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不同浓度N营养条件对水稻生长发育和C、N代谢的影响
蒋欣瑜,胡晓渝,吕蔺,胡秋涛,魏涵天,林新春,许永汉
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(安徽农业大学农学院,合肥 230036;浙江农林大学林业与生物技术学院,杭州 311300)
摘要:
为了解不同浓度N营养对水稻生长发育和C、N糖代谢影响效果的特点,采用4种浓度N营养在全生育期内处理水稻,分析其农艺性状、可溶性糖和游离氨基酸含量、色素含量和N转运和代谢关键基因的表达响应。结果表明:水稻叶片内蔗糖含量在正常浓度即0.5和2 mmol·L-1 N营养条件下比高浓度即5 mmol·L-1条件下,均高出7倍,茎秆内均高出2倍左右;而在低浓度即0.05 mmol·L-1条件下,叶片和茎秆内蔗糖含量极低。这很可能是由于低N条件导致植株N营养缺乏,光合碳同化作用降低,而高N条件抑制光合作用。同时,水稻各组织中游离氨基酸含量在0.05和0.5 mmol·L-1 N条件下很低,2和5 mmol·L-1 N条件下含量显著提高,相较前两者,至少升高1倍以上;总体上看,随着外施N浓度增加均显著增加,N营养促进N代谢。有意思的是,叶片中叶绿素含量在0.05到2 mmol·L-1 N条件范围内,几乎与水稻组织中游离氨基酸含量的变化趋势一致。在所分析的N转运和代谢的关键基因中,只有在0.05 mmol·L-1 N条件下表达显著升高,而大部分基因对施N浓度变化没有明显的表达响应。综上,不同浓度N营养对水稻生长发育和C、N代谢的作用效果具有显著差异。这些结果对深入探究水稻生理代谢分子机制和指导作物施肥实现优质高产提供重要理论基础。
关键词:  水稻  全生育期  农艺性状  可溶性糖  光合碳同化  氨基酸
DOI:10.13610/j.cnki.1672-352x.20220325.017
基金项目:安徽农业大学高层次人才启动项目(2018008)和安徽省自然科学基金面上项目(1808085MC87)共同资助。
Effect of different nitrogen nutrition conditions on the growth and development, and C and N metabolism in rice
JIANG Xinyu,HU Xiaoyu,LYU Lin,HU Qiutao,WEI Hantian,LIN Xinchun,XU Yonghan
(School of Agronomy, Anhui Agricultural University, Hefei 230036;School of Forestry and Biotechnology, Zhejiang Agriculture and Forest University, Hangzhou 311300)
Abstract:
Key words:  rice (Oryza sativa)  whole growth period  agronomic traits  soluble sugar  photosynthetic carbon assimilation  amino acid

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