抗旱型稻根系形态与机能的研究

以6个抗旱性不同的栽培稻品种为材料，对其根系形态及解剖学进行研究。结果表明：抗旱型稻平均根长、根粗、根系穿透力、不定根伸长速率、不定根中柱及导管面积等显著大于非抗旱型品种；而根干重、不定根数量、根冠比及根系的渗透调节能力等指标，抗旱型与非抗旱型品种间差异不显著。对栽培稻抗旱性的形态指标与抗旱机理进行了探讨。     

发根力作为栽培稻品种苗期抗旱性鉴定指标的研究

 栽培稻抗旱育种过程中，对不同材料苗期进行抗旱性鉴定可对众多的种质资源或育种过程中大量的早代材料进行抗旱性的初步、简单快速鉴定，从而可以提高选择效率，加快抗旱育种进程。因此，鉴定指标的选择尤为关键。本研究表明，在25%（w/v）PEG条件下，新根总长、新根数、新根干重等3个发根力指标的降幅与不同栽培稻品种苗期的抗旱性均呈极显著负相关，且该指标测定简便、快速准确，可用于大量材料苗期的抗旱性鉴定。     

广西栽培稻种质资源抗旱性指标筛选与抗旱性分析(英文)

该研究用全生育期旱胁迫方法,对105份广西栽培稻种质资源进行了抗旱性指标筛选与抗旱性分析,以穗颈粗、单株有效穗、千粒重、穗实粒数、总粒数、结实率与单株产量7个形态性状的综合抗旱D值为鉴定评价指标。结果表明,在干旱胁迫下,单株产量与穗颈粗呈显著正相关,与其他5个形态性状呈极显著正相关。通过综合抗旱指数D值的鉴定评价,本研究获得了7个强抗旱型的地方栽培稻品种,占6.67%。广西的陆稻资源的综合抗旱力较强,可重点用于强抗旱种质材料的筛选。本研究为广西的抗旱育种提供了材料基础及理论依据。     

不同抗旱性花生品种的根系形态发育及其对干旱胁迫的响应

为明确不同抗旱性花生品种的根系形态发育特征,探讨其根系形态发育特征对不同土壤水分状况的响应机制,在防雨棚旱池内进行土柱栽培试验,研究抗旱型品种"花育22号"、"唐科8号"和干旱敏感型品种"花育23号"3个不同抗旱性花生品种根系形态发育特征及其对干旱胁迫的响应。结果表明:抗旱型品种根系较发达,具有较大的根系生物量、总根长、总根系表面积。干旱胁迫使抗旱型品种根系总表面积和体积增加,而干旱敏感型品种则相反。干旱胁迫显著增加抗旱型品种"花育22号"20 cm以下土层内根长密度分布比例及根系表面积和体积,但"唐科8号" 相应根系性状仅在20-40 cm土层内增加;干旱胁迫使干旱敏感型品种"花育23号"40 cm以下土层内各根系性状升高,但未达显著水平且其深层土壤内各根系性状增加幅度小于"花育22号"。花生根系总长、总表面积及0-20 cm土层内根系性状与产量间呈显著或极显著正相关。土壤水分亏缺条件下,花生主要通过增加深层土壤内根长、根系表面积和体积等形态特性,优化空间分布构型,以调节植株对水分的利用。     

玉米杂交种苗期抗旱性鉴定与评价

[目的]确定玉米杂交种苗期抗旱性的鉴定指标,进一步筛选出苗期抗旱性强的玉米品种。[方法]以河北省主推和新审定的20个玉米杂交种为材料,通过苗期沙培试验,测量苗期根条数、根长、根表面积、根系平均直径、根体积、总生物量、鲜重根冠比、干重根冠比8个根系性状。[结果]干旱胁迫对苗期8个根系性状均产生了不同程度的影响。根长、根表面积和干重根冠比在不同品种间和不同处理间均表现显著差异,可作为抗旱指标。综合3个抗旱指标的分类结果,认为农单08-5为强抗旱品种,伟科702和郑单958为中度抗旱品种,先玉335为弱抗旱品种。[结论]该研究筛选出苗期抗旱性玉米品种,为玉米的高产栽培提供理论依据。     

