水杨酸对干旱、高温及双重胁迫下紫御谷幼苗膜脂过氧化的影响

以紫御谷幼苗为材料,研究水杨酸对干旱、高温及双重胁迫下紫御谷膜脂过氧化的影响.结果表明,干旱、高温及双重胁迫均能提高叶片的相对电导率和MDA含量,降低SOD、POD、CAT和APX活性;水杨酸处理能降低干旱、高温及双重胁迫下叶片的相对电导率和MDA含量,提高SOD等保护酶活性.水杨酸可能通过提高紫御谷幼苗叶片对干旱、高温及双重胁迫下膜脂过氧化的抗性来诱导其对胁迫的抗逆性.     

抽穗灌浆早期高温与干旱对不同水稻品种产量和品质的影响

【目的】探讨在高温和干旱胁迫下不同水稻品种产量和品质形成的特点。【方法】常规中熟籼稻品种黄华占（耐热品种）和双桂1号（热敏感品种）与超级稻品种两优培九（两系杂交籼稻）和扬粳4038（粳稻）种植于盆钵,于抽穗和灌浆早期（始穗后0-10 d）设置高温（日最高温度为37.5℃）、干旱（土壤水势保持在-30±10 kPa）、高温+干旱3种处理,以同期自然温度且正常供水为对照。【结果】与对照相比,高温、干旱和高温+干旱3种处理均显著降低了各品种的花粉可育率、受精率、结实率和产量;降低了精米率、整精米率和崩解值,增加了垩白米率、垩白度和消减值。高温及高温+干旱处理对产量和稻米品质的影响,热敏感品种双桂1号大于耐热品种黄华占,两优培九和扬粳4038大于双桂1号和黄华占。干旱对产量和稻米品质的影响,热敏感品种大于耐热品种;双桂1号和黄华占大于两优培九和扬粳4038。高温、干旱或高温+干旱胁迫对产量和稻米品质的影响与其对根系氧化力、叶片光合速率和抗氧化保护酶活性的影响结果趋势一致。【结论】抽穗与灌浆早期高温或干旱胁迫对水稻产量和品质的影响在品种间存在很大差异,双桂1号和黄华占的耐热性强于两优培九和扬粳4038,两优培九和扬粳4038的耐旱性则强于双桂1号和黄华占。在高温或干旱胁迫下根系氧化力、叶片光合速率和抗氧化保护酶活性高是一些水稻品种保持较高产量的重要生理原因。     

水杨酸缓解干旱、高温及双重胁迫下对紫御谷内源激素及渗透调节物质的影响

以紫御谷为材料,研究了在干旱、高温以及双重胁迫处理下,水杨酸处理对紫御谷幼苗叶片的内源激素及渗 透调节物质含量的影响.结果表明:干旱、高温及双重胁迫时叶片的可溶性蛋白、可溶性糖、IAA 含量降低,Pro、 ABA和JA含量增加;水杨酸(SA)处理能降低干旱、高温及双重胁迫时叶片Pro、ABA和JA含量,增加可溶性蛋 白、可溶性糖和IAA含量.试验表明:SA能有效增强紫御谷对干旱、高温以及双重胁迫的抵抗能力,帮助其在这 些逆境下的生长及生存.     

基于湿润指数距平率的水稻干旱灾损评估——以四川省为例

利用四川省水稻主要种植区6个典型代表站点1961-2015年的逐日气象资料、水稻生育期和产量等资料,计算了水稻各生育阶段内的湿润指数距平率,建立干旱影响下水稻气象产量与湿润指数距平率的统计模型,开展了水稻干旱灾损评估.结果表明:移栽到孕穗期和孕穗到开花期,蓬安的干旱指数有显著增加的趋势;开花到成熟期,仁寿、蓬安、开江、甘洛的干旱指数有显著的增加趋势.分离水稻气象产量后,构建了干旱影响下水稻各生育阶段干旱指数与气象产量的统计模型,验证结果表明该模型能反映各生育阶段干旱对水稻产量的影响.灾损评估结果指出,干旱影响下,四川水稻种植区代表站点水稻减产率在1.7%～7.2%.     

