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1、1赤霉素对四倍体矮杆小麦株高恢复效应的初步探究赤霉素对四倍体矮杆小麦株高恢复效应的初步探究生命科学学院生物科学专业 2009 级 指导老师：xxx 摘 要：小麦的株高由小麦的茎节数和茎节长度两大因素决定，本实验测定了 四倍体高秆硬粒品种 LDN222，矮秆硬粒品种 Rht14、Rht16、Rht18 在等浓度梯 度（10-1）外源赤霉素（GA3）处理下的主穗茎节数、每茎茎长、株高等形态指 标。通过比较分析，结果表明，四倍体矮秆小麦株高的恢复不是靠增加茎节的 数目，而是靠增长茎节的长度来实现，在实现株高恢复的同时，外源 GA3 的浓 度影响至关重要，据形态学观察和测量数据显示：500ppm 和
2、50ppm 对四倍体矮 秆小麦株高的恢复效应最为明显，50ppm 最为合适。关键词：赤霉素 小麦 四倍体矮秆 株高 恢复效应Preliminary Inquire of Height Recovery Effect of Gibberellin on tetraploid dwarf wheat plantXxx College of life science, biological science Grade 2009 Instructor: xxxAbstract：The plant height of wheat Consists of two factors：wheat interno
3、de number and internode length, In this experiment,the high stalk variety LDN222 was measured，the dwarf durum varieties Rht14, Rht16, Rht18 in the concentration gradient (10-1) Exogenous Gibberellin (GA3), the number of main spike internode under each stem long, plant morphological index. Through th
4、e comparative analysis, results show that, the tetraploid dwarf wheat plant height recovery does not depend on increasing the number of internodes, but by the growth of stem length is achieved, while realizing the height recovery, critical concentration effect of exogenous GA3, according to morpholo
5、gical observation and measurement data shows: 500ppm and 50ppm of Autotetraploid dwarf Wheat Strains high recovery effect is the most obvious, the most suitable is 50ppm. Key words: Gibberellin Wheat Dwarf tetraploid Plant height Recovery effect1.1.矮秆小麦的起源、分布和生长习性矮秆小麦的起源、分布和生长习性2小麦是小麦属植物的统称，中文学名小麦、浮
6、麦、浮小麦、空空麦、麦子软粒，拉丁学名Triticum aestivumLinn,禾本科(Gramineae),小麦族（Triticeae Hordeaa）,一年或二年生草本植物。硬粒矮秆小麦通心粉小麦，是四倍体栽培小麦，染色体数 2n=28，染色体组为 AABB。主要分布在沿地中海的北非、南欧、中东地区以及前苏联、加拿大、美国、阿根廷、澳大利亚、印度等国家的部分地区。硬粒矮秆小麦品种多数为春性，冬性的很少，幼苗直立或半匍匐，叶片绿或浅绿色。株高变化很大，古老品种偏高的约为 100-150cm，新培育的品种较矮约 80-100cm。这种矮秆性状由矮秆基因控制，迄今，已鉴定并统一编号的矮秆基因有
7、 20 个，从 Rht1-Rht20，大多数致矮基因对赤霉素不敏感。这些基因显隐性大约各占一半，均为诱变体基因。硬粒矮秆小麦也是一种温带长日照植物，适应范围较广，自北纬 1850，从平原到海拔 4000 米的高度（如中国西藏）均有栽培。根据对温度的要求不同，分冬小麦和春小麦两个生理型，不同地区种植不同类型。在中国黑龙江、内蒙古和西北种植春小麦，于春天 34 月播种，78 月成熟，生育期短，约 100 天左右；在辽东、华北、新疆南部、陕西、长江流域各省及华南一带栽种冬小麦，秋季 1011 月播种，翌年 56 月成熟，生育期长达 180 天左右。大、小麦都是秋天种下，冬天成长，春天长叶，夏天结果实
8、，具备了四季的精华，因此被称为“五谷之贵”。小麦的世界产量和种植面积相当广泛，以普通小麦种植最广，占全世界小麦总面积的 90以上；硬粒小麦的播种面积约为总面积的 67。生产小麦最多的国家有苏联、美国、加拿大和阿根廷等1-3。 2 2 材料与方法材料与方法2.1 试验地概况：试验地位于南充市西华师范大学华凤校区二期学生公寓后面的农田,南充的气候属于典型的中亚热带湿润季风气候，具有四川盆地共同的气候特征：四季分明，冬暖、春早、夏热、秋雨、多云雾。冬夏季风更替明显，冬季气流来自北部高纬地区，气温较低，降水少，但因北有秦巴山地阻滞冷空气南下而较温暖。但和同纬度的长江中下游地区相比，因南充位于盆地腹部，
