水稻籽粒灌浆期间茎鞘贮存物质含量变化及其影响因素研究

 以库限制型水稻品种盐粳235和源限制型水稻品种汕优63和亚优2号进行研究，水稻籽粒的灌浆因品种源库关系而有很大差异，剪叶或疏花对强势粒的灌浆影响不大，但显著地延缓或加速弱势粒的灌浆进程，库限制型品种盐粳235抽穗前叶鞘和茎秆中临时性贮存物质积累高峰出现迟，单位库容占有贮存性物质比例低，两类型品种茎鞘中贮存物质均在籽粒发育早期输出，但盐粳135的输出持续时间长于汕优63和亚优2号的。疏花、剪叶和激素处理主要通过改变库源大小，增加或减少单位库容占有光合同化物比例及改变茎鞘贮存物质在整个籽粒灌浆物质中的比例来影响籽粒生长和发育。还就茎鞘贮存物质在籽粒早期发育中的作用进行了讨论。     

优质籼稻桂华占、八桂香花后干物质积累与转运及灌浆的动态特征

 以品质优良、较好、较差的桂华占、八桂香、珍桂矮（CK）3个籼稻品种为材料,研究了优质稻花后干物质积累、运转与籽粒生长的动态特征及相互关系。结果表明,优质籼稻品种花后单株叶片和茎鞘干物质量大,花后叶片干物质的转运率和转运速率较对照高,但茎鞘的花后运转与对照的差异较小。3个水稻品种籽粒干质量的动态均可用Richards方程进行模拟,但优质品种的灌浆启动快、活跃灌浆期长、最大灌浆速率小。花后茎叶干物质的再运转占籽粒干质量的1/5~1/3,其中优质品种花后叶的再运转对籽粒生长的贡献是对照的1.5~2.0倍。相关分析表明,花后叶的干物质运转与籽粒生长的关系密切,因此,单株叶片干质量大、花后运转率高可能是优质水稻品质形成的重要生理原因之一。     

不同播期下优质稻桂华占、八桂香花后碳氮物质流转与籽粒生长相关性

以桂华占、八桂香为材料,不同播期调控下,研究不同播期下优质稻花后植株碳氮流转与籽粒生长及品质的相关性.结果表明:(1)花后茎鞘、叶片干物质运转速度和运转率都与籽粒起始灌浆势呈正相关.籽粒活跃灌浆期、持续灌浆时间与花后茎鞘、叶片干物质运转速度和运转率呈极显著正相关.(2)播种期推迟不利于茎鞘碳同化物向穗部流转,茎鞘碳同化物转运对籽粒的产量和淀粉产量的贡献率表现为淀粉＞可溶性糖＞蔗糖,茎鞘碳同化物对籽粒产量及淀粉产量的贡献率远高于叶片.可溶性糖转运对籽粒产量和淀粉产量贡献率表现为SD1＞SD2＞SD3;蔗糖、淀粉对籽粒的产量贡献率表现为SD1＞SD2＞SD3.茎叶可溶性糖积累量的减少与籽粒直链淀粉含量和积累量增加是同步的,并且,茎叶可溶性糖积累量快速递减期(花后3～12 d)与直链淀粉含量和积累量快速递增期(花后6～12d)同步.(3)播种期推迟减少茎鞘和叶片总氮的积累,籽粒氮收获指数降低,但是播种期的推迟却增加茎鞘和叶片器官蛋白氮积累,有利于籽粒蛋白质含量提高.     

几个水稻品种碳素代谢特征的比较

结合饲料稻品种选育,在不同生育期对5个水稻品种（组合）进行了光合作用、呼吸作用、茎鞘非结构碳水化合物的积累和转运以及籽粒充实特性的比较研究。结果表明,不同品种其碳素代谢特性各不相同,杂交组合威优56光合作用、呼吸作用较强,茎鞘非结构碳水化合物在孕穗期积累丰富,到成熟期残留较少,后期籽粒充实速度下降缓慢,是一个碳素代谢十分旺盛的组合。常规稻辐丰早92－124在灌浆后期仍维持较高的光合强度和较强的籽粒充实速度,且成熟期茎鞘内非结构碳水化合物残留最少,也是一个后期碳素代谢较为理想的水稻品种。     

