矮秆品种具有改善株型、抗倒伏和高产等优点。以大豆东农42及其矮秆突变体东泽11为试验材料，于7月1日至8月20日每隔10d进行浓度为100mg·L-1外源GA3处理，探讨外源GA3对矮秆突变体与野生型株高生长、叶片光合特性以及光合产物的影响。结果表明，GA3处理均促进了矮秆突变体与野生型株高的生长，且对矮秆突变体株高的促进率高于野生型，100mg·L-1GA3处理使矮秆突变体恢复野生型植株表型。外源GA3处理，矮秆突变体叶片蒸腾速率、气孔导度、胞间CO2浓度、叶绿素、可溶性蛋白质、淀粉含量增加，光合速率、可溶性糖、蔗糖含量降低；野生型叶片蒸腾速率、气孔导度、叶绿素、可溶性蛋白质、可溶性糖、蔗糖含量增加，光合速率、胞间CO2浓度、淀粉含量降低。
全 文 ：!核 农 学 报!"#$%!"&""# $#+"* )#++%
!"#$%&’"()#*’+&$,-$.*#’/#$&’0*.+%*+1
收稿日期!"#$+ A#& A$(!接受日期!"#$+ A$$ A"-
基金项目!东北农业大学科学研究基金""#$#W\U-’# !国家基础科学人才培养基金子项目"I$"$##’(#
作者简介!郭人铭!男!主要从事植物生理生化与分子生物学研究& .,/012$ :=7|C>9/19:3$’+567/
通讯作者!张达!女!副教授!主要从事植物生理生化与分子生物学研究& .,/012$ ;L09:?0"#$$3$"’567/
文章编号!$###,&--$""#$%##",#+"*,#&
外源 JF+ 处理对矮秆大豆突变体光合特性的影响
郭人铭$!吴!冰$!杜!洋$!郝再彬"!张!达$
" $东北农业大学生命科学学院!黑龙江 哈尔滨!$-##+#+ " 桂林理工大学化学与生物工程学院!广西 桂林!-%$##%#
摘!要!矮秆品种具有改善株型&抗倒伏和高产等优点" 以大豆东农 %" 及其矮秆突变体东泽 $$ 为试验
材料!于 * 月 $ 日至 & 月 "# 日每隔 $#? 进行浓度为 $##/:%NA$外源 JF+ 处理!探讨外源 JF+ 对矮秆突
变体与野生型株高生长&叶片光合特性以及光合产物的影响" 结果表明!JF+ 处理均促进了矮秆突变体
与野生型株高的生长!且对矮秆突变体株高的促进率高于野生型!$##/:%NA$JF+ 处理使矮秆突变体恢
复野生型植株表型" 外源 JF+ 处理!矮秆突变体叶片蒸腾速率&气孔导度&胞间 \Q" 浓度&叶绿素&可溶
性蛋白质&淀粉含量增加!光合速率&可溶性糖&蔗糖含量降低’野生型叶片蒸腾速率&气孔导度&叶绿素&
可溶性蛋白质&可溶性糖&蔗糖含量增加!光合速率&胞间 \Q" 浓度&淀粉含量降低"
关键词!大豆’矮秆突变体’JF+’株高性状’光合特性
DQO$$#5$$&’(RS51TT95$##,&--$Y"#$%Y#"5#+"*
!!矮化品种的选育是实现大豆窄行密植栽培技术的
先决条件!矮化因其可改善种植密度’提高抗倒伏性和
收获指数而引起广泛重视& 植物矮化总体上是由于茎
不能正常伸长引起的!许多矮化突变与 JF生物合成
或信号转导途径受阻有关& 赤霉素 "J1ee>C>219!
JF#!作为一类二萜类植物激素!调节种子萌发’茎秆
伸长’叶片生长’花粉管生长’花和种子发育等 ($ A%)多
种生理活动!也能在环境胁迫下调控植物的生长和发
育 (- A’) & 利用外源 JF+ 处理!前人对水稻
(*) ’小麦 (&) ’
甘蔗 (() ’玉米’棉花 ($#)等的矮化相关基因’茎节生长’
种子萌发以及一些生理特性进行了研究& N1= 等 ($$)研
究矮秆水稻发现!其细胞伸长受抑制!内源 JF$ 含量
低!外源喷施 JF能够恢复野生型表型& 李葳等 ($")报
道了半矮秆大豆突变体内源 JF+ 含量低于其野生型!
