水稻碳氮代謝關(guān)鍵酶基因表達(dá)及產(chǎn)量和品質(zhì)性狀對氮素營養(yǎng)的響應(yīng).pdf

1、水稻品質(zhì)和產(chǎn)量的形成與氮肥的施用量和施用方法關(guān)系密切，合理施用氮肥能提高水稻氮素吸收利用效率和產(chǎn)量，而且有助于改善稻米品質(zhì)。了解不同施氮處理下水稻葉片和籽粒中碳氮代謝關(guān)鍵酶基因表達(dá)量及酶活性的變化可以更好的協(xié)調(diào)肥料利用、產(chǎn)量及品質(zhì)之間的關(guān)系。本試驗(yàn)選用寒地粳稻穗數(shù)型高產(chǎn)品種松粳6號和穗重型超級稻品種松粳9號，在盆栽條件下通過施用不同蘗穗肥量研究水稻碳氮代謝關(guān)鍵酶基因表達(dá)及產(chǎn)量和品質(zhì)性狀對灌漿成熟期氮素營養(yǎng)的響應(yīng)，以明確不同蘗穗肥比例對水

2、稻灌漿過程中籽粒與劍葉碳氮代謝關(guān)鍵酶基因轉(zhuǎn)錄表達(dá)量及產(chǎn)量和品質(zhì)性狀的影響，旨在闡明氮素營養(yǎng)對水稻產(chǎn)量和淀粉品質(zhì)形成的分子調(diào)控機(jī)制以及建立寒地水稻優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)減肥栽培技術(shù)提供理論依據(jù)。
　　研究結(jié)果結(jié)果表明，最高分蘗數(shù)隨著分蘗肥施氮量的增加而增加，但成穗率反而逐漸下降，最終不同施氮處理間每穴穗數(shù)差異很小;減少分蘗肥施氮量增加穗肥施氮量有利于提高穗數(shù)型品種的產(chǎn)量和精米率，反之有利于提高穗重型品種的產(chǎn)量和精米率。穗數(shù)型品種T2(20％N+3

3、0％N)處理產(chǎn)量和精米率最高，穗重型品種(T4)40％N+10％N處理產(chǎn)量和精米率最高。
　　在灌漿過程中葉片和籽粒中銨態(tài)氮和硝態(tài)氮的變化動(dòng)態(tài)并不相同，灌漿不同時(shí)期葉片和籽粒中吸收利用的氮形態(tài)有差異;增加穗肥施氮量可顯著提高水稻灌漿過程中葉片和籽粒的全氮及銨態(tài)氮和硝態(tài)氮含量。
　　在灌漿過程中不同類型品種和氮肥處理間葉片核酮糖-1，5-二磷酸羧化酶/加氧酶(Rubisco)各亞基基因mRNA轉(zhuǎn)錄表達(dá)量變化趨勢基本一致，氮素營

4、養(yǎng)能影響表達(dá)量達(dá)到峰值的時(shí)間和表達(dá)水平維持時(shí)間，增加穗肥施氮量會(huì)推遲表達(dá)量達(dá)到峰值的時(shí)間和延長部分基因表達(dá)持續(xù)時(shí)間;增加穗肥施氮量會(huì)不同程度的上調(diào)Rubisco大亞基和小亞基基因的mRNA表達(dá)水平，其中OsRBCSL、OsRBCS2和OsRBCS4受氮素的影響上調(diào)表達(dá)的作用明顯，而OsRBCS3和OsRBCS5受氮素上調(diào)表達(dá)的作用較小，并且OsRBCSL、OsRBCS2和OsRBCS4表達(dá)峰值時(shí)間隨著穗肥氮素施用量的增加而增加。

5、　　在灌漿過程中不同類型品種和氮肥處理間葉片和籽粒蔗糖合成酶活性變化趨勢基本一致，氮素處理能夠影響蔗糖合成酶(SuS)、蔗糖磷酸合成酶(SPS)、酸性蔗糖轉(zhuǎn)化酶(AI)的活性。增加穗肥施氮量能夠大幅提高水稻葉片和籽粒中蔗糖合成酶、蔗糖磷酸合成酶的活性，但是酸性蔗糖轉(zhuǎn)化酶活性受氮素營養(yǎng)的影響較小。
　　氮素營養(yǎng)能夠影響胞質(zhì)型谷氨酰胺合成酶和質(zhì)體型谷氨酰胺合成酶mRNA表達(dá)水平。減少分蘗肥施氮量增加穗肥施氮量可以增加水稻灌漿中期和后期

6、葉片中OsGS1;1和OsGS2基因的轉(zhuǎn)錄表達(dá)量;減少分蘗肥施氮量增加穗肥施氮量還可以增加水稻籽粒灌漿中期和后期OsGS1;1的轉(zhuǎn)錄表達(dá)量及整個(gè)灌漿過程中OsGS1;3的轉(zhuǎn)錄表達(dá)量，同時(shí)穗肥氮素施用量高的處理葉片和籽粒中OsGS1;1的表達(dá)峰值時(shí)間明顯延后。
　　增加穗肥施氮量使水稻籽粒中蛋白質(zhì)含量升高，淀粉含量下降。穗數(shù)型品種中T2(20％N+30％N)的氮素處理稻米品質(zhì)最好，穗重型品種中T4(40％N+10％N)的處理稻米品質(zhì)