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.     

水稻茎鞘非结构性碳水化合物与穗部性状关系的研究

 以3个不同穗部性状类型的组合广超1号、特优明86和65396为材料进行大田试验，结果表明开花期茎鞘非结构性碳水化合物含量高，成熟期含量低的品种，结实率高，反之，结实率低。每个颖花平均从茎鞘获得非结构性碳水化合物高的品种，千粒重高。反之，千粒重低。     

杂种小麦干物质积累特性研究

研究了麦优４号等杂种小麦品种（组合）不同密度和不同施氮量处理的干物质积累特性。结果表明杂种小麦生育前期和花后有明显的光合优势，光合产物积累量高，成熟期茎鞘干物重占总干重的比例高；杂种小麦花前光合产物输出量和输出率特别是茎鞘干物质输出率低于常规小麦；降低群体密度和增加施氮量能增加杂种小麦干物质积累量，提高光合产物向籽粒的输送效率     

杂种小麦干物质积累特性研究

研究了麦优４号等杂种小麦品种（组合）不同密度和不同施氮量处理的干物质积累特性。结果表明杂种小麦生育前期和花后有明显的光合优势，光合产物积累量高。成熟期茎鞘干物重占总干重的比例高；杂种小麦前光合产物输出率特别是茎鞘干物质输出率低于常规小麦、降低群体密度和增加施氮量能增加杂种小麦物质积累量，提高光合产物向籽粒的输送效率。     

养分胁迫对水稻籽粒灌浆充实影响的蛋白质组学研究

 以杂交早稻威优916为试验材料,采用水培方式栽培,生育后期设置养分胁迫和全营养液两种处理,从蛋白质组学角度研究后期持续的养分胁迫对水稻籽粒灌浆的影响,以期为水稻高产栽培提供科学依据。籽粒蛋白质经双向电泳分离后共获得了37个发生差异表达的蛋白质,经串联质谱分析(ESI Q MS/MS),27个蛋白质功能得到鉴定,包括4个参与光合作用的蛋白质、13个与籽粒充实发育相关的蛋白质、9个逆境相关的蛋白质及1个呼吸代谢相关的蛋白质。分析结果表明,养分胁迫下,逆境相关蛋白质在籽粒灌浆的前中期大量上调表达,籽粒光合作用减弱,后期呼吸作用增强,籽粒的氮代谢受到显著影响,谷蛋白及胚蛋白表达相对滞后,蛋白质和脂肪合成减少,从而造成籽粒灌浆不足,产量降低。     

四川盆地不同类型水稻品种机插栽培的干物质生产及产量特性分析

【目的】阐明机插栽培对不同类型水稻的干物质生产及产量特性的影响,为四川盆地机插秧的推广、品种选育和高产栽培提供依据。【方法】于2012年在四川盆地以中籼中熟杂交稻、中籼迟熟杂交稻、粳稻三类共计10个品种为材料,研究不同类型水稻品种在机插栽培条件下的干物质生产及产量形成特性。【结果】1)三种不同类型品种的水稻移栽后干物质积累均很好地符合Logistic曲线。中籼中熟杂交稻、中籼迟熟杂交稻物质积累均较快,缓增期短,快增期长,物质积累有一定优势;粳稻物质积累速率小,渐增期、缓增期较长,快增期短,物质积累处于劣势。2)三种类型水稻品种相比,在成熟期中籼中熟杂交稻营养器官干物质所占比例最低,生殖器官干物质所占比例最高;中籼迟熟杂交稻成熟期叶片占比最高,而粳稻则是茎鞘比例高、穗比例低。3)中籼中熟杂交稻、中籼迟熟杂交稻的茎鞘、叶片物质输出率和物质转化率均为正值,但粳稻茎鞘物质输出率、转化率和叶片物质转化率均小于0,叶片物质输出率也仅为1.26%。4)中籼中熟杂交稻的产量、每穗实粒数、籽粒充实率、充实度最高,中籼迟熟杂交稻的结实率、千粒重最大,粳稻的有效穗数、成穗率最高,说明籼稻产量主要与穗部性状有关,而粳稻主要与田间有效穗数有关。【结论】在四川盆地的机插栽培条件下,杂交籼稻需提高其有效穗数、成穗率;粳稻需筛选大穗型品种,提高每穗粒数和籽粒充实度。     

