全 文 ：文章编号 :100028551 (2003) 042273207
内源 IAA 对协优 9308 籽粒灌浆的生理作用
陶龙兴1 　王　熹1 　张夫道2 3
(1. 中国水稻研究所 ,农业部水稻生物学重点实验室 ,浙江 杭州　310006 ; 2. 中国农科院土肥所 ,北京　100081)
摘　要 :以杂交稻协优 9308 及其恢复系中恢 9308 为供试材料 ,研究了灌浆初期籽粒
中糖分的变化以及吲哚乙酸抑制剂对3 H2IAA 以及3 H2葡萄糖吸收分配的影响。结果
表明 ,强热粒籽粒的增重速度始终高于弱势粒。受精后 ,强势粒籽粒中果糖、葡萄糖
及蔗糖的含量高于弱势粒 ,受精 7d 后 ,弱势粒中糖分的含量高于强势粒。强、弱势籽
粒间存在的这种与灌浆势有关的差异 ,杂交组合大于其相应的恢复系。吲哚乙酸合
成及运输抑制剂抑制3 H2IAA、3 H2Try 以及3 H2Glucose 在籽粒中的分配 ,降低3 H2Try 向
3 H2IAA 的转化效率。外源 IAA 处理幼穗减小强、弱势籽粒间结实率的差异 ,整穗的
结实率也有所提高 ,认为吲哚乙酸是启动杂交稻籽粒灌浆的信息物质。
关键词 : 内源吲哚乙酸 ; 粒间顶端优势 ; 强势粒与弱势粒 ; 信息效应
收稿日期 :2002211225
作者简介 :陶龙兴 (1962～) ,男 ,江苏常熟人 ,副研究员 ,主要从事植物激素生理学及作物化控技术研究。3 通讯作者
利用亚种间杂交优势是我国超级杂交稻选育的主要途径之一 ,袁隆平指出亚种杂交稻存
在结实率低、充实度差的普遍性[1～3 ] 。研究证明 ,亚种杂交稻结实率低下主要表现为秕谷率
高 ,往往发生在一穗的弱势粒 ,一穗中先开花的强势粒先灌浆结实 ,后开花的弱势粒后充实灌
浆 ,即所谓“阶梯式灌浆”或“两步灌浆”[4～6 ] 。解释这种“有序、异步灌浆”的生物学现象有两种
基本观点 ,即“库Π源Π流限制”说[8 ,9 ]及“能量障碍”说[4 ] ,这两种解说在相关领域主导了几十年。
植物生理学专家认为 ,内源激素调控一穗中籽粒发育过程[7 ,9～12 ] ,亚种间杂交水稻强、弱势粒
的灌浆异步现象是一种“粒间顶端优势”现象 ,这种现象似为内源 IAA 所调节[13～16 ] 。基于前人
关于多种内源激素在籽粒发育成熟过程中重要作用的研究 ,本文试图通过植物激素生理学研
究 ,并结合同位素示踪技术 ,阐述 IAA 与籽粒灌浆的相互关系 ,探索亚种间杂交稻结实障碍的
生理原因。
1 　材料与方法
111 　材料
选用杂交稻协优 9308 及其恢复系中恢 9308 为材料 ,协优 9308 是农业部跨越计划“超级杂
交稻的技术集成”中的首选组合 ,最高实收产量达到 12tΠhm2 ,属大穗型高产组合 ,每穗籽粒数
在 200～220 粒 ,“二段灌浆”现象明显。3 H2葡萄糖、3 H2色氨酸及3 H2吲哚乙酸由中国原子能科
372　核 农 学 报　2003 ,17 (4) :273～279Acta Agriculturae Nucleatae Sinica
学研究院帮助标记合成 ,所有样品都经过纸层析纯化。
112 　方法
11211 　田间试验 　在中国水稻研究所试验基地进行 ,田间肥力均一 ,田间管理同大田生产。
杂交组合及其恢复系以间比法排列种植 ,小区面积 6 ×6m2 ,重复 4 次 ,穗部性状考种及籽粒灌
浆分析、植物生长调节剂对灌浆结实的影响等材料均取自田间。
吲哚乙酸处理 :于破口前 3d 挂牌标记同期抽穗且发育一致的穗头 ,用毛笔向剑叶、剑叶鞘
及穗茎涂抹浓度为 2 mM 的三碘苯氧乙酸 ( TIBA) 或浓度为 10mM 的 22(对2氯苯氧) —异丁酸
(PCIB) ,TIBA 或 PCIB 用 5 %吐温配制 ,并分别于破口前 2d、破口当天、开花 (顶端 1Π5 穗开花) 、
花后 1、3、5、7、9d 取样。强、弱势粒的分取方法同田淑兰等[12 ] ,样品先用液氮速冻处理后放入
- 20 ℃冰柜储存备用。
11212 　盆栽试验 　试验用土取自水稻田表土 ,每桶 (<45cm) 装干土 20kg ,每盆栽 1 丛 (单本
插) ,示踪分析材料取自盆栽。处理时期在破口前 3d ,选择发育一致的穗头挂牌标记 ,先用毛
