【摘要】：水稻葉片是進行光合作用的重要器官,籽粒灌漿所需的碳水化合物絕大部分來自于抽穗后的光合作用,因此葉片壽命長短或組織結構等直接影響光合效率和產物總量,進而影響作物籽粒產量和品質。合理施肥不僅可以延長葉片壽命,增加光合產物,提高水稻產量和品質,而且可以提高氮肥利用率,減少生態(tài)環(huán)境污染。水稻分蘗肥和穗肥是調控水稻群體結構及產量和品質的重要栽培技術措施。所以,了解水稻花后葉片衰老相關基因表達及其它生理生化性狀對不同蘗穗氮肥的遺傳響應,對闡明水稻花后葉片衰老的分子調控機制及提高產量和品質均具有重要的理論和實踐指導意義。本研究選用寒地穗重型超級稻品種松粳9號和穗數型高產品種龍稻11號,在盆栽條件下探究供試水稻品種在灌漿成熟期葉片衰老相關化合物、酶活性和基因轉錄表達量以及產量和品質性狀對不同蘗穗氮肥的響應,并對其進行相關分析。研究結果如下:穗重型品種松粳9號總粒數、千粒重、結實率對穗氮肥反應較強烈,表現(xiàn)為這3個性狀均增加或提高,進而提高單株粒重;與之相反,穗數型品種龍稻11號對分蘗氮肥反應比穗氮肥更為強烈,使有效穗數顯著增加,進而提高單株粒重。兩個類型品種稻米品質性狀對穗蘗氮肥比例響應相似,均為穗氮肥比例越高,最高黏度、熱漿黏度、冷漿黏度、崩解值和食味值隨之越降低,消減值、回復值、蛋白質及直鏈淀粉隨之越上升,穗肥增加不利于改善稻米品質。在灌漿成熟期,土壤全氮、銨態(tài)氮和硝態(tài)氮含量對穗蘗氮肥響應為隨著穗肥施氮量增加,顯著延緩土壤氮素降低速度,使土壤長時間維持較高供氮能力。在灌漿成熟期,葉片內含物對穗蘗氮肥比例響應為,葉片全氮、葉綠素含量隨穗肥施氮量增加而增加,在各時間段均表現(xiàn)為T1T2T3T4,而可溶性糖含量和碳氮比表現(xiàn)與之相反,在各時期均表現(xiàn)為T4T3T2T1。兩個品種可溶性糖含量對蘗穗氮肥響應存在差異,其中穗重型品種松粳9號可溶性糖含量變化為先上升后降低的單峰曲線變化趨勢,而穗數型品種龍稻11號在整個期間表現(xiàn)為逐漸下降趨勢。在抽穗和灌漿期間,穗肥施氮量越高,會顯著上調光合作用限速酶基因Rubisco家族各同工型基因的轉錄表達量,并顯著延長高表達量時間;兩個品種OsRBCL基因和OsRBCS4基因轉錄表達量呈先上升后下降,呈單峰曲線變化趨勢;兩個品種OsRBCL基因和OsRBCS4基因轉錄表達量峰值均出現(xiàn)在抽穗后15d,OsRBCS2和OsRBCS3基因轉錄表達量呈逐漸下降趨勢。在抽穗和灌漿期間,葉片抗氧化酶活性和MDA含量對蘗穗氮肥比例響應為,隨著穗肥施氮量提高,顯著提高抗氧化酶SOD、POD活性,降低MDA含量。兩個供試品種SOD和POD活性大小表現(xiàn)為T1T2T3T4;MDA含量變化與之相反,在整個灌漿過程中表現(xiàn)為T4T3T2T1。在抽穗和灌漿期間,半胱氨酸蛋白酶表達量對穗蘗氮肥比例響應為穗肥施氮量越高,OsVPE2和OsVPE3基因表達量越下調,兩個類型品種基因轉錄表達量呈先上升后下降的單峰曲線變化趨勢,其中穗數型品種龍稻11號出現(xiàn)峰值的時間較穗重型品種松粳9號早5d左右。
【圖文】：

迅速將其轉入 1.5ml 無菌離心管中，并加入 1ml Trizol。室溫靜置 10min。（2）樣品分層：靜置后，將其轉入低溫離心機中離心，12000r，5min。小心吸取其上清液，轉入新鮮預冷離心管中，然后加入 200μL 三氯甲烷，迅速劇烈混勻，室溫下靜置 10min。（3）沉淀 RNA：將分層后樣品在低溫離心機中 12000 rpm 離心 15min。取出離心管，可見液體出現(xiàn)明顯分層，其中上層為核酸層，下層為蛋白及其他有機層，吸取上清液 400μL 轉移入新無菌 1.5ml 離心管中。加入預先預冷異丙醇 500μL，上下反復倒置，之后置于低溫離心機中 12000rpm 離心 10min（4）提純 RNA：離心后倒上清，留沉淀，加入 600μL DEPC 酒精溶液（現(xiàn)用現(xiàn)配），并上下倒置，使沉淀與溶液充分接觸。7500 rpm 4oC 離心 2min，，倒上清。（5）干燥 RNA：倒上清后，置于低速離心機中離心 1min，吸干上清液，室溫下 10min。（6）溶解 RNA：加入 30ul 無菌水溶解 RNA 沉淀，輕彈管底，使 RNA 充分溶解，用于下一步試驗。2.7.2 RNA 提取結果盆栽供試品種穗重型品種松粳 9 號和穗數型品種龍稻 11 號用 Trizol 法提取灌漿過程中不同時期水稻劍葉總 RNA，并進行瓊脂糖凝膠電泳實驗，結果見下圖。

