介质pH与氮形态对不同水稻基因型根部通气组织形成的影响

在溶液培养条件下研究了不同介质pH和氮形态对5种不同的水稻(Oryza.sativa.L.)基因型(常规籼稻、杂交籼稻、常规粳稻、杂交粳稻和旱稻)根部通气组织形成的影响。结果表明,不同形态的氮与不同介质pH对水稻根通气组织形成的影响存在基因型差异。以NH4+-N为单一氮源时,低pH(pH.4.5)更有利于籼稻根的通气组织形成,而粳稻和旱稻根通气组织的形成受介质pH的影响不明显。以NO3--N为单一氮源时,近中性条件(pH.6.5)更有利于粳稻和旱稻根的通气组织形成,介质pH对籼稻根通气组织形成的影响未显示出明显差异。低pH条件下且以NH4+-N为单一N源时,稻根皮层处更易形成通气组织,可能是植物为了减轻低pH条件下铵毒害而产生的一种适应性机制。     

增硝营养对不同基因型水稻苗期吸铵和生长的影响

随着水稻节水栽培技术越来越得到广泛的应用与推广以及水稻在淹水条件下根际氧化圈的存在,水稻的硝酸盐营养作用受到更大的关注。利用水培方法研究了4种具代表性的水稻基因型(常规籼稻、常规粳稻、杂交籼稻、杂交粳稻)在苗期(2 8d)的铵(NH 4 )吸收动力学特性以及硝(NO-3 )对NH 4 吸收动力学特征和叶片谷氨酰胺合成酶活性(GSA)的影响。结果表明:增NO-3 营养可以增加水稻对氮素的吸收,提高氮素利用率,进而促进水稻生长;不同基因型之间NH 4 吸收速率的差异为:杂交籼稻>常规籼稻>杂交粳稻>常规粳稻;NO-3 的存在促进了水稻对NH 4 的吸收,增加水稻吸收NH 4 的Vmax值(4个品种平均增加31 5 % ) ,而对其Km 值影响不大(4个品种平均增加4 2 6 % ) ,说明NO-3 对NH 4 吸收的影响主要在于影响NH 4 载体的运转速率而非吸收位点与NH 4 之间的亲和性;增NO-3 营养可以增加叶片谷氨酰胺合成酶(GS)的活性,提高水稻同化NH 4 的能力     

增硝营养对不同基因型水稻苗期氮素吸收同化的影响

利用控制条件下的溶液培养方法,研究了增硝营养(NH4+∶NO3-比例为100∶0和50∶50)对4种不同的基因型水稻(常规籼稻、常规粳稻、杂交籼稻、杂交粳稻)苗期生长和氮素吸收同化的影响。结果表明,增NO3-营养可以增加水稻叶片的光合速率,促进水稻对氮素的吸收,提高氮素利用率,进而促进水稻生长;不同基因型水稻在增NO3-营养下氮积累量增幅不同主要是由于其生物量增幅不同,而整株氮素含量增幅差异不大;NO3-的存在可增强谷氨酰胺合成酶和硝酸还原酶的活力,促进水稻对NH4+和NO3-的同化利用,从而增加了氮素在植株地上部的积累同化;籼稻与粳稻相比,杂交粳稻与杂交籼稻相比,前者在氮素吸收利用上均表现出更为明显的优势。     

不同类型水稻品种对稻田土壤基础供氮量的响应

选用常规粳稻、杂交粳稻、常规籼稻、杂交籼稻及两系杂交稻5种类型共7个水稻品种,在大田中不施氮条件下,研究了供试水稻材料对土壤基础供氮量利用的差异。结果表明:①籼稻的土壤基础供氮量平均比粳稻高25.6%;杂交籼稻比常规籼稻高19.5%,杂交粳稻比常规粳稻高32.5%。②土壤基础供氮量在植株器官中的分配比例以叶、茎鞘的变异幅度较大,而穗的变异幅度则较小;叶中氮的分配比例以粳稻最高,而杂交粳稻与常规粳稻间及杂交籼稻与常规籼稻之间无明显差异。③土壤氮素利用效率(NUEs)随着土壤基础肥力上升而提高,粳稻的NUEs提高幅度大于籼稻。土壤氮籽粒利用效率(Ng/Ns)以两系杂交籼稻最高,籼稻的Ng/Ns大于粳稻,杂交籼稻与常规籼稻及杂交粳稻与常规粳稻间Ng/Ns无明显差异。④100kg籽粒需氮量增加幅度也是粳稻高于籼稻。     