9、全市各地平均气温差别不大，年均温15.8-17.8，一月均温5-6.9，七月均温26-28。活动积温为4800-5700，夏季多吹偏南风，气候炎热，降水集中。全市各地气温差别不大。除山区外，霜雪少见，无霜期3长达290-320天。农作物可一年两熟，越冬作物能安全过冬，全年降水量在980-1150毫米之间，大致由西南向东北递减，降水季节分配不均。夏季约占全年的45%，秋季约占25%，冬季约占5%，春季约占25%，降水变率较大。进入盛夏后，常有旱情发生，对农作物生长影响很大。尤其是中南部为四川盆地伏旱严重地区之一。秋季受盆地地形影响，多秋雨绵绵天气，云量大，日照少，加之冬季多雾，多年平均日照仅13
10、67.3小时，是全省日照较少的地区，使农作物光合作用，营养物质的积累受到限制4。土壤为粘土，酸碱适中，肥力中等，土壤湿度较大，局部地区交旱，适于开展小麦遗传和育种方面的实验工作。2.2 试验材料及背景本实验以四倍体（AABB）小麦为材料,选用四个具有代表性的有着相同遗传背景（近等基因系）的小麦品种 LDN222、Rht14、Rht16、Rht18，此四个品种均为硬粒小麦,其中 LDN222为硬粒小麦高杆品种（LDN222,T. Durum Desf） 。Rht143、Rht16、Rht18均为诱变体硬粒矮秆小麦,均对赤霉素（GA3）不敏感5。所有实验材料均来自西华师范大学生命科学院遗传学实验室
11、。2.3 试验设计与方法2.3.1 田间设计本实验于2011年10月至2012年5月期间进行,用于该实验的面积约40m2,共划分为4个区组,每个区组包含六个处理小区（面积相等） ，每个区组播一个品种，每个小区播种3行，每行10穴，每穴1粒，行长1m，行距0.15-0.20m，区组及小区之间均开设0.3m 排水沟，实验田四周设0.5m 宽保护行。2.3.2 处理方法在小麦分蘖后期至拔节初期（从2012年3月23开始）对四个实验品种进行赤霉素处理，每个品种的前5个处理小区均采用含0.01TritorX-100的等浓度梯度（10-1）的赤霉素（GA3）500-0.05ppm 进行处理，最后一个处理小
12、区采用蒸馏水处理作为空白对照，喷施采用全株式（叶面+茎秆）均匀喷洒，连续处理3次，每次间隔2天，在喷施后的第四周和抽穗期照相并测量株高和茎节长度，做好测量记录。3.3.结果与分析结果与分析43.1 外施GA3后诱变株的节间长度变化表 1 外施 GA3后诱变株的节间长度(穗下 1-4 节)平均值（单位：cm）LDN222Rht14Rht16Rht18品种节 间 长 度浓度一二三四一二三四一二三四一二三四500ppm68.028.620.717.464.628.316.814.659.025.522.518.847.934.329.815.550ppm63.525.417.016.558.627.
13、315.812.654.517.018.515.434.314.119.314.55ppm55.523.016.715.848.018.512.510.548.013.716.513.230.611.39.311.50.5pm50.022.516.314.035.516.011.09.838.813.214.511.033.212.78.310.60.05ppm52.019.316.213.522.414.59.99.033.012.510.710.230.410.48.49.8蒸馏水58.021.616.515.525.012.59.08.531.511.510.49.525.59.46.8
14、10.4从表1中不难看出每个小麦品种各浓度处理下的相对应的节间长度基本都比蒸馏水处理下的对应节间长度长，且随着处理浓度的梯度减小，对应的节间长度也呈现减小趋势，在500ppm、50ppm、5ppm三个处理浓度下，各品种穗下1-3节相差不是太大，一般在几厘米范围之内变动，但经GA3处理过的小麦节间长度均比蒸馏水处理下对应的节间长度长11。在第1节，节间长度增加最明显的是品种Rht14和Rht16，Rht18，其中Rht14、Rht16恢复到或超过LDN222对照组，只有Rht18未能达到，在500ppm浓度下，第2节节间长度均超过LDN222对照组，增加最明显的为Rht18，LDN222对照组是
15、21.6cm，Rht18为34.3cm，在50ppm浓度下第二节节间长度就只有Rht14超过LDN222对照组为27.3cm，其余两个品种Rht16、Rht18均未达到。四各品种LDN222、Rht14，Rht16，Rht18的第1-4茎节长度随着赤霉素浓度增均高明显加长，其中LDN222、Rht14、Rht16三品种的穗下第一节节间长度相差不大，5均在60cm左右变动，只是Rht14，Rht16没有LDN222增长明显，也可显示这三品种对GA3的敏感性是依次减弱的，单看Rht18这个品种，穗下第一节长度明显不如前三个品种，平均值在50左右（47.9cm）,2-4节节间长度均比前三个品种对应的
16、2-4节节间长度大，跨越性大。所以各浓度处理下的各品种株高和节间长度均有所增加，至于增长的程度大小与外施GA3的浓度大小和小麦品种自身的敏感性息息相关6,12，根据统计结果数据分析，喷施GA3后，并未发现诱变体的节间数目有所增加，表明GA3处理主要是通过节间长度的增加来恢复诱变株株高。3.2 外施 GA3后诱变株的株高变化在外施 GA3一周后，诱变体平均株高和正常植株平均株高仍然没有明显差异。在喷施的第二周，诱变体生长旺盛，株高增加较快，到第四周，各诱变体的平均株高已经恢复到甚至超过 LDN222蒸馏水对照组（ck） ，这种趋势一致保持到抽穗期，但是抽穗后期的生长速度又有所减缓，第四周后，每个品种随机选取15株进行株高和茎节长度的统计并求其株高平均值（表2） 。表 2 外施 GA3 后第四周几种小麦品种的株高平均值（单位：cm）处理浓度（ppm）品种5005050.50.05蒸馏水LDN222190.8165.5138.5135.4134.5134.4 Rht14168.
