不同氮效率油菜sps和pepc活性差异及其对籽粒产量与油分含量的影响.pdfVIP

植物营养与肥料学报２０１６，２２（３）：６１８－６２５ ｄｏｉ牶１０１１６７４／ｚｗｙｆ．１４５５１ ＪｏｕｒｎａｌｏｆＰｌａｎｔＮｕｔｒｉｔｉｏｎａｎｄＦｅｒｔｉｌｉｚｅｒ ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｐｌａｎｔｎｕｔｒｉｆｅｒｔ．ｏｒｇ 不同氮效率油菜 ＳＰＳ和ＰＥＰＣ活性差异及其 对籽粒产量与油分含量的影响 １ １ １ １ ２ 余佳玲，宋海星 ，谢桂先 ，张振华 ，廖 琼 ，官春云 （１湖南农业大学资源环境学院，土壤肥料资源高效利用国家工程实验室，南方粮油作物协同创新中心，农田污染 控制与农业资源利用湖南省重点实验室，植物营养湖南省普通高等学校重点实验室，长沙４１０１２８； ２国家油料改良中心湖南分中心，长沙４１０１２８） 摘要：【目的】蔗糖磷酸合成酶（ｓｕｃｒｏｓｅｐｈｏｓｐｈａｔｅｓｙｎｔｈａｓｅ，ＳＰＳ）与磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶（ｐｈｏｓｐｈｏｅｎｏｌｐｙｒｕｖａｔｅ ｃａｒｂｏｘｙｌａｓｅ，ＰＥＰＣ）分别控制着植物体内的碳骨架向碳代谢和氮代谢的流转，影响作物的产量与品质。为探明氮高 效油菜品种在高效利用氮素的同时协调籽粒蛋白与油分累积矛盾的机理，研究了不同氮效率油菜品种的ＳＰＳ与 ＰＥＰＣ活性差异及其对籽粒油分含量的影响。【方法】采用土培试验，以氮高效品种２７号（Ｈ）与氮低效品种６号 （Ｌ）为试验材料，在常氮（Ｎ）与低氮（Ｓ）条件下，研究不同氮效率油菜品种苗期到花期叶片与角果发育初期的角果、 角果发育中期的角果皮与籽粒中ＳＰＳ与ＰＥＰＣ活性变化及差异、生长后期碳素转运量与转运率以及收获期籽粒油 分含量的差异。【结果】两种供氮水平下，氮高效品种２７号的产量与籽粒油分含量均显著高于氮低效品种６号，品 种优势明显；且氮高效品种２７号苗期到花期叶片与角果发育初期的角果、角果发育中期的角果皮与籽粒中的ＳＰＳ 与ＰＥＰＣ活性均高于氮低效品种６号，两种供氮水平的规律相同，但是 ＳＰＳ与ＰＥＰＣ活性的比值（ＳＰＳ／ＰＥＰＣ）却因 生育期不同而异，营养生长期叶片中氮高效品种２７号的ＳＰＳ／ＰＥＰＣ高于氮低效品种６号，开花期品种间叶片ＳＰＳ／ ＰＥＰＣ相近，角果发育期主要生殖器官中的ＳＰＳ／ＰＥＰＣ值氮高效品种反而低于氮低效品种。说明氮高效品种向碳代 谢和氮代谢输送的碳骨架在全生育期均多于氮低效品种，而碳代谢对氮代谢的响应只在生育前期强于氮低效品 种，生育后期则相反。碳素转运量与转运率、籽粒油分含量与产量也是氮高效品种大于氮低效品种，这可能为氮高 效品种协调籽粒蛋白与油分累积矛盾的重要生理机制。供氮水平对上述各指标有不同的影响，籽粒产量、ＰＥＰＣ活 性、碳素转运量及转运率以常氮处理高于低氮处理，而油分含量、ＳＰＳ活性及ＳＰＳ／ＰＥＰＣ以常氮处理低于低氮处理， 但不改变以上指标的品种间差异。【结论】与氮低效品种相比，氮高效品种全生育期向碳、氮代谢均输送更多的碳 骨架，这是氮高效品种缓解碳、氮代谢矛盾的重要前提；碳代谢对氮代谢的响应生育前期较高、生育后期较低，同时 生育后期有更多营养器官的碳素转运到籽粒，也为油菜生育后期满足籽粒碳、氮代谢所需要的碳骨架，并协调籽粒 油分与蛋白质含量的矛盾提供了条件。 关键词：油菜；ＳＰＳ；ＰＥＰＣ；碳氮代谢；籽粒油分 中图分类号：Ｓ５６５４０１　　　文献标识码：Ａ　　　文章编号：１００８－５０５Ｘ（２０１６）０３－０６１８－０８ ＤｉｆｆｅｒｅｎｔａｃｔｉｖｉｔｉｅｓｏｆＳＰＳａｎｄＰＥＰＣｉｎｏｉｌｓｅｅｄｒａｐｅｗｉｔｈｄｉｆｆｅｒｅｎｔｎｉｔｒｏｇｅｎ ｕｓｅｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙａｎｄｔｈｅｉｒｉｎｆｌｕｅｎｃｅｏｎｓｅｅｄｙｉｅｌｄａｎｄｏｉｌｃｏｎｔｅｎｔ １ １ １ １ １ ２ ＹＵＪｉａｌｉｎｇ，ＳＯＮＧＨａｉｘｉｎｇ，ＸＩＥＧｕｉｘｉａｎ ，ＺＨＡＮＧＺｈｅｎｈｕ