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以低植酸突变体(lpa)水稻及其野生型对照(9311)为试验材料,对籽粒灌浆过程的植酸积累、库生理活性、重要抗氧化酶活性和内源激素含量进行了测定分析,并利用半定量RT-PCR和实时荧光定量PCR对低植酸突变体灌浆籽粒中的抗氧化酶和内源激素代谢的相关基因表达水平进行了检测,探究了低植酸突变对水稻籽粒灌浆充实和品质形成的影响及其相关代谢特征。主要研究结果如下: 1.与野生型对照相比,低植酸突变体(lpa)籽粒中的植酸含量显著降低;籽粒的灌浆持续时间明显缩短,存在库器官早衰现象。Lpa的千粒重、单株产量和整精米率下降、垩白度上升,谷蛋白含量下降,稻米品质降低。 2.与野生型对照相比,lpa灌浆籽粒的ATP酶活性显著降低,库生理活性降低;但细胞色素C氧化酶活性上升,ATP含量则有明显增加。同时,lpa灌浆籽粒中MDA含量的升高和脯氨酸含量的降低,也验证了lpa存在库器官早衰的特征。与野生型对照相比,lpa灌浆籽粒中的H2O2和O2-含量增加,SOD、CAT和APX抗氧化酶活性降低。分别对SOD、CAT和APX的同工型基因的转录水平表达分析显示,水稻籽粒中Cu-SOD和OsCATB的表达量较高,且这两个同工型在lpa灌浆籽粒中的表达量均低于同时期的野生对照;而OsAPX1和OsAPX2在两供试基因型的灌浆籽粒中的表达差异较大,可能对籽粒中APX酶活性起决定作用。 3.内源激素水平分析表明,灌浆籽粒中ABA和ZR含量在两供试基因之间存在明显差异,其中,ABA在两者之间的差异最为显著。lpa籽粒中的ABA含量在灌浆初期(花后14d)有所上升,之后迅速下降到最小值,而野生型籽粒中的ABA含量在灌浆中前期始终保持上升趋势,且含量高于突变体,在灌浆末期才出现下降趋势。对ABA合成和分解代谢关键基因表达水平检测分析表明,ABA合成代谢基因OsNCED5和分解代谢基因OsABA8ox3对籽粒中ABA的水平起决定作用。此外,突变体籽粒中的乙烯合成代谢基因呈上调表达趋势,可能会导致突变体籽粒中乙烯含量的升高,与ABA代谢一起参与突变体库器官的早衰特征。