镉胁迫下不同水稻品种镉的累积与产量差异比较

探讨在镉(Cd)胁迫下水稻植株内的镉含量,以及水稻不同部位镉累积情况,筛选出高耐镉性且高产的水稻品种。以不同粳稻和籼稻品种为研究对象,通过盆栽试验,在不加镉与镉胁迫2种处理下,探讨不同水稻品种收获期的Cd含量,Cd累积情况。2种处理下水稻体内镉含量大致都为根茎叶谷壳籽粒,且镉主要集中在根部;镉在不同水稻品种内的累积与分布存在差异,尤其是镉在籽粒中的累积差异较大,8个中稻品种中籽粒镉含量以品种‘春优84’的增加幅度最低,表现出较低的镉累积能力;同时也表明镉胁迫下粳稻镉累积量高于籼稻;在镉胁迫处理下籼稻产量显著减少,而粳稻产量均增加。‘春优84’籽粒镉含量增幅最低,表现出显著的耐镉性,虽其产量有所影响,但从镉安全性考虑,可作为湖南省镉污染区域推广品种选用。     

不同品种水稻种子萌发和幼苗生长的耐镉性评价

【研究目的】为了明确不同品种水稻种子萌发和苗期对镉胁迫反应的差异,为小麦品种耐镉性筛选和耐镉育种提供理论参考;【方法】采用室内生物测定方法,在不同浓度镉胁迫下,通过对贵州省常见的12个水稻品种的发芽率、发芽指数、活力指数、根长、芽长、根鲜重、芽鲜重、耐镉半致死浓度和耐镉致死浓度进行比较研究,并采用模糊数学隶属函数法对水稻的耐镉性进行综合评价。【结果】结果表明,随着镉胁迫浓度的增加,12个水稻品种种子萌发受到的抑制作用明显增强,发芽率、发芽指数、活力指数、根长、芽长、根鲜重、芽鲜重呈下降趋势,其中活力指数、根长、根鲜重对镉胁迫的反应更敏感;不同水稻品种间种子萌发受镉胁迫抑制的程度存在明显差异。耐镉半致死浓度为208~955 μmol/L、耐镉致死浓度940~3678 μmol/L。【结论】在供试的12个水稻品种中,II优808和川江优3号的耐镉性较强,而中优9801、宜香优101、冈优725和宜香1979的耐镉性较差,其他为耐镉性中等品种。     

不同浓度Cd2+ 对水稻种子萌发的影响

探讨不同浓度的Cd2+对不同品种水稻发芽的影响,结果表明,低浓度镉(≤1mg/L)对水稻种子的萌发有促进作用;高浓度镉(≥10mg/L)会影响水稻种子的发芽率(种子发芽率以70％计),且随Cd2+浓度增加,抑制作用增强.Cd2+对水稻幼根生长的影响,在低浓度下即表现为抑制作用,根长随Cd2+浓度的增加而递减.不同水稻品种对镉的反应不同,0-119的耐镉性最强,2179-1次之,超级稻最差.     

不同甜玉米品种苗期耐镉胁迫响应分析

为筛选耐镉性强的甜玉米品种并探究不同耐受性品种响应镉胁迫的差异,本研究以华南地区主推的12个甜玉米品种为材料,采用沙培的方法研究镉(Cd²⁺)处理对不同甜玉米品种两叶一心时期的苗高、主根长、总根数、鲜重、干重、叶片SPAD值等性状的影响。结果表明,不同遗传背景的甜玉米品种间耐镉性存在较大差异,测量的8个指标的耐镉指数间存在显著相关性。利用主成分分析得到1个综合指标可有效评价不同品种甜玉米的耐镉性,其贡献率为73.42%。采用聚类分析法将12个甜玉米品种分为敏感型(1个品种)、中间型(8个品种)和耐受型(3个品种)。其中,‘仲鲜甜102’、‘珠玉甜1号’和‘佛甜10号’3个品种耐镉性较强,可从中筛选镉低富集型品种运用于农业生产。同时,通过比较分析两个存在镉胁迫响应差异的品种间的表型变异,发现镉胁迫会破坏敏感型甜玉米玉米幼苗叶片中叶绿素的稳定,影响光合作用,进而减少生物量的积累,抑制生长发育。本研究为进一步解析甜玉米耐镉响应机制提供一定的参考。     

