促芽肥对头季稻灌浆后期叶片蛋白质表达的影响

doi:10.7668/hbnxb.2016.03.019

华北农学报 ›› 2016, Vol. 31 ›› Issue (3): 127-134. doi: 10.7668/hbnxb.2016.03.019

所属专题： 水稻；土壤肥料；

促芽肥对头季稻灌浆后期叶片蛋白质表达的影响

陈鸿飞^1,2,3, 张志兴^1,2,3, 林文雄^1,2,3

1. 福建农林大学生命科学学院, 福建福州 350002;
2. 福建农林大学农业生态研究所, 福建福州 350002;
3. 福建农林大学作物生态与分子生理学福建省高校重点实验室, 福建福州 350002

收稿日期:2016-03-10 出版日期:2016-06-28
通讯作者: 林文雄(1957-),男,福建莆田人,教授,博士,博士生导师,主要从事作物生理与分子生态学研究。
作者简介:陈鸿飞(1977-),男,福建莆田人,实验师,博士,主要从事作物生理与分子生态学研究。
基金资助:
国家自然科学基金项目(31401306);福建省生态学重点学科项目(6112C0611);福建农林大学科技发展资金项目(KF2015039)

Effects of Nitrogen Application for Bud Development on Protein Expression of Flag Leaf at Late Grain Filling Stage in the First Cropping Rice

CHEN Hongfei^1,2,3, ZHANG Zhixing^1,2,3, LIN Wenxiong^1,2,3

1. School of Life Sciences, Fujian Agricultural and Forestry University, Fuzhou 350002, China;
2. Institute of Agricultural Ecology, Fujian Agricultural and Forestry University, Fuzhou 350002, China;
3. Key Laboratory of Crop Ecology and Molecular Physiology of Fujian Universities, Fujian Agricultural and Forestry University, Fuzhou 350002, China

Received:2016-03-10 Published:2016-06-28

摘要/Abstract

摘要： 为探究促芽肥对头季稻的调控效应,以Ⅱ优1273为材料,在头季稻齐穗后18d设置施用促芽肥和未施用促芽肥2种处理,采用比较蛋白质组学的方法和技术,并结合相关生理指标测定,分析了促芽肥对头季稻灌浆后期叶片蛋白质表达及相应生理特性的影响。不同促芽肥处理的头季稻灌浆后期叶片蛋白质经双向电泳分离后共获得了15个差异表达的蛋白质点,涉及头季稻灌浆后期叶片的光合碳同化、电子传递与光合磷酸化和抗逆抗衰老响应等,分析结果表明,头季稻后期剑叶中与光合碳同化、电子传递与光合磷酸化相关蛋白随灌浆进程呈下降趋势,施用促芽肥能明显减缓其下调幅度,从而使头季稻灌浆后期剑叶具有相对较高的叶绿素含量和净光合速率,提高了头季稻灌浆后期的干物质积累和源供应能力;还能明显提高头季稻灌浆后期剑叶中与抗性相关蛋白的表达量,从而增强稻株的活性氧清除能力,抑制功能叶的膜脂过氧化作用,延缓头季稻灌浆后期剑叶的衰老速率,从而显著提高了头季稻的结实率和产量。

关键词: 再生稻, 叶片, 促芽肥, 蛋白质组学, 产量

Abstract: By using comparative proteomics combined with bioinformatics and related physiological indicators,this paper studied the regulating effects of nitrogen application for bud development on protein expression of flag leaf at late grain filling stage in the first cropping rice with ⅡYou 1273 as a material.Two treatments of urea levels:300.00,0.00 kg/ha applying at 18 d after heading stage were included in the experiment in the first cropping rice.A total of 15 differentially expressed proteins were detected in different fertilizer treatments by the 2D maps of flag leaf proteome.And these proteins were grouped into three expression patterns according to their functions in photosynthesis carbon assimilation,electron-transfer and photophosphorylation,the defense response to stresses etc..Our results indicated that the proteins involving photosynthesis were down-regulated at late grain filling stage in the first cropping rice.But,nitrogen application for bud development could significantly slow down the decreased amplitude of photosynthesis-related proteins in expression abundance,which relatively enhanced the chlorophyll content and photosynthetic rate of functional leaf and increased the source supply ability at late grain filling stage in the first cropping rice.The result also showed that nitrogen application for bud development could significantly increase the expression abundance of resistance-related protein at late grain filling stage in the first cropping rice,which helped enhance the scavenging of active oxygen,retard the peroxidation of membrane lipid and delay the senescence rate of flag leaf.As a result,the seed-setting rate and yield of the first cropping rice were significantly increased under NA treatment.

Key words: Ratooning rice, Leaf, Nitrogen application for bud development, Proteomics, Grain-yield

中图分类号:

S511.03

陈鸿飞, 张志兴, 林文雄. 促芽肥对头季稻灌浆后期叶片蛋白质表达的影响[J]. 华北农学报, 2016, 31(3): 127-134. doi: 10.7668/hbnxb.2016.03.019.

CHEN Hongfei, ZHANG Zhixing, LIN Wenxiong. Effects of Nitrogen Application for Bud Development on Protein Expression of Flag Leaf at Late Grain Filling Stage in the First Cropping Rice[J]. ACTA AGRICULTURAE BOREALI-SINICA, 2016, 31(3): 127-134. doi: 10.7668/hbnxb.2016.03.019.

http://www.hbnxb.net/CN/Y2016/V31/I3/127

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