水稻颖花分化与退化的动态特征

研究了田间条件下水稻颖花分化与退化的动态模式及品种、播期和施氮水平的影响。结果表明,按幼穗各类原基数的增长动态,幼穗发育可分为一次枝梗分化期、二次枝梗与颖花同步分化期、颖花退化期3个阶段,可用Logistic方程和线性方程分别描述原基分化和退化随生长度日的变化动态。早播增加了分化颖花数,以大穗型品种尤为显著     

水稻穗分化期高温胁迫对颖花退化及籽粒充实的影响

为明确水稻穗分化期高温胁迫对颖花退化和籽粒充实的影响,选用耐热性品种黄华占和热敏感性品种丰两优6号进行人工气候箱盆栽试验,于倒一叶心叶抽出时(花粉母细胞形成至减数分裂期)进行高温处理(10:00-15:00,40℃) 1 d、3 d、5 d、7 d、9 d,并以同时段适温处理(10:00-15:00,32℃)为参考,自然条件下生长的植株为对照(CK),分析不同持续天数高温对颖花退化、花器官发育和籽粒充实的影响。结果表明：(1)随着处理天数的增加,高温加剧颖花退化,与适温处理及CK相比,高温处理9 d黄华占颖花退化率增加45.8%和62.9%,丰两优6号颖花退化率增加81.7%和136.1%,丰两优6号增加幅度大于黄华占。(2)高温处理1~3 d降低花粉活力,5~9 d抑制花药充实。花药发育不良,花粉形成受阻是导致结实率显著下降的原因,两品种趋势一致。(3)高温处理缩短颖花长度,降低籽粒充实性,使千粒重显著下降,热敏感性品种丰两优6号下降幅度大于耐热性品种黄华占,籽粒充实在5 d以上高温处理下降显著。研究说明倒一叶生长时期高温胁迫影响穗生长发育,生产中需加强相应栽培措施的调控。     

增密减氮对不同类型水稻品种颖花形成的影响

为了明确增密减氮栽培对不同类型水稻品种颖花形成（分化与退化）的影响以及颖花形成与产量的关系，在大田条件下采用裂-裂区试验设计，以籼粳杂交稻（甬优4949）、超级杂交籼稻（扬两优6号）和常规籼稻（黄华占）为供试材料，设置正常氮肥（180kg/hm²）和减氮（90kg/hm²）2个施氮水平，正常密度（30cm×15cm）和增密（20cm×15cm）2个移栽密度处理。结果表明，减氮轻微降低了3个品种的二次枝梗数、颖花分化数和颖花现存数，但差异均不显著；而增密显著降低了颖花分化数和颖花现存数。一次枝梗数、二次枝梗数和幼穗分化期干物质积累对颖花分化数贡献较大。就颖花生产效率而言，增密减氮能有效增加氮素、积温和辐射颖花生产效率，有利于单位面积总颖花数的提高。与扬两优6号和黄华占相比，甬优4949在增密减氮栽培下具有较高的幼穗分化期干物质积累量、颖花生产效率和颖花分化数，从而形成了大的库容，获得了高的产量。     

播期对机插杂交籼稻不同茎蘖部位稻穗枝梗数和颖花数的影响

为探究播期对机插杂交籼稻不同茎蘖部位稻穗枝梗数和颖花数的影响,以穗型差异较大的杂交籼稻品种F优498和宜香优2115为材料,通过分期播种试验研究机插杂交籼稻不同播期下不同茎蘖部位稻穗的枝梗数和颖花数。结果表明,(1)每穗一次、二次颖花数及二次枝梗数为:主茎一次分蘖二次分蘖,主茎和一次分蘖的一次、二次颖花数及二次枝梗数随播期推迟呈增加趋势,且平均一次、二次颖花数及二次枝梗数也随播期推迟而增加。每穗总枝梗数及总颖花数表现出了相同趋势。平均每穗总枝梗数和总颖花数也随播期推迟呈增加趋势。(2)相关分析表明,主茎、一次分蘖和二次分蘖的每穗总枝梗数及总颖花数与平均每穗总枝梗数及总颖花数呈极显著正相关,相关系数表现为主茎一次分蘖二次分蘖,且通径分析表明,主茎和一次分蘖的每穗总枝梗数及总颖花数对平均每穗总枝梗数及总颖花数的贡献率远大于二次分蘖。(3)主茎、一次分蘖和平均每穗大部分枝梗及颖花性状与穗分化期最高温度、平均温度和平均日照时数呈显著或极显著的正相关。综合看来,不同播期下主茎、一次分蘖和二次分蘖的枝梗数和颖花数有较大差异,选择大穗型籼稻品种进行机插更有利于获得较高的稻穗枝梗数和颖花数,同时根据播期确定相应的高产策略,早播机插在保证较高一次分蘖数的基础上,应注重提高每穗枝梗数和颖花数以提高产量,迟播机插在保证较高每穗颖花数的基础上,应注重提高结实率、千粒重。     