不同栽培方式对镉污染水稻土籼、粳稻根表铁膜铁、镉含量及根镉含量的影响

通过对镉污染水稻土籼、粳稻分蘖、孕穗、灌浆和收获期根表铁膜的铁、镉和根系镉含量的测定,研究淹水、覆膜、覆草和湿润栽培对籼、粳稻吸镉量的影响。结果表明:1)分蘖期,淹水和覆草栽培籼稻根表铁膜铁含量高于粳稻;覆膜和湿润栽培的粳稻根镉含量高于籼稻。2)孕穗期,淹水和覆膜栽培的籼稻根表铁膜铁含量高于粳稻;湿润栽培的籼稻根表铁膜镉含量高于粳稻;覆膜、覆草和湿润栽培的籼稻根镉含量低于粳稻。3)灌浆期,淹水和湿润栽培籼稻根表铁膜铁含量高于粳稻;覆膜和湿润栽培的籼稻根表铁膜镉含量低于粳稻;根镉含量籼稻低于粳稻。4)收获期,根表铁膜铁含量籼稻低于粳稻;根表铁膜镉含量覆膜栽培的籼稻高于粳稻;根镉含量覆膜、覆草和湿润栽培的籼稻低于粳稻。     

秸秆覆盖旱作对稻田甲烷排放和水稻产量的影响

为较全面评价秸秆覆盖旱作水稻栽培模式的生态意义,采用田间试验研究了常规淹水（F）、秸秆覆盖旱作（NF-M）和无覆盖旱作（NF-ZM）3种栽培模式稻田甲烷排放、水稻产量及土壤养分的变化规律。结果表明：3种水稻栽培模式的甲烷排放均集中在水稻生育期的前20d;在水稻生育期内,秸秆覆盖旱作稻田甲烷的排放总量为11.12g·m^-2,显著高于常规淹水稻田的7.78g·m^-2和无覆盖旱作稻田的4.23g·m^-2。秸秆覆盖旱作稻田的水稻产量为8.60t·hm^-2,与常规淹水处理没有显著差异,但二者均显著高于无秸秆覆盖旱作处理的6.78t·hm^-2;与常规淹水处理相比,秸秆覆盖旱作还可以提高水稻单株生物量10g以上。秸秆覆盖旱作还可以显著提高稻田表层土壤有机质含量,维持和改善表层土壤养分状况,对实现农业可持续性有重要意义。因此,在水资源缺乏地区,秸秆覆盖旱作是一种值得考虑的替代传统淹水栽培的水稻栽培模式,同时秸秆覆盖旱作还田也是一种值得推广的稻田秸秆管理技术。     

旱作水稻内源激素变化及其与水稻形态和生理特性的关系

以杂交稻籼优 63(Sy63) ,常规稻武育粳 (Wyj) ,旱稻 85 - 1 5 ( 85 - 1 5 )为材料 ,分别研究了旱作处理与水作处理的水稻体内脱落酸 (ABA) ,生长素 (IAA) ,赤霉素 (GAs)和细胞分裂素 (CTKs)在全生育期内的变化规律 ,初步探究了激素变化与旱作水稻形态及生理适应性的关系。旱作条件下水稻根叶的ABA都显著增加且各品种均呈现一定的规律性 ;旱作水稻的根叶中GAs规律与其ABA的变化规律相似。旱作水稻叶中IAA苗期增加而根先减少后增加 ,后期IAA逐步减低 ;苗期旱作水稻叶中CTKs增加而根减少 ,后期差异不大。实验结果表明旱作条件下的气孔行为可能由ABA和IAA共同调控 ;旱作的侧根发达可能是因为根系中IAA增加及CTKs降低导致的     

根表铁膜对水稻吸收污灌土壤中的锌的影响

采用土-石英砂联合培养的盆栽试验，研究两个不同基因型的水稻根表铁膜的形成情况及其对水稻吸收污灌土中的锌的影响。结果表明，两基因型水稻在不同不分条件下根表铁膜的形成情况不同：淹水条件下形成的铁膜数量最多，高于湿润和干-湿交替，后二者之间差异不明显。不同基因型水稻（金优22与90-68-2）根表铁膜的形成趋势一致，只是数量稍有差异；不同基因型秸秆及籽粒中锌的含量存在差异，不同铁处理的根表铁膜数量、地上部锌含量均不同。     