硅钾配施对水稻茎秆性状和抗倒伏能力的影响

以宜香优5979和旌优127为材料,研究了不同品种和硅钾配施处理对茎鞘物质积累转运、茎秆理化性状及抗倒伏能力的影响,探讨了茎鞘物质积累转运、茎秆理化性状与倒伏指数之间的关系。结果表明,齐穗期和成熟期茎鞘干物质量、成熟期生物量及茎秆理化性状与水稻抗倒伏能力关系密切。水稻品种间的抗倒伏能力差异显著,宜香优5979的抗倒伏能力显著强于旌优127。钾肥对水稻植株抗倒伏能力的影响大于硅肥,硅肥过多不利于水稻对硅的吸收及抗倒伏能力的提高。不同硅钾处理下,未施钾处理抗倒伏能力最差,少施钾肥处理倒伏风险较大;而硅肥50 kg/hm~2+钾肥150 kg/hm~2和硅肥100 kg/hm~2+钾肥100 kg/hm~22个处理,齐穗期和成熟期茎鞘干物质量较高,基部节间长度较短,茎粗、茎壁厚和节间干重较大,基部节间的物理强度较大,茎秆中Si O2和全钾含量较高,植株抗倒伏能力较强。     

水稻茎鞘非结构性碳水化合物再分配及其在稳产和抗逆中的作用

为了满足人口增长对粮食的需求,保持水稻高产稳产和适应多变的环境显得尤为重要。水稻茎鞘储藏的非结构性碳水化合物(NSCs)可以在灌浆期光合受阻、非生物逆境胁迫时为产量形成提供同化物,从而缓解产量的降低。因此,茎鞘NSCs积累转运性状是水稻产量形成和逆境抗性遗传改良的潜在目标性状,调控茎鞘NSCs的积累与分配也成为水稻肥水管理的一个重要目的。综述了水稻源-库-流特征、氮肥、水分、光强、环境温度和水稻抗倒伏能力与茎鞘储藏NSCs积累与再分配的关系,氮肥运筹、合理灌溉、栽插密度等栽培措施对茎鞘NSCs积累与再分配的调控。最后,讨论了茎鞘NSCs在水稻高产稳产和抗逆性中的作用。     

不同小麦品种的氮素利用特性研究

为了解河南省主要小麦品种的氮素利用特性,探究不同小麦品种之间氮素积累和转运的差异,通过大田试验,分别在开花期和成熟期对河南省18个具有代表性的小麦品种的茎、叶、鞘、穗(开花期)、颖壳和籽粒进行干物质重和氮含量测定,并根据小麦的产量、氮素积累量以及氮素籽粒生产效率划分不同小麦品种的氮效率类型,计算氮素利用特性的相关参数,分析氮素利用特性相关参数与产量和氮素籽粒生产效率之间的关系。结果表明,供试的小麦品种可划分为氮素高效型(Ⅰ)、氮素中效型(Ⅱ)、氮素低效型(Ⅲ)、氮素超低效型(Ⅳ)4种类型,其品种数量分别占总品种数的5%、50%、40%和5%。在小麦成熟期,Ⅳ型品种的颖壳和籽粒氮含量显著高于其他3种类型品种,叶、颖壳和籽粒的氮素积累量显著低于其他3类型品种,4种类型品种间茎和叶氮含量及氮素在茎、叶、鞘、颖壳和籽粒中的分配比例无显著差异;Ⅰ类型和Ⅱ类型品种的花前贮存氮素在花后向籽粒的转运量均显著高于Ⅳ类型品种,Ⅰ类型品种的氮素农艺效率均显著高于Ⅲ和Ⅳ类型品种,氮素偏生产力表现为Ⅰ类型品种>Ⅱ类型品种>Ⅲ类型品种>Ⅳ类型品种,且差异显著。小麦产量、氮素籽粒生产效率与其他氮素利用相关参数呈现显著正相关。     