笔在剑叶上涂抹 5 %吐温 (约 015ml) ,再用定量加液器定量滴加同位素 20μl ,放射强度为
200μCiΠml ,TIBA 及 PCIB 的处理部位及时期同田间处理。同位素处理后 6h、12h、1、2、3、5、7、9d
取样 ,样品先用液氮速冻后放入 - 20 ℃冰柜储存备用。
11213 　放射性样品的制备与测定 　(1) 3 H2IAA 的提取 :取籽粒鲜样 150 粒 ,加 5ml 80 %乙醇匀
浆 ,用 10ml 80 %乙醇分 2 次洗涤 ,合并后置离心管中于 0 ℃静置过夜 ,0 ℃、8500g 离心 20min ,取
上清液于试管中 ,冻溶法 ( - 40 ℃)去除大部分色素 ,氮气吹干后用 80 %乙醇定容至 5ml 待液闪
测定。(2)同位素样品的制备 :将样品烘干至恒重 ,磨粉后称取 500mg ,氧化燃烧法制样 ,氧化
吸收 4min ,用 Wallac 1414 LSC测定放射强度。闪烁液配方 :10g PPO + 015g POPOP + 350ml 乙二
醇乙醚 + 650ml 二甲苯 ,液体闪烁计数仪型号为 Wallac 1414 LSC。(3)糖类样品的制备 :样品烘
干、粉碎 ,取 500mg 样品 ,加入 20ml 80 %乙醇 ,在 80 ℃水浴上提取 30min ,3000 转离心 ,倾出上清
液 ,残渣再分别用 2 ×10ml 80 %乙醇提取 15min ,合并提取液 ,在水浴上蒸干 ,用 3ml 重蒸馏水
重新溶解 ,离心 ,过 45μm 膜 ,滤液准备 HPLC 进样。HPLC 分析条件 :Waters Millennium 2010 液
相色谱系统。色谱条件 : Sugar2Pak I (6mm ×300mm) 柱 ,柱温为 90 ℃;流动相 :水 (含 01001M
EDTAER 二钠钙) ,检测器 :RI401 4X ,进样量 20μl。外标法测定果糖、葡萄糖及蔗糖的含量 ,仪
器的最小检测量为 10 - 6 g。(4) ELISA 测定样品的前处理 :取鲜样 100 粒 ,称鲜重 ,于磨钵中加
2g 石英砂及 3ml 80 %冷甲醇 ,充分匀浆后转入离心管 ,用 3ml 80 %冷甲醇冲洗 ,合并后 0 ℃静置
1h ,0 ℃8500g 离心 20min ,上清液用 Waters 公司生产的 Sep2PAK C18小柱浓缩纯化后待 ELASA
测定。(5) IAA 的测定 :采用酶联免疫法 ( ELISA) ,在南京农业大学植物激素研究室完成。测定
方法基本按吴颂如法[21 ]进行 ,样品中 IAA 含量以 OD490nm 值对数换算。
2 　结果
211 　强势粒、弱势粒的灌浆动态
从图 1 可以看出 : (1)超级杂交稻协优 9308 与其恢复系中恢 9308 的强势粒在受精后 1d 就
开始表现出增重的趋势 ,协优 9308 强势粒的灌浆势高于中恢 9308。受精后 9d 协优 9308 百籽
粒干重达 1141g ,是中恢 9308 的近 114 倍。(2)协优及中恢 9308 的弱势粒在受精后 3d 干物质
开始增加 ,从受精后 7d ,中恢 9308 弱势粒的灌浆势高于协优 9308 ,至受精后 9d ,中恢 9308 百籽
472 核　农　学　报 17 卷
粒弱势粒干重 01586g ,是协优 9308 的约 114 倍。(3) 协优 9308 强势粒与弱势粒之间籽粒灌浆
速率的差异明显高于中恢 9308 ,例如受精后 9d ,协优 9308 强势粒 (100 粒) 的干重 1141g ,是弱
势粒干重 (0144g)的 312 倍 ,而中恢 9308 强势粒干重 (11026g)是弱势粒 (01586g)的 118 倍。
图 1 　协优 9308 及其恢复系中恢 9308
灌浆初期的灌浆动态
Fig. 1 　Grain filling dynamic of superior and
inferior spikelets of Xieyou 9308 and R29308.
Sup2H:协优 9308 强势粒 ; Inf2H:协优 9308 弱势粒 ; Sup2R :中恢
9308 强势粒 ; Inf2R :中 9308 弱势粒
