不同年代水稻品种叶片氮含量变化及其与净光合速率的关系

【目的】探索在遗传改良过程中水稻植株叶片全氮含量的变化及其与净光合速率的关系,明确其在不同年代的变化趋势。【方法】以吉林省1958-2005年育成的33个水稻品种为材料,用凯氏定氮法测定植株叶片全氮含量,用LI-6400型光合测定系统测定功能叶片净光合速率,研究在遗传改良过程中吉林省不同年份育成水稻品种叶片全氮含量与其光合特性的协同进化规律。【结果】随着水稻品种育成年代的推进,叶片全氮含量、叶绿素含量、比叶重、净光合速率均呈增加趋势,而氮素光合利用效率则呈降低趋势;在抽穗期和抽穗后10d,叶片全氮含量与育成年代分别呈极显著或显著正相关;在抽穗期30d,叶绿素含量与育成年代呈极显著正相关;在抽穗期和抽穗后10d,比叶重与育成年代分别呈极显著或显著正相关;在抽穗后10d,净光合速率与育成年代呈显著正相关;而在抽穗期和抽穗后10d,氮素光合利用效率与育成年代呈极显著负相关;抽穗期水稻叶片全氮含量与产量呈极显著正相关。【结论】水稻品种遗传改良过程中,植株叶片氮含量和净光合速率都得到了显著提高,但叶片氮含量的增加幅度明显大于净光合速率的增长,因此在品种改良过程中应注重叶片净光合速率的提高。     

水稻籽粒受容活性及其控制途径 Ⅲ.籽粒灌浆有效含水量与受容活性的关系

1986～1989年,对籼稻、粳稻、杂交籼稻、杂交粳稻等不同类型水稻品种的籽粒水分含量、灌浆速率、呼吸强度、光合产物的运转、淀粉合成等进行了研究。结果表明:(1)籽粒灌浆有效含水量与灌浆速率呈指数关系,相关指数达0.01显著水平,不同类型水稻品种、不同栽培条件、不同年度表现基本一致;(2)籽粒灌浆有效含水量与籽粒呼吸量呈线性正相关,相关系数均达0.01显著水平;(3)籽粒灌浆有效含水量与籽粒受容~(14)C光合产物的能力、淀粉合成速率关系密切。认为籽粒灌浆有效含水量可作为水稻籽粒受容活性的诊断指标。     

亚种间杂交稻结实障碍的生理学研究进展

对亚种间杂交稻结实障碍及水稻源库关系理论进行了讨论,认为“次库”在一定程度上有阻止秕粒的形成和延缓衰老的作用,抽穗后源对产量形成起主要作用。水稻产量的限制因子可以分为源限制型、库限制型及其它类型。阐述了亚种间杂交稻结实障碍的3种假设,认为水稻籽粒间存在的“粒间顶端生长优势”是籽粒充实不良的生理原因。本文还对应用植物生长调节剂克服结实障碍问题进行了讨论。     

水稻源库关系及其研究进展(文献综述)

水稻源库关系(RSS)的研究结果表明,“次库”贮藏物在于阻止秕粒的形成和延缓衰老→而抽穗后源对产量的贡献相对较大;库积累干物质的能力具有位置与时间性;库的积累能力还能调节源的生产能力;库容本身的能力决定了产量限度;水稻从野生型到栽培型、从低产到高产,库源得到了交互改良。目前具超高产潜力的水稻品种或组合籽粒充实不良与新型平衡的源库关系尚未建立有关。从高产理论与限制因子角度出发,水稻有源限制型、库限制型及其它限制型。对源库关系研究过程中存在的问题也进行了讨论。     