品种更替对中熟粳稻氮素吸收的影响

以江苏省各时期代表性中熟粳稻品种为材料,研究了在品种更替过程中氮素吸收的变化规律。结果表明,各主要生育期植株氮素积累量均表现为现代品种显著或极显著高于早期品种;各类型品种氮素积累均主要集中在拔节期-抽穗期,且此阶段营养元素吸收占整个生育期养分吸收的比例随品种更替呈不断上升的趋势;早期品种在成熟期仍有大量的氮、磷、钾营养残留在茎鞘中,而现代品种尤其是杂交稻,成熟期营养物质向籽粒的运转率较高。     

水稻水作与旱作对抽穗后剑叶光合特性、衰老及根系活性的影响

对水稻水作与旱作栽培模式下水稻衰老和后期一些生理活性的影响进行了研究。结果表明,由于水分的影响,水稻旱作不同程度加速了水稻生理机能的衰退,使籽粒干物质积累受阻,粒重下降而减产。水稻水作不仅改善了水稻剑叶光合因子,提高了光合效率,而且剑叶呼吸速率下降缓慢,相对电导率上升缓慢,SOD酶活性较高,MDA含量低,表明剑叶后期衰老进程慢,促进籽粒增重,产量高。此外,旱作水稻生育末期根系干物质积累、活力高及代谢旺盛的优势对籽粒增重也是一种负向影响;而水稻水作开花-灌浆期根系活力高,生育末期根系生理活性迅速衰退,保证了籽粒的充实     

南方晚粳杂交稻与常规稻籽粒灌浆及后期叶片光合特性的差异

以南方杂交晚粳秀优5号和常规晚粳秀水110为材料,应用Richards方程对两个品种的籽粒灌浆过程进行拟合,研究了两个水稻品种的灌浆特性,并测定分析了两类品种的后期叶片光合特性。 秀优5号的起始灌浆势、最大灌浆速率和平均灌浆速率均略低于秀水110,但活跃灌浆时间明显长于秀水110,说明杂交晚粳灌浆更为平缓、灌浆期长,有利于获得较高粒重,也有利于缓解其穗型较大引起的籽粒间物质的激烈竞争。齐穗后10 d,秀优5号的光合和叶绿素荧光参数与秀水110无显著差异,但齐穗后25 d,秀优5号除初始荧光值的增加幅度未达显著水平外,其他参数均显著高于秀水110。研究结果表明,南方杂交粳稻在灌浆后期仍保持较高的物质生产能力,是它具有较长籽粒灌浆持续期,大穗与较高粒重相协调,最终实现高产的重要生理基础。     

Study of water stress effects in different growth stages on yield and yield components of different rice (Oryza sativa L.) cultivars

A field experiment was conducted during 2001-2003 to evaluate the effect of water stress on the yield and yield components of four rice cultivars commonly grown in Mazandaran province, Iran. In northern Iran irrigated lowland rice usually experiences water deficit during the growing season include of land preparation time, planting, tillering stage, flowering and grain filing period. Recently drought affected 20 of 28 provinces in Iran; with the southeastern, central and eastern parts of the country being most severely affected. The local and improved cultivars used were Tarom, Khazar, Fajr and Nemat. The different water stress conditions were water stress during vegetative, flowering and grain filling stages and well watered was the control. Water stress at vegetative stage significantly reduced plant height of all cultivars. Water stress at flowering stage had a greater grain yield reduction than water stress at other times. The reduction of grain yield largely resulted from the reduction in fertile panicle and filled grain percentage. Water deficit during vegetative, flowering and grain filling stages reduced mean grain yield by 21, 50 and 21% on average in comparison to control respectively. The yield advantage of two semidwarf varieties, Fajr and Nemat, were not maintained under drought stress. Total biomass, harvest index, plant height, filled grain, unfilled grain and 1000 grain weight were reduced under water stress in all cultivars. Water stress at vegetative stage effectively reduced total biomass due to decrease of photosynthesis rate and dry matter accumulation.     

