水稻覆草旱种的籽粒灌浆特性研究

水稻籽粒灌浆特性是决定粒重和产量的一个重要性状,粒重的大小决定于灌浆速率和灌浆时间。了解覆草旱种下水稻的籽粒灌浆特性,对指导生产、调节作物生长发育有着重要的意义。     

覆盖旱种水稻的农学性状及产量变化

在田间严格控制土壤灌溉条件下,以常规水田为对照,研究了覆盖旱种(地膜、稻草和裸地)对水稻农学性状及产量变化的影响。结果表明,覆盖旱种水稻分蘖早,分蘖多,其中覆膜的效果优于覆草。增加每穴基本苗,可以提高成穗率,降低秕谷率。覆盖旱种的3个处理叶面积指数依次为覆膜>覆草>裸地。虽然覆盖旱种水稻的籽粒产量略低于或显著低于常规水田,但是覆盖旱种处理的生物量与常规水田在统计学上没有显著差异,而且覆盖旱种处理的生物量还略大于常规水田,表明覆盖旱种水稻有增产的可能和潜力。     

苏打盐碱胁迫对灌浆期水稻剑叶光合特性和产量的影响

[目的]探究苏打盐碱胁迫对灌浆期水稻剑叶光合特性和产量的影响。[方法]盆栽条件下,以苏打盐碱土与自然黑土按比例配制成8种不同浓度的盐碱土,于水稻灌浆期测定各处理水稻叶片光合生理指标。[结果]轻度盐碱胁迫下,水稻的Pn、Gs和Tr差异不明显;随着盐碱胁迫的进一步增强,各处理水稻的Pn、Gs和Tr下降显著。不同处理胞间CO_2浓度(Ci)变化不大,说明气孔限制小,盐碱胁迫下Pn的下降来自于非气孔限制因素。[结论]盐碱胁迫下,水稻的光合作用和产量受到影响,轻度盐碱胁迫下,水稻光合作用和产量下降不显著,随着盐碱胁迫的增强,开始显著下降。     

水稻光合速率日变化与生物钟的调节

以水稻为材料 ,对其在不同自然条件下和不同处理下的光合速率日变化进行了研究 ,结果表明 :连续晴天条件下 ,其光合速率日变化为典型的双峰曲线 ,而连续雨天后初晴 ,其光合速率日变化为单峰型。全光照和反光周期处理 4d的植株 ,其光合速率日变化曲线与未处理 (对照 )的植株比较 ,既相似又发生了一定变化。而经 8d处理后 ,全光照处理的夜晚也能进行光合作用 ;反光周期处理的白天光合作用很弱 ,而夜晚能正常进行光合作用。说明水稻光合速率日变化也受内生节奏的调节 ,这种节律转换的处理时间大约 8d以上。     

不同播栽方式对水稻叶片光合特性及产量的影响

采用大田小区试验,以粳稻品种南粳5055为供试材料,设置水直播、旱直播、手栽秧、机插秧等4个处理,研究不同播栽方式对水稻叶片光合特性的影响及其与产量形成的关系。结果表明:(1)水稻抽穗期和抽穗后20 d叶片叶绿素含量均以手栽秧和机插秧较高,旱直播最低。其中,抽穗期旱直播水稻叶片叶绿素含量显著小于其他播栽方式水稻。(2)水稻抽穗期叶片光合速率、气孔导度、胞间CO_2浓度、蒸腾速率以手栽秧和机插秧较高,旱直播较低;抽穗后20 d不同播栽方式间叶片光合速率、气孔导度、胞间CO_2浓度、蒸腾速率差异相对较小。(3)水稻产量以手栽秧最高,旱直播最低,但手栽秧和机插秧差异不显著。直播稻特别是旱直播稻虽然穗数较多,但每穗粒数、结实率和千粒质量均最低,因此其产量最低。而手栽秧稻虽然穗数较少,但每穗粒数、结实率和千粒质量均最高,因此其产量最高。(4)水稻产量与抽穗后光合能力呈正相关关系,手栽秧和机插秧水稻抽穗后较高的光合能力是获得高产的主要原因。     

旱种水稻产量和品质的形成特点及其生理基础

水资源紧缺严重制约了农业特别是水稻生产的发展。水稻旱种是水稻生产中的一项重要节水技术,对于发展节水农业和保证中国粮食安全有重要意义。综述了旱种水稻产量和品质的形成特点,从光合特性、物质生产与运转、根系活性、籽粒灌浆特性及其激素和酶学机制以及土壤养分等方面分析了其原因,讨论了旱种水稻存在的问题与对策。     

