全 文 ：蔗糖对小黑麦离体培养穗粒数的调节作用
魏凌基　孔广超　艾尼瓦尔
(石河子大学新疆作物高产研究中心　石河子　 832003)
摘要: 利用小黑麦植株穗的离体培养技术 ,研究了不同蔗糖浓度对穗粒形成的影响。结果表明:在开花前 13天到开花 1天 ,
不同浓度的蔗糖供给对穗结实率有不同的影响 ,随着蔗糖浓度上升 ,穗结实率增加 ,但蔗糖浓度超过 4% ,穗结实率开始下
降。在 0. 0～ 0. 5%蔗糖浓度下 ,上部节间仍有一定的生长 ,但生长缓慢 ,不能抽穗。为明确蔗糖对穗粒数的调控的最敏感时
期 ,设置了开花前不同时期降低蔗糖浓度的试验。蔗糖浓度为 0. 5%和 4% 2个处理。处理为开花前 13～ 9天、 8～ 4天、 3天
～ 开花。结果表明:不论在何时段 ,用 0. 5%蔗糖浓度处理 ,均比正常蔗糖 4%处理穗粒数减少 ,就下降而言开花前 13天> 3
天> 8天> 0天 ;穗粒数率最敏感的时期: 一是在开花前 13～ 9天 ,二是开花前 3天～ 开花。
关键词　小黑麦　离体培养　蔗糖浓度　穗粒数
小麦籽粒建成是个复杂的生理过程 ,涉及源库的功能与互助 ,并且受内源激素的控制 [1]。为明确蔗糖对穗粒数的实际调节作用 ,
需要通过改变碳物质向麦穗的供应来观察穗粒数的变化。 然而在田间条件下 ,研究蔗糖对穗粒数的调节作用是很困难的 ,因为不能
有效控制蔗糖向麦穗的供给。但是利用穗离体培养方法可使物质供给得到有效的控制。本实验利用穗离体培养技术 ,考察开花前不
同时期蔗糖供给对穗粒数建成的影响 ,并试图明确穗粒数调控的时期。
1　材料与方法
1. 1　材料
供试品种为春性小黑麦品种新小黑麦 1号。 2000～ 2001年度种植于石河子大学农学院试验田 ,在抽穗期选择抽穗一致的麦穗
挂牌标记 ,开花前 13天、 8天、 3天 、 0天进行离体穗培养。
1. 2　培养方法
采用 Singh和 Jenne r( 1983)的方法 [2]并稍加改变。 取回植株后 ,去掉叶片 ,保留旗叶和各叶片叶鞘 ,从倒 2叶节间中部剪断 ,将
此离体茎穗放入 0. 1%的升汞溶液消毒 10min,再用无菌水洗 3次 ,并于无菌水中再剪去下端节间约 2cm,立即插入培养养料瓶中。
培养瓶用 250ml广口瓶 ,内装基本培养基 150ml,每瓶插 3穗 ,重复 4次 ,瓶口用棉花塞包住节间 ,固定茎穗。 基本培养成分包括 M S
无机成分 [3] ,蔗糖浓度依试验处理定。 在培养室内培养 ,每日光照时间 14～ 16h( 40w /m2荧光灯 )。 温度 20～ 25℃。
表 1　蔗糖浓度对离体穗茎生长与结实影响
(开花前 13天培养 ,开花期更换培养液 ,蔗糖浓度均换为 4% )
蔗糖
(% )
穗　粒　数
1+ 2花 3+ 4花 总花
可见小
花数
结实率
(% )
第 1节间
长 ( cm )
第 2节间
长 ( cm )
0 0 0 0 0 0 2. 9 3. 2
0. 5 0 0 0 0 0 2. 4 7. 3
1 19. 0 3 22. 0 48. 0 45. 0 18. 8 17. 7
2 29. 2 11. 8 41. 0 61. 8 66. 0 27. 8 19. 4
3 31. 8 20. 6 52. 4 65. 8 79. 0 36. 0 21. 7
4 31. 7 24. 8 56. 5 69. 3 81. 0 43. 6 26. 6
6 38. 3 33. 8 72. 1 99. 6 72. 4 38. 6 22. 1
8 32. 2 23. 2 55. 4 81. 2 68. 3 39. 2 18. 2
2　结果与分析
2. 1　蔗糖供给对离体穗结实的调节作用
在离体穗培养过程中 ,通过调整培养基的蔗糖浓度可
以控制 C素同化物向麦穗的供给 [3]。表 1可以说明 ,从开花
前 13天到开花前 1天 ,不同浓度的蔗糖供给对穗结实率有
不同的影响 ,随蔗糖浓度上升 ,穗粒数增加 ,但蔗糖浓度超
过 4% ,穗结实率不但不增加反而减少。表 1还可看出在
0. 0～ 0. 5%蔗糖浓度下 ,上部节间仍有一定的生长 ,但生
长缓慢 ,不能抽穗。 与 4%蔗糖浓度处理相比 , 0. 0～ 0. 5%
的蔗糖浓度穗无结实 , 1% 的蔗糖浓度使穗结实率减少
44. 4% , 2%的蔗糖浓度使穗结实减少 18. 5% , 3%的蔗糖
浓度使穗结实率降低但差异很小 , 6% ～ 8%的蔗糖浓度使
穗结实率降低 10. 6% ～ 15. 6%。 由此可知: 蔗糖浓度对穗粒数的影响表现在小花数和小花结实率两个方面 ,但主要是影响结实率。
另外节间生长与结实率的变化一致相同。
2. 2　改变蔗糖浓度对不同开花时期培养穗结实率的影响
为明确蔗糖对穗粒数调控的最敏感时期 ,设置了开花前 13天到开花时 ,不同时段降低蔗糖浓度的试验。 蔗糖浓度为 0. 5% (低
浓度 )和 4% (正常浓度 ) 2个处理 ,处理时段为开花前 13天～ 9天、 3天、开花期进行离体培养。结果表明 (表 2)不论在何时期培养 ,用
0. 5% 蔗糖浓度处理均比正常蔗糖浓度 ( 4% )处理穗粒数显著减少 ,穗结实率的下降率: 13天> 3天> 8天> 0天 ,说明影响结实率最
·9·
种子　 Seed　 2003年　第 2期　 (总第 128期 )
国家 863计划《优质饲料作物新品种选育》子课题《优质专用饲用小黑麦、黑麦染色体育种工程技术及新品种选育的研究》 ( 2001AA241162)支
助。
DOI : 10. 16590 /j . cnki . 1001 -4705. 2003. 02. 055
敏感的时期为: 一是在开花前 13～ 7天 ,二是在开花前 3～ 1天。
表 2　 0. 5%和 4%蔗糖浓度对不同时期培养穗结实的影响
距开花
天数
蔗糖浓度
(% )
0. 5
穗　粒　数
1+ 2花
0
3+ 4花
0
总花
0
可见
花数
0
结实率
(% )
0
13 4 37. 5 27. 0 64. 5 89. 2 72. 0
下降率 100 100 100 100 100
0. 5 34. 0 18. 0 52. 0 70. 5 73. 8
