氮素營(yíng)養(yǎng)對(duì)水稻分蘗基因表達(dá)特性及根系和抗倒性的影響.pdf

1、近幾十年，為了提高水稻的產(chǎn)量，人們?cè)絹碓蕉嗟卦黾臃柿系耐度?，特別是氮肥的投入。氮肥在水稻生產(chǎn)中的用量不斷增加，已造成很大的環(huán)境污染和資源浪費(fèi)?？梢哉f水稻依賴于施用氮素化肥所獲得的增產(chǎn)實(shí)際上是以消耗能源和污染環(huán)境為代價(jià)所取得的。結(jié)果既提高了水稻生產(chǎn)成本，也招致水土嚴(yán)重污染破壞生態(tài)平衡，阻礙水稻生產(chǎn)的可持續(xù)發(fā)展。不合理的氮肥施用方法更加劇了氮肥的投入量和資源的浪費(fèi)以及水土污染。為此，本試驗(yàn)選用寒地穗數(shù)型中晚熟高產(chǎn)品種松粳6號(hào)號(hào)和穗重型晚熟超

2、級(jí)稻品種松粳9號(hào)號(hào)，在統(tǒng)一施氮量不同施肥方式條件下，比較分析水稻產(chǎn)量構(gòu)成因素、分蘗基因表達(dá)特性，水稻根系形態(tài)和活力、莖稈抗倒性狀等變化動(dòng)態(tài)，旨在明確氮肥施用方法與上述諸多性狀變化間的關(guān)系，為確立寒地水稻高產(chǎn)高效減氮環(huán)保型栽培技術(shù)提供理論依據(jù)。研究結(jié)果表明:
　　水稻生育前期和后期施肥比例過高均不利于水稻的產(chǎn)量提升，當(dāng)前后期施肥比例為3∶2時(shí)，可達(dá)到比較適中的比例，既有利于前期的分蘗發(fā)生和生物量積累，在后期也可以保障比較好的灌漿程度

3、。對(duì)于穗重型品種來說，前期的分蘗肥更有利于其高產(chǎn)，而穗數(shù)型品種則是后期的肥料比較很重要。但對(duì)于產(chǎn)量構(gòu)成因素，不同類型水稻品種對(duì)不同N肥施用方法反應(yīng)不同，穗數(shù)型品種松粳6號(hào)的每株穗數(shù)受N肥影響大，而穗重型品種松粳9號(hào)的千粒重受N肥影響較大。
　　分蘗相關(guān)基因mRNA表達(dá)量在分蘗過程中基本呈單峰曲線變化趨勢(shì)，OsD3和OsD27基因不同施肥方法會(huì)使各處理達(dá)到峰值表達(dá)日期不同。抑制獨(dú)腳金內(nèi)酯合成的OsTB1基因的表達(dá)量在6月20至6月2

4、5日之間會(huì)突然地大幅提升，而此時(shí)也正好是有效分蘗轉(zhuǎn)為無效分蘗的時(shí)段。前期不同的施肥量會(huì)對(duì)部分分蘗基因的表達(dá)量產(chǎn)生影響，高施肥量會(huì)提高水稻中促進(jìn)分蘗的OsD3基因在各個(gè)時(shí)期的表達(dá)量，切會(huì)是OsD27基因表達(dá)量提前達(dá)到峰值。
　　根系的形態(tài)和活力表現(xiàn)為，適當(dāng)減少前期氮肥施用量，并增加后期的氮肥施用量會(huì)使水稻下層根系更為發(fā)達(dá)，擁有更好的根系分布狀態(tài)。不同施肥處理對(duì)總傷流液和平均單莖傷流液量的影響略有不同，水稻產(chǎn)量與總傷流液量有關(guān)，且總傷

5、流液與水稻的穗粒數(shù)和結(jié)實(shí)率呈顯著正相關(guān)關(guān)系。
　　水稻生育前期的施肥量對(duì)第一節(jié)間莖稈長(zhǎng)度有影響，而生育后期施肥會(huì)顯著影響水稻第二節(jié)間莖稈的抗折力和長(zhǎng)度。各施肥處理對(duì)水稻第一節(jié)間莖稈直徑產(chǎn)生顯著影響，但并未對(duì)第二節(jié)間直徑產(chǎn)生顯著影響。本試驗(yàn)設(shè)置的四種施肥方法對(duì)水稻第一、二節(jié)間莖稈抗折力均產(chǎn)生了顯著影響，水稻莖稈抗折力受后期N肥施用量影響，但同時(shí)也受前期N肥施用量影響，前期N肥施用量過大會(huì)大幅降低水稻莖稈抗折力。在水稻生育后期施用大量