水稻茎鞘贮藏的非结构性碳水化合物（non-structural carbohydrates,NSC）是籽粒灌浆的同化物来源之一,对产量形成具有重要作用。水稻茎鞘维管束是NSC长距离转运的主要途径。然而,水稻茎鞘大、小维管束对NSC积累与转运的贡献差异及生理机制尚不清楚。因此,本试验利用12个源于珍汕97×明恢63的重组自交系（R022、R032、R046、R094、R108、R118、R130、R146、R191、R222、R230和R232）,在不同施氮量下进行大田试验,主要研究了:（1）不同施氮量下茎鞘大、小维管束数量和横截面积与NSC转运的关系;（2）不同施氮量下茎鞘大、小维管束对NSC积累转运的贡献差异及其生理机制;（3）不同施氮量对水稻茎鞘NSC积累转运的影响及其与源、库蔗糖-淀粉转化相关酶活性的关系。本试验旨在阐明不同施氮量下茎鞘大、小维管束对NSC积累与转运的贡献差异,阐明不同施氮量调控茎鞘NSC积累与转运的生理机制,为绿色高产栽培和育种提供理论依据。主要结果与结论如下:1.不同重组自交系间单茎维管束数量和横截面积对氮肥的响应不一致。与低氮处理相比,高氮处理增加了R046、R094、R108、R130、R191、R222和R230的单茎大维管束数量和横截面积,而对单茎小维管束数量和横截面积没有显著影响。与低氮处理相比,高氮处理降低了12个重组自交系的茎鞘NSC转运。单茎大、小维管束数量和横截面积与茎鞘NSC转运、每穗颖花数和单穗籽粒产量呈现显著正相关。与低氮处理相比,高氮处理增加了每平方米大、小维管束数量和横截面积。每平方米大、小维管束数量和横截面积与茎鞘NSC转运、结实率、千粒重和籽粒产量分别呈现显著正相关（特别是高氮处理下）。因此,优化氮肥管理促进维管束形成,有利于提高茎鞘NSC积累转运和产量。2.低氮和高氮处理下R046和R146的花前茎鞘NSC积累均显著高于R032和R191。抽穗前14天至抽穗当天倒三节间小维管束外围薄壁细胞内淀粉密度显著高于大维管束,表明小维管束对茎鞘NSC积累的贡献高于大维管束。低氮和高氮处理下小维管束韧皮部蔗糖转运蛋白（SUT）和细胞壁转化酶（CWI）表达量均显著高于大维管束,小维管束韧皮部筛管（SE）和伴胞（CC）、CC和韧皮部薄壁细胞（PP）、PP和PP间胞间连丝密度显著高于大维管束;另外,小维管束外围薄壁细胞内蔗糖合成酶（Su S）和腺苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶（AGP）表达量显著高于大维管束。这些结果表明质外体和共质体卸载、蔗糖水解和淀粉合成的能力高是小维管束对NSC积累贡献高的部分原因。3.低氮和高氮处理下R046和R146花后茎鞘NSC转运均显著高于R032和R191。抽穗当天至抽穗后14天,倒三节间小维管束外围薄壁细胞内淀粉密度下降值显著高于大维管束,表明小维管束对茎鞘NSC转运的贡献高于大维管束。低氮和高氮处理下小维管束韧皮部SUT表达量显著高于大维管束,小维管束韧皮部SE和CC、CC和PP、PP和PP间胞间连丝密度显著高于大维管束;另外,小维管束外围薄壁细胞α-淀粉酶和Su S表达量显著高于大维管束。这些结果表明质外体和共质体装载、淀粉水解和蔗糖合成能力高是小维管束对茎鞘NSC转运贡献高的部分原因。4.与高氮处理相比,低氮和中氮处理显著提高了抽穗前茎鞘NSC浓度和茎鞘AGP活性。茎鞘AGP活性与NSC浓度显著正相关,表明AGP活性增加是低氮和中氮处理提高茎鞘NSC浓度的原因之一。三个氮肥处理下抽穗前R046和R146茎鞘NSC积累、叶片SPS和Su Ss活性、茎鞘AGP活性均显著高于R032和R191,表明叶片蔗糖输出和茎鞘淀粉合成能力高是R046和R146茎鞘NSC积累高的部分原因。5.低氮和中氮处理下茎鞘NSC转运显著高于高氮处理。与高氮处理相比,低氮和中氮处理显著降低了抽穗后叶片蔗糖合成酶（合成方向,Su Ss）和蔗糖磷酸合成酶（SPS）活性,提高了茎鞘α-和β-淀粉酶、Su Ss和SPS活性。茎鞘α-和β-淀粉酶、Su Ss和SPS活性与茎鞘NSC转运呈显著正相关。这些结果表明低氮和中氮处理降低了抽穗后叶片蔗糖输出,增加了茎鞘蔗糖输出,促进茎鞘NSC转运。三个氮肥处理下R046和R146抽穗后茎鞘NSC转运、茎鞘淀粉向蔗糖转化相关酶活性和籽粒蔗糖向淀粉转化相关酶活性均显著高于R032和R191,表明茎鞘蔗糖输出和籽粒淀粉合成能力高是R046和R146茎鞘NSC转运高的部分原因。