乙烯利对夏玉米果穗生长发育影响及生理机制探究

采用大田种植方法,以郑单958为试验材料,于玉米7展叶期（E7）、9展叶期（E9）喷施乙烯利,比较研究玉米产量、果穗维管束特征、子粒干物质积累及相关生理指标,探讨乙烯利对玉米果穗发育的影响及生理机制。结果表明,乙烯利处理使玉米子粒千粒重下降;子粒灌浆起始生长势降低、灌浆天数缩短,可溶性淀粉积累量下降;子粒中IAA（生长素）含量降低、ABA（脱落酸）含量升高,果穗穗轴的维管束长度及筛管半径显著降低,穗柄维管束个数下降、维管束长度也下降。IAA含量下降抑制木质素前体苯丙烷及木质素的形成,进而抑制木质部的形成,使得维管束个数、长度下降,进而子粒库容降低,子粒库活性降低,导致最终产量下降。     

乙烯利对离体培养的玉米子粒发育及酸性蔗糖酶的影响

采用玉米子粒离体培养的方法,研究不同浓度乙烯利处理对子粒的生长发育及酸性蔗糖酶(SAI)的影响。结果表明,玉米子粒败育率随乙烯利浓度的提高呈上升趋势,乙烯利浓度在50～1 200mg/L时,子粒的鲜粒重、干物重高于对照;乙烯利浓度小于50mg/L时,对SAI活性起抑制作用;浓度在100～1 200mg/L时,SAI活性远高于对照;浓度为400mg/L时,子粒的鲜粒重、干物重和SAI活性分别达最高值。在玉米子粒发育中期,用适当浓度(400mg/L)乙烯利处理有利提高产量。     

玉米不同部位子粒灌浆特性与粒重的关系研究

以郑单958(ZD958)和登海661(DH661)为试验材料,研究在4.5万、7.5万、10.5万株/hm2种植密度下玉米上部及中下部子粒灌浆特性和粒重的关系。结果表明,穗粒数和千粒重是决定子粒最终产量的重要因素,两者均随着密度的增加而显著降低。同一密度下,穗位层光照自开花当天(0 d)先降低后升高,总体呈"高-低-高"的变化趋势,底层光照则持续升高。上部子粒的起始生长势、灌浆速率、胚乳细胞数及淀粉含量均低于中下部子粒。相关及通径分析表明,影响粒重的主要因素是灌浆速率、胚乳细胞数目和淀粉含量,其相关系数分别为0.959 66**、0.981 91**和0.877 76*。光照(包括穗位层和底层)主要通过灌浆速率和淀粉含量来间接影响粒重。     

百玉1号玉米子粒灌浆及干物质积累特性试验

在中上等土壤肥力下,对百玉1号子粒灌浆及干物质积累特性进行了试验研究,结果表明,百玉1号子粒灌浆特性特点和规律是前期表现较慢,中后期增长较快。灌浆后期千粒重日增量平均达到7.12g,比对照郑单958增加了1.24g,增长率21.09%。重视并加强百玉1号的中后期管理,有利于获得高产。     

新型化控剂Opera对密植夏玉米生长及子粒灌浆的影响

以郑单958为试验材料,设置90 000株/hm2高密度种植,探究不同时期喷施Opera对夏玉米叶片衰老及群体产量的调控作用。结果表明,高密条件下喷施Opera药剂,有利于增加夏玉米植株茎粗,提高生育后期叶面积指数和干物质积累量,增强叶片持绿性,延缓衰老;增加灌浆中后期子粒体积和干重,促进子粒灌浆。不同时期喷施Opera后夏玉米穗粒数和千粒重均有所增加,且产量提升6.78%~13.94%。喷施Opera可缓解密植对夏玉米生育后期产生的负效应,防止叶片早衰,增加植株生物量及子粒产量,且两个喷施时期表现为13叶期喷施作用效果大于8叶期喷施。     

灌浆期低温对离体玉米子粒灌浆过程及内源激素的影响

以郑单958为材料,采用子粒离体培养方法,研究灌浆期低温对玉米强、弱势粒灌浆特性及内源激素的影响。研究表明,灌浆期低温分别减缓强、弱势粒平均灌浆速率15%、23%,延长灌浆时间约8 d,最终粒重分别降低3%、9%。低温处理下,GA_3、IAA、ZR含量与灌浆速率显著相关;受低温影响,强、弱势粒的激素含量变化趋势相近,与常温相比,子粒GA_3含量先增加后减少,IAA、ZR含量低于对照,且对弱势粒的影响大于强势粒。低温对内源激素含量的影响是导致灌浆速率降低的主要原因之一。     

