干旱胁迫下喷施14-羟基芸苔素甾醇对冬小麦穗花发育及碳氮代谢的调控

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作   者：

刘北城;  张艳艳;  戎亚思;  魏永康;  段剑钊;  贺利;  王永华;  郭天财;  刘万代;  冯伟; 

作者机构：

河南农业大学农学院/国家小麦工程技术研究中心; 

关键词：

干旱胁迫;  碳氮代谢;  冬小麦;  14-羟基芸苔素甾醇;  小花发育; 

期刊名称：

植物营养与肥料学报

i s s n：

1008-505X

年卷期：

2021 年 006 期

页   码：

1004-1015

摘   要：

【目的】明确外源芸苔素甾醇类化合物（brassinosteroids, BRs）中14-羟基芸苔素甾醇（14-hydroxylated brassinosteroid, 14-HBR）对干旱胁迫下冬小麦穗花发育成粒的调控效果,为小麦大田生产减轻干旱胁迫危害提供技术支撑。【方法】以大穗型品种周麦16 （ZM16）和多穗型品种豫麦49-198 （YM49-198）为试验材料,试验处理包括中等干旱条件下（0—40 cm土层相对含水量47.38%～61.91%）,在小麦拔节后20天设置叶面喷施0.05μmol/L的14-HBR （DBR）和喷施清水对照（DCK）;拔节期正常灌水条件下（灌水750 m3/hm2）喷清水对照（WCK）。调查两品种小麦幼穗可孕小花发育动态,不同器官干物质积累和碳氮代谢动态,小麦产量及其构成因素。【结果】两品种3个处理的每穗小花数均表现为WCK> DBR> DCK趋势,干旱胁迫下喷施14-HBR与喷施清水相比,能有效降低小花退化和败育,增加可孕小花成粒数,但其效果仍不能完全抵消中等缺水的胁迫效应。喷施14-HBR处理6天后,两品种穗器官和非穗器官干物质重和氮素积累量、穗可溶性糖含量、穗/叶可溶性糖值、穗/非穗器官氮积累量值、穗器官的碳/氮（C/N）值均高于干旱对照处理,而穗/非穗器官干物质值、叶片可溶性糖含量、叶器官C/N值则均低于干旱对照处理。与干旱对照处理相比,两品种的灌水和喷施14-HBR处理均能显著提高穗粒数和产量,穗粒数增幅分别为50.69%和16.04%（ZM 16）,38.98%和15.07%（YM49-198）;产量增幅分别为99.44%和28.93%（ZM 16）,92.86%和26.86%（YM 49-198）;喷施14-HBR处理和干旱对照处理的穗数和千粒重差异不显著。就产量三因子调控效应而言,干旱条件下喷施14-HBR主要是通过提高穗粒数进而增加产量,且对大穗型品种ZM16的增粒增产效果好于多穗型品种YM49-198。【结论】干旱胁迫下在小麦小花退化前外源喷施14-HBR可以促进源器官物质生产,调节穗和叶可溶性糖,穗和非穗器官干物质重及氮素的分配,降低叶的C/N值而增加穗的C/N值,增强糖和氮从叶源器官向穗库器官的转运能力,进而优化穗花发育,提高干旱耐受性。