水稻冠层光分布模拟与应用

 综合已有作物模型的优点,构建了水稻冠层光分布模型,并进一步与原有光合作用和干物质生产模型相耦合,构建了水稻光合生产模型。新模型将水稻冠层按叶面积指数划分为5层,各层次水平面上的太阳辐射强度按Monsi和Saeki的指数模型进行分布;模型利用日照百分率资料推算直接辐射与散射辐射,并考虑了光合有效辐射的日变化、冠层结构和太阳位置对直接辐射消光系数的影响。利用独立的水稻田间试验资料,对主要生育期冠层内的光分布进行了初步验证,结果表明模拟值与观测值之间具有较好的一致性。最后,将基于冠层光分布模型与原有光合生产模型进行了比较,预测水稻干物质积累量的根均方差分别为0.74 t/hm2和1.26 t/hm2,建立的基于冠层光分布模型的预测性较好。研究结果将为水稻生长模型的改进完善以及生产管理调控与品种数字化设计奠定基础。     

水稻超高产育种理论与方法的辩证分析

综述了水稻超高产育种的研究现状,并对水稻超高产育种的理论和方法进行了辩证的分析,阐述了超高产新株型创制、水稻杂种优势利用等水稻超高产育种的实践探索,提出未来水稻超高产育种研究的方向。冠层结构、光合作用、物质积累、分配与调运的综合作用是作物产量形成的基础,充分利用遗传资源和高光效育种以及传统育种和生物技术相结合,协调生物产量与收获指数的关系,协调穗数、穗粒数与粒重的关系,建立合理的产量结构,理想株型与杂种优势利用相结合,实现超高产育种。生态设计育种和分子育种是未来超高产育种的研究方向。     

覆膜旱作水稻干物质生产光截获模型研究

根据覆膜旱作节水灌溉水稻群体结构试验中观测的冠层结构参数及各生育阶段水稻干物质等试验资料,分析了冠层光截获与干物质生产之间的相互关系。提出了两种描述覆膜旱作节水灌溉的水稻干物质-光截获表达式。     

水稻粒型基因克隆研究进展及育种应用展望

水稻的育种目标包括高产和优质等。粒型是指籽粒的三维结构,是决定水稻产量的重要因素之一,也是影响稻米品质的重要性状。目前已经克隆了超过60个与水稻粒型相关的基因,但应用于育种的粒型基因尚无完整统计。本文综述了已克隆的水稻粒型基因特别是数量性状基因座的研究进展,归纳总结了可应用于水稻高产及优质分子育种的重要粒型基因的功能标记,介绍了粒型基因的育种应用现状,并对前景作了展望,以期为水稻育种家提供可直接利用的分子育种信息。     

不同水稻品种主要生育期冠层光谱特征分析

以2个籼稻品种和2个粳稻品种为试材,分析了主要生育期不同品种间水稻冠层光谱反射率差异和同一品种不同生育期水稻冠层光谱反射率的变化趋势。结果表明,在350~750 nm波段品种间光谱反射率差异很小,在750~1 300 nm波段品种间光谱反射率差异随着生育进程的推进开始逐渐减小,每个品种随着生育期的推进光谱反射率有着明显的变化。总体而言,同一时期不同品种间水稻冠层光谱反射率存在一定差异,同一品种不同时期水稻冠层光谱反射率也存在一定差异。因此,在水稻高光谱研究中,应考虑不同品种和不同生育期的影响。     

水稻群体冠层结构及其光分布研究进展

系统讨论了水稻冠层结构及光分布模拟的实验方案设计、指标测定方法、基本数学模型和重要模拟结果.在对已有成果综合分析的基础上探讨了水稻冠层结构及光分布模拟研究亟待解决的问题和未来发展的方向.     

稻米香味的研究与育种利用

本文综述了水稻香味的类型与化学成分 ;香味的测定方法 ;水稻香味性状的遗传研究。同时 ,还对香味基因在水稻育种上的利用进行了探讨 ,旨在为我国优质香稻育种与生产提供理论参考。     

辽宁省水稻生产育种研究现状及展望

水稻是辽宁省仅次于玉米的第二大粮食作物,辽宁是东北大米的主产区之一,辽宁省水稻产量的稳定提高对于确保粮食安全、改善人民生活水平具有重要的意义。本文综述了辽宁省水稻生产和育种研究现状,明确了辽宁省水稻生产的地位和作用以及其水稻种植区划,回顾了水稻育种研究进展和品种更替过程,对未来水稻育种发展提出展望。     