不同甜玉米品种苗期耐镉胁迫响应分析

为筛选耐镉性强的甜玉米品种并探究不同耐受性品种响应镉胁迫的差异,本研究以华南地区主推的12个甜玉米品种为材料,采用沙培的方法研究镉(Cd²⁺)处理对不同甜玉米品种两叶一心时期的苗高、主根长、总根数、鲜重、干重、叶片SPAD值等性状的影响。结果表明,不同遗传背景的甜玉米品种间耐镉性存在较大差异,测量的8个指标的耐镉指数间存在显著相关性。利用主成分分析得到1个综合指标可有效评价不同品种甜玉米的耐镉性,其贡献率为73.42%。采用聚类分析法将12个甜玉米品种分为敏感型(1个品种)、中间型(8个品种)和耐受型(3个品种)。其中,‘仲鲜甜102’、‘珠玉甜1号’和‘佛甜10号’3个品种耐镉性较强,可从中筛选镉低富集型品种运用于农业生产。同时,通过比较分析两个存在镉胁迫响应差异的品种间的表型变异,发现镉胁迫会破坏敏感型甜玉米玉米幼苗叶片中叶绿素的稳定,影响光合作用,进而减少生物量的积累,抑制生长发育。本研究为进一步解析甜玉米耐镉响应机制提供一定的参考。     

镉胁迫对不同地区亚麻主栽品种种子萌发的影响

为了明确不同品种亚麻种子对镉胁迫反应的差异,2014年以来自不同地区的10个纤用和油用亚麻主栽品种为材料,研究了不同程度镉胁迫对种子萌发的相对发芽势、相对发芽率、相对芽长、发芽指数和活力指数的影响,并对供试品种耐镉性进行了综合评价。结果表明,500μM以下的镉胁迫对亚麻种子发芽的影响较小,且对部分亚麻品种的发芽有促进作用;500μM以上随着镉浓度的升高,10个亚麻品种的种子萌发性能均有不同程度的下降;芽长受镉胁迫的影响较发芽势和发芽率更大。耐镉性综合评价表明晋亚9号对镉胁迫的耐性最强,派克斯耐性最弱。本研究可为亚麻品种耐镉性筛选和耐镉育种提供理论参考,筛选出的强耐镉性亚麻品种可作为不同地区镉污染农田的候选替代种植作物。     

不同贮藏条件对水稻种子发芽力的影响

将8个水稻品种种子分别贮藏于不同环境中1年,并测定其贮藏前后的发芽力,通过发芽力比较,说明贮藏温度低有利于水稻种子的保存,且筛选出4个相对较耐贮藏品种,以期用于粳稻耐贮藏性的进一步研究。     

甘蓝型油菜种子萌发期耐镉性分析及耐镉材料筛选

为研究镉对甘蓝型油菜幼苗的影响,筛选出耐镉品种,以35个不同遗传背景的甘蓝型油菜品系（种）为材料,用不同浓度(1、5、10 mg/L)镉进行胁迫处理。以相对发芽势、相对正常芽苗率、根长抑制率、苗长抑制率、苗鲜重抑制率和苗含水量抑制率六大指标,通过主成分分析和隶属函数分析科学评价不同甘蓝型油菜品系幼苗耐镉性。结果表明,随着镉处理浓度的增大,胁迫对大部分油菜种子的发芽势有促进作用,而成苗率呈下降趋势;幼苗的根长和苗长的抑制均呈上升趋势;苗鲜重和苗含水量呈下降趋势;综合评价筛选出耐镉品系（种）10个,其中品系C13095-6的镉耐性最强。本研究可为甘蓝型油菜品种耐镉性筛选和耐镉育种提供理论参考。     

江淮稻区主要育成粳稻品种的耐淹性分析

选择4个生态类型的95份水稻品种,采用试管内种子耐淹萌发试验和模拟大田种子耐淹萌发试验两种不同试验方法进行耐淹性鉴定,以水淹状态下种质萌发7 d的胚芽鞘长度作为调查指标。结果表明:(1)不同的水稻品种在缺氧萌发时其胚芽鞘长度存在广泛差异。(2)两种耐淹性试验分析比较发现,模拟大田试验方法与试管内种子耐水淹方式的种子芽鞘伸长长度差异较大,模拟大田耐水淹试验结果表明芽鞘伸长受抑制主要是由产生的低温环境造成的。(3)两种处理结果表明‘连粳9号’、‘盐粳7号’、‘连粳7号’和‘连粳15号’等水稻品种具有既耐低氧又耐低温特性,可作为本稻区直播水稻品种。     

重度镉胁迫下不同水稻品种镉富集差异研究

以22个不同水稻品种(系)为材料,采取盆栽试验研究了重度镉胁迫下品种间籽粒产量、糙米镉含量及镉富集系数差异变化。结果表明,不同水稻品种(系)籽粒产量、糙米镉含量及富集系数存在较大差异,其变幅分别为54.10~142.50 g/盆、0.094~0.358 mg/kg、0.049~0.187,最高值与最低值分别相差2.63倍、3.81倍、3.82倍。重度镉胁迫下水稻产量与糙米镉富集能力不存在显著相关性。依据籽粒产量和糙米镉富集能力进行聚类分析表明,可将参试水稻品种分为3大类,第1类产量较低,包括1个镉富集较弱和3个镉富集较强品种;第2类产量中等,包括6个镉富集较弱和2个镉富集极强品种;第3类产量较高,镉富集能力中等(10个品种)。基于籽粒产量和糙米镉富集差异,可通过筛选、培育低镉高产品种用于镉污染区种植,这对于保障粮食安全生产具有重要意义。     