Sup2H: Superior grain of Xieyou9308 ; Inf2H: Inferior grain of Xiey2
ou9308 ; Sup2R : Superior grain of R29308 ; Inf2R : Inferior grain of R2
9308
212 　强、弱势籽粒中糖的变化
用液相色谱法对水稻籽粒中 3 种主要糖
即蔗糖、葡萄糖及果糖进行测定 ,结果表明
(表 1) : (1) 强势粒 :协优 9308 从受精前 2d
至受精后 9d ,强势粒中 3 种糖含量的变化呈
现高2低2高2低的变化态势。以果糖为例 ,破
口期含量较高 (5198gΠkg DW) ,受精当天达到
最低值 (5173gΠkg DW) ,至受精后 5～7d 达到
峰值 (13146gΠkg DW) ,之后开始下降 ,至受精
后 9d 下降至 7127gΠkg DW。其恢复系的强势
粒糖含量变化趋势与之相似。
(2) 弱势粒 :协优 9308 弱势粒糖含量的
变化表现为高2低2高的 V 字形曲线。以果糖
为例 ,破口期弱势粒中果糖含量为 8156gΠkg
DW ,高于受精后 1d 值 (7139gΠkg DW) ,至受
精后 9d 达到 16154gΠkg DW ,并继续呈现出上
升趋势。中恢 9308 弱势粒糖含量变化趋势
与协优 9308 相似。
(3) 在受精后 9d ,协优 9308 及其恢复系
中恢 9308 的强势粒中 3 种糖总含量低于弱
势粒中 3 种糖总含量。例如 ,协优 9308 与中恢 9308 的强势粒中 3 种糖总量分别是 17126gΠkg
DW与 19145gΠkg DW ,而此时弱势粒中 3 种糖的总含量分别为 2719gΠkg DW 及 25182gΠkg DW ,
分别是强势粒中 3 种糖总含量的 1162 及 1132 倍。(4) 从表 1 还可以看到 ,灌浆初期 ,籽粒中
的糖以果糖为主 ,占 50 %左右 ,其次为葡萄糖 ,蔗糖含量较少。
213 　3 H2标记化合物在籽粒中的分配与转化
于协优 9308 (盆栽)破口前 3d ,选择大小及发育一致的穗子进行挂牌标记 ,在剑叶上涂抹
3 H2葡萄糖 (3 H2G) 、3 H2吲哚乙酸 (3 H2IAA) 以及3 H2色氨酸 (3 H2Try) ,于不同时期取样 ,经分析测
定计算出强、弱势粒中放射性强度 ,并通过提取3 H2IAA 的方法 ,计算出3 H2Try 转化为3 H2IAA 的
转化效率 ,结果见表 2。
同位素处理后 6h ,3 种标记化合物在籽粒中就有较高的积累 ,于处理后 2～3d 达到峰值 ,
之后由于光合产物向籽粒的运输 ,籽粒中单位重量的放射性物质逐渐被稀释 ,3 种标记化合物
在籽粒中的放射性强度逐渐下降。强势粒与弱势粒表现出相似的变化趋势。在3 H2G喂饲后
2d 前 ,3 H2G在弱势粒中的积累低于强势粒。从第 3d 开始 ,3 H2G在弱势粒中的积累开始超过
强势粒 ,并维持超过强势粒积累量 40 %～70 %的优势。从同位素处理后 6h 至处理后 15d ,3 H2
IAA 及3 H2Try 在强势粒中的积累量一直高于弱势粒 ,这种差异于同位素处理后 1～3d 达到最
大 ,两种放射性物质在强势粒中的积累是弱势粒的 516～1116 倍。利用3 H2Try 喂饲处理的样
572　4 期 内源 IAA 对协优 9308 籽粒灌浆的生理作用
品 ,采用植物内源激素的提取方法 ,测定籽粒中的3 H2IAA 的放射性强度 ,并与未经提取处理的
样品相比 ,即可计算出3 H2Try 转化为3 H2IAA 的转化效率。从表中可以看到 ,强势粒3 H2Try 转化
为3 H2IAA 的效率在 4017 %～8516 % ,弱势粒在 3314 %～7511 % ,强势粒高出弱势粒 713～1715
个百分点。
表 1 　灌浆初期籽粒中糖分含量的变化
Table 1 　Sugar content in superior and inferior spikelets during initial grain filling stage (gΠkg DW)
受精后天数
days after pollination
