超級稻花后強、弱勢粒蛋白質(zhì)表達與多胺濃度變化.pdf

1、水稻弱勢粒充實差是水稻生產(chǎn)上的一個嚴重問題，這一問題在超級稻上更為突出。人們從同化物供應(yīng)、激素平衡、酶活性和基因表達等方面研究了其原因，但其機理仍不清楚。本試驗以超級稻品種為材料，觀察了超級稻花后不同時期強、弱勢粒蛋白質(zhì)表達的差異并分析了部分蛋白質(zhì)的功能。因多胺在植物生長發(fā)育過程中具有重要作用，故本研究還觀察了結(jié)實期強、弱勢粒中腐胺(Put)、亞精胺(Spa)和精胺(Spm)濃度及其與灌漿的關(guān)系。主要結(jié)果如下：
　　 1、以兩個

2、超級稻品種[兩優(yōu)培九(兩系雜交秈稻)和淮稻9號(粳稻)]為材料，通過蛋白質(zhì)雙向電泳分析強、弱勢粒蛋白質(zhì)表達的差異并對部分差異蛋白質(zhì)進行質(zhì)譜分析。結(jié)果表明，與強勢粒相比，弱勢粒蛋白質(zhì)表達點(量)在花后5 d和10 d顯著較少(低)，花后20 d和30 d則顯著較多(高)。選擇強、弱勢粒蛋白質(zhì)表達有顯著差異的41個點進行質(zhì)譜分析，其中13個點的功能得到鑒定，其余點的功能未知。依據(jù)鑒定，對已知功能的蛋白質(zhì)分成6類：(1)參與光合代謝(Rubi

3、sco大亞基)；(2)氨基酸代謝(磷酸丙糖異構(gòu)酶，丙酮酸正磷酸雙激酶)；(3)細胞分化和衰老(翻譯起始因子5A)；(4)能量代謝(果糖激酶，淀粉酶/枯草桿菌蛋白酶抑制劑)；(5)環(huán)境適應(yīng)(基質(zhì)70 kDa的熱休克蛋白相關(guān)蛋白和半胱氨酸合成酶)；(6)多胺代謝(多胺氧化酶)。弱勢粒中Rubisco大亞基的缺少，丙酮酸正磷酸雙激酶(PPDK)、翻譯起始因子5A(elF5A)和多胺氧化酶表達量低，半胱氨酸合成酶和HSP70表達量高可能是其灌漿

4、差的機制。
　　 2、以4個超級稻品種[兩優(yōu)培九和Ⅱ優(yōu)084(雜交秈稻)、淮稻9號和武粳15(粳稻)]為材料，2個高產(chǎn)品種[汕優(yōu)63(雜交秈稻)、揚輻粳8號(粳稻)]為對照，測定了結(jié)實期強、弱勢粒中Put、Spa和Spm濃度和灌漿速率，分析了它們之間的關(guān)系并用化學(xué)調(diào)控的方法進行了驗證。結(jié)果表明，強勢粒的最大灌漿速率、平均灌漿速率和糙米重，超級稻品種與對照品種差異較小，弱勢粒的灌漿速率和粒重表現(xiàn)為超級稻品種顯著低于對照品種。灌漿期

5、強、弱勢粒的Put、Spd和Spm濃度變化均成單峰值曲線。Put的峰值濃度和平均濃度，弱勢粒高于強勢粒。Spd和Spm峰值濃度和平均濃度，弱勢粒顯著低于強勢粒，超級稻品種低于對照品種。籽粒平均灌漿速率和糙米重與Put濃度呈極顯著負相關(guān)，與Spa和Spm濃度以及Spd/Put和Spm/Put呈極顯著正相關(guān)。灌漿初期對稻穗噴施Spd和Spm，增強了弱勢粒中蔗糖合酶、ADP葡萄糖焦磷酸化酶和可溶性淀粉合酶活性，提高了弱勢粒灌漿速率、結(jié)實率和粒