水稻耐热性评价方法研究进展

在全球气候变暖的趋势下,高温热害现象已经成为制约水稻高产、稳产主要气象灾害之一.操作简单、使用方便、有效、可重复性好的水稻耐热性评价方法是开展水稻耐热种质资源筛选与创制、培育耐热水稻新品种、解析水稻耐热性状分子遗传机制的关键.介绍了水稻高温热害的形成机理、评价方法,以及前人在不同热处理条件下开展的水稻耐热性QTL研究,以期为开展水稻耐热性相关研究,解决气候变暖大趋势下水稻高温热害问题提供参考.     

水稻高温热害发生机理及预防和补救对策研究

随着近年来全球气候变暖,极端天气频繁发生,高温热害对水稻生长的影响越来越严重,重庆市作为水稻的主要种植区,每年因高温热害造成大量损失。该文通过分析高温对水稻的影响,阐述水稻受高温热害危害的机理,提出合理化的防补措施以期为降低高温热害给水稻种植造成的损失提供参考。     

高温胁迫对水稻生长发育的伤害效应及其防御对策

全球气候变暖背景下，高温天气频发，高温热害已成为严重影响水稻高产稳产的主要问题之一。文章概述了高温胁迫对水稻生长发育、颖花育性、活性氧积累与膜损伤、光合作用、内源植物激素、产量和品质等的影响，提出水稻高温热害的防御对策，包括选育耐高温品种、合理调整播期、加强稻田水肥管理、合理施用植物生长调节剂等，并对今后水稻高温热害的研究方向作了展望，以期为开展水稻抗热栽培和耐高温水稻品种的选育提供参考。     

抽穗开花期耐热性水稻恢复系种质的筛选

为筛选出培育耐热性杂交水稻新品种的水稻恢复系,对36份水稻恢复系在抽穗开花期进行耐热性研究。结果表明:在高温胁迫下,不同水稻恢复系的结实率及其结实率下降率达显著水平;36个水稻恢复系按耐热能力聚类可分为4类,其中泸恢17、RHTR20、R1862和泸恢602属强耐热性水稻恢复系,可直接利用其配制耐高温杂交稻新组合,也可作为培育耐高温水稻的种质资源加以利用。     

水稻耐热新种质R203的创制与应用

【目的】全球气候变暖导致水稻抽穗开花期受到高温热害的影响日益严重。鉴定抽穗期耐高温水稻种质,创制耐热新种质,为培育实用性耐热水稻新品种,降低高温热害对水稻生产的影响,保障中国乃至世界的粮食安全奠定基础。【方法】以广恢128（七桂早/测64//明恢63）为耐热亲本,通过杂交、复交以及系谱法,选育过程中连续多代筛选抽穗开花期处于高温阶段结实率较高且变异较小的株系,在高世代,利用人工气候室进行抽穗开花期耐热鉴定（处理盆栽于开花当天移入人工气候室,高温处理时间段为每日09:00—15:00,设置恒温38℃,15:01—次日08:59设置恒温28℃,相对湿度均为75%,处理7 d）,结合农艺性状分析方法创制水稻耐热新种质。【结果】创制的新种质R203具有较好的耐热性,在正常条件下和高温条件下都有较高的结实率（常温结实率为94.5%、高温结实率为81.9%、相对结实率为86.7%）,其对三系不育系恢复能力强,综合抗性好,稻米品质优,具有配制实际应用价值的耐热新组合的潜力。在自然高温条件下,以R203为父本、7个三系不育系为母本配制的杂交组合结实率为83.4%—99.4%,耐热性均表现较好。其中,育...     

大豆响应高温胁迫的生理和分子遗传机理研究现状与展望

大豆是重要的经济作物,是植物油脂和蛋白质的重要来源。近年来,因全球气候变化引起的高温胁迫频发,危及到大豆生长的各个时期,成为制约大豆产量和品质的重要因素之一。为了揭示大豆耐高温性的遗传机理,建立综合高效大豆耐高温评价体系,促进大豆耐高温特性的遗传改良,现对大豆响应高温胁迫的生理生化基础和分子调控机制进行综述。相较于适温条件,高温胁迫可使大豆植株发生叶片增厚、气孔导度下降、细胞膜透性增加、细胞微观组织结构受损以及渗透调节物质(脯氨酸、可溶性糖和可溶性蛋白)含量变化和抗氧化防御系统关键酶活性丧失等生理异常反应,导致植株光合、蒸腾和呼吸作用及物质含量等一系列生理生化过程紊乱。高温胁迫还造成大豆花粉形态异常,绒毡层细胞结构松散、空泡化和自溶化,花粉活力及其萌发率明显下降,花粉败育率增高,致使大豆结荚率和结实率显著降低,进而影响大豆籽粒的正常发育、蛋白的积累和产量形成等,最终导致减产;高温胁迫对大豆籽粒外观品质性状也能造成一定损伤,进而对其经济价值带来不利影响。高温胁迫从转录、翻译和代谢水平影响大豆正常的生理代谢调控。目前,已通过高通量测序等方法鉴定出多个与大豆高温胁迫响应相关的转录因子、蛋白及代谢产物,但与水稻、拟南芥的研究相比仍存在较大差距;初步建立了以花粉活力和多项生理指标为基础的大豆耐高温鉴定方法,但在生产上尚缺乏系统高效耐高温评价体系,耐高温大豆育种工作进展缓慢。国内在大豆耐高温预防措施、耐高温综合评鉴体系建立、优异耐高温大豆种质资源筛选及耐高温关键功能基因挖掘等方面仍然存在挑战。为应对极端生态环境给大豆生产造成的不利影响,未来应通过建立综合高效大豆耐高温评价技术体系,提高大豆优异种质资源鉴定水平,重点解析大豆耐高温的分子遗传机理、挖掘耐高温关键基因,结合常规育种和分子育种技术培育综合性状优异的耐高温大豆新品种,以实现大豆品种耐高温性与高产、优质的统一。     

