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灌浆初期高温影响水稻籽粒碳氮代谢的机理
作者姓名:王军可  王亚梁  陈惠哲  向镜  张义凯  朱德峰  张玉屏
作者单位:中国水稻研究所/水稻生物学国家重点实验室
基金项目:国家重点研发计划项目(2017YFD0300409);;现代农业产业技术体系建设专项(CARS-01-22);
摘    要:以优质粳稻浙禾香2号为材料,在灌浆初期设置适温31℃/24℃(NT)和高温35℃/28℃(HT)2个温度梯度处理,持续5d、10d和15d后以及成熟收获时分别取样观测分析水稻籽粒淀粉、蛋白质和三磷酸腺苷(ATP)形成关键酶活性及其相关基因表达,以明确灌浆初期高温对水稻籽粒碳氮代谢和能量代谢过程影响的机理。结果表明:(1)与NT相比,HT处理显著降低籽粒重和淀粉相对含量,而蛋白质相对含量呈现上升的趋势。(2)HT处理条件下蔗糖转运基因Os SUT1和Os SUT2相对表达量显著降低,而蔗糖分解酶活性随着处理时间的延长呈先升后降的趋势,导致高温条件下蔗糖供应受到抑制。(3)与NT相比,HT条件下糖酵解关键酶己糖激酶和丙酮酸激酶活性显著下降;而三羧酸循环途径关键酶活性的变化在高温下则表现出明显的差异,柠檬酸合酶、α-酮戊二酸脱氢酶及琥珀酸脱氢酶活性显著下降,异柠檬酸脱氢酶和苹果酸脱氢酶活性显著升高;HT条件下,ATP(三磷酸腺苷)和ADP(二磷酸腺苷)总量与NT无显著差异。(4)与NT相比,HT处理显著降低ADPG焦磷酸化酶活性,同时降低颗粒结合淀粉合成酶和可溶性淀粉合成酶活性,导致直链淀粉...

关 键 词:水稻  灌浆期高温  碳氮代谢  能量代谢  蔗糖转运  蔗糖利用  淀粉合成  淀粉水解
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