不同施氮水平下灌浆期高温对水稻贮藏蛋白积累及其合成代谢影响

文献类型： 中文期刊

第一作者： 韩展誉

作者： 韩展誉;吴春艳;许艳秋;黄福灯;熊义勤;管弦悦;周庐建;潘刚;程方民

作者机构：

关键词： 水稻;贮藏蛋白;氮肥;灌浆高温;稻米品质;氮代谢

期刊名称： 中国农业科学

ISSN： 0578-1752

年卷期： 2021 年 007 期

页码： 1439-1454

收录情况： 北大核心 ; CSCD

摘要： 【目的】揭示不同施氮水平下灌浆结实期高温对稻米贮藏蛋白积累及其组分的影响,明确不同温氮处理组合下稻米贮藏蛋白合成积累过程与籽粒氮代谢关键酶及相关基因表达间关系。【方法】以2个主栽常规晚粳品种（秀水134和秀水09）为材料,利用盆栽土培试验,在水稻穗分化期设低氮（每盆0.5 g尿素）和高氮（每盆2.0 g尿素）2个氮水平,继而通过在水稻灌浆结实期的人工气候箱控温试验,设置高温（日均温度30℃,日最高温和最低温分别为34℃和26℃）和常温（日均温度23℃,日最高温和最低温分别为26℃和20℃）,构成低氮-常温（LN-NT）、低氮-高温（LN-HT）、高氮-常温（HN-NT）、高氮-高温（HN-HT）4个处理组合,并结合水稻籽粒灌浆不同时期取样,探讨氮素穗肥对水稻高温灌浆过程贮藏蛋白积累和主要蛋白组分含量影响及其与籽粒氮代谢关键酶及相关基因表达间关系。【结果】氮素穗肥和灌浆期高温均会导致稻米粗蛋白相对含量上升,但在高温处理下单位籽粒中粗蛋白的绝对量却呈降低趋势,以13 kD醇溶蛋白亚基组分在高温处理下的下降幅度最大,从而引起籽粒谷蛋白/醇溶蛋白质比值的上升,其原因主要是由于编码水稻13 kD醇溶蛋白合成基因（Pro13, Pro14和Pro17）在高温处理下的下调表达所致。与之相比,增施氮素穗肥（HN-NT和HN-HT）在引起稻米粗蛋白相对含量提升的同时,单位籽粒中的粗蛋白总量、谷蛋白和醇溶蛋白含量均显著增加,但对贮藏蛋白谷/醇比的影响不明显,且谷蛋白组分中的37 kD酸性亚基和22 kD碱性亚基在不同氮处理水平下的相对比例也基本保持稳定;氮素穗肥可增强灌浆籽粒中的谷氨酰胺合酶（GS）、谷草转氨酶（GOT）和谷丙转氨酶（GPT）活性,但HN-HT处理下的籽粒GS、GOT和GPT活性显著低于HN-NT处理,高温胁迫对水稻灌浆中后期籽粒器官中的氮转运代谢具有抑制作用。此外,在不同氮素水平下,灌浆期高温均可引起稻米整精米率的明显下降和垩白度的显著上升,但HN-HT处理的千粒重、结实率、产量水平、整精米率却高于LN-HT处理,且前者的稻米垩白度显著低于后者,氮素穗肥不足加剧了高温胁迫对千粒重、结实率、整精米率和垩白度等产量和品质性状的负面影响。【结论】氮素穗肥对水稻高温灌浆过程贮藏蛋白合成积累起重要调节作用,增施氮素穗肥虽然对水稻籽粒灌浆过程中的谷蛋白和醇溶蛋白质合成具有促进作用,并导致稻米贮藏蛋白相对量与绝对量增加,但对于高温灌浆下13kD醇溶蛋白亚基合成及其组分含量下降具有一定程度的缓解效应,有利于维持贮藏蛋白谷/醇比相对稳定。

分类号： S511

  • 相关文献

[1]水稻贮藏蛋白质各组分在高温条件下的积累动态研究. 李阳生,邓用川,袁潜华,韦双双,翟金玲,罗越华. 2014

[2]水稻栽培环境及氮肥用量对稻米品质的影响. 金京德,张三元,周舰,李鹏志,李龙万. 2004

[3]施氮量和灌溉方式的交互作用对东北粳稻稻米品质的影响. 周婵婵, 黄元财, 贾宝艳, 王岩, 李瑞峰, 王术, 冯跃, Fugen Dou. 2019

[4]氮肥施用对杂交稻天优华占及其父母本产量与品质的影响. 徐春梅,王丹英,陈丽萍,陈松,朱旭东,章秀福. 2013

[5]生育前期遮光对水稻后期功能叶生长及稻米品质的影响. 刘奇华,李天,张建军. 2006

[6]膜下滴灌玉米叶片氮素积累及氮代谢酶活性. 于寒,孙杨,王丹,郭占全,谷岩. 2018

[7]不同形态氮肥对花生氮代谢及氮积累的影响. 郑永美,王才斌,万更波,吴正锋,孙学武,冯昊,孙奎香. 2012

[8]水稻种子贮藏蛋白总含量分布和多态性分析. 蒋冬花,杨宝峰,叶砚,李杰,黄大年,魏兴华. 2007

[9]施氮量和栽插密度对超高产水稻中早22产量和品质的影响. 徐春梅,王丹英,邵国胜,章秀福. 2008

[10]氮密互作对优质食味水稻盐粳939产量和品质的影响. 钟顺成,毛艇,李鑫,赵一洲,刘研,张战,倪善君,于亚辉,王诗宇. 2024

[11]滨海稻区不同施氮量下粳稻产量与品质的关系. 马畅,吕小红,王宇,付立东,任海,隋鑫,杜萌,李旭. 2021

[12]施氮用量和栽插密度对杂交早稻W两优3418产量及米质的影响. 杨国才,游艾青,胡刚,刘凯,陈志军,李三和. 2009

[13]促芽肥对再生稻准两优608产量和主要品质性状的影响. 习敏,徐秀娟,吴文革,汪靖桂,陈再高,孙雪原,许有尊. 2018

[14]氮肥运筹对盐粳系列水稻品种(系)抗瘟性评价及稻瘟病对稻米品质的影响. 车喜庆,李振宇,邢亚楠,郭莉,张丽丽,桑海旭. 2023

[15]控释尿素与普通尿素配施对水稻氮代谢关键酶活性及产质量的影响. 杜君,孙克刚,雷利君,和爱玲,张运红,孙克振. 2016

[16]溶解氧对稻田土壤氮素转化及水稻氮代谢影响研究进展. 胡继杰,朱练峰,钟楚,张均华,曹小闯,禹盛苗,Allen Bohr James,金千瑜. 2017

[17]连续增氧对不同基因型水稻分蘖期生长和氮代谢酶活性的影响. 赵锋,张卫建,章秀福,王丹英,徐春梅. 2011

[18]增氧对水稻根系生长与氮代谢的影响. 徐春梅,王丹英,陈松,陈丽萍,章秀福. 2012

[19]连续增氧对不同基因型水稻分蘖期生长和氮代谢酶活性的影响. 赵锋,张卫建,章秀福,王丹英,徐春梅. 2012

[20]水稻氮代谢对根际氧气供应的响应研究. 胡志华,朱练峰,林育炯,胡继杰,张均华,金千瑜. 2015

作者其他论文 更多>>

微信小程序