外源 JF+ 处理可促进节间的伸长!使株高恢复野生型
表型& 也曾有人利用外源 JF处理促进了甜菜’瓜尔
豆 ($+) ’水稻 ($%)等作物的光合作用& 褚孝莹等 ($-)研究
小黑麦发现!叶片喷施赤霉素后叶绿素含量增加’光合
作用增强!而且产量也得到提高& 刘春冬等 ($’)报道赤
霉素处理后东魁杨梅叶片光合速率增加!叶绿素’可溶
性糖’可溶性蛋白质含量增加& 李利利等 ($*)报道不同
株高玉米光合产物的积累’转运与分配各不相同& 但
通过外源 JF+ 处理对不同株高大豆光合特性及光合
产物积累变化规律的研究未见报道&
本文探讨在 $## /:*NA$JF+ 处理下!矮秆大豆突
变体不同生育期的生长速率’光合特性及光合产物积
累的变化规律!揭示外源 JF+ 对大豆矮秆突变体株高
和生物物质合成的影响!为大豆矮化的生化与分子生
物学机制的深入研究及实现矮秆密植提供一定理论依
据&
!"材料与方法
!#!"试验材料
大豆品种野生型"l12?,V8X>! lP#东农 %""A’?*.%+
<&K6i5/D79:979:%" ,#及其矮秆突变体 " 9(#东泽
$$ ($&) & JF+ 纯度 w(&Y’Z"B1:/0公司!美国#&
!#$"田间试验与样品取材
试验材料于 "#$$ A"#$" 年在东北农业大学香坊
实验实习基地种植& 试验采取小区对比相邻种植!两
小区!两行区!行长 "# /!行距 ’- 6/!株距 - 6/& 常规
*"+
核!农!学!报 "& 卷
肥水管理& - 月 ( 日播种!* 月 $ 日"播种后 ’ )& 周植
株表现矮化性状#开始 JF+ 喷施处理!以 $## /:(N
A$
JF+ 为处理组!以清水为对照组"\K#!每隔 $# ? 用喷
壶各喷施 $ 次!每处理喷施 " N!连喷 ’ 次!使处理液充
分而又均匀分布于整个植株表面!喷施时小区之间用
挡板隔离& 从 * 月 $ 日到 & 月 "# 日!每隔 $# ? 取样!
每个材料随机选取相同节位"倒 % 节位#叶片!用液氮
处理后于 A&#[保存用于生理生化指标测定!每处理
+ 次重复&
!#%"株高测量与光合气体交换特征参数测定
两材料不同处理选取长势一致的 $# 株健壮植株
"挂牌标记#!每 $# ? 测量株高!绘制植株生长曲线&
每 $# ? 于晴朗无云天气上午 (q## A$$q## 进行叶片
光合气体交换特征参数测定"光合速率 F%’蒸腾速率
C$’气孔导度 Q1’胞间 \Q" 浓度 A.#& 选取倒四节位三
出复叶的中间叶片进行测定!每处理 $# 次重复&
表 !"大豆不同生长时期植株的生长速率和株高的激素促进率
M?E8:!"-G:0?3:309B<60?<:9DC8?;<"=@(>)! # ?;>K-% C09@9<2;3 0?<29 "a# 9DA97E:?;6:236<2;>2DD:0:;
材料
M0V>C102
处理
PC>0V/>9V
测量时期 M>0T=C>/>9VX>C17?
’R"$ A*R$ *R$ A*R$$ * R$$ A*R"$ * R"$ A*R+$ * R+$ A&R$# & R$# A&R"#
平均日增长量
Fi>C0:>196C>0T>
X>C?08R
"6/(? A$ #
平均促进率
Fi>C0:>
XC7/7V19:
C0V17RZ
矮秆突变体 \K $Y’* #Y( #Y’& $Y- #Y+" #Y#* #Y&* \?
