论文摘要
水稻生育后期功能叶的光合能力，氮素的吸收、转运、同化能力，根系活力和籽粒的灌浆特性，是决定其结实率及籽粒饱和度的关键。研究两优培九生育后期叶片和根系氮代谢和籽粒灌浆特性，对其超高产栽培，具有非常重要的理论和实践意义。本实验对两优培九、9311和汕优63的氮代谢和籽粒灌浆特性进行了研究。结果发现，三个供试品种叶片NR、GS、GDH及蛋白水解酶活性，呈先升后降的变化趋势，相比之下，两优培九剑叶上述酶活性在灌浆过程中下降较快；根系GS、GDH、GPT、GOT活性和叶片中的变化相同，也呈现先上升后逐渐下降的趋势，两优培九根系以上各酶活性均显著低于9311，根系酶活性的下降较叶片提前一周左右。说明两优培九灌浆后期生理活性衰退较早，这可能是地上部物质合成能力早衰的重要原因。叶片和根系NR、GS、GPT酶动力学研究结果显示，灌浆过程中以上酶活性的变化，并不总与其酶蛋白的Km值相一致，说明可能生育后期酶Km值的变化，不是影响酶活性的唯一因素，酶总活性的下降还受酶蛋白含量的影响。三个供试品种开花后剑叶SS、SPS酶活性和光合速率先上升后下降；剑叶叶绿素、可溶性糖和淀粉含量以及ATP酶活性逐渐下降。品种间相比，灌浆过程中两优培九剑叶SS、SPS和ATP酶活性，可溶性糖和淀粉含量以及光合速率下降较快，导致灌浆后期上述指标数值较低；伤流量和伤流液中糖和氨基酸含量的研究表明，两优培九较汕优63根系生理活性低，物质合成和转化能力的下降，较9311和汕优63提前一周，这和根系中的酶活性较低一致。灌浆过程中强、弱势粒ATP酶、SS、SPS、可溶性糖、淀粉含量以及灌浆曲线的测定结果表明，三个供试品种强势粒的灌浆特性无显著差异；9311弱势粒灌浆启动较两优培九和汕优63早，无显著两段灌浆现象，而两优培九和汕优63属典型的两段灌浆组合，与汕优63相比，两优培九弱势粒灌浆速率较低，造成灌浆时间较长，两段灌浆现象更显著。强势粒灌浆速率与其糖含量和SS活性呈显著正相关关系，而弱势粒中三品种无显著相关性。说明可能强势粒对源端的营养征调和物质合成能力较强，因此，源端的物质供应和转化能力是影响其灌浆速率的关键因素；而弱势粒可能情况比较复杂，除源端物质供应能力外，灌浆速率还与其对源端的营养征调和物质合成、转化能力有密切关系。与其父本9311和汕优63相比，两优培九源端物质合成和转化能力衰退较快，这可能与其根系对营养物质的吸收能力以及物质合成和转化能力的过早衰退密切相关；而两优培九弱势粒灌浆启动较晚、灌浆速率较低导致灌浆时间较长，与弱势粒本身对源端的营养征调能力和物质合成能力较弱有很大关系。当两优培九植株加速衰老，源端物质供应和转化能力迅速下降的时候，弱势粒的灌浆还没有结束，从而造成其充实度筹，空秕率高，限制超高产潜力的发挥。