高温影响水稻产量形成研究进展

全球气候变暖导致气温升高,极端高温出现频率增加,严重影响水稻产量。孕穗期、抽穗扬花期、灌浆结实期是水稻高温敏感时期。综述了水稻高温敏感期高温影响其产量形成的研究进展。高温影响花粉发育、花药开裂和颖花育性等, 也影响到同化物积累与转运、籽粒灌浆和淀粉合成等生理生化过程,最终导致结实率下降和产量降低。从现有研究看,结实率和籽粒产量是水稻耐热性鉴定的两个主要农艺指标。综合已有的研究,提出了遗传改良、肥水管理优化、人工辅助授粉和生长调节物质应用是减缓水稻高温伤害的可能措施。     

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。     

高温热害对水稻生长的影响及应对措施

近年来,在全球气候变暖的大趋势下,寿县每年7—8月时常发生连续的高温天气,对当地水稻生长产生了不利影响,降低了水稻产量及品质。该文结合寿县水稻生产实际,分析了高温热害对水稻生长的影响以及水稻发生高温热害的生理机理,提出包括选择对高温耐受能力强及遗传性状稳定的水稻品种、加强健身栽培管理、结合当年的气候条件科学安排播种时间、实施人工辅助授粉等应对措施,以期为缓解水稻高温热害提供参考。     

水稻花期高温胁迫影响颖花育性生理机理研究进展

全球气候变暖产生的局部短期极端高温,会对水稻形成高温胁迫,影响水稻的各种生理代谢过程,其出现频率有增加趋势.高温胁迫对水稻的影响主要是在开花期,极易导致严重的颖花不育.水稻耐高温胁迫能力存在基因型间的差异.在当天温度较低的时段开花,花粉活性高,花药长,花药基部开裂长度较长、开裂孔较大,是水稻耐高温胁迫的重要表型指标.热激蛋白的表达,提高花药的抗氧化能力,以及维持结构蛋白、酶和细胞膜的稳定性是增强柱头及柱头上花粉粒耐高温胁迫的重要生理机制.目前,国内外学者对高温胁迫影响水稻颖花受精结实的特征、水稻耐高温胁迫的形态与生理机理方面进行了大量研究,但未深入研究缓解水稻高温胁迫伤害的方法与策略,今后应结合水稻耐高温胁迫的形态与生理机理,加强有效缓解高温胁迫方法的探索与研究.     

杂交稻、糯稻间栽控制稻瘟病技术

[目的]探讨稻瘟病的控制新技术。[方法]以冈优晋恢1号和本地糯谷为材料,对杂交稻和糯稻间栽控制稻瘟病技术进行了探索。[结果]杂交稻和糯稻间栽技术,对叶瘟、穗颈瘟均有明显的控制效果,而且增产、增收。[结论]杂交稻和糯稻间栽技术在生产上具有推广价值。     

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。     

转基因水稻生产对稻农的影响研究

主要目的是分析在大田生产上，转基因水稻对稻农的影响。利用对2002-2004年参加生产试验的17个自然村320户农户的调查数据，估算了农药施用和产量模型。研究结果表明，种植转基因水稻可节省农药施用量达60％以上，能显著挽回由于虫害所造成的产量损失，同时能减少农民因施用农药而引发的中毒现象。     

早稻分蘖化学控制的研究

为筛选出能控制水稻无效分蘖的实用化药剂，1999年早季对不同配方的分蘖调节剂进行了大田控蘖效果的比较试验，结果表明，供试化控制普遍具有较高的控蘖强度，无效分蘖减少，成穗率提高，但以不同类型药剂组配的调节剂表现的效应存在一定差异，总体上复方优于单方，其中以1号药剂复配的调节剂控蘖强度大，每穗粒数多，但有效穗较对照减少；以2号药剂复配的调节剂控蘖强度较大，穗穗粒数较对照略有减少，但有效穗数差异很小，而以1－7号药剂复配的部分调节剂，以C105，C145，C025，C175，C125和C135的控蘖强度大（较大），水稻成穗率高，每穗粒数增加，结实性状好，有效穗数差异不明显，对纹枯病的田间抗性有一定的提高。     

