本研究选用粳稻品种武运粳24号为试验材料，通过大田开放式增温系统（FATE），于开花期至成熟期设置四个不同处理不增温度不施粒肥（CK）；不增温施粒肥（CKN）；增温不施粒肥（ET）；增温施粒肥（ETN），开展了增温条件下氮素粒肥对水稻籽粒灌浆动态及蛋白质含量与氨基酸（谷氨酸，脯氨酸）组成的影响研究。结果显示大田增温条件下，籽粒灌浆速率显著加快（25d之前），后期籽粒重量较对照显著下降（25d之后）,但在25d之后籽粒中清蛋白，球蛋白的含量有所下降，但减少量并不影响蛋白含量整体上升的趋势。增施粒肥后谷氨酸和脯氨酸含量变化趋势相似，都呈上升趋势。增施粒肥（CKN）谷氨酸和脯氨酸含量相比对照（CK）高，而增温增施粒肥的氨基酸含量增加最为显著，结果表明增温下氮素粒肥在氮代谢中具有积极调控作用。
目录
摘要 1
关键词 1
Abstract 1
Key words 1
引言 1
1 材料与方法 2
1.1 试验材料 2
1.2 试验设计 2
1.3 项目测定和方法 3
1.3.1 温度的测定 3
1.3.2 籽粒干物质积累的测定 3
1.3.3 籽粒蛋白组分的测定 3
1.3.4 籽粒氨基酸的测定 3
1.4 数据分析 3
2 结果与分析 3
2.1 大田增温效果 3
2.2 增温下氮素粒肥对籽粒灌浆动态的影响 4
2.3 增温下氮素粒肥对籽粒灌浆参数的影响 5
2.4 增温下氮素粒肥对籽粒蛋白质含量的影响 5
2.5增温下氮素粒肥对籽粒管氨酸和脯氨酸含量的影响 6
3 讨论 7
3.1增温与氮素粒肥蛋白组分的差异 7
3.2增温与氮素粒肥氨基酸含量差异 7
4 结论 8
致谢 8
参考文献 8
大田增温条件下氮素粒肥对稻米氨基酸组成的影响
引言
水稻是世界各国尤其是亚洲国家的主要粮食作物。中国是世界上最大的水稻生产国，稻谷总产在世界居于首位[1]，随着世界人口 *景先生毕设|www.jxszl.com +Q: ^351916072* 
快速地增长，据统计到2050年，全球水稻的产量将要以每年0.6%0.9%的方式增长才能满足人们对粮食的需求[2]。因此，粮食短缺问题日益成为全球将面临的重要难题。政府间气候变化专门委员会(IPCC)在2007年发布一组数据中指出，最近100年间地球表面平均温度上升了0.74℃，预计到21世纪末全球地表平均增温1.1℃6.1℃.[2122]近年来，水稻生产面临着水源短缺、高温和低温胁迫等因素的影响[2729]，尤其是极端高温频率大幅提高和持续时间长，因此，高温危害已成为水稻生产的主要灾害性因素之一[3032]。
灌浆期是水稻对高温胁迫较为敏感的时期，高温加速水稻灌浆进程，缩短灌浆时间，影响水稻粒重，同时对稻米品质也有一定影响[34]。汤日圣等[5]研究发现高温使水稻的脯氨酸和可溶性蛋白质及可溶性糖含量降低、籽粒灌浆速率和籽粒重下降，导致其结实率、千粒重和籽粒产量降低。谢晓金的研究[24]同样发现水稻抽穗期高温降低了水稻的每穗总粒数、结实率和千粒重 ,同时稻米的可溶性糖和蛋白质含量也呈下降趋势。