粳稻光合物质生产及光能利用率差异研究

以85个粳稻品种为试验材料,比较研究不同产量水平粳稻叶面积指数、SPAD值、光合势、净同化率、比叶重等光合物质生产指标以及光能利用率差异,为粳稻高产栽培和优良品种选育提供理论依据.结果表明,不同产量水平粳稻品种抽穗期叶面积指数、上三叶SPAD值、抽穗期-成熟期光合势和净同化率、光能利用率均随产量水平升高而增加,成熟期茎鞘和叶片氮素分配比例随产量水平升高而降低,产量水平间差异极显著.相关分析表明,抽穗期-成熟期光合势和净同化率对产量影响极显著(r≥0.75**),其次是光能利用率(r=0.68**).同时抽穗期叶面积指数、上三叶SPAD值与光能利用率呈极显著正相关;抽穗后20 d剑叶SPAD值对光能利用率影响高于倒二叶和倒三叶;成熟期籽粒氮素分配比例与比叶重、光能利用率呈显著正相关,与抽穗期氮光合利用效率呈极显著正相关.因此,较高水平抽穗期叶面积指数和抽穗后剑叶SPAD值,有利于提高粳稻抽穗后光合生产能力和成熟期籽粒氮素分配比例,促进光合物质生产和光能利用率提高,此为粳稻获得高产重要原因.     

水稻（Oryza satiua L.）亚种间杂种一代籽粒充实度的研究

水稻亚种间杂交组合的单位叶面积有效生产量随着单位叶面积负荷量的增加而提高，表明其产量库容具有主动调节叶片光合生产的能力，较大的叶面积负载具有强源畅流作用。但如库容过大，而“源”不能供给所有籽粒灌浆的物质时，籽粒充实度差。亚种杂一代孕穗期贮藏的光合产物向穗部转运的量，比汕优６３低，此期如适当限源控库，组成合理的苗株穗粒结构，可改善贮藏物质向籽粒的转运。亚种间杂种一代属“源限制型”，“开源畅流”是提高     

宁夏不同生态区春小麦节水指标的研究

以20份春小麦品种(品系)为试验材料,在宁夏4个不同试验点处理条件下研究抽穗开花期和成熟期旗叶的碳同位素分辨率(Δ)与灌浆期旗叶比叶重、成熟期旗叶和籽粒灰分含量、光合气体交换参数、物候期的表现以及相互之间的关系。结果表明:由于土壤含水量、气候条件不同,4个试验点间各项测定指标均有显著的差异;Δ与收获系数、气孔导度呈正相关,与从出苗到抽穗期的天数呈负相关;旗叶Δ与成熟期旗叶灰分含量正相关并达到显著水平,与灌浆期比叶重呈显著的负相关;灌区3个处理的籽粒Δ与成熟期籽粒灰分含量呈负相关。认为:叶片Δ及籽粒Δ、成熟期叶片灰分含量、灌浆期比叶重可以作为宁夏有限灌溉条件和雨养条件下小麦节水丰产品种的选择指标。     

杂交中稻齐穗期下部叶片对结实率的影响与组合间库源结构的关系

以26个杂交中籼迟熟组合为材料,通过齐穗期剪叶及本田密肥、疏株处理,研究了杂交中稻齐穗期下部叶片对结实率的影响与组合间库源结构的关系.结果表明,杂交中稻齐穗期倒4以下叶片提高结实率的作用程度在杂交组合间存在较大差异,表现为倒4以下叶片提高结实率的作用与组合间着粒数呈极显著正相关关系,当杂交组合群体的着粒数≥185粒/穗时,倒4以下叶片对结实率才有显著作用.原因在于组合间着粒数与单位颖花的绿叶占有量呈极显著负相关关系,着粒数越多的大穗型组合,其"库"" 源"矛盾越大,则越需要充分利用倒4以下叶片的光合物质,才能保证籽粒的正常灌浆结实;反之,着粒数较少的中小穗型组合,其光合源相对较充分,顶部3片叶的光合产物基本能满足籽粒的正常灌浆结实,对下部叶片光合物质量的需求量相对较小.此外,倒4以下叶片提高结实率的作用还与本田移栽密度呈极显著负相关,植株基部光照强度的改善有利于倒4以下叶片提高结实率的作用.     

