水稻葉色敏感基因型篩選及其對(duì)氮素響應(yīng)的生理機(jī)制.pdf

1、氮素是植株生長(zhǎng)所需的大量營(yíng)養(yǎng)元素,是影響葉色變化的最重要的營(yíng)養(yǎng)元素,葉色診斷是進(jìn)行合理施肥的重要調(diào)控手段之一。葉色深淺不同基因型水稻對(duì)氮素吸收利用的生理機(jī)制尚不明確?；诖?本試驗(yàn)于2007、2009年在河南農(nóng)業(yè)大學(xué)科教試驗(yàn)園區(qū)進(jìn)行,首先在大田栽培條件下,通過設(shè)置不施氮肥和正常施用氮肥兩個(gè)處理,初步篩選出對(duì)氮素反應(yīng)不同且葉色深淺不同的基因型水稻材料,然后采用營(yíng)養(yǎng)液培養(yǎng)的方式,在氮素濃度分別為20mg/l、40mg/l條件下,系統(tǒng)研究了苗

2、期葉色深淺的不同基因型水稻對(duì)氮素的響應(yīng)機(jī)制。初步結(jié)果如下:
　　 1.從供試的212個(gè)基因型水稻中按葉色深淺及對(duì)氮素的敏感程度篩選出:葉色較淺且對(duì)氮素不敏感基因型:陽(yáng)光香稻、兩優(yōu)培粳、信粳06j1、TN1、9103六個(gè),葉色較深且對(duì)氮素不敏感基因型:9910—2、淮稻6號(hào)、2394、方欣四號(hào)、9668、9002-1-1、黑稻七個(gè),對(duì)氮素敏感基因型:牟香粳、A8雜、白香粳三個(gè)。
　　 2.兩種氮素水平下氮素敏感性不同基因型

3、水稻SPAD值都呈上升的趨勢(shì),各葉位SPAD值大小表現(xiàn)為頂一葉>項(xiàng)二葉>頂三葉>頂四葉；不同基因型SPAD值對(duì)氮素敏感基因型>葉色較深基因型>葉色較淺基因型。兩種氮素處理水平,不同基因型水稻在四個(gè)取樣時(shí)期SPAD值均存在極顯著的基因型差異。
　　 3.兩種氮素處理不同基因型不同葉位葉片全氮含量均為頂一葉>頂二葉>頂三葉。缺氮素處理隨著生育期的延長(zhǎng)不同基因型表現(xiàn)為對(duì)氮素敏感品種>對(duì)氮素不敏感品種(葉色較深品種>葉色較淺品種)與葉色

4、大小表現(xiàn)一致；正常氮素處理不同基因型表現(xiàn)為葉色較深基因型>對(duì)氮素敏感基因型>葉色較淺基因型。缺氮素條件下各基因型根、莖內(nèi)全氮含量葉色較淺基因型>對(duì)氮素敏感基因型>葉色較深基因型；正常氮素條件下各基因型根莖內(nèi)全氮含量對(duì)氮素敏感基因型>對(duì)氮素不敏感基因型(葉色較淺基因型>葉色較深基因型)。兩種氮素處理水平,不同基因型在四個(gè)取樣時(shí)期不同葉位全氮含量均存在極顯著的基因型差異。缺氮素處理不同基因型根的GS酶活性隨著生育期的延長(zhǎng)呈下降趨勢(shì),葉片的G

5、S酶活性葉色較淺基因型>對(duì)氮素敏感基因型>葉色較深基因型。對(duì)氮素不敏感基因型具有相對(duì)較高的GS酶活性,對(duì)氮素敏感基因型酶活性相對(duì)較低,兩種氮素處理六個(gè)基因型在四個(gè)取樣時(shí)期GS活性均存在顯著或極顯著的基因型差異。
　　 4.兩種氮素處理各基因型可溶性糖含量:葉色較淺基因型>對(duì)氮素敏感基因型>葉色較深基因型,和全氮含量表現(xiàn)相反。兩種氮素處理不同基因型四個(gè)取樣時(shí)期可溶性糖含量均存在極顯著的基因型差異,同一基因型水稻缺氮處理較正常氮素處

6、理具有較高的可溶性糖含量。兩種氮素處理不同基因型莖根內(nèi)可溶性糖含量變現(xiàn)不同,葉色較淺基因型莖內(nèi)可溶性糖含量較高,對(duì)氮素敏感性基因型根內(nèi)可溶性糖含量較高。兩種氮素處理不同基因型SS酶活性表現(xiàn)為:葉色較淺基因型>對(duì)氮素敏感基因型>葉色較深基因型,葉的酶活性大于根,正常施氮處理對(duì)氮素敏感基因型頂二葉酶活性最高,對(duì)氮素不敏感基因型頂三葉酶活性最高,兩種氮素處理,不同基因型不同取樣時(shí)期SS活性均存在極顯著的基因型差異。SPS活性與SS活性一致。碳

7、氮比與可溶性糖含量表現(xiàn)一致,兩種氮素處理不同基因型四個(gè)取樣時(shí)期以及不同葉位糖氮比均存在極顯著的基因型差異。
　　 5.SPAD值和碳氮代謝指標(biāo)間的相關(guān)關(guān)系具體表現(xiàn)為:葉色值和全氮含量呈極顯著正相關(guān),谷氨酰胺合成酶活性與蔗糖合成酶活性、蔗糖磷酸合成酶活性極顯著負(fù)相關(guān)。全氮和三個(gè)酶活性極顯著負(fù)相關(guān)；可溶性糖和全氮極顯著負(fù)相關(guān),和三個(gè)酶活性極顯著正相關(guān),碳氮比和全氮顯著負(fù)相關(guān),和三個(gè)酶活性及可溶性糖顯著正相關(guān)。
　　 6.每穗

8、總粒數(shù)無氮處理下葉色較深基因型每穗總粒數(shù)最多,對(duì)氮素敏感基因型次之,葉色較淺基因型最少:正常施氮處理對(duì)氮素敏感基因型每穗總粒數(shù)較多；不同基因型每穗總粒數(shù)高氮素處理較正常氮素處理少。每株有效穗數(shù)無氮素處理和正常氮素處理以葉色較深基因型最多,葉色較淺基因型次之,對(duì)氮素敏感基因型最少。強(qiáng)勢(shì)粒、弱勢(shì)粒千粒重不施氮素處理最高,正常施氮次之,高氮素處理最低；同一氮素處理葉色較淺基因型具有較高的粒重,葉色較深基因型粒重最低。不同基因型相對(duì)充實(shí)度正常施

9、氮處理最大,不施氮素處理次之,高氮素處理最小。單株產(chǎn)量在不施氮和正常施氮水平下葉色較深基因型較高,高氮水平對(duì)氮素敏感基因型單株產(chǎn)量較高。
　　 7.不同基因型不同氮素處理葉、莖、根、地上部氮素分配率均存在極顯著差異,隨著氮素濃度的增加差異減小。同一基因型葉片氮素分配率占整個(gè)植株的百分比較高,莖的氮素分配率次之,根的氮素分配率最低。不同基因型水稻不同部位的氮素分配百分比不同,葉色較深基因型具有較高的地上部氮素分配率,對(duì)氮素敏感品種