水稻中系8541与中系8240光合特性的比较研究

本文通过光合作用参数的测定,详细的研究了中系8541和8240两种不同产量水平的水稻品种的光合特性.论述了在含等量叶绿素的条件下,中系8541和中系8240之间在对光谱的吸收、叶片的光合作用量子转化效率,叶绿体的PSⅡ(光系统Ⅱ)潜在活性(Fv/F_0)和原初光能转化效率(Fv/Fm等的主要区别.实验结果说明,上述各光合作用参数中系8541都优于中系8240.不仅如此.在Mg~(2+)作用下,Fv/Fo和Fv/Fm比值的提高以及Mg~(2+)对两个光系统激发能分配的调节能力中系8541也强于中系8240.     

水稻不同籼粳分化类型的光合特性比较与遗传分析

本文比较分析了水稻不同籼粳分化类型材料在抽穗期和成熟期的净光合速率、水分蒸腾速率、气孔导度等反映光合作用特性的性状指标.本研究基于分子聚类结果选出8个育成恢复系,与生产上大面积推广应用的8个水稻不育系,按不完全双列杂交设计(8×8)组配成一套包括亲本和F1代在内的2个世代遗传材料,采用加性—显性遗传模型(AD模型)系统分析了不同类型材料光合特性表现的遗传效应及与产量性状间的遗传相关性.结果表明:(1)不同籼粳分化类型品种的光合生理特性存在差异,籼型品种在齐穗期光合速率较高,成熟期光合作用明显减弱;粳型品种在成熟期仍然保持一定的光合作用,光合功能期较长.(2)不同分化类型的恢复系亲本及所配组合F1产量和主要光合特性的性状指标的表型值存在较大差异,受基因加性和显性效应的影响.(3)主要光合特性的遗传率分析表明,除成熟期的水分利用率不显著外,其余光合特性指标均达到显著或极显著差异水平.     

水稻光合作用特性研究进展

综述了水稻的植株形态、生理特性、源/库关系和环境因素对光合作用的影响。现有的研究表明:水稻的理想株型、合适的源/库关系是水稻高光合效率的重要基础,而环境因素主要影响光合电子传递和与光合作用相关酶的活性。要进一步提高水稻经济产量,除了加强形态、生理水平研究外,还要从分子水平研究光合特性和产量的关系,利用基因工程和蛋白质工程手段,培育新的高光合效率品种。     

不同泡桐无性系苗期光合特性的研究

采用Li-6400光合分析仪,研究了11种泡桐无性系在不同光合有效辐射(PAR)强度下叶片的光合作用,结果表明:11种泡桐无性系对强光的适应性都较强,属于强阳性树种;11种泡桐无性系的光合特性各有不同,并可分为4类,不同类表现出不同的光合特性。     

干旱、盐胁迫及盐旱复合胁迫对青稞幼苗生理生化特性的影响

为探明青稞幼苗光合机构、渗透调节物质与抗氧化酶系统对干旱、盐胁迫及盐旱复合胁迫的适应机制,采用营养液水培法培养幼苗,研究30%聚乙二醇(PEG)、250 mmol/L NaCl及PEG与NaCl复合处理下青稞幼苗光合参数、可溶性糖及蛋白含量、抗氧化酶活性的变化规律。结果表明,3种条件胁迫对青稞幼苗叶片相对含水量、光合特性、可溶性糖与蛋白含量、丙二醛(MDA)含量及抗氧化酶活性均有显著影响,且盐旱复合胁迫影响最显著,随胁迫时间延长,胁迫效应越显著。3种胁迫条件下,相对含水量降低;叶绿素含量升高,由气孔限制造成光合能力下降,光合效率降低;可溶性糖与蛋白等渗透调节物质迅速累积,以抵御外界环境胁迫,缓解自身所受到的伤害;MDA含量显著增加,超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性显著提高。抗氧化酶系统在3种胁迫条件下应答方式基本一致,随胁迫时间延长,SOD活性先升高后降低而POD与CAT活性逐渐升高。     