水稻（Olyza sativa L．）亚种间杂种一代籽粒充实度的研究

水稻亚种间杂交组合的单位叶面积有效生产量随着单位叶面积负荷量的增力。而提高，表明其产量库容具有主动调节叶片光合生产的能力，较大的叶面积负载具有强源畅流作用。但如库容过大，而“源”不能供给所有籽粒灌浆的物质时，籽粒充实度差。亚种杂一代孕穗期贮藏的光合产物向穗部转运的量，比汕优６３低，此期如适当限源控库，组成合理的苗株穗粒结构．可改善贮藏物质向籽粒的转运，亚种间杂种一代属“源限制型”，“开源畅流”是提高其籽粒充实度的途径之一。     

大豆第二复叶一生中同化物供应能力及其输出动态研究

本文从碳素同化、消耗与积累的角度分析了苏协一号和徐州424两个栽培大豆品种第二复叶一生中同化物潜在供应能力及~(14)C同化物输出速率的变化。在同化物供应高值期,光合产物的潜在供应能力最大,比叶重和呼吸速率相当稳定,~(14)C光合产物输出速率与潜在供应能力间呈极显著线性相关。测定结果还表明,磷酸蔗糖合成酶(SPS)对叶片中光合产物输出有重要调节作用。     

Higher leaf area through leaf width and lower leaf angle were the primary morphological traits for yield advantage of japonica/indica hybrids

The yield potential of japonica/indica hybrids (JIH) has been achieved over 13.5 t ha⁻¹ in large-scale rice fields, and some physiological traits for yield advantage of JIH over japonica inbred rice (JI) and indica hybrid rice (IH) were also identified. To date, little attention has been paid to morphological traits for yield advantage of JIH over JI and IH. For this reason, three JIH, three JI, and three IH were field-grown at East China (Ningbo, Zhejiang Province) in 2015 and 2016. Compared with JI and IH, JIH had 14.3 and 20.8% higher grain yield, respectively, attributed to its more spikelets per panicle and relatively high percentage of filled grains. The advantage in spikelets per panicle of JIH over JI and IH was shown in number of grains on the upper, middle, and lower branches. Compared with JI and IH, JIH had higher leaf area through leaf width and lower leaf angle of upper three leaves, higher leaf area index and leaf area per tiller at heading and maturity stages, higher stem weight per tiller and K and Si concentrations of stem at maturity, higher dry matter weight in leaf, stem, and panicle at heading and maturity stages, and higher biomass accumulation after heading and lower biomass translocation from stem during ripening. Leaf width of upper three leaves were correlated positively, while leaf angle of upper three leaves were correlated negatively with biomass accumulation after heading, stem weight per tiller, and per unit length. Our results indicated that the grain yield advantage of JIH was ascribed mainly to the more spikelets per panicle and relatively high percentage of filled grains. Higher leaf area through leaf width and more erect leaves were associated with improved biomass accumulation and stem weighing during ripening, and were the primary morphological traits underlying higher grain yield of JIH.     

Characteristics of Rice Plant with Heavy Panicle

Using 15 indica rice varieties with different panicle weight, some ideal plant type characteristics in heavy panicle type of hybrid rice （HPT） and their relation to yield and its components were studied. Results showed that the leaf area index （LAI） of the HPT varieties was lower than that of medium panicle type （MPT） and light panicle type （LPT） varieties, but its decreasing rate of LAI and efficient LAI after heading was slower and had much higher percentage of efficient LAI, specific leaf weight, and ratio of grain to leaf area （cm^2） in comparison with the MPT and the LPT varieties. The length, width, thickness, and area of top three leaves of the HPT varieties were significantly larger than those of the MPT and the LPT varieties, and these components of top three leaves were significantly and positively correlated with the number of spikelets and filled grains, grain weight per panicle, and grain yield. The flag leaf in HPT varieties was erect with sorrow leaf angle, and their leaf angle of 2nd and 3rd leaf from top increased in sequence. The plant height of the HPT varieties was higher than that of the MPT and the LPT varieties, and their leaf site of top three leaves also increased in sequence. Therefore, HPT varieties as an ideal plant type could increase the utilization efficiency of sunlight energy. The ideal plant type characteristics and their adjuncts for the HPT varieties are proposed in this article.     