9(/=V>9V JF+ $## /:N
A$ $Y( "Y+ $Y’’ $Y+% #Y(% #Y’’ $Y-+ Fe *&Y-* F0
野生型 \K $Y&+ "Y"% "Y#% $Y’& #Y’% #Y$& $Y-" Fe
l21? V8X> JF+ $## /:N
A$ "Y%* +Y$’ $Y&’ "Y-+ #Y(- #Y-’ $Y(& F0 +$Y%# Ue
!!注$不同大写字母表示在 #Y#$ 水平差异显著!小写字母表示在 #Y#- 水平差异显著&
E7V>$D1f>C>9V60X1V022>V>CT/>09 T1:91f1609V0V$Z2>i>2! T/022>V>CT/>09 T1:91f1609V0V-Z2>i>25
!#("生理生化指标的测定
叶绿素含量测定采用乙醇法 ($() !可溶性糖及淀粉
含量测定采用蒽酮法 ("#) !蔗糖含量测定采用间苯二酚
法 ("$) !蛋白质含量测定采用考马斯亮蓝 AJ"-#
法 ($() !叶片光合气体交换特征参数测定采用便携式光
合测定仪 "FD\U17B61>9V1f16N\1F9028T>CB>C102E75
+$*&% #&
!#*"数据处理
采用 .d6>2"##+ 软件进行数据统计及作图& 采用
D‘B*Y#- 软件对数据进行分析&
株高日增长量"6/(? A$ # _"处理后株高 A处理
前株高#R处理时间+
激素促进率 _"JF+ 处理组株高日增量 A\K组
日增量 #R\K组日增量 r$##Z& 文中差异显著为
#Y#- 水平!差异极显著为 #Y#$ 水平&
$"结果与分析
$#!"外源 K-% 处理对植株株高的影响
9(突变体 * 月 $ 日前生长较缓慢!* 月 $ 日至 *
月 +$ 日!植株生长迅速进入对数生长期!* 月 +$ 日至
& 月 "# 日"鼓粒期#!植株生长滞缓+JF+ 处理下!9(突
变体亦表现出此规律"图 $#& 9(突变体在不同生育期
株高平均日增长量为 #Y&* 6/!JF+ 处理后!增加了
#Y’’ 6/+JF+ 对 9(突变体株高的促进率为 *&Y-*Z
"表 $#&
野生型植株生长速率也表现出慢 A快 A慢的规律
"图 $#!株高平均日增长量为 $Y-" 6/!JF+ 处理后!增
加了 #Y%’ 6/+JF+ 对野生型株高的促进率为 +$Y%#Z
"表 $#&
图 !"外源 K-% 处理下野生型与突变体植株生长曲线
1234!"K09B<6=F0G:A9DB28>?;>@FA97E:?;C8?;
JF+ 处理组与 \K组相比!9(突变体平均日增长
量差异极显著"Fn#Y#$#!野生型平均日增长量差异
&"+
!" 期 外源 JF+ 处理对矮秆大豆突变体光合特性的影响
显著"Fn#Y#-#!JF+ 处理对 9(突变体与野生型株高
的促进率差异极显著"Fn#Y#$#& 上述说明!JF+ 处
理!均促进了 9(突变体与野生型株高的增长!且 9(突
变体比野生型对 JF+ 的响应更敏感+JF+ 处理下!9(
突变体株高"$$# 6/#可恢复其野生型株高"$$%6/#!
