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作物学报 ›› 2008, Vol. 34 ›› Issue (11): 1977-1984.doi: 10.3724/SP.J.1006.2008.01977

• 耕作栽培·生理生化 • 上一篇    下一篇

低植酸突变体水稻灌浆过程中籽粒淀粉合成与茎鞘物质转运特性

赵宁春;韦克苏;吴殿星;张其芳;程方民*   

  1. 浙江大学农业与生物技术学院，浙江杭州310029
  • 收稿日期:2008-04-08 修回日期:1900-01-01 出版日期:2008-11-13 网络出版日期:2008-09-06
  • 通讯作者: 程方民
  • 基金资助:

    国家自然科学基金项目(30671228,3041020)

Characteristics of Starch Synthesis in Grains and Translocation of Carbohydrate in Leaves and Sheaths at Filling Stage for Low Phytic Acid Mutant Rice

ZHAO Ning-Chun,WEI Ke-Su,WU Dian-Xing,ZHANG Qi-Fang,CHENG Fang-Min*   

  1. College of Agriculture and Biotechnology, Zhejiang University, Hangzhou 310029, Zhejiang, China
  • Received:2008-04-08 Revised:1900-01-01 Published:2008-11-13 Published online:2008-09-06
  • Contact: CHENG Fang-Min

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摘要：

以协青早(XQZ)及其低植酸突变系(os-lpa1)为材料，通过对灌浆过程籽粒中植酸含量、蔗糖和淀粉积累变化动态的比较分析，并结合叶、茎、鞘等器官中碳水化合物的转运和籽粒淀粉合成代谢有关关键酶生理活性的测定，对os-lpa1灌浆充实不良、千粒重明显降低的生理原因进行了分析。结果表明，灌浆期os-lpa1剑叶、茎、鞘等器官中的蔗糖和可溶性总糖含量均高于其对照亲本XQZ，但os-lpa1籽粒中的淀粉积累量却明显降低。胚乳中ADPG焦磷酸化酶(ADPG-Ppase) 和淀粉磷酸化酶(SPase)的活性降低，可能是os-lpa1灌浆充实不良、籽粒淀粉积累量明显下降的主要原因之一。此外，os-lpa1灌浆期间叶鞘中的蔗糖磷酸合酶(SPS)和果糖-1,6-二磷酸酶(FBPase)活性也显著低于其相应灌浆期的对照亲本XQZ，导致茎鞘等器官中淀粉积累量增多和“流”不畅，这可能也是其产量水平降低的一个重要因素。

关键词: 水稻, 植酸突变, 淀粉积累, 酶生理

Abstract:

For the purpose of recognizing the physiological effects of phytic acid (PA) on rice plumpness and grain weight, rice cultivar XQZ and its low PA mutant (os-lpa1) were applied to compare the difference in the changing patterns of PA, sucrose content and starch accumulation at filling stage, translocation of carbohydrates in different organs (flag leaf, culm, and sheath) and the activities of some key enzymes involved in grain starch synthesis metabolism. The results showed that os-lpa1 had higher contents of sucrose and total soluble sugar, and more starch accumulation in the flag leaf, culm and sheath, but lower starch synthesis in grains at filling stage compared to XQZ. The relatively lower activities of ADPG-Ppase and SPase in filling grains were probably responsible for poor plumpness and low starch accumulation in os-lpa1. Additionally, compared with XQZ, os-lpa1 exhibited lower activities of SPS and FBPase in sheath at filling stage, resulting in excessive accumulation of starch and blocked flows of assimilates, which could be one of the reasons for the descending yield of os-lpa1.

Key words: Rice (Oryza sativa L.), PA (phytic acid) mutant, Grain starch accumulation, Enzymes

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