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1、LOGO植物生长调节剂对小麦植物生长调节剂对小麦抗倒机理的研究抗倒机理的研究汇报人：文廷刚汇报人：文廷刚总共32页1南京农业大学南京农业大学主要内容主要内容研究背景研究背景研究思路与设计研究思路与设计研究结果研究结果讨论讨论共32页2一、研究背景一、研究背景在世界各地，倒伏都是制约禾谷类作物在世界各地，倒伏都是制约禾谷类作物高产高产和和优质优质的主要因素之一的主要因素之一作物倒伏能显著作物倒伏能显著降低降低小麦、大麦、燕麦等禾谷类作物的小麦、大麦、燕麦等禾谷类作物的产量和品质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
2、际调查结果表明，小麦结果表明，小麦孕穗期孕穗期至扬花期发生倒伏减产至扬花期发生倒伏减产30%左右，重者达左右，重者达50%，灌浆期灌浆期发生倒伏轻者减产发生倒伏轻者减产10-15%，重者达，重者达20%以上，以上，乳熟期乳熟期倒伏一般减产倒伏一般减产10%-15%倒伏倒伏破坏破坏作物作物冠层冠层结构，影响作物的结构，影响作物的光合作用光合作用倒伏倒伏折断折断作物作物茎秆茎秆，破坏，破坏维管束结构维管束结构，影响，影响同化物同化物的运输的运输倒伏还会倒伏还会增加增加作物的作物的收获成本收获成本总共32页3小麦倒伏的现状小麦倒伏的现状总共32页4PeriodElongationBootingHea
3、dingstageGrainfillingMilkystage(after)Yield loss80%40-45%30-40%20%15%(below)故故：倒伏发生的倒伏发生的时期越早时期越早，减产减产的幅度的幅度越大越大总共32页5小麦倒伏的危害小麦倒伏的危害倒伏的小麦群体：倒伏的小麦群体：正常正常冠层冠层结构被结构被破坏破坏，通风不良通风不良，造成光，造成光合作用能力降低，合作用能力降低，干物质干物质积累积累减少减少严重的倒伏严重的倒伏阻碍水分阻碍水分、养分养分以及以及同化物同化物通通过木质部和韧皮部的过木质部和韧皮部的运输运输，影响影响籽粒籽粒灌浆灌浆倒伏冠层倒伏冠层湿度湿度较较大大，
4、有利于，有利于真菌真菌和和疾病疾病发发生，对生，对籽粒籽粒的的产量和外观产量和外观影响较大影响较大总共32页6减减 产产降低降低品质品质总共32页7NaturalConditionsWindRainfallSoilHusbandryDensityFertilizerIrrigationSowingdate/densityDrillingdepthApplicationofplantgrowthregulatorsMorphologicaltraitsofthePlant总共32页8造成倒伏的因素造成倒伏的因素总共32页9CorpCorpSoilSoilWeatherWeatherHusband
5、ryHusbandryLodgingLodging各因素间的相互作用各因素间的相互作用小麦倒伏的解释（假说）小麦倒伏的解释（假说）总共32页10矿质营养元素减少矿质营养元素减少籽粒灌浆的碳化合物减少籽粒灌浆的碳化合物减少冠层的呼吸作用增加冠层的呼吸作用增加同化物的积累减少同化物的积累减少叶片叶绿素降解加速叶片叶绿素降解加速易感害虫和疾病易感害虫和疾病这方面的研究数据比较少这方面的研究数据比较少半矮基因半矮基因的引进是小麦研究的绿色革命的引进是小麦研究的绿色革命植物生长调节剂（植物生长调节剂（PGRPGR）缓解倒伏及其引起的减产）缓解倒伏及其引起的减产拔节期施用拔节期施用矮壮素矮壮素可以降低随上
6、两到三节节间长度可以降低随上两到三节节间长度孕穗期施用孕穗期施用乙烯利乙烯利能降低穗梗长度，从而降低株高能降低穗梗长度，从而降低株高总共32页11国内外抗倒伏研究进展国内外抗倒伏研究进展二、研究思路与设计二、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。和株高，提高小麦抗倒能力与产量。可能包含如下机理：可能包含如下机理：1、改变植株内源激素平衡。、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。、缩短穗下节间长度，降低株高与重心，提高抗倒伏能力
7、。3、提高源器官碳、提高源器官碳/氮供应能力与根系吸收能力。氮供应能力与根系吸收能力。4、缩短运输途径，促进植株碳、缩短运输途径，促进植株碳/氮转运。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。、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122.12.1实验处理实验处理在小麦齐穗期喷施以下生长调节剂在小麦齐穗期喷施以下生长调节剂( (两次两次) )：1 1、 劲丰劲丰 4mol/L4mol/L2 2、乙烯利、乙烯利 300mg/L300mg/L3 3、 ACC 10umol/L ACC 10umol/L 乙烯合成促进剂乙烯合成促进剂4 4、 Co(NOCo(NO