差异不显著&
$#$"外源 K-% 处理对叶片光合气体交换特征参数的
影响
"Y"Y$!叶片光合速率!随着生育期的延续!两材料光
合速率变化均表现出先逐渐升高后迅速下降的趋势
"图 "#& 9(突变体 \K组与 JF+ 处理组光合速率均在
& 月 " 日达到峰值!后迅速下降+JF+ 处理后!光合速
率在 & 月 $" 日与 & 月 "" 日显著低于 \K组& 野生型
\K组与 JF+ 处理组光合速率均在 & 月 $" 日达到峰
值+JF+ 处理后!光合速率在 & 月 $" 日显著高于 \K
组!在 & 月 "" 日显著低于 \K组& 不同生育期!9(突
变体 \K组与 JF+ 处理组光合速率均低于野生型& 不
同生育期’不同处理间多重比较表明!JF+ 处理后!两
个材料的光合速率均低于 \K组&
图 $"外源 K-% 处理对大豆叶片光合速率的影响
1234$"PDD:=<9D:H93:;9FAK-%9;<6:
C69<9A7;<6:<2=0?<:9DA97E:?;8:?G:A
"Y"Y"!叶片蒸腾速率!随着生育期的延续!两材料蒸
腾速率变化均呈上升 A下降 A再上升 A再下降趋势
"图 +#& 9(突变体\K组蒸腾速率在 & 月 $" 日达到最
高值+JF+ 处理后!9(突变体的蒸腾速率最高值提前至
* 月 "+ 日!在 * 月 + 日 A& 月 " 日显著高于 \K组!在
& 月 $" 日与 & 月 "" 日显著低于\K组& 野生型\K组
蒸腾速率在 * 月 + 日达到最高值+JF+ 处理后!蒸腾速
率最高值推迟至 & 月 $" 日!在 * 月 + 日 A& 月 "" 日显
著高于 \K组& 不同生育期’不同处理间多重比较表
明!JF+ 处理后!两个材料的蒸腾速率均高于 \K组&
图 %"外源 K-% 处理对大豆叶片蒸腾速率的影响
1234%"PDD:=<9D:H93:;9FAK-% 9;<6:
<0?;AC20?<29;0?<:9DA97E:?;8:?G:A
"Y"Y+!叶片气孔导度!随着生育期的延续!两材料气
孔导度变化均呈上升 A下降 A再上升 A再下降规律
"图 %#!与蒸腾速率变化趋势一致& \K组气孔导度均
在 & 月 $" 日达到最高值& JF+ 处理后!气孔导度最高
值提前至 & 月 " 日!9(突变体的气孔导度在 * 月 $+ 日
与 & 月 " 日显著高于 \K组!在 & 月 "" 日显著低于 \K
组+野生型的气孔导度在 & 月 " 日显著高于 \K组!在
& 月 "" 日显著低于 \K组& 不同生育期’不同处理间
多重比较表明!JF+ 处理后!两个材料的气孔导度均高
于 \K组&
图 ("外源 K-% 处理对大豆叶片气孔导度的影响
1234("PDD:=<9D:H93:;9FAK-%9;<6:
A<9@?F="Y"Y%!叶片胞间 \Q" 浓度!随着生育期的延续!两
材料胞间 \Q" 浓度的变化规律与气孔导度的变化规
律相似"图 -#& \K组胞间 \Q" 浓度均在 * 月 + 日达
("+
核!农!学!报 "& 卷
到最高值& JF+ 处理后!9(突变体的胞间 \Q" 浓度最
高值推迟至 & 月 $" 日!在 & 月 " 日显著高于 \K组+野
生型胞间 \Q" 浓度在 * 月 + 日也达到最高值!在 & 月
" 日显著高于 \K组!在 & 月 $" 日与 & 月 "" 日显著低
于 \K组& 不同生育期’不同处理间多重比较表明!