江西晚稻“籼改粳”候选品种对稻曲病的抗性评价

采用人工注射接种和田间自然抗性鉴定共鉴定了16个粳稻品种对稻曲病的抗性。温室人工接种结果表明,16个供试品种中鉴定为抗、中抗、中感、感、高感的品种(品系)分别有1、4、3、6和2个;田间自然抗性鉴定结果在两地有一定差异,其中在永修鉴定结果为抗、中抗、中感、感、高感的品种(品系)分别有1、3、3、6和3个,在修水鉴定为抗、中抗、中感、感、高感的品种(品系)分别有3、2、3、7和1个。综合人工注射接种和田间自然抗性鉴定的结果,不同水稻品种对稻曲病的抗性有着显著性的差异,对稻曲病表现为抗病的品种有小叶迟熟、浙科优2854、Ⅱ优7954、池优65,但多数甬优系列品种感稻曲病。本研究结果可为江西双季稻区晚稻"籼改粳"品种布局及稻曲病的综合防治提供依据。     

水稻配施氮肥增效剂节氮增产效果

在磷、钾肥用量相同的条件下 ,研究了水稻配施氮肥增效剂的效果。结果表明 :施纯氮 2 70 .0 0和 3 0 3 .75kg/hm2 加氮肥增效剂 12kg/hm2 ,水稻产量高于单施纯氮 3 3 7.5 0kg/hm2 的产量。节氮 10 %、2 0 %配合施用氮肥增效剂 ,既有利于降低成本 ,又可以减轻对环境的污染 ,达到增产、增收、增效的目的     

不同育秧基质对水稻育苗的影响

[目的]了解4种不同水稻育秧基质对水稻秧苗农艺性状的影响,为水稻生产提供参考.[方法]采用稻壳、菌糠、混合(菌糠和稻壳同体积)、土壤(对照)4种不同育秧基质,测定水稻秧苗在不同生长期、不同基质的秧苗素质.[结果]不同育秧基质与对照(土壤)基质相比较,秧苗的株高、茎粗、叶绿素、光合速率、鲜重、干重等均无显著差异,其中菌糠和稻壳同体积混合基质中秧苗的综合素质最佳.[结论]稻壳和菌糠可作为育秧基质代替普通土壤,并且能够有效地节约生态资源.     

水稻品种稻瘟病抗病性分析

本文对24个当地推广的水稻品种的稻瘟病进行调查和分析.品种的抗病性,与稻株的形态、组织结构有关,稻株叶片宽阔,披度越接近水平的品种,发病较重;叶片较窄直立上举型,发病较轻或不发病;组织柔嫩,叶片浓绿的发病较重;植株贪青徒长,氮肥过多发病重.鉴定出的抗病品种有:特优8、农大8、特优8-2、九稻44、辽265、梗89、超级稻、通223、通313、通308、吉205.     

10个三系杂交水稻组合的中稻加再生稻筛选试验初报

为了筛选适合"中稻+再生稻"生产的水稻品种,在头季中稻生长前期按一季中稻生产方法进行田间管理,齐穗后15天左右施一次促芽肥。当谷粒黄熟度达到90%以上、且有70%的稻株倒二、三节芽伸长到2~3cm时,抢时收割头季,采取人工收割,留桩高度30cm,脱粒机不下田,尽量保护稻桩,收割后3~5天施肥一次。测得WZ-8再生稻产量为407.8 kg/667m2,"中稻+再生稻"产量为1 186.9 kg/667m2,均为参试组合最高;其次是WZ-4,中稻产量和再生稻产量分别在600 kg/667m2和300 kg/667m2以上,总产为986.0 kg/667m2。结果表明:WZ-8的中稻、再生稻和"中稻+再生稻"产量均为最高,具有较大的"中稻+再生稻"生产潜力;其次是wz-4,也可作为本区域的"中稻+再生稻"品种。     

水稻品种对稻飞虱的耐害性评价

稻飞虱是水稻上的主要害虫之一,抗虫品种的应用是防治稻飞虱最经济有效的方法。为实现稻飞虱的持续控制,应用功能植物损失指数和田间产量损失率等指标评价了江西省17个水稻品种对稻飞虱的耐害性水平。结果显示,陵两优268、中嘉早17、欣荣优5号和潭两优83 4个早稻品种的功能植物损失指数在45.45~74.93,显著低于感虫对照品种TN1的功能植物损失指数,陵两优268、欣荣优5号和潭两优83 3个品种的产量损失率较低,均在1%以下。湘优196和天优998两个晚稻品种的功能植物损失指数分别为71.46和77.19,也显著低于感虫对照品种TN1的功能植物损失指数;收割测产结果显示,湘优196、五丰优淦3号、天优998和庆丰优7798 4个品种的产量损失较低,其产量损失率在9.02%~13.68%。上述结果表明陵两优268、欣荣优5号、潭两优83、湘优196、五丰优淦3号、天优998和庆丰优7798等水稻品种对稻飞虱具有较强的耐害性,值得在生产上更加广泛地推广应用。