黄淮海地区不同抗旱类型大豆种质资源根系特征及抗旱性研究

选用来自黄淮海地区不同抗旱类型 (强抗、中抗、弱抗或不抗 )大豆种质资源 2 5个 ,采用盆栽试验法 ,对其根系的主要数量特征及其与抗旱性的关系作了比较系统的研究。结果表明 ,黄淮海地区不同抗旱类型大豆品种间根系特征存在着基因型的本质差异 ;根系特征中不同性状对大豆抗旱性所起的作用是不同的 ,根总数、根总长度较大的品种表现抗旱性较强的趋势下 ,新生根数目与大豆抗旱性关系比较密切 ;苗期根系特征特别是根总数、根总长度、2级侧根数目与后期平均抗旱指数极显著相关 ,因此认为这 3个性状可作为大批量材料抗旱性筛选的早期形态指标。     

旱稻根系与抗旱性研究进展

水资源短缺正成为制约中国农业发展的重要因素.培育抗旱的栽培稻品种并实现水稻旱作,不但可在很大程度上节约水资源,而且有利于增产、稳产.文章主要从旱稻的根系特征、根系解剖结构、旱稻根系生理生化特性、旱稻根系性状与抗旱性相关分析及旱稻根系性状与抗旱性QTL定位等方面进行了阐述,为旱稻品种选育提供理论依据.     

栽培稻抗旱性研究进展

水稻是主要粮食作物之一,干旱是限制水稻生产的主要因素之一,种植水稻抗旱品种、进行水稻节水栽培是节水农业的重要组成部分。近几十年来,栽培稻抗旱研究已取得了较大进展,栽培稻抗旱品种的育成、节水栽培技术的形成,抗干旱机理的深入研究为生产应用提供了支持,稻谷产量不断提高,经济效益明显。文章通过对栽培稻抗旱性有关研究方面包括抗旱性鉴定技术、抗旱育种、节水栽培、抗旱机理、抗旱生理生化、抗旱性遗传和抗旱分子生物学等进行概括,以期为今后进一步深入研究提供依据。今后,应加强栽培稻旱播旱管、水播旱管研究,提高节水栽培技术;利用现代生物技术加强与抗旱有关的外源基因的研究,用以改良抗旱性,提高栽培稻的抗旱性。     

不同水高效基因型小麦根系特性差异分析

研究不同水高效基因型小麦的根系特性差异,可为抗旱节水小麦品种选育过程中正确选择根系指标提供科学依据。以抗旱品种石新633(DRI=1.300)和不抗旱品种河农58-3(DRI=0.713)为试材,在旱处理(足墒播种出苗后,小麦生育期不再补充灌溉)条件下,采用大田取根方法,比较了不同抗旱性小麦品种的根系特性差异及其在土壤中的垂直分布情况。结果表明:抗旱品种0~160 cm土层的根总长度、根体积、根面积和根干重均非抗旱品种,其中,80~160 cm深层土壤的根总长度和根干重差异达到了显著水平。相关分析结果显示,0~80 cm土层的根总长度、根体积、根面积和根干重与抗旱性均呈负相关,其中,60~80 cm土层的根总长度、根体积和根面积与抗旱性的相关程度达到了显著水平(相关系数分别为-0.508、-0.428、-0.540);80~160 cm深层土壤的根总长度、根体积、根面积、根干重与抗旱性均呈正相关,其中,140~160 cm土层的根总长度、根体积和根干重与抗旱性的相关程度达到了显著水平。干旱胁迫下抗旱节水冬小麦主要利用深层土壤中的水分,由此认为,主要是分布在深层土壤的根系对抗旱性起作用。在选育抗旱节水冬小麦品种时,应注意加大深层根系的比例,选择浅层和中层根系比例相对较小的品种。     

