【摘要】：水稻葉片是進(jìn)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(jié)構(gòu)等直接影響光合效率和產(chǎn)物總量,進(jìn)而影響作物籽粒產(chǎn)量和品質(zhì)。合理施肥不僅可以延長葉片壽命,增加光合產(chǎn)物,提高水稻產(chǎn)量和品質(zhì),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(diào)控水稻群體結(jié)構(gòu)及產(chǎn)量和品質(zhì)的重要栽培技術(shù)措施。所以,了解水稻花后葉片衰老相關(guān)基因表達(dá)及其它生理生化性狀對不同蘗穗氮肥的遺傳響應(yīng),對闡明水稻花后葉片衰老的分子調(diào)控機(jī)制及提高產(chǎn)量和品質(zhì)均具有重要的理論和實(shí)踐指導(dǎo)意義。本研究選用寒地穗重型超級稻品種松粳9號和穗數(shù)型高產(chǎn)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(guān)化合物、酶活性和基因轉(zhuǎn)錄表達(dá)量以及產(chǎn)量和品質(zhì)性狀對不同蘗穗氮肥的響應(yīng),并對其進(jìn)行相關(guān)分析。研究結(jié)果如下:穗重型品種松粳9號總粒數(shù)、千粒重、結(jié)實(shí)率對穗氮肥反應(yīng)較強(qiáng)烈,表現(xiàn)為這3個(gè)性狀均增加或提高,進(jìn)而提高單株粒重;與之相反,穗數(shù)型品種龍稻11號對分蘗氮肥反應(yīng)比穗氮肥更為強(qiáng)烈,使有效穗數(shù)顯著增加,進(jìn)而提高單株粒重。兩個(gè)類型品種稻米品質(zhì)性狀對穗蘗氮肥比例響應(yīng)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(fù)值、蛋白質(zhì)及直鏈淀粉隨之越上升,穗肥增加不利于改善稻米品質(zhì)。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(yīng)為隨著穗肥施氮量增加,顯著延緩?fù)寥赖亟档退俣?使土壤長時(shí)間維持較高供氮能力。在灌漿成熟期,葉片內(nèi)含物對穗蘗氮肥比例響應(yīng)為,葉片全氮、葉綠素含量隨穗肥施氮量增加而增加,在各時(shí)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(shí)期均表現(xiàn)為T4T3T2T1。兩個(gè)品種可溶性糖含量對蘗穗氮肥響應(yīng)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(shù)型品種龍稻11號在整個(gè)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(huì)顯著上調(diào)光合作用限速酶基因Rubisco家族各同工型基因的轉(zhuǎn)錄表達(dá)量,并顯著延長高表達(dá)量時(shí)間;兩個(gè)品種OsRBCL基因和OsRBCS4基因轉(zhuǎn)錄表達(dá)量呈先上升后下降,呈單峰曲線變化趨勢;兩個(gè)品種OsRBCL基因和OsRBCS4基因轉(zhuǎn)錄表達(dá)量峰值均出現(xiàn)在抽穗后15d,OsRBCS2和OsRBCS3基因轉(zhuǎn)錄表達(dá)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(yīng)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(gè)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(gè)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(dá)量對穗蘗氮肥比例響應(yīng)為穗肥施氮量越高,OsVPE2和OsVPE3基因表達(dá)量越下調(diào),兩個(gè)類型品種基因轉(zhuǎn)錄表達(dá)量呈先上升后下降的單峰曲線變化趨勢,其中穗數(shù)型品種龍稻11號出現(xiàn)峰值的時(shí)間較穗重型品種松粳9號早5d左右。
【圖文】：

迅速將其轉(zhuǎn)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(zhuǎn)入低溫離心機(jī)中離心，12000r，5min。小心吸取其上清液，轉(zhuǎn)入新鮮預(yù)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(jī)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(jī)層，吸取上清液 400μL 轉(zhuǎn)移入新無菌 1.5ml 離心管中。加入預(yù)先預(yù)冷異丙醇 500μL，上下反復(fù)倒置，之后置于低溫離心機(jī)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(jī)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(yàn)。2.7.2 RNA 提取結(jié)果盆栽供試品種穗重型品種松粳 9 號和穗數(shù)型品種龍稻 11 號用 Trizol 法提取灌漿過程中不同時(shí)期水稻劍葉總 RNA，并進(jìn)行瓊脂糖凝膠電泳實(shí)驗(yàn)，結(jié)果見下圖。

（5）干燥 RNA：倒上清后，置于低速離心機(jī)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(yàn)。2.7.2 RNA 提取結(jié)果盆栽供試品種穗重型品種松粳 9 號和穗數(shù)型品種龍稻 11 號用 Trizol 法提取灌漿過程中不同時(shí)期水稻劍葉總 RNA，并進(jìn)行瓊脂糖凝膠電泳實(shí)驗(yàn)，結(jié)果見下圖。圖 2-1 松粳 9 號葉片 RNA 提取結(jié)果Fig. 2-1 The RNA of leaf in Songjing 9
【學(xué)位授予單位】：東北農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：S511

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2638977