基于近红外光谱与SIMCA和PLS-DA的水稻品种鉴别

以垦粳5号、垦粳6号、垦粳9号和鸿育001-1共4个水稻品种为研究对象,采用近红外光谱技术分别结合SIMCA和偏最小二乘法判别分析法（PLS-DA）对4个水稻品种进行鉴别。采用SIMCA分类法,实现了4个水稻品种100%的区分;采用PLS-DA方法对校正样本建立判别模型,其校正集结果和参考值之间的相关系数最小值为0.95,验证集结果与参考值之间的相关系数最小值为0.94,对验证集中4个水稻品种的识别率为100%。试验结果表明,应用近红外光谱技术结合SIMCA分类法和PLS-DA法均可实现对水稻品种的快速鉴别。     

Salinity Induced Accumulation of Free Amino Acids in Germinating Rice Seeds Differing in Salt Tolerance

Metabolic status of total and individual free amino acids were studied in endosperms and embryoaxes of four rice cultivars differing in salt tolerance, growing under increasing levels of saline stress. At all saline treatment levels and in controls salt tolerant cultivars had higher levels of total free amino acids in germinating seed parts than sensitives. Individual free amino acids which always maintained higher levels in germinating tolerant seeds over sensitives were aspartic acid, arginine, glycine and leucine. Salinity caused accumulation of free amino acids in germinating seed parts in all cultivars. Maximum accumulation was of arginine followed by leucine, alanine, valine, glutamine and proline. Individual amino acids accumulated greatly in tolerant cultivars than sensitives. Increased salinity caused decrease in the levels of aspartic acid, serine, glutamic acid, glycine, lysine and histidine in growing embryoaxes. Results suggest possible relationship between levels of free amino acids arginine, leucine, alanine, valine, glutamine and proline and degree of salt tolerance in rice. These all amino acids should be considered in combination as indices for salt tolerance in rice.     

镉胁迫对不同水稻品种苗期光合特性与生理生化特性的影响

为了研究镉抗性不同的水稻品种对镉胁迫的生理生化响应差异,采用水培法,以对镉胁迫相对敏感的水稻品种28占和对镉胁迫相对耐受的水稻品种黄粤占为材料,研究了0(蒸馏水,对照),0.05,0.10,0.20 mmol/L 4种不同镉胁迫浓度对该2个水稻品种种子萌发幼苗期的生物学性状、光合特性和生理生化指标的影响。结果表明:不同镉胁迫处理浓度下,2个供试水稻品种28占和黄粤占的苗高、根长、幼苗鲜质量与幼苗干质量均随镉胁迫处理浓度的增大而减小,其中28占减小相对较显著;镉胁迫条件下,水稻叶片的净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)和胞间CO2浓度(Ci)均呈不同程度的下降趋势。耐镉水稻品种黄粤占Pn、Gs、Tr和Ci的下降均低于镉敏感型水稻品种28占;气孔限制百分率(Ls)呈增加趋势,且品种间差异不显著。随着镉胁迫处理浓度的增加,2个供试水稻品种28占和黄粤占的幼苗叶片叶绿素含量呈下降趋势,而MDA含量、SOD、POD和CAT等抗氧化酶的活性均随着镉胁迫处理浓度的升高而增大,且镉胁迫处理下黄粤占的MDA含量与各抗氧化酶活性较对照的相对增加值小于28占。结果表明,水稻品种黄粤占种子萌发幼苗期对镉胁迫具有较好的抗性。     