JF+ 处理后!9(突变体的胞间 \Q" 浓度高于 \K组!野
生型的胞间 \Q" 浓度低于 \K组&
图 *"外源 K-% 处理对大豆叶片胞间 U]$ 浓度的影响
1234*"PDD:=<9D:H93:;9FAK-%9;<6:
2;<:0=:8F8?0U]$ =9;=:;<0?<29;9DA97E:?;8:?G:A
$#%"外源 K-% 处理对叶片叶绿素含量的影响
随着生育期的延续!两材料的叶绿素含量均呈上
升 A下降 A再上升 A再下降趋势"图 ’#& 9(突变体
\K组叶绿素含量在 * 月 +$ 日达到最高值+JF+ 处理
后!叶绿素含量最高值提前至 * 月 "$ 日!在 * 月 $$
日’* 月 "$ 日’& 月 $# 日显著高于 \K组!在 * 月 +$ 日
与 & 月 "# 日显著低于 \K组& 野生型 \K组叶绿素含
量在 * 月 $$ 日达到最高值+JF+ 处理后!叶绿素含量
在 & 月 $# 日达到最高值!在 & 月 "# 日显著高于 \K
组!在 * 月 $$ 日与 * 月 "$ 日显著低于 \K组& 不同生
育期’不同处理间多重比较表明!JF+ 处理后!两材料
叶绿素含量均高于 \K组&
$#("外源 K-% 处理对叶片可溶性蛋白质含量的影响
随着生育期的延续!两材料的蛋白质含量变化规
律与叶绿素含量变化规律相似"图 *#& \K组蛋白质
含量均在 & 月 $# 日达到最高值& JF+ 处理后!9(突变
体蛋白质含量在 & 月 $# 日达到最高值!在 * 月 $$ 日
至 * 月 +$ 日显著高于 \K组!在 & 月 "# 日显著低于
\K组+野生型蛋白质含量在 & 月 "# 日达到最高值!在
* 月 $$ 日至 * 月 +$ 日’& 月 "# 日显著高于 \K组& 不
同生育期’不同处理间多重比较表明!JF+ 处理后!两
材料可溶性蛋白质含量均高于 \K组&
图 ."外源 K-% 处理对大豆叶片叶绿素含量的影响
1234."PDD:=<9D:H93:;9FAK-%9;<6:
=68909C678=9;=:;<0?<29;9DA97E:?;8:?G:A
图 R"外源 K-% 处理对大豆叶片蛋白质含量的影响
1234R"PDD:=<9D:H93:;9FAK-%9;<6:
C09<:2;=9;=:;<0?<29;9DA97E:?;8:?G:A
$#*"外源 K-% 处理对叶片可溶性糖含量的影响
随着生育期的延续!两材料可溶性糖含量变化均
呈上升趋势"图 &#& \K组与 JF+ 处理组可溶性糖含
量均在 & 月 "# 日达到最高值& JF+ 处理后!9(突变体
可溶性糖含量在 * 月 $$ 日显著高于 \K组!在 * 月 +$
日与 & 月 $# 日显著低于 \K组+野生型可溶性糖含量
在 * 月 "$ 日’& 月 $# 日显著高于 \K组!在 * 月 +$ 日
与 & 月 "# 日显著低于 \K组& 不同生育期’不同处理
间多重比较表明!JF+ 处理后!9(突变体可溶性糖含量
低于 \K组!野生型可溶性糖含量高于 \K组&
$#."外源 K-% 处理对叶片蔗糖含量的影响
随着生育期的延续!两材料蔗糖含量变化规律与
可溶性糖含量变化规律相似!均呈上升趋势 "图 (#&
\K组与 JF+ 处理组蔗糖含量均在 & 月 "# 日达到最
#++
!" 期 外源 JF+ 处理对矮秆大豆突变体光合特性的影响
图 Y"外源 K-% 处理对大豆叶片可溶性糖含量的影响
1234Y"PDD:=<9D:H93:;9FAK-%9;<6:
A98FE8:AF3?0=9;=:;<0?<29;9DA97E:?;8:?G:A
高值& JF+ 处理后!9(突变体蔗糖含量在 * 月 $$ 日’*
月 "$ 日’& 月 $# 日显著低于 \K组+野生型蔗糖含量
在 * 月 +$ 日 A& 月 "# 日显著高于 \K组!在 * 月 $$
日与 * 月 "$ 日显著低于 \K组& 不同生育期’不同处
理间多重比较表明!JF+ 处理后!9(突变体蔗糖含量低
于 \K组!野生型蔗糖含量高于 \K组&
图 T"外源 K-% 处理对大豆叶片蔗糖含量的影响
1234T"PDD:=<9D:H93:;9FAK-%9;<6:
AF=09A:=9;=:;<0?<29;9DA97E:?;8:?G:A
$#R"外源 K-% 处理对叶片淀粉含量的影响
随着生育期的延续!两材料淀粉变化规律均呈下
降趋势"图 $##& \K组与 JF+ 处理组淀粉含量均在 *
月 $ 日达到最高值& JF+ 处理后!9(突变体淀粉含量
在 * 月 $$ 日’* 月 +$ 日’& 月 $# 日显著高于 \K组!在
* 月 "$ 日显著低于 \K组+野生型淀粉含量在 * 月 "$
日’& 月 $# 日显著高于 \K组!在 * 月 $$ 日’* 月 +$ 日
显著低于 \K组& 不同生育期’不同处理间多重比较
表明!JF+ 处理后!9(突变体淀粉含量高于 \K组!野
图 !J"外源 K-% 处理对大豆叶片淀粉含量的影响
1234!J"PDD:=<9D:H93:;9FAK-%9;<6:
A生型淀粉含量低于 \K组&
%"讨论
%#!"外源 K-% 处理对矮秆突变体株高的影响
矮化总体上是由于茎不能正常伸长所致& 郝再彬
等 ($&)报道大豆矮秆突变体的主茎节数’节间长度小于
其野生型+张达等 ("" A"+)报道大豆矮秆突变体茎薄壁细
胞的横向长度"宽#小于野生型!薄壁细胞的纵向长度
"长#大于野生型!节间单位面积薄壁细胞数目少于野
生型!内源 JF+ 含量在不同生育期均小于其野生型!