协优29308 　Xieyou9308 中恢 9308 　R29308
蔗糖
sucrose
葡萄糖
glucose
果糖
fructuse
总计
total
蔗糖
sucrose
葡萄糖
glucose
果糖
fructuse
总计
total
强势粒 superior spikelets
- 2 1105 1128 5198 8131 0196 1154 7196 10146
0 0190 1116 5173 7178 0166 1107 7125 8198
1 0178 1125 5183 7187 0192 1163 7157 10112
3 5145 5168 13133 24146 0198 2168 7186 11153
5 6106 6104 13146 25156 1106 5148 11146 17199
7 7124 5101 10121 22146 6185 8132 9102 24119
9 5168 4132 7127 17126 5189 6154 7102 19145
弱势粒 inferior spikelets
- 2 2158 2156 8156 13170 0186 1150 10124 12160
0 1170 2146 7139 11155 0166 1137 8125 10128
1 1151 2132 4183 8166 0156 0163 6120 7139
3 2103 2148 9136 13186 0190 3141 6143 10174
5 3150 2160 11134 17144 1125 5128 10124 16177
7 4113 4120 12165 20198 3188 8155 11135 23178
9 4152 6103 16154 27109 4112 9168 12102 25182
表 2 　协优 9308 强、弱势粒对标记同位素的吸收与转化
Table 2 　Distribution and transformation of isotopes in superior or inferior spikelets of Xieyou 9308
处理后时间
time after treatment
放射强度 radiation intensity (Bq)
3 H2glucose 3 H2IAA 3 H2Try 3 H2Try to 3 H2IAA
S I S I S I S % I % S %2I %
6h 2016 2900 800 148 950 321 813 8516 241 7511 1015
12h 11700 8000 3800 500 4980 1100 3819 7617 730 6614 1013
1d 35700 16900 7570 1180 22800 1869 17320 7610 1230 6518 1012
2d 38900 32600 24500 2106 24569 2564 19000 7713 1700 6613 1110
3d 34302 50300 25400 4300 22592 4000 16570 7313 2550 6318 916
5d 26760 47400 23300 4700 16100 4680 12830 7917 3000 6411 1516
7d 20807 28176 19856 3500 12700 3750 7490 5910 1680 4418 1412
9d 17400 22146 14500 2879 8100 3900 4360 5318 1547 3917 1412
11d 12300 17077 3700 2000 2320 3800 1310 5615 1707 4419 1115
13d 9077 12447 1500 1500 1600 3100 1049 6516 1490 4811 1715
15d 6067 10129 900 1500 1203 2991 490 4017 1000 3314 713
　注 :S : 强势粒 ; I : 弱势粒。
　Note : S : Superior spikelets ; I : Inferior spikelets.
