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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。



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图6 头季收获前水稻腋芽和叶片BRs信号转导途径关键基因的相对表达量
缩略词同表1。同一类型柱图上方不同小写字母表示在0.05水平下差异显著。
正文中引用本图/表的段落
对于BR信号转导过程中的关键基因表达分析发现(图6), 3个高再生率品种腋芽中BR受体BRI基因的表达量均显著高于甬优4949; 同样, 信号通路中的BSK表达也具有相同的特征。而抑制BR与受体BRI结合的BKI基因的表达情况则正好相反, 反馈抑制BR合成途径基因BZR基因在甬优4949中表达量也显著高于其他3个高再生率品种。BR信号通路末端调控细胞分裂的转录因子CYCD3的表达量在3个高再生率品种中也显著高于甬优4949。
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