疏花对杂交水稻灌浆期非结构性碳水化合物运转及稻米品质的影响

通过疏花处理研究库容大小改变对杂交水稻茎鞘非结构性碳水化合物运转及稻米品质的影响,结果表明,疏花后茎鞘非结构性碳水化合物含量峰值出现时间推迟,抽穗至抽穗后15 d、抽穗至成熟期茎鞘非结构性碳水化合物输出量均降低.与对照相比,疏花后弱势粒灌浆增重速度明显加快,快速增重期出现早.疏花使稻米外观品质明显改善,但对稻米碾磨品质的影响不明显,对蒸煮食味品质的影响因品种而异.     

不同氮利用率粳稻品种的碳氮积累与转运特征及其生理机制

【目的】探明不同氮利用率水稻品种的氮素积累与转运特征及其机制。【方法】2个氮高效品种(武运粳30号和连粳7号)和2个氮低效品种(扬粳4038和宁粳1号)种植于大田,设置2个施氮量：全生育期不施氮(0 N)和全生育期施氮180 kg/hm² (180N),比较分析了不同氮利用率粳稻品种干物质生产、氮素积累与转运差异及其机制。【结果】与氮低效品种相比,氮高效品种具有较高的产量、氮肥利用率、总颖花量和结实率,较高的花前干物质转运量和花后干物质积累量,分蘖至穗分化始期和抽穗至成熟期较高的净同化率和作物生长率,抽穗期较高的糖花比,灌浆期较高的籽粒库活性、籽粒中脱落酸与1-氨基环丙烷-1-羧酸含量的比值和茎鞘中较高的非结构性碳水化合物的转运和蔗糖合成相关酶活性以及蔗糖转运蛋白基因的表达量,抽穗后较高的氮转运、氮素吸收量,灌浆期较高的比叶氮含量、叶片中细胞分裂素含量、氮代谢酶活性以及氮素转运相关基因的表达量。【结论】氮高效品种穗分化前和抽穗后较高的物质生产效率以及灌浆期较高的碳氮转运与积累是产量和氮肥利用率协同提高的重要机制。     

机直播杂交籼稻结实期物质转运与不同粒位米质的关系

选用8个杂交籼稻品种为试验材料,比较机直播不同品种间结实期物质转运、产量及穗部不同粒位（强、弱势粒,一次、二次枝梗,上、中、下部）米质的差异,并探讨结实期物质转运与不同粒位米质的关系,为机直播杂交籼稻品种筛选提供理论依据。结果表明,具有较高的颖花数和千粒重,且结实期具有较高的茎鞘和叶片物质输出与转换率,是机直播高产品种的主要特征。强势粒、一次枝梗籽粒垩白度和垩白粒率均低于弱势粒及二次枝梗籽粒,食味值均高于弱势粒及二次枝梗籽粒;穗上部籽粒米质特征均不同程度高于穗中部和下部籽粒,但穗中部和下部籽粒米质特征品种间存在差异;宜香优2115不同粒位食味值均不同程度高于其他品种。相关分析表明,结实期茎鞘物质输出率及转换率与不同粒位垩白均存在显著或极显著负相关（r=-0.66^*~-0.85^**）,与不同粒位食味值呈显著或极显著正相关（r=0.67^*~0.86^**）。提高机直播杂交籼稻结实期茎鞘物质转运率及转换率可改善不同粒位籽粒食味品质,宜香优2115作机直播在产量及米质上综合表现好,尤其在食味品质方面优势明显,适宜作为机直播水稻品种应用。     