砷污染稻作区发展旱稻控制稻米砷暴露风险探讨

农田砷污染是我国中南、西南稻作区面临的重要环境问题之一。水稻淹水种植条件下,土壤砷的溶解度较高,其移动性和生物有效性较大,水稻根系易吸收并向地上部转移砷。而在非淹水富氧条件下,土壤砷的移动性、生物有效性及稻米砷累积量显著降低。本文在综述水分管理影响水稻砷吸收基础上,提出:砷污染稻作区可通过水改旱、发展旱稻种植,显著降低土壤砷的生物有效性;在非淹水种植、降低土壤砷活性基础上,可通过筛选砷低吸收基因型旱稻,进一步控制水稻砷吸收和稻米砷累积,实现砷污染稻作区农产品质量安全保障与水危机缓解的双赢。目前,关于旱稻对砷的胁迫响应及对砷的吸收、转运与代谢研究鲜见报道,无疑,相关工作值得深入开展。     

水稻籽粒硒含量的基因型差异及其与产量性状的相关性分析

利用常规籼粳类型品种,在龙游和衢江2个试验点进行籽粒硒含量的基因型差异及其与产量性状的相关性分析。结果表明,籽粒硒含量在2个试验点呈显著差异,土壤硒含量高的龙游试验点的水稻籽粒硒含量较高,其水稻颖壳和糙米硒含量平均值分别是衢江点的1.22倍和1.16倍。籼稻和粳稻之间的颖壳硒含量具显著差异,但糙米硒含量在籼稻和粳稻品种...     

Origin of Weedy Rice Grown in Bhutan and the Force of Genetic Diversity

In Bhutan, weedy rice (Oryza sativa L.) was grown together with cultivated rice on terraced paddy fields lower than 2620 m above sea level. Seeds of cultivars and weedy strains were collected at 22 collection sites located from 1000 to 2620 m above sea level. Cultivars with round seeds were frequently found in fields higher than 2250 m, and those with slender seeds in fields lower than 1630 m. All cultivars and weedy strains were divided into indica or japonica types by isozyme (multi-locus) and morpho-physiological (multicharacter) analyses. Japonica cultivars predominated in highland; Indica cultivars predominated in lowland. Plastid type was confirmed by the length polymorphism for the ORF100 region. The japonica cultivars carried non-deletion type ORF100. The indica cultivars carried deletion type ORF100. In contrast, weedy strains showed discrepancy in the combination of the nuclear and cytoplasm types. An intermediate type was found in weedy strains for isozyme genotypes. A recombinant type, which has indica genotypes for isozyme analysis with japonica cytoplasm, and vice versa, was frequently found in weedy strains. These findings suggested that weedy strains would be generated by natural hybridization between indica and japonica. Further, they might fail to recombine their prior genotypes sets for isozyme and cytoplasm. Morphophysiological characters did not show such a tendency. Morpho-physiological analysis of highland plants, in particular, showed indica cultivars and weedy strains with japonica cytoplasm. Hypervariable nuclear microsatellite analysis was then used to compare cultivars and weedy strains. Identical alleles were shared between indica and japonica, and also between cultivars and weedy strains. This suggested that there was gene-flow resulting from natural hybridization.     

不同类型水稻种质氮素营养效率的变异分析

采用田间试验,在常规氮素管理下,以氮素吸收效率(NAE)、利用效率(NUE)和收获指数(NHI)为衡量指标,分析了国内外607份不同类型水稻种质氮素营养效率的变异状况。结果表明,水稻NAE、NUE和NHI存在显著的基因型差异,以NHI为最大和NAE为最小。不同类型水稻间的NAE、NUE和NHI未达显著差异,但籼型杂交稻NAE、NUE和NHI的变异小于常规籼稻和常规粳稻。相关分析表明,水稻NAE与NUE、NHI呈极显著负相关,NUE与NHI间无显著相关;水稻NUE和NHI与单株产量存在极显著的正相关,NAE与单株产量无显著相关。频数分析可知,常规籼稻NAE、NUE及NHI和籼型杂交稻NUE的种质频数分布呈典型正态曲线,低、高效种质较少,中效种质众多;常规粳稻NAE、NUE和NHI种质的频数分布呈近似正态分布,略偏向低效;籼型杂交稻NAE的种质频数分布离散程度较高和高效种质较多,NHI的种质频数分布呈近似正态分布和略偏低效。籼型杂交稻的NAE、NUE和NHI差异小而分布较集中,常规粳稻最分散,常规籼稻居中。不同类型水稻的氮素营养效率的极差很大,可分为若干组,各组间差异显著。     

