氮素对水稻分蘖芽发育的影响及其作用机制

[目的]本文旨在探索营养生长时期氮素对水稻分蘖芽发育的影响,为水稻理想株型与合理施肥提供理论基础。[方法]以水稻品种‘日本晴’为试验材料,通过水培试验,探究氮素对水稻分蘖芽形成和生长的影响;比较不同氮素浓度下分蘖数量、分蘖芽的活跃度;观察在缺氮条件是否影响分蘖芽形成;检测休眠芽和活跃芽内基因表达情况;分析独角金内酯相关基因的突变对氮素调控分蘖芽的影响。[结果]不同氮素浓度(0、0.2、2.5和5 mmol·L^(-1))处理下,营养生长时期水稻分蘖数量随着氮素浓度的降低而减少;缺氮条件下,水稻分蘖芽的形成没有受到影响,伸长受到抑制;在0、0.2、2.5和5 mmol·L-1氮素处理下,水稻在培养到4叶期时,分蘖芽活跃度没有明显变化,当培养到5叶期时,2.5和5 mmol·L^(-1)氮素处理下第3个分蘖芽活跃度明显高于0和0.2 mmol·L^(-1)氮素处理。定量RT-PCR分析结果表明:活跃芽内细胞分裂相关基因表达量明显高于休眠芽;独角金内酯相关突变体表型分析显示:氮素调控分蘖芽生长不受独角金内酯的影响。[结论]营养生长时期,氮素浓度对水稻分蘖芽生长有明显影响,低氮明显抑制了分蘖芽的伸长但不会影响其形成,并且细胞分裂可能参与了氮素调控水稻分蘖芽的伸长,这一过程可能独立于独角金内酯途径。