FACE对武香粳14颖花分化和退化的影响

2001—2003年，利用我国唯一的农田开放式空气CO₂浓度增高(FACE)研究平台，研究大气CO₂浓度比对照高200 μmol·mol^-1的FACE处理对水稻品种武香粳14颖花分化和退化的影响。FACE处理结果表明，每穗现存颖花数平均比对照少10.4～12.6朵，降幅为6.88%~8.49%，达极显著水平；对每穗颖花分化数和1次枝梗颖花退化数无显著影响，但使2次枝梗颖花的退化数和退化率显著高于对照；水稻每朵分化颖花所占有的抽穗期植株含N量和拔节至抽穗期的吸N量显著或极显著小于对照，使抽穗期茎鞘中可溶性碳水化合物含有率及其与植株含N率的比值显著或极显著高于对照；每朵分化颖花所占有的抽穗期植株含N量和拔节至抽穗期的吸N量与每穗颖花退化数均呈线性负相关，相关系数分别为－0.848**、－0.961**；抽穗期茎鞘中可溶性碳水化合物含有率及其和植株含N率的比值与每穗颖花退化数均呈线性正相关，相关系数分别为0.808*、0.831*。认为FACE处理降低水稻颖花形成期吸氮能力，使植株碳代谢增强、氮代谢减弱可能是其分化颖花大量退化和每穗颖花数少于对照的重要原因之一。     

水稻内源油菜素甾醇对施氮量的响应及其对颖花退化的调控作用

为探明油菜素甾醇(brassinosteroids,BRs)是否介导氮肥对水稻颖花退化的影响。水稻品种扬稻6号和甬优2640种植于盆钵,全生育期设置3种施氮水平,观察了不同氮肥处理下水稻减数分裂期幼穗中氮含量、BRs、过氧化氢(H2O2)和总抗氧化能力(totalantioxidantcapacity,T-AOC)水平及其与颖花退化的关系。结果表明,颖花退化率的降低与稻穗中增加的24-表油菜素甾酮(24-epicastasterone,24-epiCS)和28-高油菜素内酯(28-homobrassinolide,28-homBL)含量密切相关。当稻穗的氮含量为1.25%时,幼穗中BRs(24-epiCS和28-homBL)含量显著增加,颖花退化率显著降低。稻穗中T-AOC水平与BRs含量变化趋势相同,且均与水稻颖花退化率显著负相关,而H_2O_2含量与BRs含量和T-AOC变化趋势相反。施用外源BRs(24-epiCS或28-homBL)可显著提高稻穗中内源BRs(24-epiCS和28-homBL)含量与T-AOC水平,并显著降低稻穗中H_2O_2含量和颖花退化率,施用BRs合成抑制剂则效果相反。表明BRs可以介导氮肥对水稻颖花退化的调控,在减数分裂期适宜的稻穗含氮量(1.25%)可有效提高幼穗中的BRs含量,并通过提高抗氧化能力来抑制颖花退化。     

云南旱地小麦不同穗型品种减源缩库与穗部性状的关系

通过剪叶、剪穗处理探讨云南三种穗型的旱地小麦品种的源库关系，结果认为：平地小麦在齐穗后不同剪叶、剪穗处理，其穗部性状变化明显。大穗型品种云麦39不同的剪叶处理其每穗重量和单粒重下降幅度较大，而小穗型品种云麦42和中穗型品种97591与云麦39相比每穗重量和单粒重下降幅度较小；不同剪叶处理的每穗饱粒重也下降，下降的程度依次是云麦39＞97591＞云麦42。大穗型品种的每穗饱粒数下降明显，而小穗型和中穗型品种的下降较少。对于不同的剪穗处理，大穗型品种的单粒重增加幅度较大，而小穗型品种增加幅度较小，中穗型品种的甚至减少。对于不同穗型品种的穗部性状源库结构调整的反应不同表明：其灌浆过程或光合器官间的相互补偿能力不同，这种不同使不同穗型品种对各种环境的适应性有差异，栽培管理应该有所区别。     