乙烯利对花生农艺和生理性状的影响

以六种浓度的乙烯利对初花期花生进行叶面喷施,定期观测其主要农艺、生理生化及产量指标。结果表明,喷施适宜浓度的乙烯利可抑制地上部分的生长,提高叶片和植株物质积累量;100 mg/L和150 mg/L乙烯利处理能优化花生植株的生理生化特性,表现为显著提高花生叶片的蛋白质含量和叶绿素含量及SOD和POD活性,增强花生叶片的光合速率和蒸腾速率,增强了主根活力,降低花生叶片丙二醛和可溶性糖含量;200 mg/L乙烯利处理能提高植株的单株结荚数、饱果率和产量,但百果重和百仁重有所下降。     

京单38不同播期子粒灌浆特性研究

以郑单958为对照,设置春播（5月14日）和夏播（6月13日）两个播期处理,研究玉米品种京单38在不同生态条件下的子粒灌浆特性。结果表明,京单38的百粒干物重高于对照品种郑单958,春、夏播条件下增幅分别为14.74%和20.26%,春播百粒干物重较夏播高1.87%。京单38的子粒灌浆速率高于郑单958,春、夏播最大灌浆速率分别较对照高42.27%和49.50%,夏播最大灌浆速率较春播高9.42%。相关和通径分析表明,最大灌浆速率与粒重呈极显著正相关,与郑单958相比,京单38子粒灌浆速率高且灌浆速度快,春、夏播条件下均可获得较高的粒重。     

夏玉米子粒乳线比例与含水量、粒重及营养物质积累的关系

选用先玉335（XY335）、郑单958（ZD958）和登海661（DH661）为试验材料,研究不同品种间玉米子粒乳线比例与子粒含水量、粒重及营养物质积累的关系。结果表明,XY335的乳线下移要快于ZD958和DH661,且其千粒重最大、含水量最低;品种之间可溶性糖和蔗糖含量差异不明显,DH661的淀粉含量显著低于XY335和ZD958;乳线比例与淀粉含量及千粒重呈极显著正相关,与子粒含水量、可溶性糖、蔗糖及蛋白质之间呈显著负相关。     

凯润对不同密度下夏玉米根叶衰老及子粒灌浆的影响

采用密度和化控措施,以郑单958为试材进行田间试验,分析不同密度下喷施凯润对夏玉米生育后期根叶形态及子粒灌浆的影响。结果表明,喷施凯润有助于维持玉米后期根系功能,灌浆中期67 500株/hm2密度下玉米根长、表面积、体积及根重分别增加40.37%、36.54%、37.56%、10.64%,差异显著(P0.05);喷施凯润后两个密度下玉米生育后期叶面积指数提高8.71%~71.72%,维持了后期叶片持绿性,促进群体生物量的积累,且67 500株/hm2密度下差异显著;喷施凯润后灌浆中后期子粒体积和干重增加,促进了子粒灌浆,67 500株/hm2密度下玉米穗粒数、千粒重、产量分别增加6.55%、4.06%、7.35%,其中穗粒数差异显著。分析结果表明,高密度加快夏玉米后期根叶衰老,凯润能够缓解根叶早衰,促进玉米生物量积累和子粒灌浆,喷施量为400 m L/hm2时,在67 500株/hm2密度下效果更显著。     

Dynamics of Abscisic Acid Levels during Grain-Filling in Rice : Comparisons between Superior and Inferior Spikelets

Abstract

In a rice panicle, the superior spikelets display higher growth rates than the inferior spikelets during the initial phase of grain-filling. To better understand the regulatory mechanism of this phenomenon, we examined the dynamics of endogenous abscisic-acid (ABA) levels and the effects of shading on the dynamics during the grain-filling period in superior and inferior spikelets. While ABA content in the superior spikelets increased rapidly after flowering, that in the inferior spikelets increased slowly and reached the maximum later than in the superior spikelets. Shading significantly exaggerated the inherently different ABA dynamics between the superior and inferior spikelets. We concluded that ABA levels are correlated with the dry matter accumulation patterns of spikelets. These results support our hypothesis that ABA is involved in assimilate partitioning among spikelets in a panicle during the initial phase of grain-filling of rice.     

Effects of high temperature and shading on grain abscisic acid content and grain filling pattern in rice (Oryza sativa L.)