（5）干燥 RNA：倒上清后，置于低速離心機中離心 1min，吸干上清液，室溫下 10min。（6）溶解 RNA：加入 30ul 無菌水溶解 RNA 沉淀，輕彈管底，使 RNA 充分溶解，用于下一步試驗。2.7.2 RNA 提取結果盆栽供試品種穗重型品種松粳 9 號和穗數型品種龍稻 11 號用 Trizol 法提取灌漿過程中不同時期水稻劍葉總 RNA，并進行瓊脂糖凝膠電泳實驗，結果見下圖。圖 2-1 松粳 9 號葉片 RNA 提取結果Fig. 2-1 The RNA of leaf in Songjing 9
【學位授予單位】：東北農業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：S511

【參考文獻】

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1 劉娜;宋柏權;閆志山;范有君;楊驥;;氮肥施用量對甜菜蔗糖代謝關鍵酶和可溶性糖含量的影響[J];中國農學通報;2015年27期

2 史方祝;李勝群;蔣繼武;柯建;何清華;武立權;;不同施氮量對兩系雜交中秈稻產量和衰老的影響[J];安徽農業(yè)大學學報;2014年01期

3 孫國才;崔月峰;盧鐵鋼;王俊茹;王桂艷;王健;;氮肥用量及前氮后移模式對水稻產量及品質的影響[J];中國稻米;2012年05期

4 霍中洋;顧海永;馬群;楊雄;李敏;李國業(yè);戴其根;許軻;魏海燕;高輝;蘆燕;張洪程;;不同氮肥群體最高生產力水稻品種的氮素吸收利用差異[J];作物學報;2012年11期

5 張洪程;吳桂成;戴其根;霍中洋;許軻;高輝;魏海燕;呂修濤;萬靚軍;黃銀忠;;水稻氮肥精確后移及其機制[J];作物學報;2011年10期

6 宿瑋;常耀光;薛長湖;武曉琳;;海地瓜多糖中蛋白含量測定方法比較[J];食品科學;2011年02期

7 高輝;馬群;李國業(yè);楊雄;李雪僑;殷春淵;李敏;張慶;張洪程;戴其根;魏海燕;;氮肥水平對不同生育類型粳稻稻米蒸煮食味品質的影響[J];中國農業(yè)科學;2010年21期

8 謝芳;韓曉日;楊勁峰;劉小虎;左仁輝;吳正超;;不同施氮處理對水稻氮素吸收及產量的影響[J];中國土壤與肥料;2010年04期

9 嚴秀蕊;張大生;梁婉琪;王玉炯;張大兵;;水稻半胱氨酸蛋白酶OsCP2的特征分析及其原核表達與純化[J];上海交通大學學報(農業(yè)科學版);2010年02期

10 張欣;施利利;劉曉宇;丁得亮;王松文;崔晶;;不同施肥處理對水稻產量、食味品質及蛋白質組分的影響[J];中國農學通報;2010年04期

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1 張榮銑;;光合功能衰退與“光碳失衡”假說[A];面向21世紀的科技進步與社會經濟發(fā)展（下冊）[C];1999年

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1 任彬彬;氮素營養(yǎng)影響水稻水分吸收及光合特性的機制研究[D];南京農業(yè)大學;2015年

2 趙飛;粳稻稻米品質及其與產量關系的遺傳分析[D];沈陽農業(yè)大學;2014年

3 王業(yè)建;大豆對低氮脅迫的形態(tài)和生理學響應及介導低氮脅迫miRNA的鑒定[D];中南大學;2013年

4 張海娜;6-BA和氮素調控小麥、棉花葉片衰老的生理機制及衰老相關基因鑒定[D];河北農業(yè)大學;2008年

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1 潘冬;水稻碳氮代謝相關酶基因表達及其內外調控機制研究[D];東北農業(yè)大學;2017年

2 曹蓓蓓;不同品種和栽培條件對小麥葉片衰老與碳氮平衡的影響[D];西北農林科技大學;2017年

3 陸雯蕓;水稻OsVPE3轉基因株系表型及其鹽脅迫誘導的程序性細胞死亡研究[D];浙江大學;2016年

4 朱方旭;水稻碳氮代謝關鍵酶基因表達及產量和品質性狀對氮素營養(yǎng)的響應[D];東北農業(yè)大學;2016年

5 熊炳霖;干旱脅迫下氮素對玉米葉片衰老和葉片碳氮平衡的影響[D];中國科學院研究生院(教育部水土保持與生態(tài)環(huán)境研究中心);2016年

6 朱立楠;水稻超親變異系胚乳GBSS1和ISAs基因表達特性及對氮素響應分析[D];東北農業(yè)大學;2015年

7 張志;水稻葉片衰老基因型篩選及其氮素穗肥施用調控作用機制[D];河南農業(yè)大學;2012年

8 汪nr;水稻葉片衰老過程生理變化及蛋白質降解與蛋白酶活性變化研究[D];揚州大學;2010年

9 焦桂愛;香稻品種蒸煮品質評價及RVA譜多樣性分析[D];浙江大學;2009年

本文編號：2638977