机械化播栽对杂交中稻干物质生产特性的影响

为探明机械化播栽方式对杂交中稻干物质生产的影响,2012—2013年采用两因素裂区试验设计,研究了播栽方式及其与穴苗数和播期互作对杂交中稻F优498干物质积累与分配、干物质输出与转化的影响。结果表明:播栽方式及其与穴苗数和播期的互作对杂交中稻干物质积累、分配和转运具有明显影响。机直播和机插处理的群体总干物质积累量低于手插处理,但机直播在拔节—抽穗阶段的干物质积累量和积累速率显著高于机插和常规手插,同时保持较高的茎鞘输出量、茎鞘输出率和茎鞘转化率,而机插在抽穗—成熟阶段具有较高的干物质积累量和积累速率。低苗和早播处理有利于提高抽穗后物质同化量、抽穗后干物质所占比例以及抽穗后干物质贡献率。适当早播能够有效提高杂交中稻机直播和机插的收获指标。     

大田生长期全程高温胁迫对杂交水稻生育后期生长发育及产量形成的影响

选用5个杂交水稻组合为材料,以自然条件下大田生长为对照,通过玻璃温室研究了大田生长期全程高温胁迫对杂交水稻生育后期的生长发育及产量形成的影响.结果表明:大田生长期高温胁迫引起各组合有效穗数、每穗总粒数、结实率和千粒重较大田对照不同程度下降,其中对结实率的影响最大,最终导致产量显著下降.高温条件下水稻叶面积指数和净光合速率都不同程度下降,植株干物质生产减少,茎鞘物质转运受阻,茎鞘物质输出率和转换率都显著下降;高温条件下抽穗后的茎鞘物质输出率、转换率与品种耐热系数均呈显著正相关,耐热性较强的品种能在高温胁迫后保持较高的茎鞘物质转换率.在高温胁迫下,孕穗期SOD活性增强,叶片可溶性糖、游离脯氨酸含量增加,但随着高温持续时间的延长,灌浆期SOD活性急剧减弱,叶片可溶性糖、游离脯氨酸含量迅速下降.MDA含量升高,膜脂过氧化加剧,耐热性弱的品种更为明显.     

两种穗型水稻源库关系及籽粒灌浆特性的研究

应用Richards方程对弯穗型和半直立穗型水稻品种的籽粒灌浆过程进行了拟合,研究两种穗型水稻品种的灌浆特性。结果表明:弯穗型品种和半直立穗型品种强、弱势粒在籽粒充实程度上有较大差异。半直立穗型品种整体灌浆速率、弱势粒灌浆效率均明显高于弯穗型品种。对两种穗型品种抽穗后籽粒、地上部单茎干重和源库增量比等生理指标的测定表明,半直立穗型水稻品种有很好的光合能力,生长期长、不早衰,其光合作用更加切合籽粒灌浆的需求。     

种植方式对水稻和陆稻氮素吸收利用的影响

 以武香粳99-8（水稻）和中旱3号（陆稻）为材料，研究了种植方式对水稻和陆稻生育后期N素吸收利用的影响。与水种稻（对照）相比，中旱3号覆膜旱种时产量显著低于对照，武香粳99-8覆膜旱种时和对照没有显著差异，裸地旱种产量均为最低。覆膜旱种和裸地旱种抽穗期植株的含N率较低，抽穗至成熟期植株含N率下降速率为水种＞裸地旱种＞覆膜旱种。抽穗和成熟期植株吸N量大小为水种＞覆膜旱种＞裸地旱种。旱种稻成熟期茎鞘中的N素分配显著高于对照，籽粒显著低于对照，品种间叶片有所不同。抽穗期旱种稻的N素物质生产效率显著高于对照。成熟期覆膜旱种N素物质生产效率最低。旱种稻N素籽粒生产效率（中旱3号覆膜旱种除外）和N素收获指数较对照增加，大小为裸地旱种＞覆膜旱种＞水种。与武香粳99-8相比，中旱3号抽穗后植株含N率下降快，植株N素积累量较小，叶片和籽粒中N素分配比例高，茎鞘低；N素物质生产效率（成熟期）、N素籽粒生产效率和N素收获指数高，产量低。     