覆盖旱种水稻的农学性状及产量变化

本研究通过开展不同覆盖物对水稻旱种的影响实验得出,覆盖旱种水稻能提高水稻的成穂率,减少水稻的空壳现象发生;在提高成穗率和降低秕谷率方面,覆膜覆盖旱种效果较优;在水资源短缺的地区,使用覆草覆盖旱种技术,是提高当地水稻产量和保持生态环境的首选。     

水氮交互效应对杂交水稻结实期生理性状及产量的影响

以超高产杂交稻冈优527为材料,通过淹水灌溉、"湿润灌溉(前期)+浅水灌溉(孕穗期)+干湿交替灌溉(抽穗至成熟期)"(W2处理)和旱种3种灌水处理及不同的施氮量,研究水氮互作对结实期水稻剑叶光合特性、氮代谢关键酶及根系活力等生理性状和产量的影响,并探讨各生理指标间的相互关系.结果表明:W2处理和施氮量为180 kg·hm~(-2)的水氮运筹相对于其他处理,能更大地发挥水氮交互效应优势,使剑叶中内肽酶(EP)活性增幅减慢,具有较高的光合速率,有利于维持硝酸还原酶(NR)、谷氨酰胺合成酶(GS)、谷氨酸合酶(GOGAT)3种氮代谢酶活性及根系活力的提高,促进产量的增加.施氮量达270 kg·hm~(-2)时各水氮处理交互效应优势减弱,不仅影响水稻生长发育及有关生理过程的作用,还会导致剑叶光合作用和氮代谢酶活性快速降低、蛋白质分解加速,造成产量下降.水稻在旱作处理下,施氮量可适当减少,以180 kg·hm~(-2)为宜,既可缓解水氮互作的负效应,又能发挥水分、氮肥效应,可供生产中水资源不足的情况下参考.此外,水氮互作下各生理指标间有显著的相关性,剑叶光合特性和NR、GS、GOGAT 3种氮代谢酶间呈极显著正相关,与EP呈极显著负相关,且地下与地上部也密切相关,根系活力与剑叶光合特性及NR、GS、GOGAT 3种氮代谢酶间均呈极显著正相关,与EP呈极显著负相关.     

3种抑制蒸腾剂对白兰光合特性的影响

采用便携式光合作用测定仪测定3种不同抑制蒸腾剂(喷施旱宝贝、国光和自配剂)对白兰光合特性的影响。结果表明,3种抑制蒸腾剂对白兰的净光合速率、蒸腾速率和气孔导度均产生不同程度的影响,其中国光抑制蒸腾剂处理效果最佳;抑制蒸腾剂作用的最佳效果在喷施次日,随着时间的推延,抑制蒸腾剂的作用效果越来越不明显。     

杂交水稻(F_1)光合作用的优势及其与氮素营养的关系

在低N和高N条件下,比较研究了杂交水稻F_1代在生殖生长期功能叶的一些光合作用代谢特性与其亲本的差异。结果指出,杂交稻功能叶的叶绿素含量,光合磷酸化活力和ATP含量在高N条件下的杂种优势比低N条件的大。同样,杂交稻功能叶中~(14)CO_2同化率,RuBP羧化酶的活力及其酶蛋白含量在低N处理中无杂交优势,而高N处理却具有明显的正优势。这表明杂交水稻功能叶的光合作用的杂种优势随N营养水平提高而增大。因此,在预测杂交水稻光合作用优势时必须考虑氮素营养状况。     

夜间增温和水分管理耦合对水稻叶片光合作用和荧光特性的影响

气候变暖和水资源短缺是水稻可持续生产面临的重要问题。通过大田模拟试验,研究被动式夜间增温下,节水灌溉对水稻植株叶片光合作用及叶绿素荧光特性的影响。采用2因素随机区组设计,夜间温度设2个水平,即常温对照(CK)和夜间增温(NW),水分管理设2个水平,即常规淹水灌溉(5 cm水层)和湿润灌溉(节水灌溉,无水层)。结果表明:被动式夜间增温装置可使常规淹水灌溉和湿润灌溉下水稻全生育期冠层的夜间平均温度分别升高0.42℃和1.18℃。相同水分管理下,夜间增温处理水稻叶片的叶绿素相对含量和最大净光合速率下降,光饱和点、光补偿点、暗呼吸速率和荧光耗散升高,光合机构性能下降,干物质积累量减少。综合比较,夜间增温下湿润灌溉处理能够提高水稻的净光合速率和光饱和点,降低水稻的光补偿点、暗呼吸速率和荧光耗散,使水稻的光适应范围增大,光合机构性能增强,但降低了水稻的穗干质量。     