672 核　农　学　报 17 卷
214 　吲哚乙酸抑制物质对标记化合物运输及转化的影响
三碘苯氧乙酸 (TIBA)是吲哚乙酸运输抑制剂 ,22(对2氯苯氧)2异丁酸 (PCIB)为吲哚乙酸生
物合成抑制剂。在破口前 3d ,先对剑叶、剑叶鞘及穗茎喂饲这 2 种化合物 ,再进行同位素喂饲
处理 ,以考查 TIBA 及 PCIB 抑制3 H2IAA 在籽粒中累积的效果 ,取样测定此时籽粒对3 H2G的吸
收积累情况 ,分析 IAA 水平对3 H2G积累的影响 ,见图 2。
图 22A 是 TIBA 抑制3 H2IAA 运输的动态曲线 ,喂饲物为3 H2IAA。可以看出 ,施用 TIBA 后 ,
强、弱势粒中3 H2IAA 的放射性强度明显降低。例如 ,未经 TIBA 处理的籽粒 ,其强、弱势粒对
3 H2IAA 吸收峰值分别为 25000 及 6800Bq , TIBA 处理后 ,相应的吸收峰值分别为 14100 及
2700Bq ,相当于未施用 TIBA 的 5614 %和 3917 %。另外 ,施用 TIBA 后 ,籽粒到达吸收峰值的时
间也推迟了 2d。
图 2 　IAA 阻抑剂对核素在籽粒中累积的影响
Fig. 2 　Effects of IAA inhibitors on isotope accumulation in spikelets
QSL :强势粒 ; QSL + T:TIBA 处理的强势粒 ; RSL :弱势粒 ; RSL + T:TIBA 处理的弱势粒 ; QSL + P :PCIB 处理的强势粒 ; QSL
(T + P) :TIBA + PCIB 处理的强势粒 ; RSL + P :PCIB 处理的弱势粒 ; RSL (T + P) :TIBA + PCIB 处理的弱势粒。
QSL :Superior spikelets ; QSL + T:Superior treated with TIBA ; RSL : Inferior spikelets ; RSL + T: Inferior treated with TIBA ; QSL + P :
Superior treated with PCIB ; QSL (T + P) :Superior treated with both TIBA and PCIB ; RSL + P : Inferior treated with PCIB ; RSL (T + P) :
Inferior treated with both TIBA and PCIB
图 22D 是 PCIB 对3 H2Try 吸收总量的影响 ,喂饲物为3 H2Try ,测定物为3 H 放射性总量。对
照中强、弱势粒的放射性峰值分别为 24800 及 4680Bq ,施用 PCIB 后 ,强、弱势粒的放射量峰值
分别降低到 14300 及 2600Bq ,为相应对照值的 5716 %及 5515 %。从图 22D 还可看出 ,强势粒达
放射强度峰值的时间也因 PCIB 的作用而推迟了 3d ,对弱势粒达放射强度峰值的时间没有明
772　4 期 内源 IAA 对协优 9308 籽粒灌浆的生理作用
显的影响。图 22B 是 PCIB 抑制3 H2Try 向3 H2IAA 生物合成的动态曲线 ,喂饲化合物为3 H2Try ,测
定物为3 H2IAA。可以看到 ,未施用 PCIB 的对照 ,其强、弱势粒中3 H2IAA 的最大积累值分别为
21800 及 4680Bq ,而施用 PCIB 后相应的积累值为 10800 及 2600Bq ,仅为对照值的 4915 %及
5515 % ,到达最大积累值的时间也因为 PCIB 的作用而推迟了 2d。图 22C是在对剑叶喂饲3 H2G
的同时 ,在剑叶、剑叶鞘及穗茎上施用 TIBA 及 PCIB ,用于抑制内源 IAA 的合成及 IAA 向籽粒
的运输。可以看到 ,TIBA + PCIB 处理后 ,强、弱势粒中3 H2G的放射量大幅度降低 ,强、弱势粒的
放射量峰值 (38900、50300Bq) 仅为对照 (未施 PCIB + TIBA) 值 (17940、11290Bq) 的 4611 %及
2214 %。对照中 ,从处理后 2d 开始 ,弱势粒中3 H2G的累积值超过强势粒 ;TIBA + PCIB 处理后 ,
强势粒中3 H2G的累积值始终高于弱势粒。
215 　外源 IAA 对籽粒结实率的影响
为了验证 IAA 对推动籽粒灌浆的作用 ,设计了 IAA 的淹没试验 ,即在协优 9308 破口前 2d ,
选择生长发育一致的幼穗 ,用毛笔定量涂抹不同浓度的 IAA (含 5 %吐温) ,涂抹部位为整个幼
穗。用高浓度的外源 IAA 处理来淹没 (缩小)强、弱势粒籽粒间内源 IAA 水平的差异 ,成熟时取
样 ,并按强、弱势粒分类 ,考查不同处理的穗部特性 ,结果见图 3。
图 3 　IAA 淹没试验对
结实率的影响
Fig. 3 　Effects of IAA2submerge
treatment on seed setting rate
of young panicle.
21511　实粒数 　在本试验条件下 ,未进行任何处理的对照 ( CK) 穗中 ,强势粒中实粒数占