干旱胁迫下小麦抗旱能力与其根系特征间的关系

【目的】研究不同基因型小麦抗旱能力的遗传差异与其根系特征间的关系。【方法】采用-1.0MPa PEG-6000模拟干旱胁迫,测定抗旱型小麦长武134和干旱敏感型品种郑引1号在干旱胁迫下根系的含水量、相对含水量、水分饱和亏、根体积、可溶性蛋白含量、膜透性等生理指标,比较2个品种的根系对干旱胁迫的生理学响应;并通过观察样品根系组织的石蜡切片,分析在受到胁迫后根系解剖结构的变化。【结果】与郑引1号相比,在受到干旱胁迫时,随着胁迫时间的延长,长武134根系的含水量、相对含水量、可溶性蛋白含量和根体积等指标下降更缓慢,水分饱和亏和膜透性上升缓慢,总体表现出更强的抗旱性。根系组织石蜡切片观察表明,长武134出现了根部导管直径减小以及根内皮层增厚等有利于植物适应干旱胁迫的现象,且这些变化较郑引1号更为明显。【结论】受干旱胁迫后,抗旱小麦根系的生理指标及形态结构的特征,是植物抗旱生理基础和形态基础的反映。     

抽雄期干旱胁迫与复水对不同玉米品种生长及产量的影响

【目的】探讨广西不同玉米品种在抽雄期对干旱胁迫及旱后复水的响应,为玉米抗旱机理研究、抗旱品种选育及广西玉米秋播用种选择提供理论依据。【方法】在大棚内采用桶栽法对桂单0810、迪卡008、正大619、琛玉969和桂单901等5个玉米品种在抽雄期进行4、8、12、16和20 d的干旱胁迫处理及相应胁迫时间后的复水处理试验,每个品种均以正常浇水为对照,分别于相应干旱胁迫时间后的第1 d及旱后复水15 d取样,统计次生根数、最长根长和绿叶数,测定各处理根、冠干物质量,计算各指标与对照的比值;成熟期计算单株果穗产量,以产量为基准计算抗旱系数和抗旱指数,并对抗旱系数进行聚类分析。【结果】干旱胁迫下各玉米品种的冠干重、根干重、次生根数、最长根长和绿叶数均比对照下降,且各指标与对照比值随胁迫时间的延长而下降。复水后,各指标的恢复生长量随胁迫时间的增加而减少;除最长根长在干旱胁迫4 d后复水出现超补偿生长外,其他指标均未产生超补偿效应。桂单0810、迪卡008和正大619在干旱胁迫下各指标的降幅均小于琛玉969和桂单901;复水后,前者的恢复能力又高于后者。桂单0810、迪卡008和正大619的抗旱系数和抗旱指数均高于琛玉969和桂单901,通过抗旱系数的聚类分析,可将5个玉米品种分为两大类,桂单0810、迪卡008和正大619归为抗旱性较强的品种,桂单901和琛玉969归为抗旱性较弱的品种。【结论】桂单0810、迪卡008和正大619在抽雄期受干旱胁迫时根、冠生长所受影响较小,且在复水后能够有效地恢复生长,从而保证较高的生物量及产量,可作为广西秋播玉米抗旱品种推广应用。     

