不同水稻基因型苗期NO_3~-吸收动力学特征及其受吸收液中NH_4~+的影响

 采用水培方法研究了 12个水稻品种和 2个旱稻品种在苗期 (2 0d)的NO3 -吸收动力学特性及添加吸收液中NH4+ 对NO3 -吸收的影响。结果表明 ,NO3 -吸收的最大速率 (Vmax)为 :旱稻 >水稻 ,籼稻 >粳稻 ,杂交稻 >常规稻。NH4+ 对NO3 -吸收Vmax的影响在基因型间有较大差异 :籼稻受影响小于粳稻 ,杂交稻小于常规稻 ,旱稻基本不受影响。NH4+ 对个别籼稻和旱稻品种的NO3 -吸收甚至有促进作用。NH4+ 对所有供试水稻基因型NO3 -吸收的Km 值影响均很小 ,说明NH4+ 对NO3 -吸收的影响可能主要在于影响细胞膜上NO3 -载体的运转速率而非吸收位点与NO3 -之间的亲和性     

硝酸还原酶抑制剂和NH+4对不同基因型水稻苗期NO-3吸收的影响

在不同培养方式(水培和土培)下，选择4种不同基因型水稻(常规籼稻、杂交籼稻、常规粳稻、杂交粳稻)，研究其苗期NH4^ 及硝酸还原酶抑制剂对NO3^-吸收的影响。结果表明：土培条件下，NH4^ 对NO3^-吸收的抑制主要表现在粳稻上，对杂交粳稻的抑制尤为明显；硝酸还原酶抑制剂对粳稻NO3^-吸收的抑制程度大于其对籼稻的抑制。水培条件下，NH4^ 能较大程度地降低杂交粳稻对N3^-的吸收；在硝酸还原酶活性(NRA)受抑制后，对杂交粳稻NO3^-吸收的影响却很小，说明NH4^ 对NO3^-吸收的影响并非完全通过影响硝酸还原酶的活性来完成。     

不同基因型水稻苗期叶片NRA及其受NH4+的影响

对14个基因型水稻幼苗的叶片原始硝酸还原酶活性(NRA)、经NO3^-诱导后的NRA以及添加NH4^ 后的NRA等进行测定。结果表明：在未经诱导的情况下，早稻叶片NRA高于水稻，水稻呈现杂交稻高于常规稻、籼稻高于粳稻的趋势。经NO3^-诱导后，所有供试基因型水稻叶片NRA均大幅度提高，提高幅度为早稻高于水稻、杂交稻高于常规稻、籼稻高于粳稻。NH4^ 的存在对绝大部分基因型水稻叶片NRA有抑制作用，其中以对粳稻的抑制作用最大，对杂交籼稻和早稻的抑制作用较小。     

不同水稻品种对NO-3 同化差异的比较

采用水培方法测定了不同形态氮素下4个品种水稻(汕优63、扬稻6号、泗优917、农垦57)的生长量及其水稻苗期硝酸还原酶活性(NRA)和谷氨酰胺合成酶活性(GSA).结果表明,1 mmol·L-1 NH+4培养下,水稻生长无明显差异,而1 mmol·L-1 NO-3培养28 d后,各品种水稻生长差异显著,其中,扬稻6号生长最优,农垦57最差;籼稻体内的NRA和GSA比粳稻更高,其中籼稻叶片的NRA比粳稻高出58.7%, GSA高出34.6%,籼稻根系GSA是粳稻根系的3.2倍,说明籼稻对NO-3的吸收利用优于粳稻.     

不同基因型水稻苗期根系吸氮力的研究

利用水培法研究了不同基因型水稻根系对 2种形态氮的吸收特性。结果表明 :水稻秧苗根系在 3 0d时对NO3- 吸收较NH4+ 多 ,不同基因型水稻秧苗根系对氮的吸收存在差异 ;单位鲜根对氮的吸收速率与根的活力有关。     

不同水稻品种对NO-3 同化差异的比较

采用水培方法测定了不同形态氮素下 4个品种水稻 (汕优 63、扬稻 6号、泗优 917、农垦 57) 的生长量及其水稻苗期硝酸还原酶活性 (NRA) 和谷氨酰胺合成酶活性 (GSA)。结果表明, 1mmol·L-1 NH 4 培养下, 水稻生长无明显差异, 而 1mmol·L-1 NO-3 培养 28d后, 各品种水稻生长差异显著, 其中, 扬稻 6号生长最优, 农垦 57最差; 籼稻体内的NRA和GSA比粳稻更高, 其中籼稻叶片的NRA比粳稻高出 58 7%, GSA高出 34 6%, 籼稻根系GSA是粳稻根系的 3 2倍, 说明籼稻对NO-3 的吸收利用优于粳稻。     

