JIA | 荷兰瓦赫宁根大学作物系统模型团队量化籽粒灌浆期间叶色改良水稻基因型的源库关系

文摘   三农   2024-09-09 17:00   北京  
叶片持绿(Stay-green)和黄化(Yellow-leaf)作为水稻叶色改良的两种常见特征性状。其中,前者能够通过延缓叶片衰老的进程来延长冠层进行光合作用的时长,进而提升水稻花后的生物量积累;相较而言,后者通过对冠层叶绿素含量的优化,使更多的光线能够穿透至冠层底部,从而达到光合碳增益的目的。当下,这两类叶色改良途径被视作优化冠层光合作用和源容量的有效方式,然而,这是否会对库生长以及源库关系形成潜在影响?倘若会,这些性状能否切实适应现有的标准水稻栽培管理举措,特别是在种植密度这一方面,对于这些问题目前尚不明确。
近期,荷兰瓦赫宁根大学作物系统模型团队Paul Struik教授课题组扬州大学水稻栽培与生理组负责人杨建昌教授合作完成的题为“Quantifying source–sink relationships in leaf-color modified rice genotypes during grain filling的研究在Journal of Integrative Agriculture (《农业科学学报》(英文),JIA) 2024年9期正式发表
该研究通过建立源库关系的模拟模型,检验了水稻叶色改良对籽粒灌浆期间碳水化合物和氮素累积的源库关系的影响;探讨了水稻生物量的源与库容量如何受氮收支平衡所调节的;研究了是否可以通过调节水稻种植密度来进一步优化这些叶色变体的源库关系,从而提高产量潜力。研究结果表明,当前常规的水稻栽培管理措施,涉及氮肥的过量施用以及种植密度不足等问题,需要依据叶色改良的特征性状做出相应调整,以达成其籽粒产量潜力的最大化。


该研究以来自四种不同遗传背景的水稻基因型及其叶色(“持绿”或“黄化”)变体基因型作为供试材料。结果显示,在所有叶色变体基因型中,只有一种黄叶变体材料浙辐802(cv.ZF802)显示出比其对照基因型更高的源容量。这一现象与氮素的统筹分配有关。根本原因是该基因型减少了开花前的氮吸收,导致花后土壤氮含量充足并增加了花后氮吸收,进而延长了花后功能性叶氮持续时间。密度实验表明,当前的栽培措施(包含种植密度不足且施氮量过多)不适合水稻叶色黄化基因型,最终限制了其产量潜力。


荷兰瓦赫宁根大学作物系统模型团队殷新佑教授扬州大学水稻生理组杨建昌教授为该文章的通讯作者,周振翔博士为该文章第一作者。该研究得到了国家留学基金委(编号201808320445)的资助。


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https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S20953119240010‍60
Cite the article:

Zhenxiang Zhou, Paul C. Struik, Junfei Gu, Peter E. L. van der Putten, Zhiqin Wang, Jianchang Yang, Xinyou Yin. 2024. Quantifying source–sink relationships in leaf-color modified rice genotypes during grain filling. Journal of Integrative Agriculture, 23(9): 2923-2940.



研究团队简介


荷兰瓦赫宁根大学作物系统模型团队

扬州大学水稻栽培与生理课题组

| 图文由荷兰瓦赫宁根大学作物系统模型团队提供


Journal of Integrative Agriculture (《农业科学学报》(英文), JIA由中华人民共和国农业农村部主管,中国农业科学院与中国农学会主办,中国农业科学院农业信息研究所承办。综合性英文学术期刊,月刊。创刊于2002年,现任主编为中国科学院院士陈化兰。JIA主要栏目有作物科学、园艺、植物保护、动物科学、动物医学、农业生态环境、食品科学、农业经济与管理等。刊稿类型有综述、研究论文、简报以及评述等。全部论文在Elsevier-ScienceDirect (SD) 平台OA出版。最新SCI影响因子4.6,位于SCI-JCR农业综合学科Q1区。中科院分区农林科学1区。2016年以来先后获得中国科协等部委 “提升计划”“登峰计划”“卓越计划”项目支持


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