种植方式对杂交稻枝梗和颖花分化及退化的影响

为探讨杂交稻机械化播栽技术的穗粒数形成特点,以F优498为材料,采用两因素裂区试验设计,研究了3种种植方式和2个穴苗数水平对杂交稻枝梗和颖花分化及退化的影响。结果表明,机械精量穴直播和机插的每穗总枝梗分化数及现存数均高于常规手插,每穗总颖花现存数显著低于常规手插。机械精量穴直播的一次枝梗、颖花分化数和现存数显著高于常规手插,机插的一次枝梗、颖花分化数和现存数则显著低于常规手插。机械精量穴直播和机插的二次枝梗分化数和退化数均显著高于常规手插,二次颖花分化数表现为机插>常规手插>机械精量穴直播,二次颖花现存数则是常规手插>机插>机械精量穴直播。不同种植方式之间,二次枝梗分化数和退化数差异主要集中在稻穗基部,不同一次枝梗部位的二次枝梗现存数呈现“先升后降”趋势,主要与稻穗基部二次枝梗严重退化有关。每穗一次颖花现存数从穗基部至顶部呈逐渐下降趋势,不同一次枝梗部位的二次颖花现存数差异则与该部位分化二次颖花的能力有关。高穴苗数处理每穗枝梗和颖花分化数及现存数均显著低于低穴苗数处理。考虑种植方式和穴苗数二者的交互效应,机插和常规手插适宜配合低穴苗数,机械精量穴直播则以高穴苗数为宜。     

氮素穗肥对水稻幼穗细胞分裂素和生长素浓度的影响及其与颖花发育的关系

以粳稻品种武育粳3号和2401为研究材料,在盆栽条件下,设高(HN)、低(LN)两个穗肥施氮水平,对幼穗发育过程中(颖花分化至抽穗后7 d)细胞分裂素(ZRs、iPAs)和生长素(IAA)含量及其动态分别进行测定和比较分析。结果表明,幼穗发育过程中穗中细胞分裂素和生长素含量均表现先降后升的趋势,穗肥的施用(HN处理)提高了各个时期细胞分裂素的含量,尤其是颖花分化期效果最为明显。而生长素的变化情况较为复杂,从颖花分化期到花粉母细胞减数分裂期前LN处理稍高于HN处理,之后HN处理又逐渐超过LN处理。穗发育期间HN处理的ZRs/IAA和iPAs/IAA均高于LN处理,颖花分化期差距最大,随后逐渐减小,到花粉母细胞减数分裂期差异最小,抽穗时比值差距又再次扩大,两个品种表现相似。水稻氮素穗肥的施用具有延长颖花分化时间、增加每穗颖花数的作用,这可能与其提高幼穗分化期尤其是颖花分化期的细胞分裂素含量及其与生长素的比值有关。     

水稻减数分裂期颖花中激素对水分胁迫的响应

以旱A-3 (HA-3, 抗旱性品种)和武运粳7号(WY-7, 干旱敏感品种)为材料, 在减数分裂期(抽穗前15~2 d)进行充分灌溉(WW)和土壤水分胁迫(WS)处理。结果表明, WS处理显著降低叶片水势, 但穗水势没有变化。WS处理的颖花不孕率, WY-7较WW增加58.5%~50.9%, HA-3仅较WW增加12.6%~12.8%。颖花中的玉米素＋玉米素核苷、吲哚-3-乙酸和赤霉素(GA₁+GA₄)浓度在WW与WS处理间以及在两品种间无显著差异。WS显著增加颖花中脱落酸(ABA)、乙烯和1-氨基环丙烷-1-羧酸浓度。WY-7乙烯的增加超过ABA的增加, 而HA-3乙烯与ABA增加量大致相等。在减数分裂早期对WS稻穗施用氨基-乙氧基乙烯基甘氨酸(乙烯合成抑制剂)和ABA, 颖花的不孕率显著降低; 施用乙烯利(乙烯释放促进物质)和氟草酮(ABA合成抑制物质), 结果则相反。上述结果说明, 在减数分裂期遭受水分胁迫, 内源ABA和乙烯的相互拮抗作用调控颖花的育性, 较高ABA与乙烯的比值是水稻适应水分逆境的一个生理特征。     