提高现代超级稻产量潜力的栽培生理研究途径探讨

水稻籽粒灌浆期同化物供应不足会导致籽粒灌浆不充分,从而影响产量,这种现象在大穗型、高库容的现代超级稻品种中尤为明显,直接限制了超级稻品种产量潜力的发挥。灌浆期水稻同化物的供给主要来源于花前同化物的积累与花后同化物的合成,它们均依赖于冠层群体光合能力。因此,加强相关过程的生理生态研究对揭示制约现代超级稻产量潜力的关键性因素具有重要意义。作者综述了相关领域的研究进展,并从叶片光合生理、冠层光氮匹配和根-冠水分平衡等方面,对提高现代超级稻产量潜力的栽培生理途径进行了探讨。同时,作者总结了模型分析在综合栽培生理认识、发现超级稻产量潜力限制性因子及其生理机制等方面的作用。     

水稻常规育种若干技术问题的探讨

自从1926年我国应用有性杂交方法进行水稻育种,也称为常规育种,对我国稻作生产,做了巨大贡献。随着科学技术的进步,常规育种依然是获得高产、优质、抗性好的品种的重要方法之一。本文就常规育种中的几个技术问题进行探讨,以期使常规育种再登新台阶,创造更多、更好的新品种。一、水稻常规育种的历史作用与展望在国外,水稻育种获得显著成绩的有国际水稻研究所(以下称IRRI)、日本等一些国家的科研机构。IRRI在六十年代育出IR8的基础上,开展多抗性育种,注意抗病虫、     

水稻关键光合功能因子及高光效育种途径刍议

概述了在育种实践中被用以评价水稻光合特性的关键功能因子,分析了水稻高光效育种面临的主要问题,在总结高光效育种研究取得的进展及结合未来高光效育种的发展方向上,指出理想株型培育、提高杂种优势利用水平、外源有利基因导人是水稻高光效和高产育种的有效途径。     

基因编辑及全基因组选择技术在水稻育种中的应用展望

水稻是我国主要的粮食作物。由于我国人多地少的现状,长期以来水稻的育种目标是以产量为导向。我国科研人员通过协同攻关实现了水稻育种技术突破,矮化育种和杂交水稻育种技术的利用促进了水稻产量两次大的飞跃。随着我国消费者生活水平的提高以及极端天气出现的频次上升,水稻育种对品质、抗性与耐逆等也提出了更高要求。目前,生物技术正在不断革新,特别是基因编辑和全基因组选择育种技术的迅速发展,为高产优质多抗耐逆的水稻新品种选育提供强有力支持,推动着我国水稻生产向绿色可持续发展。本文就基因编辑技术和全基因组选择技术在水稻高产优质、抗病虫、耐逆及杂种优势育种应用中的新进展进行简述,旨在为高效培育能够满足市场需求的水稻新品种提供一些育种思路。     

高温条件下水稻耐感品种冠层微气象特征差异

采用模型法模拟水稻热害过程是研究水稻热害的重要途径,而找到用于模拟的参数是开展这一工作的前提。本试验于2017年采用日本研制的水稻冠层微气象测定仪MINCER,捕获不同温度耐性水稻品种(耐/感)开花期在高温条件下的冠层微气象参数,并与试验地点附近国家基本气象站观察的数据(对照)进行对比。结果表明,与对照点相比,热害发生时,白天(9∶00—19∶00)耐性品种N22水稻冠层内部温度低1.6℃、相对湿度高12.4个百分点,晚间(20∶00—5∶00)水稻冠层内部温度低0.6℃、相对湿度高1.8个百分点;白天感性品种IR64水稻冠层内部温度低1.6℃、相对湿度高16.2个百分点,晚间感性品种IR64水稻冠层内部温度低0.8℃、相对湿度高2.3个百分点。热害发生时,田间水稻冠层内的温湿度与大气环境具有差异,且温湿度变化幅度白天大于夜间,在部分时段出现了冠层内温度高于对照点的异常现象。上述结果说明,未来设定水稻热害鉴定条件、模拟水稻热害受害过程及利用数学模型模拟热害胁迫时,对于白天和夜间的气象条件应加以区分,同时模拟时利用的气象数据应主要以冠层处为准,这对于提高模型预测的准确性具有重要意义。     

基于无人机遥感的水稻产量估测

水稻产量的准确估算在农业生产中具有重要意义。本文通过无人机搭载多光谱传感器,获取水稻主要生育期冠层光谱信息,通过提取不同生育期8种植被指数与水稻产量的实测值建立拟合关系,筛选出最优植被指数和最佳的无人机遥感作业时期,建立水稻估产模型。结果表明,水稻生长前期不适合估产,抽穗期至成熟期估产效果好。最佳估产生育期是水稻抽穗期,基于该时期的植被指数NDVI、RVI、DVI、GNDVI、MSAVI2建立的多元线性模型估测效果较好,验证精度佳。因此,利用无人机多光谱数据对水稻产量进行估测是可行的。     