转Bt(Cry1Ab)基因对水稻光合特性及光合产物积累的影响

 【目的】明确外源Bt基因插入对水稻倒1叶光合速率及光合作用相关生理特性的影响。【方法】以转Bt基因水稻及亲本水稻为试材,研究盆栽及田间条件下转Bt基因及亲本水稻苗期、拔节期、抽穗期和成熟期倒1叶光合特性及其相关光合酶活性、光合产物积累的动态变化。【结果】转Bt基因及亲本水稻生理活动峰值均出现在拔节期。与亲本水稻相比,转Bt基因水稻苗期叶片净光合速率显著低于亲本;而拔节期和抽穗期,转Bt基因水稻倒1叶净光合速率、叶绿素含量和乙醇酸氧化酶活性显著高于亲本水稻（P＜0.05）,且拔节期转Bt水稻倒1叶气孔导度和胞间CO2浓度也显著高于亲本水稻（P＜0.05）;成熟期,转Bt基因与亲本水稻倒1叶光合特性无显著性差异（P＞0.05）。【结论】与亲本水稻相比,外源Bt基因的插入对水稻叶片光合特性产生短暂影响,但这种影响不具有持续性。     

不同天气条件对云南4个主要造林树种幼林光合特性的影响

以云南松、旱冬瓜、麻栎、滇青冈滇中地区4个主要造林树种幼林为研究对象,探讨滇中地区旱季的晴天和阴天条件对其纯林与混交林光合特性的影响,分析每个树种的净光合速率(P_n)、蒸腾速率(T_r)、水分利用效率(WUE)和羧化效率(CE)在不同类型的幼龄林分中对天气变化的响应差异。结果表明:云南松、旱冬瓜在晴天具有更高的净光合速率、蒸腾速率和羧化效率,在阴天具有更高的水分利用效率;滇青冈在阴天具有更高的净光合速率、水分利用效率和羧化效率,在晴天具有更高的蒸腾速率;麻栎的光合特性对晴天和阴天天气变化的响应与其林分类型密切相关;不同混交模式在晴天和阴天条件下均能有效提高云南松的净光合速率、蒸腾速率、水分利用效率和羧化效率;不同混交模式在阴天条件下对旱冬瓜光合作用与水分利用的促进效应更明显;不同混交模式在晴天和阴天条件下均对滇青冈的净光合速率、蒸腾速率和羧化效率产生一定的抑制作用,但在阴天条件下也可以适当提高滇青冈的水分利用效率。     

水稻覆草旱种干物质积累的研究

水稻覆草旱种技术因其节水、减少秸秆焚烧污染和增产稳产等优势被广泛研究,本实验通过覆草旱种,探讨对水稻进行覆草旱种后的干物质积累规律以及干物质积累分配和产量关系,并对水稻覆盖旱种提出建议。     

不同沙尘覆盖对3种果树叶片光合特性及叶绿素荧光特性的影响

【目的】为了探讨短期沙尘胁迫下苹果、杏、红枣叶片光合性能的变化机制。【方法】本文以无沙尘覆盖为对照,对苹果、杏、红枣等3种果树叶片进行了人工沙尘覆盖处理实验,以沙尘覆盖厚度分别为2、6、9、14、18 mg·cm-2,测定叶片光合及叶绿素荧光等参数。【结果】结果表明,随沙尘覆盖厚度的增加,3种果树叶片净光合速率(P_n)均下降,但下降度存在差异。随沙尘覆盖厚度的增加苹果和杏叶片蒸腾速率(T_r)均降低,而红枣的则相反,表明沙尘胁迫对果树叶片蒸腾速率的影响因不同果树而异;随沙尘覆盖厚度的增加,叶片胞间CO_2浓度(Ci)和叶片表面温度(TL)均上升。叶片表面温度上升顺序为苹果杏红枣;随着沙尘覆盖厚度的增加,3种果树叶片初始荧光(F_0)均升高,PSII最大光化学效率(F_v/F_m)均降低,表明沙尘胁迫对3种果树PSII反应中心均有所失活,从而阻碍了叶片的光合作用。【结论】沙尘胁迫下非气孔因素是导致3种果树叶片净光合速率下降的主要原因。沙尘胁迫对3种果树叶片PSII反应中心有所失活,从而阻碍了叶片的光合作用。