迟熟中粳稻穗茎生长与每穗颖花数的关系

在盆栽条件下以粳稻品种武育粳3号和86优8号为材,穗肥施氮量设高、中、低三个水平,研究水稻植株穗分化过程中幼穗与茎的生长动态与每穗颖花数的关系。结果表明,穗分化前期幼穗生长较慢,对营养物质的竞争能力小于茎秆,86优8号（大穗型品种）穗分化前期经历的时间比武育粳3号（小穗型品种）长4 d。从抽穗前16 d开始,幼穗进入旺盛生长阶段,并与由上而下的第3节间伸长期相同,对营养物质的竞争能力超过茎秆。大穗型品种的穗茎比大于小穗型品种。抽穗期穗重、茎重与每穗颖花数呈正相关。抽穗前4~16 d穗重增长率与茎重增长率之比与颖花数也关系密切,该时期氮肥充足,穗重增加快,对促进颖花分化有利。     

稻穗发育过程及其控制途径的研究

在对稻穗发育过程的观察中,发现稻穗并不是最高只能有二次枝梗,而是在一定条件下,可职分化较高次枝梗。作者认为,以控制稻穗大小为目的,对稻穗的发育期可以划分为三期:①第一次枝梗延续期;②第二次以上枝梗和颖花分化延续期;③颖花退化期。实验结果指出,在茎的生长锥分化前后追施氮肥可以增加一穗颖花数和减少颖花退化数。     

结实期人工模拟倒伏对水稻生长和产量的影响

2015 年土培条件下，以‘日本晴’和‘L81’为供试材料，在抽穗后20、10 天进行人工模拟倒伏处理，研究结实阶段不同时期倒伏对水稻籽粒产量、产量构成以及物质生产和分配的影响。结果表明：抽穗后20、10 天人工倒伏处理使‘日本晴’籽粒产量平均下降8% (P＞0.1)、20% (P＜0.1)，使‘L81’平均分别下降21% (P＜0.01)、29% (P＜0.01)。人工倒伏处理对供试品种单位面积穗数和每穗颖花数均无影响，但使结实能力明显下降：抽穗后20、10 天倒伏处理使‘日本晴’饱粒率分别下降8%、16%，使‘L81’分别下降16%、21%，均达显著或极显著水平；水稻饱粒重、所有籽粒平均粒重表现出相似的趋势，但降幅均小于饱粒率。品种与抽穗后20 天或10 天倒伏处理对水稻结实能力特别是饱粒率有交互作用。两期人工倒伏处理使地上部总干重和各器官干重均显著或极显著下降，最大降幅达31%。与此不同，人工倒伏对两品种特别是‘L81’物质分配的影响因处理时期而异：抽穗后10 天倒伏处理使生物量在生殖器官中的分配比例减少，而抽穗后20 天倒伏处理表现出相反的趋势。本试验结果表明：结实期倒伏对水稻最终产量的影响因供试品种和倒伏发生时期而异，倒伏引起的产量损失主要与结实能力特别是饱粒率下降有关，后者可能又与灌浆结实期光合生产能力下降有关。     

栽培条件对水稻粒重的影响及其原因分析

应用３个水稻品种,设计氮、磷肥处理３７个,从籽粒着生部位,谷粒体积,比重,灌浆过程,灌浆物质供应水平以及根系活力等方面,对不同栽培条件下饱粒千粒重的差异及其原因进行了探讨。（１）不同处理间全穗饱粒千粒重的极差汕优６３为３．９１ｇ,Ｋｏｇａｎｅｍａｓａｒｉ为５．４３ｇ,９００４为７．６２ｇ;（２）稻穗不同部位饱粒千粒重的提高幅度为下部枝梗籽粒大于中部枝梗籽粒,中部枝粳籽粒大于上部枝梗籽粒,一、二次枝     

孕穗—灌浆期低温对水稻穗部性状的影响

为研究不同时期低温对水稻穗部性状影响程度,以千重浪2号和润宇1号为试材,在盆栽条件下研究孕穗期和灌浆期低温对穗部性状的影响.结果表明,孕穗期低温使参试品种的穗长、一次枝梗长、一、二次枝梗数、穗粒数、着粒密度和结实率都有不同程度的下降,其中叶龄余数为1.0时的低温处理对上述穗部性状的影响最大.孕穗期低温主要降低了穗中部和穗下部的二次枝梗数、粒数和结实率,对一次枝梗的影响相对较小.灌浆期低温则使结实率明显下降,穗粒重降低.     

