施氮对大穗型两系杂交水稻弱势粒碳氮代谢的影响.docx

施氮对大穗型两系杂交水稻弱势粒碳氮代谢的影响摘要：以2个大穗型两系杂交水稻品种培杂67和培杂88为材料研究3种不同施氮水平（LN.90kg/hm2MN.180kg/hm2HN.270kg/hm2）对大穗型两系杂交水稻弱势粒碳氮代谢的影响。结果表明与正常施氮相比过量施氮提高了子粒谷氨酰胺合成酶活性促进了可溶性蛋白质的生成但降低了弱势粒中蔗糖的含量和蔗糖合成酶的活性减少了淀粉积累量最终降低了弱势粒粒重；施氮量过少则降低了弱势粒蔗糖含量、蔗糖合成酶和谷氨酰胺合成酶的活性从而导致弱势粒中的淀粉和可溶性蛋白质的积累量减少弱势粒的充实度降低；施氮量对强势粒充实度影响不大。关键词：氮素水平；大穗型两系杂交水稻；弱势粒；碳氮代谢中图分类号：S511.062文献标识码：A文章编号：0439-8114（2013）08-1755-05水稻是世界上重要的粮食作物之一提供给世界人口近60%的粮食需要而子粒灌浆是水稻生长的重要生理过程直接影响到水稻的产量和品质因此水稻子粒灌浆问题的研究已成为当今农业领域的一个研究热点[1-4]。由于水稻在子粒发育过程中花序上颖花的分化和发育顺序不一所以强势粒与弱势粒在灌浆上存在差异[5]。强势粒发育早、充实度好、粒重高而弱势粒发育迟、充实度差、粒重低。特别是对于大穗型的品种由于穗型过大弱势粒不但受上部强势粒的高度抑制还受到大量中部子粒的抑制所以充实度差和粒重低的问题更加突出[23]它不仅限制了水稻产量潜力的发挥、严重影响稻米品质还影响了水分和养分的高效利用。因此深入系统地研究弱势粒充实问题对于实现水稻高产、稳产和高效具有十分重要的理论和实践意义[6]。一般而言子粒粒重的高低主要受品种遗传因素的制约但环境条件及栽培技术措施对其也有很大的影响。施氮是水稻栽培的重要技术措施合理有效地施肥对水稻生长发育及子粒灌浆具有重要的作用[7-9]。已有研究表明适量施氮可以提高子粒形成期叶片的叶绿素含量和光合作用延缓叶片的衰老增加子粒灌浆物质的供应增加粒重最终达到提高水稻单产的目的[1011]。侧重前期施氮有利于提高淀粉合成酶活性[12]而侧重后期施氮则不仅有利于水稻维持灌浆速率和较长的灌浆时间[13]而且可以提高ADPG焦磷酸化酶和淀粉分支酶活性[12]。尽管前人围绕子粒进行了大量研究但有关氮素对水稻弱势粒碳氮代谢影响的报道较少。为此选取2个大穗型两系杂交水稻品种探索施氮水平与弱势粒碳氮代谢之间的关系从而为氮肥的合理施用、提高水稻产量和氮肥利用率提供理论依据。1材料与方法1.1试验材料试验在华南农业大学试验基地进行供试的两个大穗型两系杂交稻品种为：培杂67（250粒/穗）和培杂88（220粒/穗）。氮肥采用尿素（含氮量46%）。试验地前茬作物为水稻土壤0～20cm耕层pH7.70全氮1.18g/kg碱解氮175.40mg/kg速效磷105.27mg/kg速效钾189.45mg/kg。1.2试验方法试验采用随机区组设计两个品种、3个施氮水平共6个处理每个处理3次重复共计18个小区。小区面积20m2各小区均筑埂并用塑料薄膜深埋护埂严防肥水漏窜。种植规格为株距23cm行距16cm每穴1苗。3个施氮量处理为：低氮（LN）90kg/hm2；中氮（MN）180kg/hm2；高氮（HN）270kg/hm2施用肥料为尿素（含氮量为46%）其中基肥、分蘖肥、保花肥按1∶6∶3的比例施用。肥料施用方式为：基肥在移栽前3d施入分蘖肥在移栽后5d施入保花肥在幼穗分化2期和5期按照3∶2的比例施入。各处理配施等量的磷、钾肥即每公顷施过磷酸钙750kg、氯化钾675kg分别折合P2O590kg/hm2、K2O405kg/hm2其中磷肥全部作基肥钾肥在分蘖期和幼穗分化期施入其他管理同当地大田管理一致。1.3样本标记及取样于开花期标记长相一致、同一日开花的弱势粒小花[14]。以群体盛花期后3d记为取样日期在花后0～24d内每6d取样一次。用于测定可溶性蛋白质含量、谷氨酰胺合成酶（GS）活性、蔗糖合成酶（SS）活性、蔗糖和淀粉含量。1.4测定项目与方法1.4.1子粒充实度测定成熟期每小区选取10株稻穗分别收集每穗的强、弱势粒[14]参照朱庆森等[15]的方法测定谷粒充实度。谷粒充实度=（受精子粒的平均子粒质量/密度大于1的饱满子粒的平均子粒质量）×100%计算强、弱势粒充实度。1.4.2蔗糖、淀粉和可溶性蛋白质含量的测定蔗糖含量采用间苯二酚法测定[1617]。淀粉含量采用蒽酮硫酸法测定[1617]。可溶性蛋白