灌漿初期高溫影響水稻籽粒碳氮代謝的機(jī)理
發(fā)布時(shí)間:2021-06-24 22:31
以優(yōu)質(zhì)粳稻浙禾香2號(hào)為材料,在灌漿初期設(shè)置適溫31℃/24℃(NT)和高溫35℃/28℃(HT)2個(gè)溫度梯度處理,持續(xù)5d、10d和15d后以及成熟收獲時(shí)分別取樣觀測分析水稻籽粒淀粉、蛋白質(zhì)和三磷酸腺苷(ATP)形成關(guān)鍵酶活性及其相關(guān)基因表達(dá),以明確灌漿初期高溫對(duì)水稻籽粒碳氮代謝和能量代謝過程影響的機(jī)理。結(jié)果表明:(1)與NT相比,HT處理顯著降低籽粒重和淀粉相對(duì)含量,而蛋白質(zhì)相對(duì)含量呈現(xiàn)上升的趨勢。(2)HT處理?xiàng)l件下蔗糖轉(zhuǎn)運(yùn)基因Os SUT1和Os SUT2相對(duì)表達(dá)量顯著降低,而蔗糖分解酶活性隨著處理時(shí)間的延長呈先升后降的趨勢,導(dǎo)致高溫條件下蔗糖供應(yīng)受到抑制。(3)與NT相比,HT條件下糖酵解關(guān)鍵酶己糖激酶和丙酮酸激酶活性顯著下降;而三羧酸循環(huán)途徑關(guān)鍵酶活性的變化在高溫下則表現(xiàn)出明顯的差異,檸檬酸合酶、α-酮戊二酸脫氫酶及琥珀酸脫氫酶活性顯著下降,異檸檬酸脫氫酶和蘋果酸脫氫酶活性顯著升高;HT條件下,ATP(三磷酸腺苷)和ADP(二磷酸腺苷)總量與NT無顯著差異。(4)與NT相比,HT處理顯著降低ADPG焦磷酸化酶活性,同時(shí)降低顆粒結(jié)合淀粉合成酶和可溶性淀粉合成酶活性,導(dǎo)致直鏈淀粉...
【文章來源】:中國農(nóng)業(yè)氣象. 2020,41(12)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】:11 頁
【部分圖文】:
灌漿初期高溫(HT)與適溫(NT)處理持續(xù)5d、10d和15d后采樣以及成熟時(shí)采樣觀測的籽粒重及其淀粉/蛋白質(zhì)含量的比較
由圖4可見,隨著高溫處理時(shí)間的延長,AGPase活性降低,而ADPG含量卻呈現(xiàn)上升的趨勢,同時(shí)GBSS和SSS活性顯著下降,說明直鏈淀粉合成受阻。同時(shí)隨著處理時(shí)間的延長,SBE活性先升高后降低,DBE活性呈現(xiàn)先下降后上升的趨勢。說明灌漿前期15d高溫對(duì)淀粉合成的影響主要通過降低AGPase、GBSS、SSS和SBE的活性以及前10d的DBE的活性來降低淀粉的合成,高溫處理下ADPG含量上升的原因是其進(jìn)一步合成淀粉的途徑受阻。圖3 高溫(HT)與適溫(NT)處理籽?扇苄运嵝赞D(zhuǎn)化酶活性(a)、蔗糖合成酶活性(b)、果糖含量(c)以及葡萄糖含量(d)的比較
圖2 高溫(HT)與適溫(NT)處理籽粒蔗糖轉(zhuǎn)運(yùn)基因表達(dá)量(a、b)和蔗糖含量(c)的比較圖4 高溫(HT)與適溫(NT)處理籽粒AGPase(a)、GBSS(b)、SSS(c)、SBE(d)、DBE活性(e)及ADP-葡萄糖含量(f)的比較
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]花后增溫對(duì)雙季晚粳稻產(chǎn)量和稻米品質(zhì)的影響[J]. 楊陶陶,解嘉鑫,黃山,譚雪明,潘曉華,曾勇軍,石慶華,張俊,曾研華. 中國農(nóng)業(yè)科學(xué). 2020(07)
[2]Decrement of Sugar Consumption in Rice Young Panicle Under High Temperature Aggravates Spikelet Number Reduction[J]. WANG Yaliang,ZHANG Yikai,SHI Qinghua,CHEN Huizhe,XIANG Jing,HU Guohui,CHEN Yanhua,WANG Xiaodan,WANG Junke,YI Zihao,ZHU Defeng,ZHANG Yuping. Rice Science. 2020(01)
[3]外源油菜素內(nèi)酯緩解水稻穗分化期高溫傷害的機(jī)理研究[J]. 陳燕華,王亞梁,朱德峰,石慶華,陳惠哲,向鏡,張義凱,張玉屏. 中國水稻科學(xué). 2019(05)
[4]水稻種子淀粉合成及其調(diào)控研究進(jìn)展[J]. 彭波,龐瑞華,孫艷芳,李慧龍,宋曉華,周棋贏,宋世枝,李梁浩,江毅丹,袁紅雨. 江西農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào). 2016(06)
[5]茉莉酸甲酯對(duì)武運(yùn)粳24和寧粳3號(hào)灌漿早期高溫脅迫生理特性的影響[J]. 劉霞,唐設(shè),竇志,李剛?cè)A,劉正輝,王紹華,丁承強(qiáng),丁艷鋒. 中國水稻科學(xué). 2016(03)