8、3 3) )2 2 5 51010-5-5mol/L mol/L 乙烯合成抑制剂乙烯合成抑制剂5 5、 GAGA3 3 30mg/L30mg/L6 6、 ABA 2ABA 21010-5-5mol/Lmol/L7 7、喷清水为对照、喷清水为对照注：各处理都含有注：各处理都含有0.1%0.1%乙醇和乙醇和0.01% Tween800.01% Tween80总共32页132.22.2、研究内容、研究内容2.2.1前期工作：前期工作：测量土壤养分含量和肥力水平；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；确定每平米基本苗数，最高蘖数，成穗数，倒伏时期和倒伏程
9、度；抽穗期，选取抽穗期，选取100株，同天抽穗，株型一致的小麦植株进行标记。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：取样时间：开花期取一次样开花期取一次样花后每隔花后每隔七天七天取一次样直到小麦成熟取一次样直到小麦成熟2.2.3各时期的取样和测量项目：各时期的取样和测量项目：开花期至成熟期取样开花期至成熟期取样1）鲜样鲜样：每处理：每处理5株，将植株分成旗叶、茎秆、茎鞘、穗、根几部分，液氮株，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）中浸泡几秒钟后，置于（负）-40冰箱中冷冻保存，以测定各指标。冰箱中冷冻保存，以测定各指标。2）干样干样：每处
10、理：每处理10株，测定总株高，穗长，每节间的长度，粗度，茎秆壁株，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，下，烘至恒重，称取干重并保存用于其他成分的测定。称取干重并保存用于其他成分的测定。成熟期成熟期取样：取样：1）每处理取样）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）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
11、2.3、具体研究项目、具体研究项目（一）、小麦抗倒机理研究（一）、小麦抗倒机理研究1、植株形态与抗倒能力、植株形态与抗倒能力2、内源激素含量与比例、内源激素含量与比例3、茎秆抗倒机理研究、茎秆抗倒机理研究（二）、小麦源库变化对产量的影响机理（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：、小麦植株源端的供应能力：a、旗叶、旗叶b、茎、茎+鞘鞘2、流转运能力：基部节间与穗下节间维管束数目、碳、流转运能力：基部节间与穗下节间维管束数目、碳/氮转运率。氮转运率。3、库端转化能力：、库端转化能力：A、籽粒、籽粒B、颖壳、颖壳总共32页152.32.3、具体研究项目、具体研究项目（三）、
12、产量与品质：（三）、产量与品质：1）产量构成因素）产量构成因素2）小穗小花的结实率）小穗小花的结实率（小穗数、不孕小穗数、结实小穗数、穗粒数）（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）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）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、目前的研究结果三、目前的研究结果总共32页17PGR对小麦株高和各
13、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对小麦株高的影响对小麦株高的影响PGRs对对小麦株高的影响小麦株高的影响EffectsofPGRsontheheightofwheat小麦株高小麦株高WheatHeight(cm)劲丰乙烯利ACCCo(NO3)2GA3ABACK60.065.070.075.080.085.0b a a a aa a总共32页183.2PGRs对小麦倒一节长度的影响对小麦倒一节长度的影响PGRs对对小麦倒一小麦倒一节长节长度的影响度的影响EffectofPGRsonthelengthof1stinternodefromth
14、etopofwheatspike小麦倒一小麦倒一节长节长Lengthof1stinternodefromthetop(cm)劲丰乙烯利ACCCo(NO3)2GA3ABACK13.018.023.028.033.0c b a a a a a 总共32页193.3PGRs对小麦倒二节长度的影响对小麦倒二节长度的影响PGRs对对小麦倒二小麦倒二节长节长度的影响度的影响EffectofPGRsonthelengthof2ndinternodefromthetopofwheatspike小麦倒二小麦倒二节长节长度度Lengthof2ndinternodefromthetop(cm)劲丰乙烯利ACCCo(
15、NO3)2GA3ABACK13.014.015.016.017.018.019.0c b a a a a a 总共32页203.4PGRs对小麦倒三节长度的影响对小麦倒三节长度的影响PGRs对对小麦倒三小麦倒三节长节长度的影响度的影响EffectofPGRsonthelengthof3rdinternodefromthetopofwheatspike小麦倒三小麦倒三节长节长度度Lengthof3rdinternodefromthetop(cm)劲丰乙烯利ACCCo(NO3)2GA3ABACK0.02.04.06.08.010.012.014.0a a a a a a a 总共32页213.5P