水稻孕穗期干旱-高温交叉胁迫的生理适应机制

【目的】关于干旱和高温对水稻生长影响的研究多限于单一逆境或复合,且水稻对干旱高温交叉逆境响应的机理尚未明确,植物逆境交叉适应性的普遍存在为这一研究提供新的切入点,因此加强水稻干旱高温交叉逆境胁迫效应研究,探讨干旱高温交叉逆境影响水稻生长发育的机制,为水稻耐热抗旱的种质资源选育与抗逆栽培供新的理论依据.【方法】以水稻‘N22’为供试品种,设置水稻孕穗期正常生长(CK)、单一高温胁迫(H)、单一干旱胁迫(D)以及干旱-高温交叉胁迫(DH)的水培盆栽试验,研究孕穗期水稻对干旱-高温交叉胁迫的适应生理机制.【结果】H、D及DH处理下,孕穗期水稻剑叶可溶性糖、可溶性蛋白和脯氨酸含量均显著高于CK;其中DH处理下各含量积累最多,且显著高于H.H、D和DH处理下,抗氧化酶SOD、POD和CAT活性均高于CK;其中DH处理下,各酶活性增加的最多,且显著高于H.不同胁迫处理下,促进型激素ZR、GA和IAA含量均显著低于CK,但DH处理与其他处理相比,下降幅度减少;而抑制型激素ABA和SA,相比CK都显著积累,且DH处理积累最多.H和D处理和CK相比下,水稻花药开裂很少;且DH处理,花药开裂程度比H处理的大.H、D、和DH处理下,水稻穗粒数和结实率均显著低于CK,而DH处理减少的最少,分别为8.5%和4.1%,且DH处理显著高于H处理.【结论】在水稻孕穗期干旱锻炼可提高孕穗期水稻抗高温的能力.     

不同生育期高温胁迫对两优培九物质分配与产量的影响

为探讨高温对水稻植株物质分配与产量的影响,并找出其高温敏感生育期,以两优培九为研究对象,通过人工气候箱模拟高温环境,对其孕穗期、开花期和灌浆期进行高温处理,以研究不同生育期高温胁迫对两优培九物质分配、生物量、产量和产量构成要素的影响。结果表明,高温降低了两优培九物质积累总量的同时,植株的物质分配过程也受到相应程度影响。其中,穗占植株的比重均出现不同程度降低,叶占植株的比重、茎占植株的比重逐渐增加。随着高温胁迫时间的延长,其降低(升高)幅度逐渐增大。此外,高温处理下两优培九的结实率降低、千粒质量减轻、穗数减少和产量下降,空秕率增加;同样,随胁迫时间的增加,造成的影响也越大。而在相同的胁迫温度下,水稻生物量和产量受高温影响程度从大到小的排序为开花期、灌浆期和孕穗期。     

生育中后期干旱胁迫对栽培稻产量和米质的影响

以7个栽培稻品种(包括旱稻和水稻)在正常灌溉条件和干旱条件下进行产量比较试验,并分别对供试品种的产量和稻米品质构成因素进行了考察分析.结果表明,在水稻生育中后期持续干旱导致水稻品种严重减产,每穗颖花数减少是干旱导致栽培稻减产的主要原因;旱稻比水稻时干旱有更强的适应性.其在干旱胁迫下的结实率较高.灌浆结实期的适度干旱具有提高整精米率和减小垩白度的效果.     

灌浆前期高温干旱复合胁迫对优质食味粳稻产量与穗后物质生产特征的影响

【目的】研究灌浆前期高温干旱复合胁迫对优质食味粳稻产量与穗后物质生产特征的影响，为优质稻丰产抗逆栽培技术集成创新提供理论参考。【方法】以优质食味软米南粳9108和丰粳1606为试验材料，在抽穗后1~20 d设高温干旱（HD）、高温常规水分管理（HC）、常温干旱（CD）、常温常规水分（CK） 4个处理，研究灌浆前期高温干旱复合胁迫对水稻产量、穗部性状及穗后干物重积累、转运特征的影响。【结果】着粒密度、千粒重、结实率、产量及收获指数在各处理间均表现为HD0.05，下同），但均与CD、CK差异显著（P<0.05，下同）或极显著，除结实率和千粒重外，CD与CK差异不显著。一次或二次枝梗上的实粒数、实粒重、千粒重与结实率在不同处理间均表现为HD相似文献   

