[目的]磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(phosphoenolpyruvate carboxylase,PEPC)参与植物碳代谢,并且在碳氮耦合代谢调节过程中扮演着重要角色.分析导人外源C4-PEPC对水稻稻谷粒形和稻米品质及成分变化的影响,进一步阐明C4-PEPC在C3植物水稻中的作用.[方法]以航2号(对照)和转C4-PEPC水稻为材料,采用万深SC-G型自动考种及千粒重分析仪分析稻谷的粒形,采用电镜扫描观察稻米内部淀粉粒结构,参照标准米质测定方法测定稻米品质(直链淀粉含量、胶稠度、碱消值);同时,测定稻米中支链淀粉、蔗糖、可溶性总糖及碳氮的含量,并采用高效液相色谱法测定稻米中的氨基酸含量.[结果]粒形分析表明,与对照航2号相比,转C4-PEPC水稻的谷粒明显较短较窄,其长、宽、周长及千粒质量也明显较小.电镜扫描显示,航2号淀粉粒排列紧密,而转C4-PEPC稻米淀粉粒排列明显比较松散.转C4-PEPC株系稻米中直链淀粉含量明显较低,而支链淀粉含量明显较高,胶稠度和碱消值与对照无明显差别,垩白率和垩白度降低,蔗糖和可溶性糖含量极显著降低.转C4-PEPC稻米的总氮含量明显较低,其中天冬氨酸、谷氨酸、丝氨酸、甘氨酸、组氨酸、精氨酸、苏氨酸、丙氨酸、酪氨酸、缬氨酸、胱氨酸、亮氨酸、苯丙氨酸、赖氨酸等14种氨基酸含量明显较低,而其余3种氨基酸,即脯氨酸、异亮氨酸、色氨酸含量与对照无明显差别.[结论]导人外源C4-PEPC后,水稻谷粒变小,淀粉粒排列松散,稻米中直链淀粉、蔗糖、可溶性糖、总氮及大部分氨基酸含量降低,而支链淀粉含量升高.

水稻;外源C4-PEPC;水稻粒形;稻米品质

连玲;吴春珠;何炜;郑燕梅;魏林艳;蔡秋华;谢华安;张建福

福建省农业科学院水稻研究所,福建福州350018;农业部华南杂交水稻种质创新与分子育种重点实验室,福建福州350003;福州(国家)水稻改良分中心,福建福州350003

西北农林科技大学学报（自然科学版）

[1]连玲;吴春珠;何炜;郑燕梅;魏林艳;蔡秋华;谢华安;张建福-.外源C4-PEPC对水稻粒形和稻米品质及成分的影响)[J].西北农林科技大学学报（自然科学版）,2022(11):35-41,52

C4,PEPC,水稻粒形,稻米品质,磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶,phosphoenolpyruvate,carboxylase,碳代谢,碳氮耦合,代谢调节,稻谷,谷粒,成分变化,C3,SC,考种,千粒重,电镜扫描,淀粉粒结构,米质,测定方法,直链淀粉含量,胶稠度,碱消值,中支,蔗糖,总糖,高效液相色谱法,氨基酸含量,较窄,周长,千粒质量,列明,较松,株系,中直,支链淀粉含量,垩白度,可溶性糖含量,总氮含量,中天,天冬氨酸,谷氨酸,丝氨酸,甘氨酸,组氨酸,精氨酸,苏氨酸,酪氨酸,缬氨酸,苯丙氨酸,赖氨酸,脯氨酸,异亮氨酸,色氨酸,含量降低

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