8 4 39. 8 40. 8 80. 6 96. 3 83. 7
下降率 14. 6 55. 9 35. 5 26. 8 11. 8
0. 5 35. 4 8. 5 43. 9 71. 0 61. 8
3 4 38. 2 41. 3 79. 5 89. 0 89. 3
下降率 7. 3 79. 4 44. 8 20. 2 30. 8
0. 5 41. 8 19. 8 60. 7 74. 0 82. 0
0 4 42. 7 39. 0 81. 7 85. 5 96. 0
下降率 2. 1 49. 2 25. 7 13. 5 14. 0
3　讨论
本试验利用穗培养技术 ,在开花前不同时期 ,在不同蔗糖
供给的控制下 ,考察了蔗糖对穗粒数的影响。 试验结果表明 ,
小黑麦开花前小花的发育成粒受蔗糖供给的制约 ,蔗糖浓度
小于 4%时 ,增大蔗糖浓度可以提高已分化小花的结实率。超
过 4%蔗糖浓度可见小花数增加 ,而穗结实率下降。小黑麦穗
粒形成的最佳蔗糖浓度为 4%。 小黑麦穗结实率减少的调控
机制还不清楚 ,但是深入研究籽粒形成过程中同化供给对于
揭示籽粒形成的调控机理具有重要意义。
参考文献
1　王志敏 ,黄琴 .蔗糖和植物生长调节剂对离体培养岁穗籽
粒建成的影响 .种子 , 2002, 4( 124): 5～ 6
2　 Singh BK, Jenner CF. Culture of detached ea rs o f whea t in liquid cultur e: Modification and ex tension o f the method, Aust J Plant
Physid, 1983, 10: 227- 236
3　颜昌敬 .植物组织培养手册 .上海科学出版社 , 1990
4　王志敏 .小麦穗粒数的调节: 碳水化合物与激素的相互作用 .北京农业大学学报 1994, ( 12): 35～ 38
Regulate Ef fects of Concentration of Sucrose on Grain Number of
Detached T riticale Ears in liquid Culture
Wei Lingji　Kong Guangchao　Ai niwaer
( Research center o f Xinjiang Crop High Yield, Shihezi Univ er sity, Shihezi 832003)
Abstract: The regulate eff ects o f concentra tion of sucro se on g rain numbe r o f detach ed triticale ears wer e studied in v itro culture.
The results indicated that the concentra tion o f suc rose affected the setting percentag e during 13- 1 day s befo r e flow ering , the
setting percentage incr eased with the sucro se concentr ation var y fr om 0. 0- 4% and decr ea sed with the concentra tion ove r 4% . The
second intenodes g rew slow ly and could no t head under 0. 0- 0. 5% sucrose. The first sensitiv e period of affecting setting pe rcentage
w ere 13- 9 day s and second sensitiv e period were 3- 1 day s befo re flowering.
Key words　 Sucro se concentration　 Grain number　 T riticale
(上接 8页 )
4　欧阳新星 ,许勇 ,张海英等 .应用 RAPD技术快速进行西瓜杂交种纯度鉴定的研究 .农业生物技术学报 , 1999, 7( 1): 23～ 27
5　王得元 ,邓义才 ,李乃坚 . RAPD标记检测蔬菜种子纯度中 DNA提取方法研究 .广东农业科学 , 1999, ( 3): 13～ 14
6　奥斯伯 F等 (颜子颖等译 ) .精编分子生物学实验指南 .北京:科学出版社 , 1998, 831～ 835
7　 Williams J G K , Kubelik A R, Liv ak K L et a1. DN A po lymo rphisms amplified by a rbit rar y primer s a re useful a s genetic
marke rs. Nucleic Acids Res, 1990, 18: 6531- 6535
The Application of RAPD on the Tes ting of Seed
Purity of Hybrid Pepper(Capsicum annrrm L)
Zhang Juping
( Henan Sci-Tech Univ er sity , Luoyang 471003)
Abstract: Primer OPS-01 which can distinguish F1 hybrid of Yue jiao , and their parents was scr eened from 60 random prime rs by
RAPD method. Its ability to test F1 va rie ty purity w as proved by sing le plant test.
Key words　 Pepper　 Hybrid Seed purity　 Certification　 RAPD
·10·
种子　 Seed　 2003年　第 2期　 (总第 128期 )