以高光效1号半多育型玉米品种为材料,系统研究了植株不同节位穗库发育。分别采用去顶和分期授粉相结合的方法,研究了穗库间的物质代谢、酶活性、内源激素等生理变化。主要结果如下: 1.从穗分化及穗长、穗鲜重变化可得出:从不同节位各穗库发育进程看,上部第一穗和第二穗的穗分化发育进程基本一致,二者与其它节位穗库分化差距较大。展15—17片叶时期(叶龄指数为75—85%),上部第一、第二穗进入性器官分化前,为穗长、穗鲜重缓慢生长阶段;展18片叶(叶龄指数为90%时),是穗长、穗鲜重显著变化的转折点,也是决定穗发育同步性和穗是否有潜在育性的关键时期;因此,调节各穗库间发育同步性,应在叶龄指数为75%前进行。 2.人工调节(去顶、分期授粉),实现了对多果穗发育的调控。去顶后,缩短吐丝前上下穗间的差异,结果使潜在可育双穗率增加。通过分期授粉,使第二果穗优先授粉,改变第一穗对第二穗的优势效应,结果使结实双穗率明显增加。去顶与分期授粉相结合,在授粉前后,分别提高潜在可育双穗率和结实双穗率,使形成双穗的比率大幅度增加。 3.对不同穗库营养物质的变化,进行比较测定发现:去顶后,第二穗的总糖/淀粉含量增加,减小了上下穗间的差距;分期授粉和去顶+分期授粉处理,均使第二穗总糖含量高于第一穗。这可能是由于第二穗优先授粉,优先发育,库活性增强的缘故。通过处理,调节同化物的分配,不仅体现在光合产物在不同穗库间的分配,还体现在碳水化合物在运输糖与储存糖之间的分配上。从蔗糖,总糖及淀粉之间的分配比例变化可得出:蔗糖/淀粉可以部分反映籽粒的营养累积过程与能力。积累较多的暂时可溶性糖,对于促进蔗糖向淀粉转化,减少穗败育是有利的。 4.对不同穗库酶活性的比较,可以看出:在自然生长植株(CK)中,第一穗蔗糖磷酸合成酶(SPS)、蔗糖合成酶(SS)、酸性蔗糖转化酶(SM)活性高于第二穗,通过处理增加第二穗中这几种酶的活性,缩小了第一、二穗间酶活性差距。分析表明,在穗授粉后的早期(0-10天),蔗糖降解酶活性是决定穗库活性的关键酶。在蔗糖降解代谢中,SS、SAI相对作用较大,而NI作用较小;在籽粒进入快速灌浆期(10-20天),AGPase活性是决定此期库活性的关键酶。