本文選題：粳稻　切入點：氮素　出處：《植物營養(yǎng)與肥料學(xué)報》2017年02期

【摘要】：【目的】氮素營養(yǎng)影響著水稻灌漿過程中核酮糖-1,5-二磷酸羧化酶/加氧酶(Rubisco)和谷氨酰胺合成酶(GS)基因轉(zhuǎn)錄表達(dá)量,研究其變化動態(tài)及其與不同形態(tài)氮含量的關(guān)系,旨在為闡明氮素營養(yǎng)對光合效率和籽粒蛋白質(zhì)積累的影響分子調(diào)控機(jī)理提供理論依據(jù)�！痉椒ā窟x用寒地粳稻穗數(shù)型高產(chǎn)品種和穗重型超級稻品種進(jìn)行盆栽試驗。施肥比例為N∶P_2O_5∶K_2O=1∶0.5∶1,氮肥50%作為基肥,其余作分蘗肥和穗肥追施,分蘗肥和穗肥比例為10%∶40%、20%∶30%、30%∶20%、40%∶10%。分析了水稻灌漿過程中Rubisco和GS基因轉(zhuǎn)錄表達(dá)量及不同形態(tài)氮的積累動態(tài)。【結(jié)果】增加穗肥氮素施用量可顯著提高水稻灌漿過程中葉片和籽粒的全氮、銨態(tài)氮、硝態(tài)氮含量;增加穗肥比例不同程度的上調(diào)了Rubisco大亞基和小亞基基因的m RNA表達(dá)量,其中Os RBCSL、Os RBCS2和Os RBCS4表達(dá)上調(diào)顯著,Os RBCS3和Os RBCS5表達(dá)上調(diào)較小;穗肥比例增加延長了Rubisco各亞基基因高表達(dá)持續(xù)時間,增加了水稻灌漿中期和后期葉片中Os GS1;1和Os GS2基因的轉(zhuǎn)錄表達(dá)量以及籽粒Os GS1;1基因的轉(zhuǎn)錄表達(dá)量和整個灌漿過程中Os GS1;3基因的轉(zhuǎn)錄表達(dá)量。Rubisco五個亞基基因的轉(zhuǎn)錄表達(dá)量與葉片NO3 -N和全氮含量間以及葉片和籽粒中GS基因的轉(zhuǎn)錄表達(dá)量與NH4+-N和全氮含量間均呈顯著或極顯著的正相關(guān)�！窘Y(jié)論】在灌漿過程中Os RBCL基因和GS基因的轉(zhuǎn)錄表達(dá)量變化動態(tài)不因品種或氮素營養(yǎng)不同而發(fā)生質(zhì)的變化,不同基因?qū)Φ貭I養(yǎng)的響應(yīng)程度并不相同,增加葉片NO3 -N和全氮含量,可以顯著提高Rubisco基因的轉(zhuǎn)錄表達(dá)量,增加灌漿成熟期葉片和籽粒的NH4+-N和全氮含量,可以顯著提高葉片和籽粒的GS基因轉(zhuǎn)錄表達(dá)量。
[Abstract]:[objective] nitrogen nutrition affected the transcription and expression of ribonose 5-diphosphate carboxylase / oxygenase (Rubiscoc) and glutamine synthase (Glutamine synthase) during grain filling in rice, and studied their dynamic changes and their relationship with nitrogen contents in different forms. The purpose of this study was to provide a theoretical basis for elucidating the molecular regulation mechanism of nitrogen nutrition on photosynthetic efficiency and grain protein accumulation. [methods] pot experiments were carried out in cold area japonica rice varieties with high yield per ear and heavy panicle super rice varieties. The fertilization ratio is N: P2O5: K2O-1: 1: 0.5: 1, and the nitrogen fertilizer is 50% as the base fertilizer. The rest were topdressing tillering and panicle, The ratio of tiller fertilizer to grain fertilizer was 10: 40, 20: 30 and 30: 20. The transcriptional expression of Rubisco and GS genes and the accumulation of nitrogen in different forms during grain filling in rice were analyzed. [results] the total nitrogen in leaves and kernels during grain filling was significantly increased by increasing the amount of nitrogen applied in panicle fertilizer. The content of ammonium nitrogen and nitrate nitrogen, and increasing the ratio of spike fertilizer upregulated the expression of m RNA of Rubisco large subunit and small subunit gene to different extent, and the expression of Os RBCS3 and Os RBCS5 was significantly up-regulated by Os RBCSL RBCS2 and Os RBCS4. The increase of panicle fertilizer ratio prolonged the duration of high expression of Rubisco subunit genes. The transcriptional expression of Os GS1t1 and Os GS2 genes was increased in the middle and late filling stage of rice, and the transcriptional expression of Os GS1t1 gene in grain and the transcription expression of Os GS1P3 gene during grain filling were also increased. The transcription of five subunits of Rubisco gene was also increased. There was a significant or extremely significant positive correlation between the expression of GS gene and the content of NH4 -N and total nitrogen in leaves and grains. [conclusion] during grain filling, Os RBCL gene and GS gene were positively correlated with GS gene expression. [conclusion] there is a significant or extremely significant positive correlation between the expression of GS gene and the content of NH4 N and total nitrogen in leaves and grains. The dynamic changes of transcription and expression levels do not change qualitatively according to the variety or nitrogen nutrition. The response of different genes to nitrogen nutrition was different. Increasing the content of NO3 and total nitrogen in leaves could significantly increase the transcription and expression of Rubisco gene, and increase the content of NH4 -N and total nitrogen in leaves and kernels during grain filling and ripening. The transcriptional expression of GS gene in leaves and grains was significantly increased.
【作者單位】： 東北農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院;
【基金】：科技部“十三五”科技支撐計劃項目(2015BAD23B05-11) 東北農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)科團(tuán)隊建設(shè)項目 黑龍江省糧食產(chǎn)能提升協(xié)同創(chuàng)新中心資助
【分類號】：S511

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本文編號：1682549