JIA | 南京农业大学农学院经济作物生理生态与栽培创新研究团队 内源激素在玉米强、弱势幼穗差异分化...
生产中，强优势单果穗玉米品种通常拥有较高的产量潜力及资源利用效率。近期，南京农业大学农学院经济作物生理生态与栽培创新研究团队明确了幼穗强、弱势差异分化的关键时期及内源激素在该时期的调控作用。研究结果以题为“Hormonal changes play important roles in the key period of superior and inferior earshoot differentiation in maize”在Journal of Integrative Agriculture (《农业科学学报》(英文), JIA) 2021年12期正式发表。
本研究选用穗间强弱势差异显著的玉米品种苏玉41号（单穗型，幼穗间强弱势差异显著）和AN101（双穗型，幼穗间强弱势差异较小），于2017和2018年在江苏大丰稻麦原种场进行试验。结果表明：弱势幼果穗发育较强势穗分化滞后，其滞后分化不仅与分化起始时间延后有关，还与其在小穗分化期和性器官形成期的持续时间延长有关。该时期强弱势幼穗间激素差异显著。从吐丝前12天开始到吐丝当日，吲哚-3-乙酸（IAA），玉米素+玉米素核苷（ZR+ZT）和赤霉素（GA3）的含量在两品种强、弱势幼穗内均先上升后急剧下降且在两品种间差异显著。脱落酸（ABA）则是在强、弱势幼穗内先缓慢上升，然后在苏玉41号中逐渐下降，在AN101中维持较高水平。吐丝前8天是形态上强弱势分化的关键时期，此时上位幼穗（强势穗）处于小花分化到性器官形成的过渡期。此期，在苏玉41中强、弱势幼穗日生长量差值、IAA、（ZR+ZT）和GA3含量差值均高于AN101。同时，苏玉41号强、弱势间IAA比值及（ZR+ZT）比值均要高于AN101，而GA3和ABA则无明显差异。强、弱势幼穗间日生长量差值及内源激素差值的相关性分析表明内源激素在调控幼穗强、弱势差异分化中的作用存在差异。
本研究结果表明，弱势果穗的滞后发育及其完成小穗分化和性器官形成时间过长有关；IAA和ZR+ZT在此过程中发挥重要调控作用，GA3似乎在更早时期参与强、弱势幼穗分化，而ABA未能观察到在此过程中发挥重要作用。
南京农业大学农学院经济作物生理生态与栽培创新研究团队王友华教授为该文章的通讯作者，杜康博士为该文章第一作者。该研究得到了国家重点研发计划（2016YFD0300109）资助。
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https://www.chinaagrisci.com/Jwk_zgnykxen/fileup/PDF/JIA-2020-0635.pdf
Cite the article:
Du Kang, ZHAO Wen-qing, ZHOU Zhi-guo, SHAO Jing-jing, Hu Wei, KONG Ling-jie, WANG You-hua. 2021. Hormonal changes play important roles in the key period of superior and inferior earshoot differentiation in maize. Journal of Integrative Agriculture, 20(12): 3143–3155.
研究团队简介
周治国教授（后排正中央）
经济作物生理生态与栽培管理创新团队
南京农业大学农学院经济作物生理生态与栽培创新研究团队由周治国教授领衔，主要面向国家农业发展战略需求，根据作物生产研究发展趋势，针对全国尤其是长江流域经济作物生产中亟待解决的问题或产业中长期发展目标开展研究，力争创建棉花等主要经济作物量质效协同提高的理论和生产技术体系，推动了行业进步和绿色可持续生产。近10年来，周治国教授团队先后承担完成国家重点研发计划、国家自然科学基金项目等国家级项目20余项；发表学术论文160余篇，专著2部；获国家发明专利8项。以第一完成单位获“神农中华农业科技奖”一等奖1项，其他省部级科技进步奖3项，在长江流域棉花等经济作物量质效协同理论与栽培技术研究领域取得重要成果。