旱稻和水稻不同基因型根细胞膜特性与氮素吸收的关系

 对常规粳稻、常规籼稻和巴西旱稻离体根细胞膜的H+-ATP酶活性及泵H+ 能力进行了测定，并结合根系NO3－ 吸收动力学参数及NH4+ 的影响等对各因素间的关系加以探讨。结果表明，根细胞膜H+-ATP酶活性与泵H＋能力间表现出较好的一致性。巴西旱稻的H+-ATP酶活性与泵H＋能力＞武育粳3号＞扬稻6号。在NO3-N吸收动力学方面，巴西旱稻的Vmax显著地高于另2个水稻品种，且很少受NH4+ 存在的影响。武育粳3号NO3－ 吸收的Vmax值受NH4+ 影响最大。 NH4+的这种影响很可能是通过降低膜电位从而影响质子驱动力以及抑制NO3－载体蛋白的合成所造成的，但NH4+并不影响根细胞膜载体蛋白与NO3－之间的亲和性。     

不同水稻品种对稻纵卷叶螟生长发育、存活、生殖及飞行能力的影响

系统研究了稻纵卷叶螟在6种不同水稻品种(常规粳稻武育粳3号,杂交粳稻宁粳1号,常规籼稻TN1,杂交籼稻汕优63,超级杂交籼稻两优培九,超级杂交籼粳稻甬优9号)上取食后的发育历期、存活率、卵巢发育进度、繁殖力和飞行能力。结果表明,武育粳3号和宁粳1号能显著延长稻纵卷叶螟未成熟期的发育历期,降低其存活率,延缓卵巢发育进度,降低成虫繁殖率,并提高成虫的飞行能力;不同水稻品种间的影响存在显著差异,其影响从大到小排列为杂交粳稻>常规粳稻>常规籼稻>杂交籼稻>超级杂交稻。这说明,幼虫期营养对稻纵卷叶螟的生长发育、存活、生殖和飞行能力具有显著影响。     

2个不结球白菜品种硝酸盐累积差异的生理机制

采用0.5、2.0、5.0 mmol.L-1NO3-3个浓度和3.75 mmol.L-1NO3-与1.25 mmol.L-1NH4+混合浓度,对2个不结球白菜品种上海青(低硝酸盐累积品种)和亮白叶1号(高硝酸盐累积品种)进行水培试验,研究了供氮水平对硝酸还原酶活性(NRA)、硝酸盐含量和光合速率的影响。结果表明:不结球白菜硝酸盐含量存在品种和器官差异(P<0.05)。亮白叶1号硝酸盐含量高于上海青,不同器官硝酸盐含量从高到低依次是:叶柄、叶片、根系,硝酸盐含量随外界供NO3-浓度的增加而增加,部分供NH4+降低了硝酸盐含量;上海青NRA高于亮白叶1号(P<0.05),不同器官NRA从高到低依次是:叶片、根系、叶柄,叶片和根系的NRA随外界NO3-浓度的增加而升高,部分供NH4+降低了不结球白菜NRA;在全NO3-处理下上海青叶片光合速率显著高于亮白叶1号(P<0.05),提高NO3-浓度可在一定程度上促进光合速率,部分供NH4+使光合速率有所降低。总之,上海青比亮白叶1号具有更高的NRA和光合速率,使其具有更强的NO3-还原同化能力,从而减少了NO3-在体内的积累。     

不同氮素形态营养及水分胁迫对分蘖期水稻水分吸收及光合特性的影响

室内营养液培养,采用聚乙二醇(PEG6000)模拟水分胁迫处理、根系烫伤处理测定质外体途径水分吸收和0.5mmol.L-1HgC l2处理抑制水通道蛋白活性的方法,在3种供氮形态下(NH4+-N、NO3--N、NH4+-N与NO3--N(等浓度混合)),研究了苗期水稻的生长和水分吸收状况。结果表明,无论在非水分胁迫条件下,还是在水分胁迫条件下,NH4+-N与NO3--N混合处理的水稻生物量最大。在非水分胁迫条件下,NO3--N处理和NH4+-N与NO3--N混合处理的水稻单位干质量吸水量高于NH4+-N处理的水稻;烫伤处理和加HgC l2抑制水通道蛋白活性后,各处理水稻在单位时间内单位干质量水分吸收量都下降。NO3--N与NH4+-N混合营养处理的水稻净光合速率、气孔导度和蒸腾速率高于NH4+-N处理和NO3--N处理。在根系烫伤处理和HgC l2处理后0.5 h内,各处理水稻的净光合速率、气孔导度和蒸腾速率迅速下降。     

