【摘 要】
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籽粒氮素浓度与氮素吸收量、氮素籽粒生产效率以及稻米食味品质均具有显著相关性,然而关于不同籽粒氮素浓度水稻品种产量、氮素利用效率以及品质特征及其生理机制的研究较少。因此,本研究基于2019年185份水稻材料籽粒氮素含量和产量的差异,选取产量差异较小但籽粒氮浓度差异较大的四个品种Gui630、P59279、CNTLR80076-44-1-1-1和特青选恢,以黄华占为对照品种。2020-2021年在湖北
【基金项目】
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国家自然科学基金面上项目（No.32071948）；
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籽粒氮素浓度与氮素吸收量、氮素籽粒生产效率以及稻米食味品质均具有显著相关性,然而关于不同籽粒氮素浓度水稻品种产量、氮素利用效率以及品质特征及其生理机制的研究较少。因此,本研究基于2019年185份水稻材料籽粒氮素含量和产量的差异,选取产量差异较小但籽粒氮浓度差异较大的四个品种Gui630、P59279、CNTLR80076-44-1-1-1和特青选恢,以黄华占为对照品种。2020-2021年在湖北省武穴市花桥镇开展大田试验,设置0（N1）、90（N2）和180 kg N ha-1 （N3）三个氮肥处理。本研究旨在探究籽粒氮素浓度不同水稻品种产量形成、氮素利用效率以及稻米品质的差异,揭示籽粒氮浓度基因型差异的农学及生理机制。本试验的主要结果如下:（1）随着氮肥施用量的增加,籽粒氮素浓度显著增加。5个品种籽粒氮素浓度的差异随着施氮量增加而变大。Gui630和P59279的籽粒氮浓度在中高氮肥处理下高于其它品种,黄华占的籽粒氮浓度及其对氮肥处理的响应均最低。在中高氮肥处理下,特青选恢地上部氮素积累量（TN）最低,CNTLR80076-44-1-1-1氮素收获指数（NHI）最低,Gui630和P59279具有较高的TN和NHI以及最低的氮素干物质生产效率（NUEb）,黄华占具有最高的TN和氮素籽粒生产效率（NUEg）。CNTLR80076-44-1-1-1和黄华占在灌浆中后期剑叶GS和GDH酶活性低于Gui630和P59279,且各品种籽粒氮素浓度的差异与抽穗后22天叶片中GS酶活性呈显著正相关关系。（2）5个品种在不施氮肥处理下产量无显著差异,黄华占在中高氮水平下产量最高为7.49-8.72 t ha-1 ,其他品种产量在5.87-7.62 t ha-1 。CNTLR80076-44-1-1-1具有显著较低的每穗颖花数、单位面积颖花数和收获指数,Gui630、P59279和特青选恢地上部干物质积累量和分蘖数较低。各品种的外观品质和食味值随氮肥水平的升高而下降,加工品质随氮肥水平的升高而升高。Gui630和P59279在各个氮肥处理下的食味值均最低,黄华占的食味值最高;黄华占和特青选恢的直链淀粉含量低于其它三个品种;Gui630具有最高的碱消值;CNTLR80076-44-1-1-1具有最低的胶稠度。（3）综合两年试验结果分析发现,籽粒氮素浓度与食味值呈极显著负相关（R=0.51）,与糙米率呈极显著正相关（R=0.65）,与整精米率呈极显著正相关（R=0.32）,与NUEg呈极显著负相关（R=-0.76）,与NUEb呈极显著负相关（R=-0.87）,产量与籽粒氮素浓度相关性不显著（R=0.06）。综上所述,Gui630和P59279与黄华占具有相当的氮素积累量和氮素收获指数,但是干物质量和产量较低,因此籽粒氮素浓度较高。CNTLR80076-44-1-1-1和黄华占籽粒氮素浓度较低因为其较低的灌浆期叶片氮素转运相关酶活性。尽管CNTLR80076-44-1-1-1具有较高的氮素积累量和干物质量,但是较小的库容导致其较低的氮素收获指数、氮素籽粒生产效率以及产量。总之,协同提高源和库,延缓灌浆期叶片衰老及氮素的转运,有利于降低籽粒氮素浓度从而协同提高产量、氮素利用效率和品质。
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