三个C两优杂交稻组合的株型及干物质生产特性

 以汕优63为对照,对3个C两优杂交稻组合的株型及干物质生产特性进行了研究。与汕优63相比,C两优杂交稻组合上3叶叶型较狭长,叶片着生角度小,总叶面积较大;齐穗期上3叶净光合速率和叶绿素含量较高,根系活力较强;基部节间较粗、较短,茎秆的抗倒性强, 中部节间较长,穗下节间占总秆长的42.77%;抽穗后干物质积累速率快,增量大,且茎鞘叶中的干物质向籽粒运转量多,对籽粒的贡献率高。C两优杂交稻抽穗后茎叶干物质输出量和干物质积累量与稻谷产量分别呈显著和极显著正相关。C两优杂交稻组合较理想的株型和中后期强大的干物质生产和转运优势是其高产的重要原因。     

冬小麦不同灌浆时期穗和叶茎鞘对粒重的贡献

为了揭示冬小麦穗和叶茎鞘在不同灌浆时期对粒重的贡献,于2011-2012年度,在大田条件下,选用河南省大面积推广的6个冬小麦品种,进行穗遮光和去叶+茎鞘遮光处理,研究了冬小麦不同灌浆时期的干物质积累转运量和粒重,分析了穗和叶茎鞘对粒重的贡献率。结果表明,穗遮光和去叶+茎鞘遮光显著影响冬小麦茎鞘干物质转运量、转运率以及其对穗粒重的贡献率。穗和叶茎鞘对冬小麦粒重的贡献率总体表现为灌浆前期低、中后期高;在灌浆中期穗对粒重的贡献优于叶茎鞘,而在灌浆前期和后期呈相反规律,且其影响效应因品种而异;整个灌浆期穗对单粒重和穗粒重的平均贡献率分别为30.31%和34.64%,叶茎鞘分别为32.87%和35.95%。穗对粒重贡献的关键时期为灌浆中期,筛选和培育灌浆中期穗对粒重贡献率高的品种有利于提高冬小麦粒重。     

梯度减除颖花对水稻弱势粒稻米品质的影响

通过梯度减除上部颖花(减库)处理,研究稻穗下部二次枝梗(弱势粒)籽粒外观和碾磨品质的变化,并分析了logistics方程模拟籽粒灌浆过程的有关参数与稻米品质的相关性,以明确籽粒自身活性对品质的影响。结果表明:自然状态下,稻穗下部弱势粒较各部位强势粒在粒长、粒宽、粒厚、糙米率、精米率及整精米率等性状存在显著差异;仅保留稻穗下部枝梗能使弱势粒的粒长、粒宽、糙米率、精米率、整精米率得到显著改良,但弱势粒的有关性状基本没有达到强势粒水平;简单相关分析表明,粒形与灌浆时间极显著负相关,与灌浆速率极显著正相关,碾磨品质与灌浆中、后期持续期及整个灌浆持续期显著负相关,与灌浆速率相关不显著。可见,稻穗下部弱势粒稻米品质较差与营养物质供应无必然联系,籽粒内部固有的生理活性可能是导致粒间品质差异的主要原因。     

水稻强弱势籽粒核酸和蛋白质代谢差异

以两系杂交稻两优培九和培两优500为试验材料,对强弱势粒核酸和蛋白质含量进行了测定。水稻抽穗当天,强势粒单位质量子房中总RNA、mRNA含量都高于弱势粒,蛋白质含量却低于弱势粒。抽穗后第5天,强势粒单位质量子房中总RNA含量仍然高于弱势粒,mRNA含量两者差异不大,蛋白质含量依然低于弱势粒。不论是强势粒还是弱势粒,从抽穗到开花后第5天,其总RNA、mRNA和蛋白质单粒含量都有显著的增加,且各时期强势粒都高于弱势粒。抽穗当天强势粒有两条特异蛋白质带出现,而弱势粒没有,抽穗后第5天弱势粒才出现其中的一条。这说明强势粒与籽粒灌浆有关的基因表达比弱势粒早,强度高。     

