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苦荞是一种药食同源的杂粮作物,具有良好的营养价值和保健功能,受到广大人民的喜爱。苦荞植株花多,但成熟时有效籽粒数少,枯花和枯粒数多,结实率一般低于35%。开花结实是影响苦荞产量形成的关键,但目前有关开花结实特性及有效籽粒形成的物质基础及其生理变化尚不明确。为此,本文通过盆栽与大田试验,研究了苦荞全生育期花和籽粒的动态变化,花后籽粒的物质积累、分配规律、灌浆特性及生理变化等。旨在揭示苦荞不同部位开花结实规律,花后籽粒形成过程中物质转运、灌浆特征及其生理基础,为苦荞高产栽培及高产品种选育提供理论基础和技术支撑,同时为进一步从生理代谢及分子水平研究苦荞开花结实调控机理提供参考。主要结果如下:1.不同苦荞品种花蕾形成及籽粒形成具有相同特征。初生花序形成3-5 d后,花序上形成花蕾,5-8 d后初生籽粒形成。苦荞现蕾后,高、低结实率品种总花、枯花、枯粒和有效籽粒积累动态呈现相同特征。总花数呈“慢-快-慢”的变化趋势,枯花、枯粒和有效籽粒数呈“慢-快”的变化趋势。苦荞枯花与枯粒大量形成均发生于花后45 d和51 d之后。枯花和枯粒影响苦荞结实率,低结实率品种枯花和枯粒积累数量显著高于高结实率材料,比其高26.51%-185.50%和10.23%-152.24%。2.不同结实率品种籽粒形成率和籽粒败育率存在显著差异。高结实率品种QK3籽粒形成率和结实率比低结实率品种XQ2分别显著高7.42%和26.16%,但籽粒败育率比其显著低12.03%,说明高籽粒形成率和低籽粒败育率是高结实率品种的重要特征。3.苦荞籽粒的灌浆过程符合“S”生长曲线,可用Logstic方程加以拟合(R2>0.99**),但不同结实率品种籽粒灌浆参数存在差异。高结实率品种千粒重和平均灌浆速率比低结实率品种分别高11.10%和14.81%,但籽粒持续灌浆时间(T)比其少3.71d。高结实率品种籽粒达到最大灌浆速率(Rmax)所需时间(Tmax)比低结实率品种短1.23d,速率比其快18.38%。说明高结实率品种具有更强的灌浆能力,单位时间内籽粒能积累更多物质。4.不同苦荞品种干物质积累和分配存在明显差异。苦荞花后根、茎、叶干物重占比整体呈下降趋势,而籽粒的干物重则呈上升趋势。高结实率品种主茎籽粒占比变化幅度比低结实率品种高14.91%,而分枝籽粒则比其小16.12%。高结实率品种主茎、分枝籽粒干物质平均分配率比低结实率品种分别高13.26%和23.07%。说明灌浆期高结实率品种籽粒具有更强的物质转运能力。5.苦荞花后(20-40 d)籽粒可溶性糖和淀粉含量呈逐渐增加的趋势,而蔗糖含量呈逐渐减少的趋势。同一时期,高低结实率品种蔗糖含量高于低结实率品种,比其高出0.29%-25.99%,但淀粉和可溶性糖含量差异不显著。高结实率品种SS和SSS酶的活性均高于低结实率品种,比其分别高5.22%-11.62%和6.64%-12.47%。相关系分析发现,籽粒千粒重与3个糖含量和2个酶活性呈显著正相关,相关性达0.547-0.966,说明籽粒酶活性和蔗糖含量是影响籽粒灌浆的关键。