高温干旱对春小麦光合特性及产量的影响

以春小麦宁春4号和宁春47号为供试材料,在盆栽条件下,人工模拟花后高温干旱,研究花后高温干旱对春小麦光合速率及其产量的影响.结果表明:土壤含水量一定时,温度越高,春小麦光合速率、干物质积累、分配到库的养分量、粒质量均显著低于正常温度;温度一定时,随着土壤含水量的下降,出现相似的变化趋势;高温、干旱均导致两品种春小麦的光合速率下降、充实度下降、产量下降,光合速率下降3.15%~60.83%,产量下降9.1%~39.54%,高温干旱双重胁迫具有显著的互作效应.可以通过相应的栽培技术缓解花后高温干旱对春小麦的危害,以提高春小麦产量.     

灌浆初期高温胁迫对水稻籽粒活性氧积累及产量形成的影响

【目的】研究灌浆初期高温胁迫对水稻籽粒活性氧积累及产量形成的影响,为耐热水稻种质资源的筛选和鉴定提供理论依据。【方法】以长江中下游地区普遍推广种植的8个水稻品种为材料,在灌浆初期进行高温胁迫（38 ℃/32 ℃,昼/夜）,研究各水稻品种在灌浆初期高温胁迫下的ROS含量、抗氧化酶活性、淀粉合成相关酶活性、产量及其构成要素以及稻米品质的差异。【结果】与对照相比,灌浆初期高温胁迫导致水稻籽粒O^-₂·和H₂O₂含量及抗氧化酶活性显著增加。在不同水稻品种中,淀粉合成相关酶活性对灌浆初期高温胁迫的响应具有差异性。高温胁迫下,产量损失较大水稻品种的O^-₂·和H₂O₂含量增幅较大,淀粉合成酶活性受高温胁迫影响也较大。灌浆初期高温胁迫导致水稻结实率、千粒质量、收获指数和产量显著下降,其中黄华占和湘两优900的产量损失较小,在灌浆初期的耐热性较强;粤王丝苗、泰优390和湘两优2号的产量损失较大,在灌浆初期的耐热性弱。灌浆初期高温胁迫导致糙米率、精米率和淀粉含量显著下降,垩白粒率和垩白度增加。高温胁迫下,产量损失较大水稻品种的淀粉含量下降幅度较大,稻米品质受高温胁迫影响也较大。在高温胁迫下,水稻产量与ROS含量显著负相关,而与抗氧化酶活性显著正相关。产量、籽粒加工指标、淀粉含量和淀粉合成酶活性的抗逆系数与ROS含量的抗逆系数显著负相关,而与抗氧化酶活性的抗逆系数显著正相关。【结论】灌浆初期高温胁迫导致水稻籽粒ROS过量积累是降低淀粉合成酶活性和淀粉含量,进而导致产量和稻米外观加工品质下降的重要因素。ROS的增加量可作为灌浆初期水稻耐热性评价的参考指标。     

河北省地方水（陆）稻品种耐逆性研究

对河北省地方水(陆)稻品种耐逆性进行了鉴定,并在此基础上分析了耐寒性、耐旱性、耐盐性种质分布情况。对耐性频度较高的耐寒性、耐旱性从水、陆稻,熟期,不同稻作区等方面进行了详细研究。结果表明:耐寒、耐旱品种频度高、强度大,耐寒品种高达86.44%,高耐率23.53%;耐旱品种为48.77%,高耐率31.65%;耐盐性品种仅为6.46%,并且无高耐性和耐性品种。耐寒品种频度水稻高于陆稻,各熟期类型分布频度接近,随纬度增加、经度西移和温热条件降低而增加;耐旱性品种频度和强度均是陆稻高于水稻,早稻早熟耐性频度最高,其余熟期比较接近,河北省东北地区高,西北及冀中库淀地区低。     

不同穗型水稻群体中温湿度特征的研究

本研究以不同穗型的3个品种沈稻11、辽粳294和沈农9816为试材，研究了水稻群体间的温湿度特征。结果表明，白天不同品种水稻群体中温度和相对湿度的变化趋势与大气一致。水稻群体中露点温度的脉动远大于温度和相对湿度，总的趋势是中午露点温度较高。不同水稻群体中温度的差异小于湿度。从8月上旬至9月中旬，不同品种群体中的温、湿度差异逐渐增大，弯穗品种群体中的温度低于直立、半直立穗品种，湿度大于直立、半直立穗品种，直立和半直立穗品种之间的差别不太大。     