不同逆序衰老率小麦干物质积累特性的探索研究

为揭示小麦逆序衰老类型间干物质积累的差异和动态变化规律,以61个品种(系)作材料,分期采样,并在乳熟末期调查逆序衰老率,采用箱线图、分类变量回归等统计方法对不同逆序衰老率小麦开花后各生育阶段的干物质积累特性进行了集群间对比分析。结果表明,183个样点逆序衰老率的分布呈正偏态分布特征,不符合正态分布,参试小麦逆序衰老率为20%(10%~33%)。与低逆序衰老率小麦相比,高逆序衰老率小麦叶片衰老程度在籽粒形成期和乳熟期均较低;茎鞘干物质转运量在乳熟期和灌浆末期均较高;穗干物质积累量在籽粒形成期较低,在乳熟期较高。与逆序衰老现象紧密关联的因素有4个即籽粒形成期和乳熟期的叶片干重变化值、乳熟期和灌浆末期的茎鞘干重变化值,且后两者影响更大。高逆序衰老率小麦千粒重为44.95g(41.24~49.90g),高于低逆序衰老率小麦的43.28g(39.55~47.99g)。从本研究结果看,与低逆序衰老率小麦相比,高逆序衰老率小麦花后穗干物质积累速率呈现出"慢-快-慢"的特征,有利于籽粒的增重。     

杂交中稻抽穗后再生芽生长与头季稻茎鞘物质积累的关系

 1993～1995年，以汕优63、K优3号和K优5号为材料，研究了杂交中稻抽穗后再生芽生长与头季稻茎鞘物质积累的关系。头季稻齐穗后15 d内，叶片光合产物主要输送到穗部，以致再生芽生长缓慢，该期即使有较好的光照条件和氮素营养，对再生芽伸长也无作用；头季稻齐穗后20 d，即穗部籽粒充实度达90%左右，叶片较多光合产物逐渐向茎鞘输入，再生芽生长开始加快，此期光照和施氮促进再生芽伸长的作用才表现。头季稻籽粒灌浆速率与再生芽伸长速率呈极显著负相关，头季稻穗部物质积累量和收获指数分别与再生芽长呈极显著负相关。头季稻生长后期叶片光合产物的输送方向是影     

超高产杂交水稻C两优396物质生产特性及其与高产的关系

以两优培九(LYP9)及其亲本为对照,比较研究了两系杂交稻组合C两优396(C396)及其亲本的分蘖特性与物质生产、积累和分配以及灌浆速率等性状.结果表明:C396分蘖发生启动较慢,但中期分蘖数增加速率快,且无效分蘖少,最终单株有效穗数多于LYP9; C396主要生育时期的单株干重均高于同期对照LYP9,齐穗后穗部干物质的分配比例大;C396籽粒灌浆启动较迟,但在灌浆中后期(齐穗后15～25 d)维持较高的灌浆速率;表明抽穗前较多的干物质积累、抽穗后穗部较高的干物质分配比例、中后期较高的籽粒灌浆速率是C396高产的机理.C396每穗总粒数少于LYP9,但其具有较多的单株穗数、较高的结实率和较大的粒重,表明穗数、每穗粒数、结实率和粒重各产量因素协调是C396高产的重要原因.     

杂交晚粳生育后期的生理特性及栽培管理

杂交晚粳的后期管理，是指抽穗扬花、灌浆成熟等阶段的田间管理。此期的主要生理特性是库大源相对不足，即穗大，颖花数多，抽穗快，齐穗后茎鞘物质运转率和灌浆速度不如籼杂快，且有二次灌浆等特性。此期高产栽培技术关键是稳库增源，主攻目标是提高结实率和增加千粒重。...     

重穗型杂交稻D优527的栽培生理特点及调控对策研究

对重穗型杂交稻D优527与中等穗型的杂交稻组合汕优63和R527的栽培生理特性进行了比较。重穗型杂交稻D优527秆硬抗倒、穗大粒多、库容量大,单穗重大,产量高,且具很高的增产潜力。其茎鞘物质在齐穗后向穗部的转运量大、转运率和转换率高,但后期光合生产量相对较低,从而导致库虽大但由于源的相对不足而使库的充实度偏低。因此,增强后期光合生产力以增加源的供应是提高其籽粒充实度,进一步提高其产量的关键。D优527已具备高质量群体结构特征,对进一步发挥其高质量群体优势的高产栽培技术途径进行了探讨。