7112 % ,弱势粒中的占 3517 % ,完整穗中的占 53 % (结实率) 。50ppm IAA 淹没处理后 ,强势粒
中的实粒数占 7117 % ,弱势粒中的占 51 % ,完整穗的 (结实率) 为 5619 % ,分别比 CK增加了
015、1513 及 319 个百分点。100ppm IAA 淹没处理的结果与 50ppm 相似 ,即外源 IAA 处理幼穗
明显提高了弱势粒籽粒中的实粒数比例 ,对强势粒中实粒数比例没有明显影响 ,整个穗子的结
实率稍有提高。
21512 　秕粒数 　对照穗中 ,强势粒中秕粒数占 1714 % ,弱势粒中占 2918 % ,完整穗占 2116 %。
50ppm淹没处理后 ,强势粒中秕粒数占 1414 % ,弱势粒中占 2016 % ,完整穗占 1815 % ,分别比
CK下降了 310、912 及 311 个百分点 ,即 50ppm IAA 处理幼穗明显降低了弱势粒中秕粒所占比
例 ,强势粒及完整穗中秕粒比例也因 IAA 处理而降低。
21513 　空粒数 　IAA 淹没处理后 ,强势粒中空粒数比例上升 2 个百分点 ,而弱势粒中的空粒
比例下降了约 4～5 个百分点。完整穗的空粒数比例下降了 218 个百分点。
3 　讨论
我国大面积种植的亚种间杂交水稻 ,如协优 9308、两优培九、IIyou162 等 ,显示了 10～12tΠ
hm2 的高产水平 ,是解决我国粮食安全的重要途径。但无论是品种间杂交稻还是亚种间杂交
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稻 ,普遍存在结实障碍[1 ,2 ,17 ,20 ] ,限制了产量潜力的发挥。稻作学家十分重视杂交稻结实生理
研究 ,认为杂交稻结实率低的主要原因是由于“两段灌浆”导致弱势粒的结实率低[12 ,14 ,18 ,19 ] ,而
这种现象的生理学本质是“粒间顶端优势”现象[14 ,16 ] 。本文从激素生理学的角度 ,研究了 IAA
运输抑制剂 TIBA 以及 IAA 合成抑制剂 PCIB 对籽粒中3 H2IAA 水平的影响 ,以及吲哚乙酸及其
抑制物质对光合产物在籽粒中分配的影响。结果表明 , IAA 具有推动籽粒灌浆的生理作用 ,似
为启动籽粒灌浆的活性物质 ,本文还验证了外源吲哚乙酸可以调节水稻一穗中存在的“粒间顶
端优势”现象的观点[16 ] 。本试验还观察到 ,弱势籽粒中糖含量并非始终低于强势籽粒 ,在受精
后 7d ,弱势籽粒中的糖含量高于强势粒 ,由此推测 ,同化物供应可能不是弱势粒灌浆慢、充实
不良的唯一原因 ,弱势籽粒中较高的糖浓度不利于光合产物向弱势籽粒的输送 ,因此 ,与糖转
化为淀粉有关酶的生理活性可能也是弱势粒充实的重要限制因子[13 ,15 , ] 。
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(下转第 254 页)
972Acta Agriculturae Nucleatae Sinica
2003 ,17 (4) :273～279
IMPROVEMENT OF RICE STARCH BY GAMMA IRRADIATION
DUAN Zhi2ying 　WU Dian2xing 　SHEN Sheng2quan 　HAN Juan2ying 　XIA Ying2wu
( Institute of Nuclear Agricultural Sciences , Zhejing University , Hangzhou , Zhejiang prov. 　310029)
Abstract :Three types of rice cultivars , Indica ,Japonica and hybrid rice , with similar intermediate
apparent amylose content ( AAC) as well as early Indica rice cultivars with different amounts of
AAC were selected for studing the effects of gamma irradiation on starch viscosity , physico2chemi2
cal properties and starch granule structure. Four major parameters of RVA profile , peak viscosity
( PKV) , hot paste viscosity ( HPV) ,cool paste viscosity ( CPV) , setback viscosity ( SBV) and con2
sistence viscosity ( CSV) were considerably decreased with increasing dose levels. Gamma irradi2
