外源ABA对不同脱水型玉米灌浆特性的影响

摘要

为明确外源ABA对不同脱水型玉米自交系籽粒灌浆与脱水进程的影响，以快脱水型自交系‘E8501’和慢脱水型自交系‘PHN73’为材料，授粉后连续3 d整株喷施0.5 mmol/L ABA，以喷施清水为对照（2个自交系分别记为CK_E、CK_P），分别在授粉后天数（day after pollination, DAP）为第10、17、24、31、38、45、52、59、66天取样，测定籽粒干重、含水量、ABA和GA₃含量、可溶性糖、总淀粉及淀粉合成相关酶活性。结果表明：外源ABA处理后，籽粒发育过程中出现2个ABA积累峰值，‘E8501’的第1个峰值出现在授粉后第31天（31DAP，下同），ABA含量较CK_E增加16.4%（P<0.05），‘PHN73’的第1个峰值出现在24DAP,ABA含量较CK_P增加15.2%;2个自交系的第2个峰值均出现在52DAP,ABA含量分别较CK_E和CK_P增加15.0%（P<0.05）和13.6%（P<0.05）。GA₃含量随灌浆进程呈现下降趋势，在31—45DAP和52—66DAP，‘E8501’的GA₃含量较CK_E分别降低36.2%和30.9%，‘PHN73’较CK_P分别降低20.0%和29.5%。在38DAP,ABA处理的‘E8501’和‘PHN73’籽粒干重分别较CK_E和CK_P增加13.7%和17.2%，籽粒含水量均随干重上升而下降。在31DAP，‘E8501’中蔗糖、葡萄糖、果糖较CK_E分别增加49.2%（P<0.05）、23.7%（P<0.05）、38.4%（P<0.05）；‘PHN73’较CK_P分别增加29.2%（P<0.05）、21.2%（P<0.05）、6.7%（P<0.05）。31—45DAP为淀粉快速积累期，‘E8501’总淀粉在31、38、45DAP较CK_E分别增加6.6%、7.8%、13.7%；‘PHN73’较CK_P分别增加14.5%、10.3%、11.3%；在38和45DAP，‘E8501’籽粒的淀粉积累量较CK_E分别增加31.0%（P<0.05）和31.4%（P<0.05），‘PHN73’籽粒的淀粉积累量较CK_P分别增加22.6%（P<0.05）和21.3%（P<0.05）。2个自交系籽粒中的ADP葡萄糖焦磷酸化酶（AGPase）、可溶性淀粉合成酶（SSS）、颗粒结合型淀粉合成酶（GBSS）和淀粉分支酶（SBE）活性自10DAP开始上升，17—24DAP达到峰值后迅速下降，24DAP的‘E8501’和‘PHN73’籽粒AGPase分别较CK_E和CK_P增加11.9%（P<0.05）和7.0%（P<0.05）,24DAP籽粒的SBE活性分别较CK_E和CK_P增加13.6%（P<0.05）和26.7%（P<0.05）。综上，外源ABA处理可显著提高玉米籽粒ABA含量、降低GA₃含量，提高籽粒可溶糖含量与淀粉合成酶活性，促进籽粒干重与淀粉积累，从而加速2个玉米自交系脱水成熟。

关键词

脱落酸(ABA) / 脱水型 / 籽粒灌浆 / 淀粉合成 / 酶活性

基金资助

山西农业大学科技创新提升工程(CXGC2023064); 国家现代玉米产业技术体系(CARS-02-76); 国家重点研发计划(2024YFD1201305-3)