Moderate drought alleviates the damage to grain quality at high temperatures by improving the starch synthesis of inferior grains in japonica rice

In agricultural production, temperature and moisture are important factors affecting grain yield and quality. Although moderate drought at the grain-filling stage can effectively alleviate the damage caused by high temperature, the specific regulatory mechanism driving the effect of moderate drought at the high temperature on starch synthesis is still unclear. To explore the effects and mechanisms of high temperature and moderate drought on rice starch synthesis at the grain-filling stage, the activities of enzymes and expression levels of the genes involved in starch synthesis under four different treatments involving high temperature and/or water stress (CK, HT, WS, and HT+WS) were investigated in this study. The starch synthesis of a japonica inbred rice was measured under the four treatments during the grain filling. The results show that the effects of high temperature and moderate drought on grain filling mainly occur in the inferior grains of rice. Through the regulation of enzymes involved in starch synthesis and the expression levels of their main genes, the synthesis of rice starch can be affected. Therefore, the high temperature and moderate drought were antagonistic, and moderate drought can alleviate the damage to grain quality at a high temperature by improving the starch synthesis of inferior grains in japonica rice. This study provides a basis for stress-resistance cultivation and breeding strategies of rice with high temperature tolerance.     

节水抗旱稻与高产水稻不同叶位光合特征对土壤水分变化的响应

为明确节水灌溉下节水抗旱稻与高产水稻不同叶位光合特征变化规律以及对同化物形成的贡献能力,通过盆栽试验,以节水抗旱稻旱优113(HY113)与高产水稻扬两优6(YLY6)为研究材料,以传统淹灌处理(F:全生育期保持4cm的水层)为对照,研究湿润处理(S:保持土壤水分处于饱和状态,但不建立水层)和干旱处理(D:返青至水稻成熟期收获前1周,控制土壤水势在-30kPa左右)下,2个水稻品种在不同生育时期(拔节期、孕穗期、抽穗期、乳熟期)功能叶与孕穗期和乳熟期不同叶位的叶片水势、SPAD值、叶片气体交换、水分利用效率与产量的变化。结果表明:与其他处理相比,S处理下高产水稻YLY6产量显著升高,从产量构成来看,具有较高的有效穗数、每穗粒数与结实率。相关分析表明,乳熟期与成熟期的干物质积累量与产量极显著正相关,并且孕穗期和抽穗开花期的净光合速率与乳熟期及成熟期的干物质量极显著正相关。S处理下YLY6干物质积累量在孕穗期、乳熟期与成熟期显著高于HY113,水分利用效率在抽穗开花期也显著高于HY113;S处理下YLY6在生育后期(乳熟期)不同叶位均维持较高的净光合速率,主要是具有较高的SPAD值、气孔导度、蒸腾速率,使植株维持较高的光合生产潜力。因此,S处理下YLY6在生育后期(乳熟期)不同叶位均维持较高的光合生产能力,是该处理节水高产的基础。     

温湿度交互作用对闽楠幼苗形态和生理生化的影响

以闽楠1年生盆栽幼苗为材料,采用人工模拟不同高温和相对湿度组合的方法,测定高温和湿度交互作用下不同处理时间闽楠幼苗叶片形态和生理生化指标变化。结果表明,随着温度的升高,相对湿度的降低,胁迫时间的延长,闽楠幼苗受到的胁迫逐渐由单一的高温胁迫演变成高温+大气干旱胁迫以及高温+大气干旱+土壤干旱三重胁迫,闽楠幼苗生理生化特性、外部形态受到的影响加剧。其在生理生化、形态上的反应和适应与单独的高温逆境胁迫一致,但程度不同。闽楠幼苗适宜生长的温度是25~30℃,在30℃高温条件下胁迫时间超过10 d,不论大气相对湿度如何都应加强水分管理,应通过遮阴和浇水降低大气温度、提高大气相对湿度和土壤含水量。40℃+50%组合则是闽楠幼苗不能承受的极限条件。     