作物初生根不同发育时期通气组织形成的石蜡切片与徒手切片的比较观察

应用石蜡切片方法和徒手切片方法,通过对水稻幼苗根系通气组织发育的观察,比较两种切片的异同。结果显示：石蜡切片和徒手切片都能清楚显示水稻根系通气组织的结构;并由此确定了水稻幼根通气组织形成过程,具体为：4天苗龄的水稻幼苗根系在培养24 h后开始形成通气组织,72 h时通气组织发育成熟。越靠近根基的部位,植株组织发育更成熟,通气组织的发育程度也更高。相比于石蜡切片,徒手切片方法更适用于水稻根系通气组织结构的观察。进一步利用徒手切片方法比较水稻和小麦根系通气组织形成对低氧的反应,发现低氧显著诱导麦根通气组织的形成,而对稻根通气组织发育的促进作用不明显。     

Denitrification in the rhizosphere of plants with inherently different aerenchyma formation: Wheat (Triticum aestivum) and rice (Oryza sativa)

Summary Denitrification in the rhizosphere of wheat and rice was studied in relation to aerenchyma formation. Seedlings were grown in quartz silt amended with mineral nutrients at given bulk densities and water tensions. In adventitious wheat roots the formation of cortical lacunae was strongly dependent on soil aeration. Growing the wheat plants in dry (–20 kPa) and moist substrate (–2 kPa) established aerenchyma contents of 3% and 15%, respectively. Denitrification was measured after the introduction of equal moisture levels in the substrates of both treatments. The higher aerenchyma content of roots pregrown in the wetter substrate did not counteract denitrification in the rhizosphere which had doubled in this treatment. In contrast to the unspecific lysis of cortical cell walls, the well organized formation of aerenchyma in rice roots was independent of soil aeration. Root porosity averaged 14%. As in wheat, it was not related to denitrification. However, the level of denitrification per mg of root dry matter was about four times lower than that of wheat. The addition of decomposable organic matter (cellulose) to the substrate stimulated aerenchyma formation in rice and considerably increased denitrification. The results suggest that denitrification in the rhizosphere is independent of aerenchyma formation.     

杂交稻及其恢复系的强弱势粒对光合物质摄取能力的比较

本研究选用杂交稻三组合及相应恢复系作为供试材料 ,分田间试验及盆栽试验两部分。结果表明 ,杂交组合及其相应恢复系的籽粒对标记储藏物质及标记光合物质的吸收分别达到 50 %和 80 % ,杂交组合籽粒的吸收量高于相应的恢复系 ,但差异不大 ,说明在储藏物质与光合产物的运输方面 ,杂交组合比相应的恢复系之间无明显差别。但是 ,杂交组合与相应恢复系的强弱势粒对标记储藏物质与光合物质的摄取量之间存在明显差异 ,强势粒是弱势粒吸收量的数倍乃至数十倍 ,尤其是杂交组合的强势粒对标记光合产物的摄取能力远高于弱势粒。杂交稻及其恢复系在物质分配方面表现出强势粒对弱势粒的粒间顶端优势 ,杂交组合比相应恢复系的粒间顶端优势表现更为明显。强势粒对弱势粒物质摄取能力的优势 ,可能是杂交稻籽粒结实率低下的重要原因之一。     

不同水稻品种对铵态氮和硝态氮吸收特性的研究

采用水培方法研究了不同形态氮素对武育粳 3号 (常规粳稻 )和扬稻 6号 (常规籼稻 )生长的影响及其水稻苗期对NH 4 N和NO-3 N的吸收动力学特征。结果表明 :不同形态氮素对水稻生长影响差异显著 ,铵硝混合营养下水稻的生长最优 ;扬稻 6号比武育粳 3号具有更强的氮素吸收能力 ;不论武育粳 3号或是扬稻 6号 ,单一氮源时NO-3 的Km 值均大于NH 4 ,说明水稻对NH 4 的亲和力大于NO-3 ,武育粳 3号对NH 4 的最大吸收速率小于NO-3 ,而扬稻 6号则极为接近 ;NH 4 的存在均显著降低两个水稻品种对NO-3的吸收速率 ,武育粳 3号和扬稻 6号的NO-3 的Vmax分别比单一硝营养减小 1/ 2和 2 / 3,NO-3 的存在不影响武育粳 3号对NH 4 的吸收速率 ,但使扬稻 6号对NH 4 的吸收速率减小