水稻开花期冠层温度与土壤水分及产量结构的关系

在开花期对水稻进行不同梯度水分胁迫处理,研究了水稻开花期冠层温度与土壤水分状况及产量结构之间的关系。 水稻开花期冠层温度一般低于气温,但土壤含水量对冠层温度有显著影响,土壤含水量越低,水稻冠层温度越高,冠气温差绝对值越小,并且在13：00时冠气温差与对照差别最大,认为13：00可以作为测定冠气温差的最适时间。通过对开花时间进行观察,发现土壤含水量最低的处理,植株开花高峰提前,开花时间集中在花期的最初3 d,其平均穗长较小,穗重较轻;而土壤含水量较高的处理与对照一致,开花时间主要集中在花期中间时段,平均穗长较大,穗重较重。土壤含水量越低,每穗饱粒数越少。     

水稻早熟性的初步研究进展

水稻早熟品种在农业生产上有重要意义,本文根据水稻早熟高产育种的理论,初步提出培育早熟高产水稻组合的各种可能途径,并阐述了国内外水稻早熟性品种遗传模式,对当前预测杂交水稻生育期杂种优势的方法也进行了简要概述,以期为水稻遗传育种的利用提供参考。     

地膜覆盖旱直播栽培对水稻产量及群体冠层特性的影响

通过田间试验,研究了地膜覆盖旱直播栽培水稻群体冠层的结构特性、生态特性以及产量和产量构成。结果表明：地膜覆盖旱直播栽培水稻产量高于常规水育秧栽培（CK）,有效穗数和成穗率增加。地膜覆盖旱直播栽培冠层各个层次的覆盖指数都显著低于常规水育秧栽培,冠层中、下层平均叶倾角大于常规水育秧栽培,叶片直立,增加了光的通透性。地膜覆盖旱直播栽培水稻冠层空气最高温度延迟2 h达到,且小于对照;冠层空气CO2浓度则较对照延迟2 h达到最低点,且12：00之前高于对照,14：00之后则低于对照;冠层空气水分含量12：00之前小于对照,14：00之后则略大于对照。说明地膜覆盖旱直播栽培改善了群体结构和生态特性,为水稻高产提供了较好的生态基础。     

高γ-氨基丁酸水稻及其米制食品开发应用研究进展

氨基丁酸（GABA）是一种动植物中普遍存在的四碳非蛋白质氨基酸。在哺乳动物中GABA是一种重要的抑制性神经递质，介导40%以上的抑制性神经传导，而在植物中GABA主要参与胁迫响应、调节碳氧平衡和传递信号等多种重要生命活动。富含GABA的稻米对人体具有调节血压、提高肝肾能力和改善睡眠质量等作用。本文综述了水稻品种间GABA含量差异、GABA代谢通路、GABA的保健功能、富集GABA的方法和国内外高GABA稻米的开发应用现状，并展望了高GABA水稻应用前景，以期为高GABA水稻育种及产品开发提供参考。     

新冠肺炎疫情对湖北水稻产业的影响及应对措施

湖北省是新冠肺炎疫情最严重的省份,也是我国水稻的主要产区。稳定湖北省水稻生产面积和总产量对于保障粮食安全,促进农民增收、农业增效具有重要的意义。通过对402名不同类型人员进行问卷调查,本文分析和预估了疫情对水稻种植面积、农资供应、生产用工、稻米加工、虾稻产业和农技服务的影响,并提出"调整生产预案、调配农资供应、发挥农机作用、优化种植结构和落实技术指导"等5条应对措施。     

日本水稻育种简介

自 2 0世纪 60年代末以来 ,日本科学技术的发展突飞猛进。水稻育种成就辉煌 ,一方面为水稻生产提供了一批高产优质的新品种及与之配套的新型栽培技术 ,实现了稻米自给有余 ;另一方面随着日本人民膳食结构的变化 ,适时调整育种目标 ,在稳产高产的前提下 ,更加注意优质食用稻米品种的选育和非食用稻米品种的开发。 1998年日本水稻种植面积 19 53万ｈｍ2 ,单产 6416 3ｋｇ/ｈｍ2 。在亚洲中、日、韩三国中 ,列韩国之后居第二位。本文拟就日本水稻育种中原始材料的收集与开发 ,基础研究 ,育成品种及世纪末的育种计划等方面进行简介。1　原始材料…