成都市水资源生态足迹及承载力时空演变研究

利用水资源生态足迹模型对成都市2000-2015年水资源生态足迹与生态承载力进行了研究.结果表明,成都市历年水资源生态足迹值在2000-2012年呈上升趋势,受成都市节水政策和产业转型影响,2013年相对降低,2014年和2015年趋于平缓;水资源生态承载力与降水量呈正相关关系,相关系数达0.952,旱情灾害影响成都市生态承载力水平,2006年与2009年的干旱使成都市水资源产生生态赤字;万元GDP水资源生态足迹值逐年下降,成都市水资源利用效率16年间增长6.8倍.成都市各区县人均水资源生态足迹分布不均且在2013-2015年变化较大,成都市规划发展的工业城市人均水资源生态足迹值高,各区县处于人均水资源生态盈余状态,但数值逐年下降,水生态安全保障降低.改变产业结构,提高水资源利用效率,增强水利设施对干旱等自然灾害的应对能力,是成都水资源可持续利用的基本途径.     

高温条件下空气湿度对番茄幼苗生长及开花座果的影响

夏季高温干旱是我国北方温室番茄生产的重要限制因子。本项研究以番茄"东圣一号"为试材,研究高温下不同空气湿度对番茄植株生长势、花器育性及座果率等的影响。番茄幼苗在35℃高温条件下经过低湿L(30%~35%)、中湿M(55%~60%)、高湿H(85%~90%)三种空气湿度处理,结果表明:在花芽分化完成至现蕾阶段受高温影响较大,30%~35%的湿度下,其花粉总量只有所测到最高花粉量的不到30%,花粉萌发率仅为16%,花粉管长度只有17.5μm,此期提高空气湿度到85%~90%,能使花粉量增加0.6倍,花粉萌发率达到50%,花粉管长度达到100μm以上。提高空气湿度还有利于番茄幼苗生长,表现为植株生长量增加,叶面积增大,干物质积累增加,座果率也显著提高。     

成都平原两熟区籼粳稻品种籽粒灌浆特性

【目的】研究成都平原两熟区籼、粳稻品种籽粒灌浆特性及产量形成的差异,为成都平原种植粳稻提供依据。【方法】以籼稻品种辐优838、泸优578及粳稻品种辽星15、辽星19为材料进行田间试验,利用Richards方程对不同品种强、弱势粒的灌浆过程进行比较,进而分析不同品种灌浆特性与抽穗后物质积累和转运及产量形成的关系。【结果】粳稻品种中辽星19不仅库容量大,结实率也高,其产量显著高于辽星15,且与籼稻品种辐优838、泸优578相当。籼、粳稻稻品种籽粒灌浆类型分别为强、弱势粒同步灌浆型和异步灌浆型,并且穗型大小对籼、粳稻灌浆结实的影响也存在差异。辽星19抽穗后干物质转运能力更接近当地的籼稻品种,有利于籽粒灌浆的启动;其每穗粒数虽显著高于辽星15,但弱势粒的灌浆速度并未降低,且达到灌浆峰值后下降减缓,灌浆时间也有所延长,最终结实率得到显著提高。【结论】粳稻品种辽星19每穗粒数虽多,但其抽穗后干物质转运能力得到加强,籽粒灌浆得到改善,仍能实现较高的结实率,因此在成都平原仍表现出较好的产量潜力。     

Impacts of climate change on drought risk of winter wheat in the North China Plain

Drought is a major natural disaster causing crop yield losses, while its occurrence mechanism and spatiotemporal variations in a changing climate are still not clear. Based on a long-term climatic dataset(during 1958–2015) from weather stations in the North China Plain(NCP), the influencing mechanism of various climatic factors on drought risk of winter wheat was quantified by using sensitivity analysis, Mann-Kendall trend test and slope estimation. The results indicated that climatic factors have changed considerably over the past six decades in the growth season of winter wheat. As a result, winter wheat suffered from severe droughts(with 350 mm of water deficit during its growth season), particularly at the jointing–heading and heading–mature stages, which were critical to crop yield formation. There were large spatial and temporal variations in drought risk and climatic change factors at different growth stages of winter wheat. Despite precipitation playing a vital role in determining the spatiotemporal patterns of drought risk, high temperature and low humidity along with other climatic factors at key growth stages of winter wheat aggravated drought risk. Particularly, temperature at nearly 90% weather stations showed a notablely upward trend, which exacerbated water deficit and drought risk of winter wheat. Given the complexity and high uncertainty of climate change, these findings provide important information for adapting crop production to future climate change and accompanied droughts while ensuring food security and agricultural sustainability.