Nitrate Uptake of Rice as Affected by Growth Stages and Ammonium

Solution culture experiments were carried out to study the NO3- uptake kinetics by rice roots andthe nitrate reductase activity (NRA) in leaves of four typical rice genotypes (conventional indica, conventionaljaponica, hybrid indica, and hybrid japonica) at different growth stages. The effects of NH4+ on the NO3- up-take kinetics was also studied. The results indicated that the four genotypes responded differently to NO3- andNH4+. Comparing indica rice with japonica rice, hybrid rice with conventional rice, formers absorbed NO3-more rapidly than laters. The superiority of indica rice and hybid rice for NO3- uptake was mainly due to thehigher Vmax at the early growth stage (20 days) and the higher affinity of nitrate transporters for NO3-at themiddle growth stage (50 days). At both growth stages NH4+ significantly inhibited NO3- uptake for japonicarice, but showed little effect for indica rice. Conversely, NH4+ stimulated the uptake of NO3- for hybrid rice.NH4+ could repress NRA in leaves of all four genotypes with a sensitive order as following: hybrid japonica ＞hybrid indica ＞ conventional indica ＞ conventional japonica.     

水稻品种及其器官对土壤重金属元素Pb、Cd、Hg、As积累的差异

在土壤中添加重金属元素Pb、Cd、Hg、As,研究43个不同类型水稻品种(系)成熟后不同器官重金属元素的含量差异。研究结果表明,Pb、Cd、Hg、As主要在水稻植株根中大量富集,其次是茎叶,在稻谷和精米中富集量最低;通过富集系数的比较,发现水稻对Cd富集能力最强,其次是Hg,然后是Pb,最低是As。不同类型的水稻品种对重金属元素的吸收规律为:①Pb在常规籼稻稻米和稻谷中的含量显著高于在粳稻和杂交稻中的含量,而茎叶中Pb含量在不同类型品种间不存在显著差异。②Cd在不同类型品种和不同器官中的含量均存在显著差异,在常规籼稻精米、稻谷中的含量最高,在杂交稻精米和稻谷中的含量居中,在常规粳稻中的含量最低;杂交稻和常规籼稻茎叶中Cd含量高于粳稻;而粳稻根中Cd含量显著高于籼稻和杂交稻。③Hg在不同类型品种精米中的含量之间存在显著差异,以杂交稻精米中汞含量最高,而在稻谷和茎叶中Hg含量不同品种类型之间不存在显著差异。④在不同品种类型之间精米和稻谷中As含量存在显著差异,常规稻和杂交稻含量较高,而茎叶As含量在不同品种类型之间不存在显著差异。     

双季稻区晚稻“籼改粳”品种筛选

【目的】研究双季稻区晚稻季条件下,不同类型水稻品种产量、生育期、温光利用差异及其相互关系,为双季稻区适宜品种的选用提供科学依据与技术支撑。【方法】2010-2013年,在长江中游双季稻地区（江西上高）,以杂交粳稻（包括籼粳交偏粳型杂交稻、籼粳交偏籼型杂交稻和粳型杂交稻）、常规粳稻、杂交籼稻3种类型水稻品种为试验材料,采用湿润育秧大苗移栽方式,系统比较双季晚稻不同类型水稻品种产量、生育期、温光利用差异及其相互关系。【结果】双季晚稻不同类型水稻品种产量表现为杂交粳稻＞常规粳稻＞杂交籼稻的趋势,差异显著或极显著。与杂交籼稻相比,4年杂交粳稻的实产增产率为19.20%-28.95%,常规粳稻实产增产率为9.21%-12.17%;通过足量的群体穗数与较大的穗型协调形成足够的总颖花量,并有保持较高的结实率和千粒重,是粳稻综合改良产量结构获得高产的基本途径。杂交粳稻和常规粳稻各生育期均相应推迟,且两者生育期亦延长,其中杂交粳稻生育期平均延长17.1 d,常规粳稻生育期平均延长9.5 d。不同类型品种生育期积温和光照时数及其不同生育阶段温光利用率均表现出杂交粳稻＞常规粳稻＞杂交籼稻的趋势,其中杂交粳稻生育积温和光照时数及其利用率最多,分别为3713.3℃、931.9 h、90.9%、93.5%。【结论】双季晚稻不同类型水稻品种产量、生育期及温光利用的差异大,适宜的粳稻品种可充分利用生育期长优势,提高温光资源利用率,最终提高产量。据此按照全国粳稻生产发展规划的要求,综合考虑双季稻接茬特点与热量条件以及栽培轻简化机械化的需求,筛选出一批适合当地种植的晚粳稻高产品种,供大面积生产选用,即甬优538、甬优8号、甬优2640、甬优1538、甬优1540、长江19、长江21、小叶迟熟、镇稻5108。     

