摘要
矮化是一种重要的农艺性状，可改善种植密度、提高抗倒伏能力和收获指数，植物矮化也是研究植物株高调控、植物激素的生物合成、信号转导以及植物茎的生长和发育的良好材料，已成为植物育种工作者实现高产的研究目标。植物矮化总体上是由于茎不能正常生长所致，当植株高度改变时，人们常常通过外源激素处理和内源激素含量测定研究造成株高改变的生理基础，这种方法通常是有效的。本研究以野生型大豆东农42及其矮秆突变体东泽11为试验材料，通过不同浓度外源IAA、BR、GA3处理，探讨不同激素处理对矮秆突变体的生理生化特性影响。通过对矮秆突变体株高与农艺性状调查、光合作用特征参数（光合速率、蒸腾速率、胞间CO2浓度、气孔导度、叶绿素含量）分析、光合产物（可溶性蛋白质、可溶性糖、蔗糖、淀粉）的积累、分配，内源激素(IAA、GA3)含量变化、矮化相关酶活(IOD、POD)、光周期及蛋白质组学分析，研究植株矮化的生理生化变化，为深入研究大豆矮化的生理生化与分子生物学机制及实现矮秆密植提供一定的理论依据。结果表明: (1)不同浓度IAA处理，抑制两材料株高增长;不同浓度BR处理，抑制df突变体株高的增长，对野生型株高影响差异不显著;不同浓度GA3处理，均可促进df突变体与野生型株高生长，100 mg/L GA3处理下作用最显著。不同发育时期，df突变体茎尖、幼茎、叶片中内源GA3含量均低于野生型，内源IAA含量均高于野生型。 不同光周期条件下，df突变体株高均低于野生型;短日照下两材料的株高均比长日照下高，单靠光周期调控不能使df突变体恢复其野生型表型。不同光周期下，df突变体茎尖内源GA3、IAA含量均低于野生型，长日照下两材料茎尖内源IAA含量低于短日照，幼茎与叶片内源GA3、 IAA含量变化不规律。 (2) df突变体与野生型光合气体交换特征参数在不同生育期高低变化不同，总体GA3处理可促进两材料光合作用。叶绿素含量、可溶性蛋白质含量、可溶性糖含量、蔗糖含量、淀粉含量df突变体均低于野生型。IAA处理后，两材料叶绿素、可溶性蛋白质、可溶性糖含量升高，蔗糖与淀粉含量降低;BR处理后两材料叶绿素、可溶性蛋白质、蔗糖、淀粉含量升高，可溶性糖含量降低;GA3处理后两材料叶绿素、可溶性蛋白质含量增加，可溶性糖、蔗糖、淀粉含量不同程度的增加或降低。df突变体CK组与GA3处理组的IAA氧化酶(IOD)活性均小于野生型，过氧化物酶(POD)活性均大于野生型。 (3)双向电泳分析得到了一些参与光合作用的蛋白及其他蛋白。包括:铁氧还蛋白—NADP还原酶、放氧增强蛋白、1，5-二磷酸核酮糖羧化酶/加氧酶、甘油醛-3-磷酸脱氢酶、景天庚酮糖-1，7-二磷酸酯酶、果糖二磷酸醛缩酶、叶绿素a/b结合蛋白、脂氧合酶、14-3-3样蛋白等。这些蛋白的上调表达调控了叶绿素的合成、糖类的积累与运输及内源激素的含量变化。
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