远较淀粉酶总活性为显著,它不仅在萌发初期(0～3大)表现出极显著的超亲优势(达433.0%);即使在出不完全叶(导～5天)时,其超亲优势仍维持在34.6%水平上。种子萌发初期 a一潭粉酶活性高无疑是杂交水稻幼苗生长优势的一个重要内因。 (三)淀粉与可溶性精含量的变化。种子萌发过程中胚乳淀粉含量和可溶性糖含量变化如图3所示。淀粉含量变化有一个转折过程。转折点是在浸种后2～3天,比淀粉酶活性的显著增加约迟1天。以后随着清活性的上升,淀粉含量迅速下降(铆1、3)。汕优t6号淀粉含量的下降速率与珍汕97B相近,而大于珍汕97 A和11｛26,但在萌发后期 IR26又超过了汕优 6号。与对照品种相比。汕优6号明显为大。这与品种淀粉酶活性变化的趋势相对应。 种子萌发过程中胚乳可溶性糖含量随着淀粉含量的下降而增加。在暗培养条件下萌发后第4天前后可溶性糖的增加最显著(图 3)。这与Palmiano等( 1972)的试验结果基本相同。而可溶性糖的积累过程看来因各品种种芽的发育状况而不同,汕优6号和珍汕97A、珍汕97B于浸种后第6天有个积累高峰,之后由于第一片完全叶的迅速生长而明显下降。其中以汕优6号下降较快。IR26的积累嵩峰出现较迟,在浸种后第8天,即第二片完全叶旺盛生长的前夕。对照种广陵矮4号与汕优6号的变化趋势基本相似,只是其积累曲线一直位于汕优6号之上;农虎6号较为特殊。在萌发过程中可溶性糖含量始终处于缓慢上升状态。这些结果似乎与器官生长“慢一快一但”的S一型规律相对应。.. 从总的看来,汕优6号萌发种子的可溶性精含量平均值比珍汕97A高16.8%,比IRZde25.7%,处于双荣中间型,而与珍汕97B相近。但较广陆矮4号和农虎6 9分别低36.0%和8i2%。可见,汕优6号分解淀粉的速率虽快,但胚乳中可溶性糖的积累较少,说明汕优6号利用可溶性糖合成结构物质的能力比其它品种大。这可能是汕优6号的苗生长优势又一重要内因。 (四)胚乳干重的变化。随着种子的萌发,胚乳贮藏物质逐渐被分解,干重逐渐下降(图’4)。如以种子胚乳干重为100,萌发过程中各品种胚乳残留量变化趋势与淀粉含量变化相吻合(图3),与淀粉酶活性变化结果也相一致(图1、图2)。如果对胚乳消耗速率与淀粉酶活性进行相关分析(表6),各相关系数(r)均达到显著或极显著水平。可见,胚乳物质的消耗与淀粉酶活性呈正相关。(下转4页) 结语 从试验结果看出,种子萌发过程中淀粉酶活性与胚乳物质消耗速车间存在着相当高的相关。其次,不同品种间,淀粉酶活性有着明显的差异,经不同发育阶段杂种优势分析和逐日的显著性测定,·提出以浸种后I一3天淀粉酶总活性或a一淀粉酶活性,作为杂种优势预测指示用于育种实践的可能性。关于它的适用范围及其准确率等尚有待进一步深过大测组合的检验。杂交稻三系及F_1种子萌发过程中淀粉酶活性与胚乳物质消长关系@陆定志$浙江省农科院作物所生理组 @施天生$浙江省农科院作物所生理组!杭州师范学院 @陈龙飞$浙江省农科院作物所生理组!浙江省盘安县中药材研究所 @程春建$浙江省农科院作物所生理组