不同类型春小麦抗旱生理指标耐旱指数的主成分分析

以5种不同类型(人工合成六倍体、稀有种、农家种、推广品种、抗旱品种)春小麦为试验材料,研究严重干旱时(土壤最大持水量20%)不同类型春小麦抗旱生理指标耐旱指数的主成分分析。结果表明,不同抗旱指标对不同类型春小麦品种抗旱性的贡献率存在差异。人工合成六倍体小麦抗旱指标的贡献率顺序为脯氨酸>气孔开度>丙二醛>根系活力;稀有种抗旱指标贡献率顺序为气孔开度>丙二醛>干物重>脯氨酸含量;农家种抗旱指标贡献率顺序为干物重>丙二醛>植株相对含水量>根冠比;推广品种抗旱指标贡献率顺序为气孔开度>干物重>脯氨酸>丙二醛>植株相对含水量>根系活力;抗旱品种抗旱指标贡献率顺序为干物重>根系活力>丙二醛>根冠比>植株相对含水量>气孔开度。在进行抗源筛选和抗旱指标鉴定时,需结合品种自身特点和其所属类型而定。     

中国北方水稻与无芒稗化感作用研究

为了探寻中国北方栽培稻种资源是否对稗草具有化感作用,用改进的差时播种共培法对中国北方常见的37份水稻栽培品种与稗草(无芒稗)进行了室内幼苗化感作用初步评价。试验结果表明:北方栽培稻中存在对稗草具有较强化感作用的资源,与对照相比,各参试水稻品种对稗草幼苗的株高、根长、植株干重、根干重化感作用差异很大。其中1046,屉优35,TA/C4115,沈农315,TA/C418等品种对稗草幼苗具有较强的化感抑制作用;265-11,高优8等对稗草幼苗基本无化感作用;而265,265-2等对稗草幼苗具有促进作用。同时发现多数水稻品种对稗草根长抑制率高于对株高抑制率,对根干重抑制率高于株干重抑制率。     

抗旱水稻品种的筛选及综合评价

为筛选适宜冀东滨海稻区种植的耐旱水稻新品种,通过水作和旱作栽培模式下与作物生产密切相关的农艺性状指标(如生育期、产量性状指标等)的变化,探讨了21个水稻稳定品系的抗旱性。结果表明,栽培稻旱作较水作生育期延长、株高降低、穗长缩短,产量降低,影响旱作水稻产量的主要因子是每穗粒数。通过抗旱力指数法和农艺性状的综合评价,认为稳定品系wd1、wd11、wd10、wd12属于中熟品种,产量稳定,综合性状优,是适宜旱作的稳定品系。     

北方粳型杂交稻根系生长特征研究

以粳型杂交稻及其亲本和常规品种为材料,在不同生育时期对其根系生长和形态特征进行比较研究。结果表明,粳型杂交稻根系粗壮,下扎深,发根力,根长,根体积,根重和根冠比重方面都有明显的优势,尤以生长前期表现为明显,杂交稻的根系性状从抽穗期到乳熟期呈现大幅度下降,而乳熟期到黄熟期变化比较缓慢,这种趋势与常规品种正好相反,可能与其结实率低密切相关。     

Deciphering the morpho–physiological traits for high yield potential in nitrogen efficient varieties (NEVs): A japonica rice case study

The use of nitrogen (N)-efficient rice (Oryza sativa L.) varieties could reduce excessive N input without sacrificing yields. However, the plant traits associated with N-efficient rice varieties have not been fully defined or comprehensively explored.  Here, three japonica N-efficient varieties (NEVs) and three japonica N-inefficient varieties (NIVs) of rice were grown in a paddy field under N omission (0 N, 0 kg N ha^–1) and normal N (NN, 180 or 200 kg N ha⁻¹) treatments.  Results showed that NEVs exhibited higher grain yield and nitrogen use efficiency (NUE) than NIVs under both treatments, due to improved sink size and filled-grains percentage in the former which had higher root oxidation activity and greater root dry weight, root length and root diameter at panicle initiation (PI), as well as higher spikelet–leaf ratio and more productive tillers during the grain-filling stage.  Compared with NIVs, NEVs also exhibited enhanced N translocation and dry matter accumulation after heading and improved flag leaf morpho–physiological traits, including greater leaf thickness and specific leaf weight and higher contents of ribulose-1,5-bisphosphate carboxylase/oxygenase, chlorophyll, nitrogen, and soluble sugars, leading to better photosynthetic performance.  Additionally, NEVs had a better canopy structure, as reflected by a higher ratio of the extinction coefficient for effective leaf N to the light extinction coefficient, leading to enhanced canopy photosynthesis and dry matter accumulation.  These improved agronomic and physiological traits were positively and significantly correlated with grain yield and internal NUE, which could be used to select and breed N-efficient rice varieties.     