一定浓度的"#Y$- )#Y’#//72*NA$#外源 JF+ 处理!突
变体和野生型的株高均随 JF+ 浓度增大而增加!且突
变体均可恢复野生型表型& 本研究表明!$##/:*NA$
JF+ 处理 9(突变体株高可恢复野生型表型!且对 9(突
变体株高的促进率要高于野生型!这可能由于 9(突变
体内源 JF+ 含量低于野生型"数据未列出#!当喷施适
当浓度外源 JF+ 时!9(突变体合成更多的内源激素促
进了突变体茎节间细胞数目的增多而促进了植株的生
长&
%#$"外源 K-% 处理对矮秆突变体光合气体交换特征
参数的影响
目前!外源 JF+ 处理对作物光合作用影响看法并
不一致& 研究报道瓜尔豆 ($+) ’水稻 ($%)等作物通过外
源 JF处理光合速率增加!也有报道外源 JF处理羊
草 ("%) !其光合速率下降& 光合速率是光合作用最重要
的参数之一!直接反应光合能力的强弱& 本研究显示!
随着植株的生长对能量需求的增加!大豆植株的光合
$++
核!农!学!报 "& 卷
能力逐渐增强!当进入鼓粒期"& 月 "# 日#!大豆的光
合能力开始迅速下降!这与 ]=09 等 ("-)通过外施 JF+
能够促进大豆幼龄叶片的光合作用!但对成龄叶片的
光合作用效果不明显相似!与王金陵等 ("’)报道的大豆
进入鼓粒中期!叶片的光合能力降低 -#Z以上相一
致& 蒸腾速率反映植物对水分平衡的调节能力!对光
合作用起间接调节作用+气孔导度是影响光合速率的
主要因子!是作物与外界环境进行水汽与 \Q" 交换的
通道! 通过其开’闭调节着蒸腾和光合过程! 且气孔
阻力的大小可以直接影响细胞间隙 \Q" 浓度! 进而影
响光合作用+胞间 \Q" 浓度在光合作用的气孔限制分
析中是确定光合速率变化是否为气孔因素的必不可少
的判断依据!当气孔导度与细胞间隙 \Q" 浓度以相同
的方向变化时!认为光合下降是气孔限制造成的 ("*) &
本研究中!气孔导度变化规律与细胞间隙 \Q" 浓度变
化规律相似均呈上升 A下降 A再上升 A再下降趋势!
故认为 9(突变体与野生型的光合速率变化受气孔限
制!而发育后期光合速率下降应该是气孔变小!对光合
气体阻力增大造成的!同时植株衰老!叶绿素含量下降
也是导致光合速率下降的原因& 在探讨光合速率和产
量的关系时通常认为单位叶片的光合速率一般与产量
无相关!以植株群体"单位面积上的光合速率#为单位
时!正向相关性增强 ("&) & 本研究中 JF+ 处理促进了 9(
突变体与野生型株高的生长!但是株高与光合作用’产
量之间的关系尚需进一步探讨&
%#%"外源K-% 处理对矮秆突变体光合产物积累的影响
叶绿素含量是衡量光合器官对大豆籽粒贡献大小
的重要依据!在一定范围内与光合速率及大豆产量密
切相关& 光合作用的主要产物是碳水化合物!但也可
部分转化为蛋白质& 可溶性蛋白质大多是参与各种代
谢的酶类!其含量的高低代表着代谢水平的高低& 据
报道!植株见光部分所含的可溶性蛋白质大部分是与
光合作用’光形态建成有关的酶类!如核酮糖 A$!- A
二磷酸羧化酶R加氧酶 ("() & 本研究显示!JF+ 处理促
进了 9(突变体与野生型叶绿素’可溶性蛋白的合成!