IRRI新株型稻每穗颖花数与茎秆性状的遗传相关和通径分析

对IRRI25个新株型稻品种的每穗颖花数与10个茎秆性状进行相关和通径分析，结果表明：每穗颖花数与第1、2、4节间、长、茎粗、秆型指数和着粒密度呈显著或极显著的相关关系，且这些性状对每穗颖花数的通径系数也较大，在育种上，要提高每穗颖花数需要增加第1、2节间长度、茎粗、秆型指数，缩短第4、5节间长度。     

生长素调控水稻颖花开放的效应研究

颖花开放由浆片膨大所启动,对水稻授粉受精具有直接影响。生长素是调节花药开裂、花粉育性和种子起始等生殖发育过程的重要激素。为阐明生长素在水稻颖花开放中的调控作用,本研究以粳稻品种中花11为试验材料,调查了外源生长素及其抑制剂对颖花开放的影响,以及内源生长素水平和生长素信号通路基因表达的动态变化。结果表明, IAA (10～20 mmol L–1)、NAA (0.05～0.50 mmol L–1)浸穗处理将推迟水稻颖花开放,其中高浓度(0.5 mmol L–1)NAA能使颖花开放推迟3 d,并表现出颖花张开时间延长和结实率下降的现象。IAA极性运输抑制剂TIBA及其作用抑制剂PCIB也抑制颖花开放。NAA预处理后,增施茉莉酸甲酯(MeJA)能有效恢复颖花开放。水稻颖花中IAA含量在自然开放前2 h迅速下降,比开颖前1 d、2 d分别降低了65.85%、74.27%。与IAA水平变化相对应,颖花开放时浆片IAA生物合成基因(OsTAR2、OsYUCCA3/4/8)表达下调,而催化IAA结合失活的酶基因(OsGH3.2、OsGH3.8)、IAA输出载体基因(OsPIN1、OsPIN1a)以及I...     

水稻大穗形成及其调控的研究进展

水稻每穗粒数是构成产量的关键因素,现代高产水稻品种多表现为穗大粒多。增加每穗粒数、促进大穗形成是提高水稻产量的重要途径。本文概述了水稻每穗粒数形成与幼穗发育的关系,并结合作者相关研究,从水稻穗型的遗传调控、营养状况与氮肥管理、水分、温光条件和内源激素等方面分析了其对每穗粒数形成的影响。从根系形态生理与幼穗发育、水肥管理和温光条件以及植物激素间的相互作用调节颖花分化与退化的生理和分子机制等方面提出了未来加强水稻大穗形成研究的重点,以期为大穗高产水稻品种选育和栽培调控提供依据。     

苏打盐碱胁迫对水稻品种长白9号穗部性状及产量构成的影响

研究了盆栽条件下苏打盐碱胁迫对水稻品种长白9号穗部性状及产量构成的影响。结果表明:盐碱胁迫对稻穗2次枝梗数、2次枝梗上的颖花数、2次枝梗上的实粒数的影响达显著水平(P0.05),随盐碱胁迫程度的增加,2次枝梗数、2次枝梗上的颖花数和2次枝梗上的实粒数呈明显降低趋势;相关分析表明,盐碱胁迫下穗上的2次枝梗数是对单穗产量贡献的最大因子;方差分析结果表明,盐碱胁迫使长白9号产量显著降低,其降低的主要原因是盐碱胁迫使穗的总颖花数、穗粒数减少。因此,盐碱地种植长白9号在孕穗期要加强水肥调控,尽量增加水稻的颖花数,减少2次枝梗退化。     

粳稻穗部不同部位米粒直链淀粉含量的差异分析

直链淀粉含量是影响稻米品质的一个重要指标. 本文通过穗内不同米粒间、粒内不同部位间直链淀粉含量的测定明确同一品种同一穗不同籽粒间的差异可高达14.2%, 稻穗上部、一次枝梗、先开花结实或粒重较高的米粒直链淀粉含量较高; 稻穗基部、二次枝梗或未完全成熟、迟开花结实或粒重较低的米粒直链淀粉含量较低. 米粒胚侧半粒与