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水稻需要付出多少,才能變成一粒大米?

2020-07-18 08:00  來源: 新華網

種子的萌發是植物生命周期最脆弱的階段,關系到幼苗建成及后續生長。植物種子萌發開始于具有活力的干燥種子吸水膨脹,結束于胚根長出種皮。在種子萌發的前期,主要是淀粉酶和蛋白酶在發揮主要作用,這兩種酶會將儲存在種子中的營養物質分解為小分子物質,以便于胚更好地成長。

當水稻種子克服了外界機械損傷、病蟲害以及逆環境脅迫等問題,長成一株水稻幼苗,隨后,水稻根部會受細胞分裂素、生長素等激素的影響,通過不斷分裂新的細胞來伸長根部,以達到汲取更多養分的目的,為水稻的灌漿結實期做好充足的準備。

水稻的灌漿結實期是水稻籽粒胚乳細胞的發育及胚乳中淀粉的合成與積累過程,為了獲得品質上乘的大米,科學家們對植物激素在水稻籽粒灌漿過程中的影響及其機制做了很多研究。

研究發現,水稻用赤霉素處理后,水稻葉片的葉綠素含量會上升,可溶性蛋白質含量也會增加,最終可使有機物含量增加,而葉片內有機物將在灌漿期輸入籽粒中。

根據不同水稻不同的灌漿特性,可將其分為同步灌漿型和異步灌漿型。異步灌漿型水稻的同一穗上不同部位穎花分化時間不同,上部分化早成為強勢粒,下部分化晚成為弱勢粒,強勢粒灌漿初期生長素含量高,灌漿后期生長素含量減少;弱勢粒灌漿初期生長素含量少,灌漿后期生長素增加。從這樣的現象中可以得出生長素是籽粒灌漿過程中起推動作用的活性物質,一定濃度的生長素是灌漿開始和得以維持的基礎。

細胞分裂素主要在灌漿前期對籽粒的灌漿速率和粒重的增加起促進作用,而在灌漿中、后期則主要起延緩籽粒衰老和延長灌漿期的作用。籽粒中的細胞分裂素會對籽粒灌漿過程起著調節作用,而籽粒中的細胞分裂素是由根部合成運輸而來,即根中細胞分裂素轉運至籽粒中起調控作用。

一顆大米的收獲,不僅需要水稻調用全身的能量來完成,還需要科研工作者、農民長年累月的辛勤付出,牢記“一粥一飯當思來之不易”的道理現如今仍十分重要。

本文由江西省九江市柴桑區二中高級教師黃少華進行科學性把關。

本作品為“科普中國-科學原理一點通”原創,轉載時務請注明出處。

作者: 楊玉琴   [責任編輯: 郭童]

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