灌浆期亏缺灌溉对水稻产量形成的影响

摘要：

【目的】探明抗旱性不同的单片段代换系（single segment substitution line，SSSL）水稻与其受体亲本在灌浆期亏缺灌溉条件下茎鞘非结构性碳水化合物的降解、运转及籽粒充实过程中相关酶活性的变化。【方法】以介入巴西陆稻IAPAR9抗性基因片段的单片段代换系W27-3-5-2-4-3-3-5-7和受体亲本华粳籼74为材料，利用水平分根系统在水稻花后7 d设置全根水层（两个分隔室内均保持浅水层，W/W）、半根水分亏缺（一个分隔室内保持浅水层，另一个分隔室内土壤水分控制在-30—-40 kPa，W/D）、全根水分亏缺（两个分隔室内土壤水分均控制在-30—-40 kPa，D/D）3种土壤水分处理，研究花后7 d不同土壤水分亏缺对抗旱性不同的单片段代换系及其受体亲本的产量和构成的影响。【结果】与W/W相比，D/D处理下茎鞘和籽粒内源ABA含量显著增加，灌浆中后期水稻剑叶的相对含水量、SPAD值及光合速率明显降低，水稻茎鞘中α-淀粉酶、β-淀粉酶活性有所增加，但是其蔗糖合酶（sucrose synthase，SS）的活性却显著降低。D/D处理下籽粒SS、酸性蔗糖转化酶（acid invertase，AINV）、可溶性淀粉合酶（soluble starch synthase，SSS）和Q酶活性在灌浆前中期也明显降低。然而，W/D处理下茎鞘和籽粒内源ABA有所增加，但与W/W差异不显著。W/D处理对水稻剑叶的相对含水量、SPAD值、光合速率无显著影响，但对灌浆前中期籽粒SS、AINV、SSS和Q酶活性却有显著影响，使得灌浆前中期籽粒SS、AINV、SSS和Q酶活性显著上升。分析灌浆期亏缺灌溉下单片段代换系与受体亲本间差异，发现亏缺灌溉下代换系的茎鞘非结构性碳水化合物的运转率明显地高于华粳籼74，其籽粒灌浆充实过程中相关酶的活性、物质的动态变化及内源ABA含量等对水分亏缺响应较华粳籼74敏感，其产量在两种亏缺灌溉处理下降低不明显，表现出较强的抗旱性。【结论】灌浆期适度土壤水分亏缺可提高稻株各器官ABA含量，利于茎鞘非结构性碳水化合物的降解和输出，但对灌浆期功能叶的光合同化物的生产与积累无显著影响，因此产量在适度水分亏缺条件下不会显著降低。

关键词：水稻、水分亏缺、产量、物质运转、籽粒充实

分类号：S511;S143.1;S311

资助基金：国家自然科学基金30871489

在线出版日期：2015-05-27（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共14页

页码：1492-1505