Please wait a minute...
欢迎访问作物学报,今天是
图/表 详细信息
强再生力水稻品种碳氮营养与激素生理特征研究
黄素华, 林席跃, 雷正平, 丁在松, 赵明
作物学报    2021, 47 (11): 2278-2289.   DOI: 10.3724/SP.J.1006.2021.02070
摘要   (643 HTML21 PDF(pc) (964KB)(1007)  

明确强再生力品种腋芽萌发的生理基础与激素调控特点对于再生稻品种筛选和栽培技术调控具有重要意义。本研究利用在江西崇义县建立的再生稻品种筛选平台, 分析了2019年筛选的13个品种头季收获时不同部位的非结构性碳水化合物(non-structural carbohydrate, NSC)及全氮含量, 并对促进和抑制腋芽萌发的主要激素油菜素内酯和独脚金内酯的合成和信号转导关键基因的表达进行了研究。结果表明, 13个品种的再生力存在较大的差异, 变化范围为1.26~2.38; 不同品种之间, 不同节位之间的叶片、叶鞘和茎秆的可溶性糖、淀粉和非结构性碳水化合物含量均存在极显著的差异(P值均小于0.001); 而全氮含量除了上下节位茎秆的差异不显著外, 其余的也均存在极显著的差异; 与再生力的相关性分析表明仅有下部节位茎秆的可溶性糖、淀粉和NSC含量与再生力相关性达到显著或极显著水平(R2分别为0.4442*、0.9000**和0.8303**), 而其他均无显著相关性。强再生力品种谷优676中BR合成和信号途径中促进分蘖的基因CYP90ACYP852AD2BRIBSKCYCD3表达水平增高, 而抑制分蘖的基因CYP734A1BZRBKI表达水平较低。可见, 可以利用下部节位茎秆的淀粉含量作为强再生力品种的筛选指标, 同时以BR途径相关基因表达水平作为辅助指标。


器官
Organ
部位
Site
可溶性糖 SS 淀粉 Starch 非结构性碳水化合物 NSC
R2 F P R2 F P R2 F P
叶片Leaf 上部 Upper 0.0684 0.8077 0.3881 0.1077 1.3276 0.2737 0.1593 2.0851 0.1766
下部 Lower 0.0150 0.1678 0.6900 0.1692 2.2408 0.1625 0.1029 1.2623 0.2851
叶鞘Sheath 上部 Upper 0.0002 0.0026 0.9603 0.1917 2.6093 0.1345 0.0706 0.8362 0.3801
下部 Lower 0.2005 2.7586 0.1249 0.0784 0.9356 0.3542 0.1709 2.2681 0.1602
茎秆Stem 上部 Upper 0.3241 5.2743 0.0423 0.2771 4.2160 0.0646 0.3317 5.4589 0.0394
下部 Lower 0.4442* 8.7913 0.0129 0.9000** 98.9956 0.0000 0.8303** 53.8256 0.0000
View table in article
表5 再生力与不同部位叶片、叶鞘和茎秆的SS、淀粉和NSC含量的相关性
正文中引用本图/表的段落
箱图内的实线和虚线分别表示中位值和平均值; 箱图的上下边表示所有数据的上、下四分位数, 底部和顶部条形表示第5和第95个百分位, 底部和顶部圆点分别表示异常值。
进一步将不同节位不同器官的NSC含量分别与品种的再生率进行相关性分析表明, 下部茎秆的NSC含量与再生率高度相关(表5)。特别是下部节位茎秆的淀粉含量和NSC含量与品种的再生率决定系数分别达到0.9000和0.8303, 统计显著性P值远小于0.001。试验表明水稻下部节位茎秆的储藏物质淀粉对于腋芽的萌发可能具有极为重要的作用。
选择3个再生率高的品种谷优676, 晶两优534及智两优5336和1个再生率较低但再生季产量高的品种甬优4949, 对其腋芽中BR合成、代谢及信号转导途径的关键基因表达进行了qRT-PCR分析。如图5所示, BR合成上游基因CYP90B在再生率高的3个品种中表达量相对低于甬优4949, 而在BR合成中、下游的CYP90AD2CYP85A2等基因的表达量则显著高于甬优4949; 参与BR羟基化代谢的CYP734A1基因则是再生力强的品种普遍低于甬优4949。可见强再生力品种具有较强的BR合成能力, 而且BR代谢的速率也慢, 这样可能维持细胞内较高的BR含量。
本文的其它图/表