早籼良种叶型和产量的分析

研究泸红早1号和泸早872两个早籼良种的叶型和产量因素。结果表明:功能叶的长、宽、面积的配置关系存在品种差异;高产早籼良种功能叶长/宽的大小顺序应为倒三叶>倒二叶>剑叶,比叶重以剑叶最大为宜。抽穗期剪叶会显著降低结实率;品种的产量水平越高,剪叶对结实率的影响就越小,源和库的协调性也越好。在产量因素的进一步改良上,应在泸早872的基础上着重提高穗数来提高产量。     

重穗型水稻株型特性研究

 【目的】对重穗型杂交籼稻的一些主要的株型因子及其与产量和产量构成的关系进行研究。【方法】以15个不同穗重型籼稻品种为材料，随机区组设计。【结果】重穗型品种的LAI比中、轻穗型品种有适当降低，但齐穗后其LAI和高效叶面积的衰减较慢，高效叶面积率、比叶重、粒叶比有显著提高。重穗型品种上部3叶的长度、宽度、厚度和面积均显著大于中、轻穗型品种，且它们均与每穗粒数、实粒数、单穗重、籽粒产量呈显著正相关；重穗型品种剑叶叶角小而挺直，倒2、3叶叶角顺次适当增大；重穗型品种的株高有所增加，上部3叶叶位均有所提高，尤其是剑叶。【结论】这种较优的叶层结构利于形成较为理想的受光姿态，提高光能利用率，是重穗型品种的特性及其理想株型因子配置。     

不同穗型常规籼稻品种源库性状的差异

 【目的】研究不同穗型常规籼稻品种源库性状的差异,为大穗型品种遗传改良及从栽培角度调控源库提高穗重提供参考依据。【方法】在群体水培条件下,2001年、2002年分别以88个、122个常规籼稻品种为材料,测定叶面积、干物重（包括根系）、产量及其构成因素、氮素含量等,采用组内最小平方和的动态聚类方法将供试品种按单穗重从低到高依次分为A、B、C、D、E、F 6类,研究各类品种源库性状的差异。【结果】大穗型籼稻品种抽穗期和成熟期叶面积系数、绿叶重及比叶重均较大,但结实期叶面积系数下降比例小。在一定的范围内,增大叶面积系数有利于提高单穗重;大穗型籼稻品种结实期净同化率大于小穗型品种;大穗型品种库容量较大,适当增大穗重有利于库容量的提高;大穗型品种单位叶面积籽粒产量、单位叶面积库容量、单位干物质库容量、单位氮素库容量较大;影响穗重的主要叶源性状是抽穗期绿叶重、净同化率;影响穗重的主要库性状是库容量、单位叶面积库容量、单位氮素库容量、单位叶面积籽粒产量。【结论】大穗型品种叶面积系数及其构成、库容量及其构成（或库源比）显著大于小穗型品种,绿叶重、结实期净同化率是影响穗重的主要叶源性状,库容量、单位叶面积库容量、单位氮素库容量、单位叶面积籽粒产量是影响穗重主要库容性状。     