北方杂交稻与常规稻籽粒灌浆特性的比较

以北方杂交稻和常规稻品种为试验材料,用Logistic方程对不同品种的籽粒灌浆过程进行了拟合。结果表明,杂交稻和常规稻的灌浆参数存在极显著差异,灌浆持续时间的不同是造成不同品种粒重差异的主要因素。灌浆阶段,渐增期短,启动灌浆速率大,灌浆快增期早,快增期和缓增期延长等特性有利于增加粒重。同一品种的粒重差异来源于灌浆速率的不同。在灌浆期杂交稻的光合同化物向籽粒运转率高,干物质由茎鞘源源不断地向籽粒输送,使杂交稻保持较长的高速灌浆期和缓增期,最终形成较大的粒重。     

灌浆结实期不同时段温度对水稻结实与稻米品质的影响

利用人工气候箱在水稻灌浆结实期不同时段进行温度试验,研究温度对水稻结实与稻米品质的影响。结果表明,灌浆结实期40℃高温处理后籽粒结实率显著降低,粒重下降,外观品质和食味品质变差。不同水稻品种对灌浆结实期温度的响应表现不一致。在试验条件下,华粳1号开花受精的敏感温度为35℃,而特优559开花、灌浆结实的最适温度为30℃,该温度处理结实率、粒重较高,外观品质以及食味品质较优。此外,灌浆结实期不同时段的高温对水稻结实与稻米品质的影响也存在显著差异：结实率对高温最敏感的时期是开花后1~5 d,粒重对高温最敏感的时期是开花后11~20 d;而温度对稻米品质影响最大的时期主要在花后16~20 d,25 d后温度处理影响较小。因此,灌浆前期适宜的温度条件对水稻优质栽培意义重大。     

Variations in Carbohydrate and Protein Accumulation among Spikelets at Different Positions Within a Panicle During Rice Grain Filling

The accumulation dynamics of kernel components for spikelets at different positions within a rice panicle were investigated during grain filling to understand the physiological reasons for the variation of grain quality.Two rice cultivars,Yangdao 6 (indica) and Yangjing 9538 (japonica),were field-grown,and the grain filling characters and contents of starch,soluble sugar,and protein of the spikelets at different positions were studied.There were significant differences in matter accumulation among spikelets at different positions during grain filling.The early-flowering spikelets presented dominance over the late-flowering spikelets in initial time and initial rate of accumulation.At the initial and mid filling stages,the contents and the rates of starch and amylose accumulation in spikelets decreased with the flowering sequence,but soluble sugar content (SSC) exhibited the opposite trend.The difference in SSC among the spikelets of Yangjing 9538 was greater than that of Yangdao 6,but amylose content in mature spikelets showed no obvious relationship to their flowering sequence.The crude protein content (CPC) of early-flowering spikelets decreased more rapidly than that of late-flowering ones at the initial filling stage,and CPC in the spikelets on the secondary branch was higher than that on the primary branch,but CPC in early-flowering ones was lower than that in late-flowering across the whole grain filling period.Grain water content (GWC) of early-flowering spikelets decreased more rapidly than that of late-flowering spikelets on the same branch at the initial and mid filling stages,especially for the top grain on each primary branch.The results suggested that poor grain filling of late-flowering spikelets may be attributed to their low biological activity rather than carbohydrate supply limitation.     

粒粒饱对水稻灌浆期间衰老的延缓作用

于水稻初穗期施用二元植物生长物质粒粒饱,就其延缓水稻灌浆成熟期衰老进程的作用进行了研究。粒粒饱对稻株灌浆成熟期延缓衰老作用明显,对易发生早衰的籼型三系杂交稻效应尤其显著。在黄熟期观察,功能叶片的SOD活性比对照高1.9倍,MDA含量比对照低30%,根系伤流量比对照高约1倍。粒粒饱延缓稻株衰老的效应似可分成对产量形成的直接效应和间接效应两类,直接效应是提高籽粒呼吸强度,间接效应是延缓功能叶片 SOD 活性和根系伤流液的下降。     

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。