江西双季晚稻不同纬度产量、生育期及温光资源利用的差异

【目的】研究明确江西不同纬度不同类型双季晚稻产量、生育期及温光资源利用差异,为江西双季晚稻适宜粳稻品种的科学选用提供依据与参考。【方法】以籼粳杂交稻、杂交粳稻、常规粳稻、杂交籼稻(CK)4种类型品种为材料,在江西乐平市(29.00°N,117.12°E)、上高县(28.27°N,115.12°E)、赣州市(25.81°N,114.96°E)3个试验点进行试验,比较研究双季晚稻不同类型品种在纬度上的产量、生育期及温光资源利用的差异特征。【结果】随着纬度升高,3种类型粳稻产量均增加,2013年(2014年)平均纬度每增加1°,籼粳杂交稻、杂交粳稻、常规粳稻分别增产0.36(0.32)、0.18(0.22)、0.25(0.20)t·hm~(-2)。同一纬度下,除赣州试验点杂交粳稻与常规粳稻的产量低于杂交籼稻外,其余各点均表现为籼粳杂交稻、杂交粳稻与常规粳稻产量显著高于杂交籼稻。各试验点3种类型粳稻均能安全成熟,随着纬度升高,各类型水稻播种至拔节期显著延长,全生育期天数增加;同一试验点3种类型粳稻全生育期均极显著长于杂交籼稻,主要表现在抽穗至成熟期天数的增加。3种类型粳稻光照与积温及其利用效率表现为籼粳杂交稻杂交粳稻常规粳稻杂交籼稻,在安全成熟条件下,双季晚稻生育期越长,温光资源利用率越高。【结论】江西不同纬度地区实行双季晚稻"籼改粳",可显著提高当地温光资源利用率与稻谷产量。与大面积种植的籼型杂交稻相比,在乐平与上高地区选种籼粳杂交稻、杂交粳稻与常规粳稻均具有显著的产量及温光资源利用优势;在赣州地区选种籼粳杂交稻的优势明显。双季晚稻"籼改粳"可能是提高双季稻区水稻产量的现实途径之一。     

不同耐铵性植物幼苗离体根对NO_3~--N和NH_4~ -N选择吸收速率及叶片NRA的研究

以黄瓜、番茄、小麦、水稻和莴苣５种植物为材料,研究了幼苗离体根在１～５ｍｍｏｌ／ＬＮＨ４ＮＯ３吸收液中选择吸收ＮＯ－３—Ｎ及ＮＨ＋４—Ｎ的速率。黄瓜、番茄选择吸收ＮＯ－３＿Ｎ较ＮＨ＋４－Ｎ多;水稻、莴苣选择吸收ＮＨ＋４—Ｎ较ＮＯ－３—Ｎ多;小麦对两种Ｎ源选择吸收性不强,在０．０５和０．１ｍｏｌ／ＬＫＮＯ３底物诱导下,黄瓜叶片的硝酸还原酶活力明显高于水稻叶片的硝酸还原酶活力。吸收能力及还原能力的差异,是不同植物对两种Ｎ源利用能力不同的主要原因     

不同形态氮素比例对水稻苗期水分利用效率及其生物效应的影响

通过水培试验研究了不同形态和比例的氮素对水稻苗期水分利用效率及其生物效应的影响。结果表明：随着NH4^ -N/NO3^--N比例的减小，根系鲜重、根日生长率、根系含水量、全氮和全磷含量增加，但在全硝态氮条件下减少；当NH4^ -N/NO3^--N比例为50／50时，水分利用率最高；叶片光合作用对不同形态比例的氮素反应差异明显，NH4^ -N/NO3^--N比例为25／75时，光合速率最大。由此表明，过高的铵态氮和硝态氮比例均会引起水稻有机物合成和生物量积累的减少，其中铵态氮的影响尤为严重。当NH4^ -N/NO3^--N比例为50／50和25／75时，水稻表现出最佳的生物效应。     

营养液铵硝比对砂培韭菜生长及硝酸盐含量的影响

[目的]研究不同铵硝比营养液对韭菜生长及硝酸盐含量的影响。[方法]2008～2009年,对日光温室内砂培的2年生韭菜,分别浇施总氮量相同、铵硝比为0∶100,15∶85,30∶70,45∶55和60∶40的营养液。[结果]提高营养液铵硝比不仅大幅度降低了韭菜硝酸盐含量,而且显著地提高了春季韭菜的总产量。铵硝混合营养处理的韭菜硝酸盐含量极显著低于纯硝营养,铵硝比60∶40和45∶55处理的韭菜硝酸盐含量最低,均比纯硝营养降低了59.8%;铵硝比45∶55和30∶70处理的韭菜总产量显著高于纯硝营养,分别增产22.4%和14.0%。铵硝比对单茬韭菜产量的影响因收获时期不同而异,增铵对提高第1茬产量的作用最大、对第3茬无明显作用。[结论]45∶55和30∶70是适合韭菜砂培的营养液铵硝比。