超高产杂交稻的光合特性研究

 对7个冠层形态性状具有一定差异但又具有较高产量水平的杂交稻组合与对照组合汕优63的光合形态生理特性进行了比较研究。结果表明，比对照显著增产的4个组合具有以下光合作用优势：在每穗粒数增加、库容扩大的基础上，剑叶长度增加、叶角较小，冠层各部光的分布比较均匀（消光系数小）; 在孕穗末期、抽穗后10 d和抽穗后30 d的光饱和光合速率及抽穗后10 d的群体光合速率比对照都有不同程度增加；抽穗前茎鞘中能积累较多的光合产物并能有效运转至籽粒。     

水稻植株含氮量与穗粒重的关系

采用田间和水培试验的方法,对水稻生育中后期不同器官的含氮量变化进行了研究。结果表明:水稻植株根、茎鞘、叶各器官的含氮量与后期穗粒重之间存在密切关系。抽穗前10 d 顶四鞘及抽穗期各叶位叶片含氮量与每穗实粒数、结实率之间, 穗后19 d 顶二、顶三鞘的含氮量与千粒重、单株产量之间均呈显著或极显著正相关。顶二鞘的含氮量可作为后期结实率、千粒重和单株产量的诊断指标。     

晚播小麦源库调节对籽粒灌浆期光合物质分配及产量因素的影响

 采用#+（14）C示踪方法对源库调节与晚播小麦籽粒灌浆期光合物质分配的关系进行了研究。晚播小麦在籽粒灌浆期旗叶的光合物质主要用于穗部籽粒生长；倒二叶光合物质亦主要供给籽粒，但向茎秆和根系中的分配增多；倒三叶是标记的三叶中光合物质向根系分配比例最大，向籽粒分配比例最小的叶片。研究表明，源库调节能影响到晚播小麦籽粒灌浆期的光合物质分配。穗库容降低，各叶片光合物质向穗部籽粒分配比例减少，向根系、茎叶中分配增多；叶源量减少，一般则向穗部籽粒分配比例增多。不同类型品种叶片光合物质在植株各器官间的分配受源库调节的影响程度不同。晚播小麦源库调节对穗粒数、粒重及其它穗部性状的影响因不同类型品种而异。相对减少源对鲁215953、鲁麦5号、鲁麦7号和鲁麦14号的穗粒数、粒重影响较小，但使鲁麦15号和辐63的穗粒数和粒重明显降低。     

水稻群体冠层结构与光合特性对产量形成作用的研究

 本文研究了水稻群体冠层结构与光合特性对不同类型品种产量形成的作用，结果表明：冠层倒4叶至倒1叶叶长与每穗总粒数呈极显著正相关，冠层各叶叶长与结实率、千粒重及单株产量的关系因品种类型不同而有较大差异；抽穗后冠层叶片的比叶重和叶绿素含量与杂交籼稻和中籼品种的结实率、产量呈显著或极显著正相关，与中粳品种的结实率、产量相关不显著；增加抽穗至成熟期叶片的净同化率，对促进杂交籼稻汕优63籽粒生长的作用较大，对中粳品种盐粳2号的作用较小；抽穗期顶3叶叶面积占冠层最大叶面积之比是衡量群体发展合理与否的一个指标，适当提高这个比值，有利于增加抽穗后干物质的积累和提高产量。     

水稻灌浆中后期功能叶中叶绿素含量及其变化趋势与谷物产量关系研究

对5个抗早衰能力有明显差异的籼稻恢复系灌浆中后期上3片功能叶的相对叶绿素含量(SPAD值)进行测定,分析了叶绿素含量及其变化趋势与谷物产量的关系.结果表明,水稻灌浆中后期各功能叶中叶绿素含量与单穗粒重关系最为紧密,但相关性未达显著水平;抽穗后15～20d之间,剑叶和倒二叶中叶绿素降解速率与单株粒重呈分别呈显著和极显著负相关,而倒三叶中叶绿素降解速率与单株粒重相关程度较低,育种上选择抽穗后15 ～20 d期间剑叶和倒二叶叶绿素降解速率较慢的恢复系作为父本将有利于提高杂交水稻的籽粒产量.