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水稻每穗颖花数是水稻产量的重要构成因子,受栽培措施影响较大,而氮素穗肥作为生产上有效的增产措施,对每穗颖花数有很大调控作用,因此研究每穗颖花数的形成及氮素穗肥的影响,对深入了解不同基因型水稻品种每穗颖花数的差异、每穗颖花数建成的机理以及氮素穗肥的调控机理,为生产上制定相应栽培措施,获取高产有重要意义。本文选用不同基因型水稻品种为材料,研究了不同氮素穗肥处理下不同基因型水稻品种每穗颖花数组成、幼穗生长动态的差异、营养器官碳氮代谢的差异,以及处于发育不同阶段幼穗蛋白质组成的变化特征,此外,本研究还分析了水稻根系蛋白质表达对不同氮素供应状态的响应,初步探讨氮素肥料引起的全株生理过程的系统性变化。主要研究结果如下：1.以不同基因型品种为材料,通过多年盆栽试验,考察了不同基因型、不同氮素穗肥水平下水稻每穗颖花数的组成及分布情况。结果表明：每穗颖花分化数、二次枝梗着生颖花数占每穗颖花数的比例、二次枝梗分化数、二次枝梗分化数与一次枝梗分化数之比均表现为杂交稻>常规稻、籼稻>粳稻,一次枝梗着生颖花数占每穗颖花数的比例则表现相反,二次枝梗着生的颖花在穗轴中下部的分布粳稻品种较籼稻品种集中；每穗颖花数的决定因子不同基因型品种间存在差异,籼稻品种二次枝梗数为主要决定因子,而粳稻品种则属于一、二次枝梗并重型；氮素穗月巴对所有品种的每穗颖花数、各级枝梗着生颖花数、各级枝梗数、二次枝梗着生颖花所占比例均有促进作用,对一次枝梗着生颖花所占比例则有抑制作用,氮素穗肥对穗轴中下部二次枝梗及着生颖花数的促进作用较大,且提高了所有品种二次枝梗数对每穗颖花数的影响,受影响的程度杂交品种>常规品种、籼稻品种>粳稻品种。2.以不同基因型品种为材料,通过多年盆栽试验,考察了不同基因型、不同氮素穗肥水平下水稻幼穗鲜重及长度生长状况,进行生长动力学分析,并探讨生长动力学参数与每穗颖花数的相关关系及氮素穗肥的影响。结果表明：幼穗鲜重及长度最大生长速率vmax与每穗颖花数极显著相关,而幼穗分化开始至快速增长始期持续时间(PI-t1)与每穗颖花数的相关性不显著。幼穗鲜重及长度生长的最大生长速率及幼穗分化开始至快速增长始期持续时间(PI-t1),不同基因型品种均表现为：籼稻>粳稻、杂交稻>常规稻。氮素穗肥施用延长了幼穗分化开始至快速增长始期持续时间(PI-t1),并提高了幼穗鲜重及长度的最大生长速率。3以武运粳7号和2401为材料,研究了穗分化发育期顶部四叶叶片、叶鞘和茎秆的干物质积累、碳氮代谢的差异及氮素穗肥的影响。结果表明,两品种差异主要表现在茎秆上,与武运粳7号相比,幼穗发育期2401的茎秆干物质积累迅速,且茎秆NSC含量增加,碳氮比增加,而武运粳7号茎秆干物质积累缓慢,NSC含量及碳氮比均下降；氮素穗肥的施用增加叶片干物质和NSC的积累,提高了各器官氮水平,降低叶鞘、茎秆的NSC水平和碳氮比,两品种表现一致。4.对不同发育时期及不同氮素穗肥处理水平的幼穗进行蛋白质组研究,借助于双向电泳技术和蛋白质质谱鉴定技术,共分离得到64个蛋白在穗发育过程中表达水平发生变化,其中受氮素穗肥施用水平影响的蛋白有27个；在64个差异表达蛋白中,成功鉴定出52个,分别为tasselseed-2、蔗糖合成酶、抗坏血酸过氧化氢酶、苯丙氨酸裂解酶等；在功能上,这些蛋白分别参与激素的合成及信号传递(4个)、活性氧代谢(2个)、花器官发育及育性调节(11个)、碳氮代谢(11个)、光合系统建成(8个)、基因表达(6个)、蛋白质降解(4个)、能量代谢(3个)等过程。5.水培条件下,以0.14mM NH4NO3(低氮水平)、1.07mM NH4NO3(正常氮素水平)和2.14 mMNH4NO3(高氮水平)三个氮素浓度水平的营养液对水稻根系进行处理,利用蛋白质组学技术研究水稻根系对不同氮素供应水平的响应。经过双向电泳对根系蛋白进行分离后,利用蛋白质质谱技术成功鉴定出7个在高氮水平和低氮水平下均发生变化的蛋白质点,这些蛋白分别参与TCA循环、能量代谢、苯丙氨酸代谢、蛋白质降解等过程。本研究结果从结构组成、生长动力学及物质积累和分配角度揭示了不同基因型品种每穗颖花数的差异和氮素穗肥的效应,并从蛋白质组学角度了解了水稻幼穗发育的生理机制及氮素穗肥的作用机理,加深了我们对氮素穗肥对每穗颖花数调控机理的认识,为生产上制定更合理的高产调控措施提供参考。