外源海藻糖对粳稻品系W1844籽粒灌浆特性及产量形成的影响

作者：黄亚茹; 徐鹏; 王乐乐; 贺一哲; 王辉; 柯健; 何海兵; 武立权; 尤翠翠^*

来源：中国水稻科学, 2023, 37(04): 379-391.

DOI：10.16819/j.1001-7216.2023.220712

• 大穗型粳稻
• 外源海藻糖
• 灌浆特性
• NSC的积累与转运
• 产量形成

【目的】明确外源海藻糖对大穗型粳稻籽粒灌浆结实的影响。【方法】以大穗型粳稻品系W1844为试验材料，在孕穗末期叶面喷施浓度分别为0、15、30、50、70、100 mmol/L的海藻糖，分别标记为T0、T15、T30、T50、T70、T100。研究不同浓度海藻糖对大穗型粳稻W1844光合特性、茎鞘物质积累与转运、籽粒灌浆特性和产量的影响。【结果】1）喷施不同浓度海藻糖均能提高水稻产量，以T50处理的水稻产量最高。与T0相比，T50处理下的产量平均增加7.71%，强势粒的结实率与千粒重分别提高4.36%和5.92%，弱势粒的结实率与千粒重分别提高11.98%和10.01%。由此可见，海藻糖对弱势粒灌浆结实的改善效果更好。2）海藻糖处理改变了籽粒灌浆特性。与T0相比，T50处理下强、弱势粒达到最大灌浆速率的时间分别缩短了3.70 d与3.93 d；灌浆前期强、弱势粒的平均灌浆速率分别提高了16.57%、28.03%；灌浆中期强、弱势粒平均灌浆速率分别提高了20.74%、24.54%。此外，T50处理下，强、弱势粒达到最大灌浆速率时的粒重分别比T0增加了6.74%和7.36%。3）海藻糖处理显著提高水稻剑叶的光合特性。T50处理下水稻叶片的净光合速率、气孔导度和蒸腾速率分别比T0平均提高了31.08%、42.58%和10.42%。4）海藻糖处理促进了抽穗期茎鞘非结构性碳水化合物(NSC)的积累与转运。与T0处理相比，T50处理下抽穗期茎鞘NSC含量平均增加11.63%，茎鞘物质转运量平均提升28.52%，且对籽粒贡献率增加18.18%。这可能是由于茎鞘蔗糖转运基因Os SUT2、Os SUT4和OsSUT5上调表达，促进了茎鞘的物质转运。【结论】外源海藻糖可有效地改善大穗型粳稻的灌浆结实，这可能是由于海藻糖处理能提高剑叶净光合速率，上调蔗糖转运基因的表达，促进茎鞘NSC的积累与转运，从而加快了强、弱势粒的灌浆，提高了其结实率和粒重。在本研究条件下，50 mmol/L海藻糖处理对大穗型水稻W1844籽粒灌浆结实的改善效果最好。

• 单位
  安徽农业大学