ABSTRACT

Abscisic acid (ABA) is a key factor regulating starch biosynthesis genes and is involved in assimilate partitioning to individual spikelets. The objective of this study was to clarify the effects of high temperature and shading during grain filling on grain ABA content and the grain filling pattern of spikelets located at different positions in a panicle. We grew the rice cultivar ‘Koshihikari’ in pots in 2009 under two temperature regimes and two light conditions during grain filling. We periodically measured grain dry weight and grain ABA content (pmol per grain) and concentration (pmol per grain dry weight). Shading increased a grain weight difference between superior and inferior spikelets while high temperature decreased the difference regardless of light condition. High temperature decreased ABA content and concentration in grains. There was a close correlation between mean grain ABA content and mean grain-filling rate averaged over the first half of grain filling.     

黄淮海超高产夏玉米生长发育特性研究

比较研究超高产田(15 000 kg/hm2)和高产田夏玉米的产量构成、叶面积指数、叶绿素含量、干物质积累特性和灌浆速率等指标差异,探索超高产夏玉米生长发育特性。结果表明,超高产田夏玉米较高产田增产15.6%,穗粒数多3.7%,百粒重增加8.9%,超高产主要依赖于百粒重的增加;吐丝后超高产田夏玉米叶面积指数、叶片SPAD值和总干物质积累量均高于高产夏玉米田,吐丝后10～40 d超高产夏玉米田子粒干物质阶段积累速率较高,吐丝50 d后,高产夏玉米田植株衰老,超高产夏玉米子粒仍维持一定的灌浆速率。超高产田夏玉米具有叶面积指数大、干物质积累多、叶绿素含量高和灌浆时期长等生长发育特性,有效增加穗粒数和粒重。     

水稻结实期茎叶部贮藏物质再转移能力的简易评价方法

水稻结实期茎叶部非结构性物质向穗部再转移对于提高水稻结实率具有重要的生理作用,为了探讨非结构性物质再转移能力的评价方法,以种植于海南的7个水稻品种为材料,研究遮光条件下穗部干物质增加速率与结实期茎叶部干物质减少速率、非结构性物质含量减少速率、非结构性物质积累量减少速率的关系.结果表明:茎叶部干物质减少速率、非结构性物质含量的减少速率、非结构性物质积累量减少速率1、非结构性物质积累量减少速率2与穗部干物质增加速率之间存在显著的回归关系,非结构性物质积累量减少速率2的回归系数0.792 5最大,其次为非结构性物质含量的减少速率的回归系数0.7328.利用结实期茎叶部非结构性物质积累量减少速率2和非结构性物质含量的减少速率更快捷客观地评价水稻非结构性物质再转移能力.     

齐穗至乳熟期不同温度对水稻南粳9108籽粒激素含量、淀粉积累及其合成关键酶活性的影响

【目的】为了明确灌浆结实前中期不同温度对晚粳稻籽粒灌浆、总淀粉及其组分含量的影响特征及其机理,【方法】以优质食味粳稻南粳9108为材料,利用植物培养箱控温,于水稻灌浆结实期设置高温(HT,日均温度31℃)、中温(MT,日均温度26℃)和低温(LT,日均温度21℃)三个处理,以自然温度为对照(CK),研究灌浆结实前中期持续高低温对晚粳稻籽粒灌浆、内源激素含量、淀粉及其及合成关键酶活性的影响。【结果】随温度上升(21℃～31℃),晚粳稻结实率和千粒重降低;灌浆前中期籽粒总淀粉积累速率加快,但持续时间短,总含量降低,而直链淀粉含量及其所占比例在整个灌浆期均呈降低趋势;灌浆前中期脱落酸(ABA)含量显著增加,赤霉素(GA3)含量降低,玉米素核苷(ZR)含量呈"先增先降"趋势;MT处理有利于提高灌浆结实期籽粒生长素(IAA)含量,HT和LT处理均降低籽粒IAA含量,LT处理下,IAA含量先降后升,而HT处理籽粒IAA含量一直处于较低水平;籽粒可溶性淀粉合成酶(SSS)活性与ZR变化规律相似,也呈"先增先降"趋势,但二者在灌浆结实期并不同步;淀粉分支酶(SBE)活性增加而淀粉脱分支酶(DBE)活性降低。【结论】不同温度显著影响晚粳稻籽粒内源激素含量和淀粉合成关键酶活性的变化,进而影响晚粳稻籽粒灌浆、总淀粉及其组分的积累。     

Research Advances in High-Yielding Cultivation and Physiology of Super Rice

In 1996,China launched a program to breed super rice or super hybrid rice by combining intersubspecific heterosis with ideal plant types.Today,approximately 80 super rice varieties have been released and some of them show high grain yields of 12-21 t/hm2 in field experiments.The main reasons for the high yields of super rice varieties,compared with those of conventional varieties,can be summarized as follows:more spikelets per panicle and larger sink size (number of spikelets per square meter);larger leaf area index,longer duration of green leaf,greater photosynthetic rate,higher lodging resistance,greater dry matter accumulation before the heading stage,greater remobilization of pre-stored carbohydrates from stems and leaves to grains during the grain-filling period;and larger root system and greater root activity.However,there are two main problems in super rice production:poor grain-filling of the later-flowering inferior spikelets (in contrast to earlier-flowering superior spikelets),and low and unstable seed-setting rate.Here,we review recent research advances in the crop physiology of super rice,focusing on biological features,formation of yield components,and population quality.Finally,we suggest further research on crop physiology of super rice.     