但 9(突变体 \K组与 JF+ 处理组的叶绿素含量’可溶
性蛋白含量均低于野生型!与大多数人研究 JF+ 处理
能促进叶绿素的合成!降低蛋白质的降解相一致& 蔗
糖和淀粉作为光合作用最主要的产物!其含量的高低
反映了源器官的供应能力!而淀粉作为糖的贮藏形式!
在大豆植株发育过程中与可溶性糖存在相互转化! 这
对生殖具有积极作用& 植物叶片中的可溶性糖含量反
映了体内碳水化合物水平和能量水平! 体现了植物体
内碳水化合物的合成及运输情况!其浓度高低直接决
定源端对库端的供应能力& 本研究发现!JF+ 处理后!
9(突变体可溶性糖含量’蔗糖含量降低!淀粉含量升
高!而野生型可溶性糖含量’蔗糖含量升高!淀粉含量
降低& 9(突变体这种与野生型相反的糖含量变化!可
能是叶片中可溶性糖’蔗糖用于快速生长的植株建成
被消耗!而更多的淀粉未来得及转化为可溶性糖用于
植株建成& 这与高松洁等 (+#)认为 JF主要参与同化
物的调运!与小麦籽粒的灌浆充实有关相似&
株高虽然是随着生育期的延续!一直呈上升趋势!
但不同生育期株高的生长速率也是不同的!而所测得
的各个生理指标所呈现的发育时期的特异性正是对植
株自身建造能力的不同而反映了株高不同的生长速
率& 即光合物质积累与分配能力增加!植株则植株生
长速率加快+进入鼓粒期"& 月 $# 日 A& 月 "# 日#!株
高生长接近停滞!这时光合物质积累与分配则主要用
于籽粒生长& 随着大豆株高的生长!植株的光合速率
逐渐增强!JF+ 处理后!个别时期光合速率要高于 \K
组!这与 JF+ 能够促进植株长高相符+9(突变体比野
生型较早成熟!故光合速率比野生型提前下降& * 月
$$ 日进入盛花期!叶绿素’可溶性蛋白质’可溶性糖’
蔗糖等含量增加!使植株的生长速率加快!而淀粉含量
迅速的降低应该是转化为可运输的糖类!用于植株叶
片及株高的生长!也有助于植物的快速长高+* 月 $+
日!光合速率’胞间 \Q" 浓度’气孔导度’蒸腾速率降
低!这可能与当日气候条件变化有关!* 月 $+ 日测得
的光合气体交换特征参数变化!并不能准确反映出与
$$ 日其它生理指标含量呈增加的一致规律& 对种子
作物来说!物质生产来自光合产物的积累"源#与光合
产物的合理运转和分配"流#& 影响源的因素主要有
与光合产物积累有关的光合速率’叶片面积和叶片功
能衰老的快慢以及消耗光合产物的光呼吸和暗呼吸&
在某种情况下光合产物的合理运转和分配对增加产量
的作用比单叶的光合速率更为重要 (+$) &
("结论
通过外源 JF+ 处理促进了 9(突变体与野生型株
高的生长!并且能够使 9(突变体恢复野生型表型+同
时通过外源 JF+ 处理也促进了两个材料的光合作用
及光合产物的积累与转运& 本研究主要探讨了外源
JF+ 对 9(突变体及野生型株高生长的影响’叶片光合
速率等光合气体交换特征参数与光合产物积累的变
化!而这种变化与产量之间的关系还有待于进一步研
究&
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!" 期 外源 JF+ 处理对矮秆大豆突变体光合特性的影响
致谢!感谢东北农业大学苍晶教授对论文修改给予的
帮助&
参考文献!
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