非破坏性X射线成像鉴定多籽粒水稻结合细胞分裂素调控多籽粒形成及其产量性状研究

《Plant Growth Regulation》：Cytokinin-mediated enhancement of multi-kernel seed formation and productivity in rice revealed using non-destructive X-ray imaging

　　## 摘要水稻需求不断增长，迫切需要提高籽粒数量和种子生产力的策略。多籽粒水稻基因型Jugal具有单个小穗内包含多个心皮的独特特征，这一特性可以增加籽粒数量。然而，单籽粒和多籽粒种子在外观上的相似性限制了高效识别。本研究采用非破坏性X射线成像方法识别多籽粒种子，并评估植物激素对其形成及相关生产力性状的效应。数字放射成像能够可靠地区分内部籽粒结构，且不影响种子发芽，其准确性与基于软X射线计算机断层扫描的成像方法相当。在干湿两季进行的田间实验表明，细胞分裂素对多籽粒形成具有强烈影响。45 μM的玉米素施用产生最高的响应，与对照相比最高增加9.48倍，而激动素表现出中等效果，赤霉素和2,4-D效果较差。细胞分裂素处理还改善了种子灌浆、千粒重和幼苗活力。多籽粒种子表现出高发芽率（>97%），其中14.1%产生了双生苗。这些发现表明，细胞分裂素介导的调控增强了多籽粒形成及相关产量性状，而X射线成像为水稻种子表型分析提供了快速可靠的工具。