川东南轻简栽培方式再生稻产量构成特征和经济效益分析

为了探明轻简栽培方式对中稻⁺再生稻产量构成特征和经济效益的影响,以黄华占和金农丝苗为材料,于2017年在四川泸州进行不同栽培方式（翻耕移栽、翻耕直播、免耕移栽）的大田试验,分析了中稻-再生稻干物质生产特性、产量、产量构成和经济效益。结果表明,不同栽培方式间头季稻产量差异不显著。翻耕直播头季稻产量较翻耕移栽平均增加3.5%,免耕移栽头季稻产量与翻耕移栽相当。再生季产量表现为翻耕移栽>免耕移栽>翻耕直播的趋势,但各栽培方式间差异不显著。与翻耕移栽相比,翻耕直播头季稻有效穗数较多而每穗粒数较少,成熟期干物质较高而收获指数较低。翻耕直播再生季有效穗数较多而每穗粒数和结实率较少。免耕移栽与翻耕移栽在有效穗数、每穗粒数、结实率、千粒重、干物质和收获指数上差异不显著。不同栽培方式之间产值差异较小,但经济效益差异较大。与翻耕移栽相比,翻耕直播、免耕移栽的经济效益分别增加0.4%和6.2%。可见,头季稻高产途径是培育足够的有效穗数和提高千粒重,再生季高产途径是在足穗的基础上,协同提高结实率和千粒重。轻简化栽培技术具有节本、省工、经济效益高等优点,在川东南地区具有很大的发展前景。     

GA3对重瓣百合‘Carolina’生长及主要品质的影响

百合是花卉市场备受欢迎的球根花卉,花型美丽,花色淡雅,花香迷人,其中重瓣百合由于雄蕊退化、无花粉、花型优美、观赏期长等优点备受消费者青睐,本研究以东方型重瓣百合‘Carolina’为试材,采用6个不同浓度（50、100、200、400、600、800 mg/L）的GA₃对其进行叶面喷施处理,以清水为对照,通过测定其株高、茎粗及采后品质等指标,探讨GA₃对重瓣百合‘Carolina’生长及采后品质的影响。结果表明：栽培试验中400 mg/L GA₃对促进‘Carolina’株高、花苞长度、花朵开放率效果最好,分别比对照高10.40%、9.13%、17.78%,达到极显著差异;800 mg/L GA₃对‘Carolina’叶绿素相对含量的积累有促进作用;100 mg/L GA₃对‘Carolina’整株花期延长效果最佳,比对照长10.64%;在种球方面,800 mg/L GA₃对种球单个鲜重、总重量和平均根数的促进作用较好。瓶插期间,100 mg/L GA₃对延缓花枝鲜重、提高花苞开放率、延长单朵花期和整株花期效果最好;600 mg/L GA₃对延缓瓶插叶绿素相对含量和MDA的积累,提高SOD和POD酶活性作用最佳,达到极显著差异。综合比较来看,600 mg/L GA₃对重瓣百合‘Carolina’作用效果最佳,400 mg/L次之。     

浙江台州地区早籼稻产量与干物质生产特征研究

对7个早籼稻品种（系）的产量及其构成因素和干物质积累量进行了相关分析。结果表明,杂交稻产量高于常规稻,平均较常规稻高10.0%。相关分析表明,产量与总颖花数和有效穗数分别呈极显著正相关和显著正相关,与每穗粒数、结实率、千粒重呈负相关,但均不显著。通径分析表明,总颖花数、结实率和千粒重对产量的直接作用均为正效应,其中,总颖花数贡献最大,结实率次之,千粒重作用最小。随生育期的推进,干物质积累量品种间差异逐渐减小,完熟期干物质积累量以陵两优106表现最高,金早47表现最低。干物质总积累量和干物质平均日积累量与总颖花数和产量分别呈极显著正相关和显著正相关,与结实率呈极显著负相关;抽穗前干物质积累量与产量相关度高于抽穗后干物质积累量。综上所述,台州地区早稻生产宜选用两系杂交早籼稻品种在生产上推广。生产中注重提高单位面积穗粒数,促进干物质积累量,更有利于早稻获得高产。