16、GRs对小麦倒四节长度的影响对小麦倒四节长度的影响PGRs对对小麦倒四小麦倒四节长节长度的影响度的影响EffectofPGRsonthelengthof4thinternodefromthetopofwheatspike小麦倒四小麦倒四节长节长度度Lengthof4thinternodefromthetop(cm)劲丰乙烯利ACCCo(NO3)2GA3ABACK0.01.02.03.04.05.06.07.08.09.010.0a a a a a a a 总共32页22结论一结论一小麦株高的降低主要表现在倒一节和倒二节上，特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。别
17、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对小麦倒二节茎粗的影响PGRs对对小麦倒二小麦倒二节节茎粗的影响茎粗的影响EffectofPGRsonthestemdiameterof2ndinternodefromthetopofwheatspike小麦倒二小麦倒二节节茎粗茎粗Stemdiameterofthe2ndinternodefromthetop(cm)劲丰乙烯利ACCCo(NO3)2GA3ABACK0.3000.3200.3400.3600.3800.4000.420a b b ab b b b 总共32页243.7PGRs对小麦倒二节壁厚的影响对小麦倒二节
18、壁厚的影响PGRs对对小麦倒二小麦倒二节节壁厚的影响壁厚的影响EffectofPGRsontheculmwallthicknessof2ndinternodefromthetopofwheatspike小麦倒二小麦倒二节节壁厚壁厚Culmwallthicknessof2ndinternodefromthetop(cm)劲丰乙烯利ACCCo(NO3)2GA3ABACK0.0150.0200.0250.0300.0350.0400.0450.050aa a aa a a 总共32页253.8PGRs对小麦倒三节茎粗的影响对小麦倒三节茎粗的影响PGRs对对小麦倒三小麦倒三节节茎粗的影响茎粗的影响Ef
19、fectofPGRsonthestemdiameterof3rdinternodefromthetopofwheatspike小麦倒三小麦倒三节节茎粗茎粗Stemdiameterofthe3rdinternodefromthetop(cm)劲丰乙烯利ACCCo(NO3)2GA3ABACK0.3600.3700.3800.3900.4000.4100.4200.430a bab b b b b 总共32页263.9PGRs对小麦倒三节壁厚的影响对小麦倒三节壁厚的影响PGsR对对小麦倒三小麦倒三节节壁厚的影响壁厚的影响EffectofPGRsonthestemwallthicknessof3rdi
20、nternodeunderwheatspike小麦倒三小麦倒三节节壁厚壁厚Culmwallthicknessof3rdinternodefromthetop(cm)劲丰乙烯利ACCCo(NO3)2GA3ABACK0.0000.0100.0200.0300.0400.0500.0600.0700.080a abab ab ab ab b 总共32页27结论二结论二PGR对小麦节间茎粗的影响大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对小麦农艺性状的影响29总共32页结论四结论四：表明：表明PGRs能够能够增加
21、增加小麦植株小麦植株地上部分地上部分的的生物量生物量，并，并调调节节地上地上各组织器官各组织器官干物重的干物重的分配分配，从而影响小麦，从而影响小麦茎秆质量茎秆质量，调节小麦的调节小麦的抗倒抗倒作用。作用。：表明：表明PGRs能增加能增加小穗数小穗数、降低、降低不孕小穗数不孕小穗数，提高，提高单穗单穗重和千粒重重和千粒重；而；而乙烯利乙烯利却能降低穗粒数导致却能降低穗粒数导致减产减产，生产中，生产中慎用。慎用。总共32页四、讨论四、讨论v主要思路主要思路总共32页31小麦生长小麦生长后期后期，PGR，调节小麦形态结，调节小麦形态结构和生理变化，构和生理变化，减少倒减少倒伏伏缩短上部缩短上部节间
22、长度，降节间长度，降低低重心重心和和株高株高，提高抗，提高抗倒能力，稳产增产倒能力，稳产增产株高株高减小，缩短同化减小，缩短同化物从物从源到库源到库的运输的运输距距离离，有，有利于利于同化物质同化物质向籽粒转运向籽粒转运节间节间长度长度减短减短，茎粗增茎粗增加加，增加，增加维管束面积维管束面积？增大同化物运输量潜力，增大同化物运输量潜力，为为增产增产打打基础基础假设的实现是通过喷施假设的实现是通过喷施PGR后发生的，后发生的，PGR是怎么产生是怎么产生作用的，是通过调节内部的作用的，是通过调节内部的激素变化，还是直接刺激植激素变化，还是直接刺激植株产生的响应，转化为蛋白株产生的响应，转化为蛋白质或酶来实现的，亟待验证质或酶来实现的，亟待验证。谢谢，请批评指证！谢谢，请批评指证！总共32页32