ation reduced the amylose contents in the cultivars with low AAC , intermediate AAC ,and gluti2
nous rice , but had no effects on the high AAC cultivar. No visible changes in alkali spreading value
( ASV) were detected after irradiation , but the peak time ( PKT) were reduced with the dose lev2
el . Gel consistency ( GC) were signif icantly increased in the tested cultivars ,especially in the high
AAC Indica rice , suggesting that it is promising to use gamma irradiation to improve eating and
cooking quality of rice.
Key words :gamma irradiation ; rice ; starch viscosity ; physico2chemical property
(上接第 279 页)
PHYSIOLOGICAL EFFECTS OF ENDOGENOUS IAA ON GRAIN FILLING OF
HYBRID RICE XIEYOU 9308
TAO Long2xing1 　WANG Xi1 　ZHANG Fu2dao2
(1. Key Lab of Rice Biology , MOA , China National Rice Research Institute , Hangzhou , Zhejiang prov. 　310006 ;
2. Soil and Fertilizer Research Institute , CAAS , Beijing 　100081)
Abstract :The progress of grain filling and effects of TIBA and PCIB on sugar content and IAA
level in superior and inferior spikelets of hybrid rice Xieyou 9308 and its restorer R29308 were
studied. The grain weight increment rate and sugar ( fructose , glucose and sucrose) in superior
spikelets were higher than those in inferior spikelets until 7 days after pollination , then , they were
higher in inferior spikelets than those in superior ones. The differences of physiological activityies
between superior and inferior spikelets were more signif icant in combinations than in their restor2
ers. IAA inhibitors decreased 3 H2IAA and 3 H2Try contents in both superior and inferior spike2
lets , reduced the eff iciency of 3 H2Try bio2transforming to 3 H2IAA in rice plant and ,therefore , re2
duced 3 H2glucose in grain. By treatment with high concentration of exogenous IAA on young pan2
icle before heading , the grain2setting difference between superior and inferior spikelets was signif i2
cantly decreased , and the total grain setting rate increased , indicating that IAA impels the grain
filling progress in hybrid rice.
Key words :endogenous IAA ; apical2grain superiority ; superior and inferior spikelets ; signaling effects
452 Acta Agriculturae Nucleatae Sinica
2003 ,17 (4) :249～254