不同水稻品種的碳代謝特性及相關性狀的關聯(lián)分析.pdf

1、碳代謝是最基礎的代謝，直接關系到水稻的產(chǎn)量與品質(zhì)。本研究比較了29個不同水稻品種間固碳釋氧能力的差異;分析了黃葉突變體黃玉B與轉(zhuǎn)Bt基因水稻的碳代謝特性;采用覆蓋全基因組的108個SSR分子標記對41個水稻品種的碳代謝相關性狀進行了基于Q+K模型的關聯(lián)分析。主要結(jié)果如下:
　　 1.不同水稻品種的單株固碳與釋氧能力具有很大差異，成熟后水稻單株有機碳積累量和釋放O2量分別為6.67～35.58 g和17.79～94.88 g，平均

2、為18.12 g和48.33 g。在所用的3種材料中，恢復系大多數(shù)碳代謝相關生理指標較高，這是其單株固碳與釋氧能力極顯著(P＜0.01)高于常規(guī)品種和保持系的成因。不同發(fā)育階段有機碳的積累量和釋氧量也具有較大差異，萌發(fā)到分蘗期、分蘗到開花期和開花到成熟期三個階段的固碳與釋氧量分別占整個生育期的14.24％、33.28％和52.48％，最后一個階段即灌漿期是水稻固碳的關鍵時期。成熟期各器官的有機碳積累量也不同，排序依次為籽粒(8.64g)

3、＞鞘(2.94g)＞莖(2.50g)＞葉(2.09g)＞根(1.96g)。這些結(jié)果明確了不同品種及3種材料的碳代謝特性及其固碳能力的差異，為進一步篩選高固碳品種和合理評估水稻的固碳作用提供了理論依據(jù)。
　　 2.與龍?zhí)馗相比，黃玉B光合色素含量顯著下降（P＜0.05）;在分蘗期，黃玉B葉片可溶性糖含量、RuBPCase、FBPase、SS和SPS活性高于龍?zhí)馗，而在開花期均顯著低于龍?zhí)馗;成熟后，黃玉B單株有機碳積累量(1

4、1.31g)和產(chǎn)量(13.06g)均低于龍?zhí)馗(13.06g和13.91g)，但差異不顯著(P＞0.05)。這些結(jié)果表明，黃葉B早期的碳代謝能力較為旺盛，保證了其在田間能夠正常生長，但在開花后下降而導致其產(chǎn)量仍不及野生型。
　　 3.分蘗期克螟稻1號的葉綠素a含量、可溶性糖含量、干物質(zhì)和有機碳含量均極顯著低于秀水11，葉綠素b含量、蔗糖合成酶和蔗糖磷酸合成酶活性顯著低于秀水11，但其它3對Bt水稻與非Bt水稻間所有生理指標均無

5、顯著差異;開花期克螟稻1號蔗糖磷酸合成酶活性顯著高于秀水11，而干物質(zhì)和有機碳積累量則顯著低于秀水11; BtR3027蔗糖合成酶活性顯著低于R3027，而Bt99亞162可溶性糖含量和蔗糖磷酸合成酶活性則顯著高于99亞162;成熟期所有Bt水稻與各自非Bt水稻間干物質(zhì)重和有機碳積累量差異均不顯著。這些結(jié)果表明，克螟稻1號的大多數(shù)碳代謝指標變化主要是由無性系變異引起的;而其它3對Bt水稻與非Bt水稻間所顯示的外源Bt基因?qū)雽€別碳代謝

6、指標的影響是短暫的，而且與Bt基因所處的遺傳背景有關。
　　 4、根據(jù)SSR分析的結(jié)果，41份材料在遺傳結(jié)構(gòu)上可分為3個群體。所有測定的性狀均檢測到了與之顯著關聯(lián)的標記。在分蘗期和開花期，分別檢測到58個和77個SSR標記與RuBPCase、FBPase、SPS、SS活性、色素含量和可溶性糖含量等碳代謝指標顯著關聯(lián)。對各器官有機碳含量和有機碳積累量進行關聯(lián)分析共發(fā)現(xiàn)了分布于所有染色體上的共計164個顯著關聯(lián)標記，其中，分蘗期53