[6]不同植物組織RNA提取方法的比較分析[J]. 王杰,王全,田娜,王瑜,王愛香,張克中,崔金騰. 北京農(nóng)學(xué)院學(xué)報(bào). 2015(01)
[7]高溫對(duì)抽穗開花期至灌漿結(jié)實(shí)期水稻源庫特性的影響[J]. 李健陵,張曉艷,杜堯東,王華,吳麗姬,胡飛. 中國農(nóng)業(yè)氣象. 2013(01)
[8]高溫對(duì)水稻灌漿期籽粒氮代謝關(guān)鍵酶活性及蛋白質(zhì)含量的影響[J]. 梁成剛,陳利平,汪燕,劉佳,許光利,李天. 中國水稻科學(xué). 2010(04)
[9]稻米淀粉品質(zhì)形成的關(guān)鍵酶及其分子生物學(xué)研究進(jìn)展[J]. 王忠華,俞挺捷. 植物學(xué)通報(bào). 2008(06)
[10]灌漿結(jié)實(shí)期溫度對(duì)早秈水稻籽粒淀粉合成代謝的影響[J]. 程方民,鐘連進(jìn),孫宗修. 中國農(nóng)業(yè)科學(xué). 2003(05)
碩士論文
[1]抽穗灌漿期高溫對(duì)水稻品質(zhì)和內(nèi)源激素的影響[D]. 段驊.揚(yáng)州大學(xué) 2010
本文編號(hào):3247936
【文章來源】:中國農(nóng)業(yè)氣象. 2020,41(12)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】:11 頁
【部分圖文】:
灌漿初期高溫(HT)與適溫(NT)處理持續(xù)5d、10d和15d后采樣以及成熟時(shí)采樣觀測的籽粒重及其淀粉/蛋白質(zhì)含量的比較
由圖4可見,隨著高溫處理時(shí)間的延長,AGPase活性降低,而ADPG含量卻呈現(xiàn)上升的趨勢,同時(shí)GBSS和SSS活性顯著下降,說明直鏈淀粉合成受阻。同時(shí)隨著處理時(shí)間的延長,SBE活性先升高后降低,DBE活性呈現(xiàn)先下降后上升的趨勢。說明灌漿前期15d高溫對(duì)淀粉合成的影響主要通過降低AGPase、GBSS、SSS和SBE的活性以及前10d的DBE的活性來降低淀粉的合成,高溫處理下ADPG含量上升的原因是其進(jìn)一步合成淀粉的途徑受阻。圖3 高溫(HT)與適溫(NT)處理籽?扇苄运嵝赞D(zhuǎn)化酶活性(a)、蔗糖合成酶活性(b)、果糖含量(c)以及葡萄糖含量(d)的比較
圖2 高溫(HT)與適溫(NT)處理籽粒蔗糖轉(zhuǎn)運(yùn)基因表達(dá)量(a、b)和蔗糖含量(c)的比較圖4 高溫(HT)與適溫(NT)處理籽粒AGPase(a)、GBSS(b)、SSS(c)、SBE(d)、DBE活性(e)及ADP-葡萄糖含量(f)的比較
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]花后增溫對(duì)雙季晚粳稻產(chǎn)量和稻米品質(zhì)的影響[J]. 楊陶陶,解嘉鑫,黃山,譚雪明,潘曉華,曾勇軍,石慶華,張俊,曾研華. 中國農(nóng)業(yè)科學(xué). 2020(07)
[2]Decrement of Sugar Consumption in Rice Young Panicle Under High Temperature Aggravates Spikelet Number Reduction[J]. WANG Yaliang,ZHANG Yikai,SHI Qinghua,CHEN Huizhe,XIANG Jing,HU Guohui,CHEN Yanhua,WANG Xiaodan,WANG Junke,YI Zihao,ZHU Defeng,ZHANG Yuping. Rice Science. 2020(01)
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[6]不同植物組織RNA提取方法的比較分析[J]. 王杰,王全,田娜,王瑜,王愛香,張克中,崔金騰. 北京農(nóng)學(xué)院學(xué)報(bào). 2015(01)
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[8]高溫對(duì)水稻灌漿期籽粒氮代謝關(guān)鍵酶活性及蛋白質(zhì)含量的影響[J]. 梁成剛,陳利平,汪燕,劉佳,許光利,李天. 中國水稻科學(xué). 2010(04)
[9]稻米淀粉品質(zhì)形成的關(guān)鍵酶及其分子生物學(xué)研究進(jìn)展[J]. 王忠華,俞挺捷. 植物學(xué)通報(bào). 2008(06)
[10]灌漿結(jié)實(shí)期溫度對(duì)早秈水稻籽粒淀粉合成代謝的影響[J]. 程方民,鐘連進(jìn),孫宗修. 中國農(nóng)業(yè)科學(xué). 2003(05)
碩士論文
[1]抽穗灌漿期高溫對(duì)水稻品質(zhì)和內(nèi)源激素的影響[D]. 段驊.揚(yáng)州大學(xué) 2010
本文編號(hào):3247936
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