抽穗期茎鞘非结构性碳水化合物对大穗型水稻弱势粒灌浆启动的影响开题报告

1. 研究目的与意义、国内外研究现状（文献综述）

一、课题来源及选题依据水稻作为我国第一大粮食作物，其产量与品质的提高具有重大意义[1]。

水稻灌浆期是水稻生育过程中的重要时期，也是决定水稻产量的关键时刻。

水稻籽粒灌浆即光合器官源将光合产物以蔗糖形式运输至库（籽粒）中，然后通过相关酶的催化，使其转化成籽粒中淀粉的过程[2]。

2. 研究的基本内容和问题

一、研究目标及内容克服水稻灌浆过程中存在的库流障碍因素，揭示弱势粒灌浆差的成因和机制，阐明改善弱势粒灌浆的有效途径，并构建糖花比与弱势粒灌浆的定性与定量关系。

本试验通过疏花处理大田中处于抽穗期的籽粒,增加相对糖分配量，即不同糖花比下弱势粒发育（滞育期、胚乳细胞数）及灌浆生理的影响。

研究内容包括：抽穗期碳水化合物对弱势粒灌浆启动的影响。

3. 研究的方法与方案

（一）研究方法试验材料：大穗型粳稻w1844、cj03试验地点：江苏省丹阳市延陵镇宝林农场、室内试验处理：在各水稻材料的抽穗开花期，选取在同一天开花且穗形大小一致的单茎（穗）900个挂牌标记。

待大部分标记穗完全抽出剑叶鞘，即对完全抽出的标记穗按照以下方法进行疏花处理：共3组（1）不做任何处理的为对照，记为t0；（2）剪去穗上部1/3的颖花，记为t1；（3）剪去穗上部2/3的颖花，记为t2。

穗部形态如图3-1所示；水稻结构模式图如图3-2（详见附件）所示。

4. 研究创新点

研究材料创新：库容一致，两个材料为纯合大穗型材料，用纯合型的遗传群体得到的研究结果比较稳定科学，可以免去使用杂交水稻作为研究材料的弊端，因杂交一代种植后所获得的籽粒是严重分离的f2代种子，个人差异大，研究结果需大量数据统计。

二是该材料的弱势粒灌浆与营养物质供应直接相关，对茎鞘nscs改变反应十分敏感，且不存在库和流的障碍。

用这种材料研究蔗糖对弱势粒灌浆启动的调控作用可以直接阐明蔗糖对弱势粒灌浆影响的生理代谢途径，为今后在育种和栽培调控上改善弱势粒灌浆提供可靠的理论依据。

5. 研究计划与进展

1、研究计划本研究选用两个纯合粳型大穗水稻材料，前期试验表明两个材料弱势粒灌浆对茎鞘nscs反应敏感，不存在库、流障碍，但对茎鞘nscs改变反应敏感。

通过大田疏花处理模拟增加茎鞘糖储备量，从籽粒发育、灌浆生理等理化过程解析，力图揭示大穗型水稻糖花比对弱势粒发育与灌浆的影响，并据此建立弱势粒灌浆启动与糖花比的定性与定量关系，更进一步明确抽穗期所累积非结构性碳水化合物（nscs）启动弱势粒灌浆的生理生化机制。

2、预期进展明确抽穗期茎鞘碳水化合物启动弱势粒灌浆的生理机制。