勁豐對水稻抗倒增產(chǎn)機理的初步研究.pdf

1、倒伏在水稻的生產(chǎn)過程中普遍存在，倒伏發(fā)生后，水稻的植冠結(jié)構(gòu)將會被破壞，光合速率與干物質(zhì)生產(chǎn)能力急劇下降，嚴(yán)重時折斷莖稈或?qū)⒏道龅孛?，從而阻塞水分、礦物質(zhì)及光合同化物運輸系統(tǒng)，導(dǎo)致水稻產(chǎn)量與品質(zhì)嚴(yán)重下降，同時引發(fā)機械收割問題。除了從品種選擇、幼苗培養(yǎng)、合理密植、平衡施肥等方面來提高水稻抗倒伏能力，植物生長調(diào)節(jié)劑被廣泛用于水稻抗倒伏研究，如多效唑、烯效唑、矮壯素、乙烯利等，均可以矮化植株，從而提高抗倒伏能力。然而乙烯利作用于水稻后會造成

2、一定的減產(chǎn)現(xiàn)象發(fā)生，“勁豐”是一種新型稻麥增產(chǎn)抗倒調(diào)節(jié)劑，其主要成分是乙烯利，既能增強作物抗倒性又具有顯著的增產(chǎn)效果。本研究以連粳7號為材料，在破口期噴施乙烯利、勁豐，結(jié)合形態(tài)指標(biāo)、理化參數(shù)、莖稈轉(zhuǎn)錄組測序（RNA-seq）等分析技術(shù)，分析其對水稻抗倒伏及產(chǎn)量的影響，以期從水稻的形態(tài)特征、生理生化和分子水平闡明水稻抗倒增產(chǎn)機理。
　　1.生長調(diào)節(jié)劑對水稻農(nóng)藝學(xué)性狀的影響
　　水培條件下，連粳7號破口期噴施乙烯利(150 ml

3、/667 m2)、勁豐(150ml/667m2)，水稻莖桿倒1節(jié)、倒2節(jié)、倒3節(jié)、倒4節(jié)節(jié)間及穗長縮短，顯著降低了植株株高。同時，莖稈單位節(jié)間干物重增加，從而提高了莖桿機械強度，增加了抗倒性。水培條件下，造成了穗粒數(shù)的減少，千粒重的降低，這可能與較高的處理濃度抑制后期光合活性進而影響后期籽粒灌漿所致。大田栽培條件下，噴施勁豐(100ml/667m2)增加了穗粒數(shù)，提高了千粒重，最終增加產(chǎn)量;而乙烯利(100 ml/667 m2)則對穗粒

4、數(shù)有一定程度的降低，產(chǎn)量增加不顯著。另外，勁豐、乙烯利處理后，地下部分干物重有不同程度的增加，為后期水稻高光效的維持，促進灌漿、提高產(chǎn)量提供了物質(zhì)保障。
　　2.生長調(diào)節(jié)劑對水稻理化指標(biāo)的影響
　　水培條件下，連粳7號破口期噴施乙烯利(150m1/667m2)、勁豐(150ml/667m2)，處理后3-15d，莖稈激素乙烯(ETH)、生長素(IAA)含量升高，而赤霉素(GA)含量下降。ETH、GA直接調(diào)節(jié)水稻莖稈縮短，IAA

5、通過促進ETH合成來調(diào)控莖稈縮短。莖稈單位節(jié)間干物重、可溶性糖、淀粉、纖維素、半纖維素含量升高，礦質(zhì)元素K、Cu、 Zn含量升高，Mg、 Mn、Fe含量降低，提高了莖稈的充實度，增強了莖稈的機械強度，從而提高了抗倒伏能力。處理后30d根系活力與對照相比明顯增加，這對維持根系較高的吸收活力，保持地上部分的高效生產(chǎn)能力提供了物質(zhì)基礎(chǔ)。
　　3.生長調(diào)節(jié)劑對水稻莖稈基因表達的影響
　　對勁豐、乙烯利處理下的連粳7號穗下節(jié)間進行轉(zhuǎn)錄

6、組測序，并對差異表達基因進行分析，發(fā)現(xiàn)這些差異表達基因主要包括參與乙烯合成途徑、光合同化物固定途徑的相關(guān)基因表達量發(fā)生了上調(diào)，參與赤霉素合成途徑的相關(guān)基因表達量下調(diào)。同時，研究發(fā)現(xiàn)勁豐、乙烯利處理后同樣能引起轉(zhuǎn)錄因子、氧甲基轉(zhuǎn)移酶、病程相關(guān)蛋白基因的上調(diào)表達。其中，ETH和GA主要參與水稻株高的控制，轉(zhuǎn)錄因子、氧甲基轉(zhuǎn)移酶調(diào)控ETH、GA的合成，光合同化相關(guān)基因的上調(diào)表達對增加產(chǎn)量有重要作用，病程相關(guān)蛋白的上調(diào)表達可能與促進莖稈充實，增