不同耐旱性青稞叶片差异蛋白分析

为从蛋白质水平揭示不同青稞品种响应干旱胁迫的差异,分析抗旱蛋白质分子机制,本研究以干旱胁迫不敏感的旱地紫青稞(HDZ)和干旱胁迫敏感的大麻青稞(DM)为研究材料,以盆栽限量供水种植方法,对干旱处理不同梯度的青稞叶片进行叶绿素、可溶性蛋白、丙二醛含量及相对电导率4项生理指标的测定,同时利用iTRAQ技术对深度干旱胁迫青稞叶片全蛋白组进行差异蛋白分析。结果表明:随着干旱处理时间的延长,两种青稞的叶绿素和可溶性蛋白含量逐渐下降,电导率及丙二醛的含量逐渐升高,在相同处理条件下,大麻青稞的叶绿素和可溶性蛋白含量降低幅度、电导率及丙二醛含量的增高幅度明显高于旱地紫青稞;对两个青稞品种的干旱胁迫和正常培养的比较组进行iTRAQ分析,共定量出4163个蛋白(多肽),其中旱地紫青稞比较组中对比正常培养,筛选到表达上调的蛋白68个,下调的蛋白63个,在大麻青稞的比较组中筛选出表达上调蛋白21个,下调蛋白32个。KEGG通路分析表明,富集程度位于前3位的通路是代谢、氨基酸的生物合成以及次级代谢产物的生物合成,主要涉及到柠檬酸循环、碳循环等代谢通路,丙氨酸、精氨酸等氨基酸的合成降解以及花生四烯酸、亚麻酸等次级代谢产物的合成。本研究从蛋白组水平筛选了青稞干旱胁迫响应相关的代谢通路和其他相关功能的蛋白,为揭示青稞干旱胁迫的应答分子调控机制提供了一定的理论基础。     

水稻条纹叶枯病暴发原因及其防治对策研究

水稻条纹叶枯病自20世纪90年代末以来在江苏全省大面积发生,现已成为江苏省水稻生产上发生最为严重的病害之一。分析其暴发原因:灰飞虱虫量和带毒率高;耕作栽培制度有利于发病;水稻品种不抗病等。通过调查试验明确了:利用锐劲特等药剂进行稻种处理;适当推迟水稻播栽期;选用抗耐病品种等措施的主要防治对策。     

水稻条纹叶枯病(Rice stripe)暴发原因及其防治对策

水稻条纹叶枯病自20世纪90年代末以来在江苏全省大面积发生，现已成为江苏省水稻生产上发生最为严重的病害之一。分析其暴发原因：灰飞虱虫量和带毒率高；耕作栽培制度有利于发病；水稻品种不抗病等。通过调查试验明确了：利用锐劲特等药剂进行稻种处理；适当推迟水稻播栽期；选用抗耐病品种等措施的主要防治对策。     

2个新培育水稻材料对褐飞虱的抗性机制研究

旨在筛选抗褐飞虱水稻材料,研究其对褐飞虱抗性机制。通过苗期抗性鉴定、成株期抗性鉴定筛选出了2份新培育的水稻材料,并对这2份水稻材料进行了忌避性、抗生性和耐害性的抗性试验。在苗期1105113表现为抗虫级别,1105096为高抗,在成株期1105096和1105113对褐飞虱均免疫;褐飞虱若虫和成虫均对1105096和1105113具有较强的忌避性;1105096和1105113对褐飞虱若虫存活率显著低于对照;1105096和1105113对褐飞虱的耐害性较弱,抗生性较强。这2个水稻材料在苗期和成株期均对褐飞虱具有良好的抗性效果。同时,这2个水稻材料对褐飞虱兼具有忌避性、抗生性和耐害性,其中抗生性作用较强,耐害性作用较弱,均可用于培育抗褐飞虱水稻品种。     

水稻种子耐干性机理的研究

以籼稻C38、粳稻京21、杂交稻秋优3为材料,进行种子超干储藏特性的研究,进而探讨种子耐干性的机理。通过超干水稻种子生活力和活力的比较,发现籼稻C38耐干性较强。超干有利于保持种子抗氧化酶系统的完整性,因此超干能提高种子的耐储性。对超干种子可溶性糖含量与组分进行分析,结果表明随着种子含水量的降低,蔗糖含量增高,多糖和葡萄糖含量降低,籼稻C38的蔗糖含量明显低于粳稻京21和杂交稻秋优3。用热重仪测定的种子含水量与烘干法得到的数据相吻合,用差示热量扫描仪测定束缚水/自由水的比例和玻璃化转变温度Tg,发现籼稻C38的Tg高于粳稻京21和杂交稻秋优3,籼稻C38束缚水/自由水比例大于粳稻京21和杂交稻秋优3,而束缚水/自由水的比例与耐干性成正相关。由此表明,耐干性在不同的水稻品种间有明显的差异,籼稻C38的耐干性较强。     

东亚粳稻遗传评价（GUVA）材料在寒地稻区试验初报

为了进一步拓宽寒地稻区水稻品种的遗传基础,为育种者提供优异的亲本材料,获取新的有益基因,充实寒地水稻种质库,同时为东亚粳稻遗传评价(GUVA)提供寒地稻区的试验数据。首次对GUVA提供的41份材料进行了熟期、抗稻瘟病性、抗冷性、株型等方面的遗传评价。结果表明,参试材料熟期普遍偏晚,抗稻瘟病性较强,抗冷性较强,株型较好。指出一些熟期相对较早,抗稻瘟病性较强、抗冷性较强、株型较好、综合性状优良的材料,可以在寒地水稻育种工作中加以利用,以拓宽寒地稻种资源的遗传基础。