赣南中低产田区双季稻耐早衰高产品种筛选

[目的]筛选出适合赣南中低产田区种植的耐早衰高产早、晚稻品种。[方法]在双季稻产量常年低于12 000 kg/hm2的中低产田区,于2011、2012年选择市场主推早、晚稻品种各8~10个,早稻以欣荣优2045、晚稻以天优998为对照,重复3次,研究各品种产量表现、生育后期光合速率、叶片SPAD值下降率和根系干重下降率及子粒灌浆充实度情况,筛选出高产稳产、后期耐早衰品种。[结果]早稻品种五优157、荣优1506与晚稻品种五优308、欣荣优2660的2年产量表现较高且稳定,较对照分别增产3.0%、2.8%和6.3%、3.2%,其生育后期光合速率下降率、上三叶SPAD值下降率、根系干重下降率都明显低于对照,子粒灌浆充实度明显高于对照。[结论]早稻品种五优157、荣优1506与晚稻品种五优308、欣荣优2660可在赣南中低产田区推广种植,从中任选1个早稻品种和1个晚稻品种进行双季稻品种搭配种植,可实现15 000 kg/hm2的产量目标。     

抽雄期干旱胁迫与复水对不同玉米品种生长及产量的影响

[目的]探讨广西不同玉米品种在抽雄期对干旱胁迫及旱后复水的响应,为玉米抗旱机理研究、抗旱品种选育及广西玉米秋播用种选择提供理论依据.[方法]在大棚内采用桶栽法对桂单0810、迪卡008、正大619、琛玉969和桂单901等5个玉米品种在抽雄期进行4、8、12、16和20d的干旱胁迫处理及相应胁迫时间后的复水处理试验,每个品种均以正常浇水为对照.[结果]干旱胁迫下各玉米品种的冠干重、根干重、次生根数、最长根长和绿叶数均比对照下降,且各指标与对照比值随胁迫时间的延长而下降.复水后,各指标的恢复生长量随胁迫时问的增加而减少;除最长根长在干旱胁迫4 d后复水出现超补偿生长外,其他指标均未产生超补偿效应.桂单0810、迪卡008和正大619在干旱胁迫下各指标的降幅均小于琛玉969和桂单901;复水后,前者的恢复能力又高于后者桂单0810、迪卡008和正大619的抗旱系数和抗旱指数均高于琛玉969和桂单901,通过抗旱系数的聚类分析,可将5个玉米品种分为两大类,桂单0810、迪卡008和正大619归为抗旱性较强的品种,桂单901和琛玉969归为抗旱性较弱的品种.[结论]桂单0810、迪卡008和正大619在抽雄期受干旱胁迫时根、冠生长所受影响较小,且在复水后能够有效地恢复生长,从而保证较高的生物量及产量,可作为广两秋播玉米抗旱品种推广应用.     

东北粳稻芽期耐盐碱性差异研究

为选育耐盐碱水稻品种,以东北三省耐盐碱性不同的40份粳稻为试验材料,在3个盐碱胁迫处理(25、50、75 mmol?L‐1 NaHCO3)下进行芽期耐盐碱性筛选试验.结果表明:在同一盐碱胁迫处理下,不同水稻品种间表现耐盐碱程度不同;在不同盐碱胁迫处理下,随着盐碱处理浓度的增加,不同水稻品种的发芽率、芽长、根数、根长、干重呈下降趋势.通过试验筛选出长白10号、通88‐7、农大3号、富源4号和通育318共5个耐盐碱性较强的水稻品种(系).