水稻生育后期劍葉功能穩(wěn)定性相關(guān)生理機(jī)制研究.pdf

1、水稻開(kāi)花受精后進(jìn)入籽粒形成與成熟的生育后期，最后的幾個(gè)功能葉片維持此階段穗部的物質(zhì)供應(yīng)，決定水稻籽粒充實(shí)與品質(zhì)的形成，其中劍葉是生育后期作用最大的功能葉。灌漿過(guò)程中，功能葉的早衰會(huì)損壞光合機(jī)構(gòu)，降低葉片的光合速率和有機(jī)物向籽粒轉(zhuǎn)運(yùn)效率，縮短光合功能的持續(xù)期和籽粒灌漿時(shí)間，降低干物質(zhì)積累量進(jìn)而顯著影響到稻米的產(chǎn)量和品質(zhì)。在相同的環(huán)境與栽培條件下，不同的水稻品種在生育后期功能葉片發(fā)生功能衰退的時(shí)期與程度存在較大差異。為了解析水稻功能葉片功能

2、穩(wěn)定性相關(guān)的生理機(jī)制，本研究選用三種在生育后期葉片功能穩(wěn)定性差異明顯的秈稻品種（9311、N22、特秈占-25），進(jìn)行了葉片衰老相關(guān)的表型、生理生化及基因表達(dá)比較分析，并用葉綠體發(fā)育缺陷型突變體材料進(jìn)行驗(yàn)證，試圖獲得評(píng)價(jià)水稻品種生育后期葉片功能穩(wěn)定性的內(nèi)在生理遺傳指標(biāo)，為水稻生理育種提供參考依據(jù)。經(jīng)5年重復(fù)試驗(yàn)獲得主要結(jié)果:
　　1.三個(gè)品種開(kāi)花后劍葉SPAD、總?cè)~綠素含量、胡蘿卜素含量、凈光合速率、SOD酶活、Vc含量等參數(shù)，均

3、呈現(xiàn)持續(xù)降低趨勢(shì);類胡蘿卜素與葉綠素含量之比(CAR/CHL)、每穗干重(DWP)、ABA和超氧陰離子含量表現(xiàn)出一直增加的趨勢(shì);而丙二醛含量、SODCC1、SODCC2、，ODCP、CATA、CATB、CATC、SAPK8、SAPK9和SAPK10基因表達(dá)量表現(xiàn)出在灌漿中間時(shí)期出現(xiàn)較低的值或最低的值的情況。三個(gè)品種中，葉片SPAD值、ABA信號(hào)調(diào)節(jié)因子SAPK8與SAPK10的基因表達(dá)量是評(píng)價(jià)凈光合速率、穗干重的重要指標(biāo)。
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4、.不同品種生育后期各生理指標(biāo)的動(dòng)態(tài)變化存在較大差異，9311維持劍葉功能穩(wěn)定性、抵抗衰老的能力最強(qiáng)，N22最差，特秈占-25的表現(xiàn)居中，結(jié)果與葉片表型一致。
　　3.利用轉(zhuǎn)錄組測(cè)序技術(shù)分析得到254條Pathway信息，包含有大量的差異表達(dá)基因，如在半乳糖代謝途徑中，編碼EC:5.1.3.2(UDP-glucose4-epimerase)的基因的表達(dá)量下調(diào)，而EC:5.1.3.2也具有參與糖脂的生物合成以及光合膜的生物發(fā)生過(guò)程的作