稻米的营养品质指标包括淀粉、蛋白质、氨基酸等。而蛋白质是植物细胞和组织的重要成分，参与植株体内所有的机体反应（如光合作用，呼吸作用等）。梁成刚[19]等发现高温使水稻灌浆期籽粒氮代谢关键酶活性、蛋白质含量和氨基酸组分含量明显提高但籽粒GS活性的降低并未抑制蛋白质的合成。曹云英[20]等发现高温胁迫导致叶片中蛋白质的变化呈 4 种状况: 新蛋白质的产生，一些蛋白质表达量上调，一些蛋白质的表达被抑制，一些蛋白质表达量下调。总体增加了蛋白质的含量。马启林[23]等则发现穗肥的施用显著提高了成熟期稻米粗蛋白的含量，但对蛋白质各组分相对含量的影响不显著。
氨基酸是蛋白质的基本构成单位，蛋白质组成及含量常作为营养品质衡量的主要指标据研究。王忠等[6]研究发现稻米蛋白体主要由谷蛋白、球蛋白、清蛋白和醇溶性蛋白组成。谷蛋白是是水稻胚乳的主要储藏蛋白占胚乳总蛋白的60%。宁书菊[26]研究发现，随着氮素水平的提高，谷蛋白表达量显著上调，说明强势粒中氮素的增加促进了储藏蛋白的合成。潘圣刚[7]等认为增加氮肥施用量和提高氮肥在穗肥中所占比例，蛋白质含量提高。乔江方[8]提高氮肥用量，使得蛋白质组分含量升高，特别是醇溶蛋白和谷蛋白含量。梁成刚[25]则发现高温有利于稻米中蛋白质组分与天冬氨酸族氨基酸组分相对含量的提高，有利于单粒稻米中谷蛋白与天冬氨酸家族氨基酸组分的积累以及粗蛋白中部分氨基酸比例的改善。符文英等[9]研究稻米蛋白质含量，发现有50%75%是由环境控制的, 且易为栽培措施，特别是抽穗后的施氮量所改变。因此，合理的氮肥管理措施对稻米品质也有十分重要的影响。
氮（N）是水稻生长所必需的关键元素。氮肥管理是最重要的栽培措施之一。水稻籽粒中氮的同化主要是铵盐的同化过程，即将铵盐转化为氨基酸，最终合成蛋白质的过程。繆乃耀[10]等通过研究发现施用氮素粒肥显著降低了水稻的叶温和穗温，减少了高温下MDA 的积累，并且增加了叶片氨基酸含量，减少高温逆境条件下对水稻的伤害。史峰[11]研究证明水稻出穗后施用氮素化肥可以提高千粒重和糙米率，进而提高水稻产量和出米率。孟亚莉和周治国[36]也报道非糯品种的蛋白质含量与温度正相关,糯稻蛋白质含量则与温度负相关,并且在25℃27℃范围内变化最明显。植物氮代谢的生理生化研究表明, 高等植物等器官中的无机氮素是以氨基酸、谷氨酰胺的形式输送到籽粒的,进而在籽粒中合成蛋白质。谷氨酸则是合成其他氨基酸和其他含氮化合物的起始。其中, 谷氨酰胺合成酶能在ATP供能下催化谷氨酸和NH3生成谷氨酰胺, 又能通过GS/GOGAT循环催化谷氨酰胺和α酮戊二酸之间的氨基转移来调节谷氨酸的生成, 在无机氮转化为有机氮的这一代谢环节中起关键作用, 而其所生成的谷氨酸则在谷草转氨和谷丙转氨酶等催化下转化为其他氨基酸, 从而对籽粒蛋白合成代谢提供各种氨基酸供体。Tamaki[33]等曾经报道低温则有利于游离氨基酸的增加。林茂锋[34]认为影响赖氨酸形成的关键期是抽穗后110d,低温环境下有利于赖氨酸的积累.周广洽[35]等认为高温条件下稻米氨基酸含量降低,氨基酸各组分几乎都是下降的,且低温条件下粳稻氨基酸含量上升而籼稻则有所下降,籼稻氨基酸形成的最佳温度为2426℃。

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