秧苗伤根对水稻分蘖的影响机理及外源调控

以同一杂交亲本组合中背景和生育期相近姊妹系DN20和DN22为供试材料,通过盆栽试验研究秧苗伤根对寒地水稻分蘖的影响机理及外部调控。结果表明,插秧时秧苗根系受伤显著抑制秧苗生长早期分蘖发生和形成、植株全氮和可溶性糖含量,根系受伤程度越大抑制效果越明显,插秧前喷施6-BA有利于促进伤根秧苗早期分蘖发生和形成,增施氮肥为促进早期分蘖发生和形成的最佳措施。插秧时秧苗根系受伤显著降低秧苗分蘖过程中OsMADS57基因转录表达量,显著提高OsTB1、OsD3和OsD14基因转录表达量,秧苗根系受伤程度越大基因转录表达量变化程度越高,增施氮肥有利于提高OsMADS57基因转录表达量,显著抑制秧苗分蘖过程中OsTB1、OsD3和OsD14基因转录表达量;插秧前喷施6-BA对OsMADS57、OsD3和OsD14基因转录表达量无显著影响,但显著降低OsTB1基因转录表达量。     

细胞分裂素对水稻分蘖芽生长及分蘖相关基因表达的调控

【目的】研究细胞分裂素（CTK）和分蘖相关基因表达在调控水稻分蘖芽生长过程中的相互关系,探讨水稻分蘖芽生长的分子机理。【方法】以南粳44为材料,利用氮（N）和生长素（IAA）调控水稻分蘖芽萌发,分析OsTB1、OsD3、OsD10和OsD27的表达和CTK含量的变化。【结果】外源40 mg•L-1N增加了分蘖节和分蘖芽中CTK含量,抑制了分蘖芽中OsTB1、OsD3、OsD10和OsD27的表达,促进了分蘖芽的萌发生长,外源喷施IAA则逆转了氮的作用。分蘖芽中OsTB1的表达受CTK调控,而OsD3、OsD10和OsD27的表达可能不受CTK调控。【结论】外界因素对分蘖芽生长的调控至少存在2条途径,一条是通过调控节和芽中CTK含量,进而调控芽中OsTB1等基因表达;另一条通过调控OsD3、OsD10和OsD27的表达。     

分蘖相关基因在再生稻腋芽萌发期的表达分析

【目的】明确分蘖相关基因在再生稻腋芽萌发期的表达动态变化，为阐明水稻再生季腋芽发育的调控机理提供理论依据。【方法】以再生分蘖能力强的材料i21和再生分蘖能力弱的材料i89为研究对象，运用实时荧光定量PCR（qRT-PCR）检测8个分蘖相关基因在水稻头季（分蘖始期和拔节孕穗期）和再生季不同时期（头季去穗后1、24、48和72 h）的表达动态变化，并分析分蘖相关基因间及其与最大再生分蘖的相关性，筛选出与腋芽生长相关性高的基因。【结果】自头季稻稻穗收割后，材料i21和i89的再生分蘖数的变化趋势基本一致，均随着腋芽的生长再生分蘖数逐渐增多，收割后20 d达最多并趋于稳定，但材料i21再生季发苗多且快，再生分蘖发生速度明显高于材料i89；材料i21和i89的最大再生分蘖数为33和10个。LAX1、LAX2和MOC1基因的相对表达量在不同材料不同时期间均存在明显差异，其中自头季去穗后，除MOC1基因在头季去穗后72 h的相对表达量外，LAX1、LAX2和MOC1基因在水稻再生分蘖形成期均表现为材料i21中的相对表达量极显著高于材料i89（P<0.01，下同），MOC1基因在头季去穗后1 h达峰值，LAX1和LAX2基因在头季去穗后24 h达峰值，随后显著降低（P<0.05，下同）并趋于稳定。头季去穗后，除TAD1基因在头季去穗后24 h时外，材料i89中D10、HTD1、OsTB1和TAD1基因的相对表达量均极显著高于材料i21中的相对表达量，D10和HTD1基因在头季去穗后1 h达峰值，OsTB1和TAD1基因在头季去穗后24和48 h达峰值，D27基因在材料i21和i89中的相对表达量均先升高后降低，且头季去穗后24~72 h，D27基因在材料i21中的表达量极显著高于材料i89。最大再生分蘖数分别与LAX2和MOC1基因的表达水平呈极显著和显著正相关，与D10、HTD1、OsTB1和TAD1基因的表达量呈极显著负相关。此外，不同基因的表达水平也存在不同相关性。【结论】LAX1、LAX2和MOC1基因高表达有利于水稻再生季分蘖的形成，D10、HTD1、OsTB1和TAD1基因高表达会抑制水稻再生季分蘖的形成。不同分蘖相关基因间存在相互作用，共同调控水稻再生季分蘖的形成。     

蘖穗氮肥比例对水稻叶片衰老相关化合物含量、酶活性和基因表达量的影响

文章选用两种不同类型水稻品种研究蘖穗氮肥追施比例对水稻灌浆成熟期叶片衰老相关化合物、酶活性及基因表达量影响。结果表明,灌浆过程中叶片全氮含量和叶绿素a、b含量及叶片超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)活性、Rubisco家族基因表达量等逐渐下降,丙二醛(MDA)含量逐渐升高;减少分蘖肥施氮量和增加穗肥施氮量可显著提高灌浆各时期叶片全氮和叶绿素a、b含量及叶片SOD和POD活性、Rubisco家族基因表达量,显著抑制叶片丙二醛(MDA)含量升高和叶片氮浓度衰减速度及叶绿素和酶活性降解速度与幅度,减缓Rubisco家族基因表达量下降幅度,延长基因上调表达时间;叶片全氮含量与MDA含量间呈极显著负相关,与叶绿素a、b含量、SOD和POD活性及Rubisco家族基因转录表达量均呈极显著正相关。研究结果为水稻优质高产减肥栽培技术提供理论依据。     

转Bt基因棉花品种与绿盲蝽危害相关的几个生理指标特征分析

研究了转Bt基因棉不同品种的生理代谢特征及其与棉盲蝽危害的关系。结果表明:在供试的6个棉花品种中,棉花绿盲蝽发生量和危害程度以转Bt基因杂交棉品种最高,转Bt基因常规棉品种次之,非转基因常规棉品种最低。顶芽和幼蕾的可溶性糖含量与绿盲蝽发生量和危害程度呈显著或极显著的正相关,而缩合单宁含量和PLA活性与之则呈显著或极显著的负相关。顶芽和幼蕾的可溶性糖含量以转Bt基因杂交棉品种最高,转Bt基因常规棉品种次之,非转基因常规棉品种最低;缩合单宁含量、PLA活性以非转基因常规棉品种最高,转Bt基因常规棉品种次之,转Bt基因杂交棉品种最低。棉花植株氮素积累量与顶芽和幼蕾的可溶性糖含量呈显著或极显著正相关,而与缩合单宁含量和PLA活性呈显著或极显著的负相关;蕾期和铃期的氮素积累量以转Bt基因杂交棉品种最高,转Bt基因常规棉品种次之,非转基因常规棉品种最低。上述结果表明,转Bt基因棉花品种(尤其是转Bt基因杂交棉品种)在蕾期和铃期的氮素积累量高,引起了顶芽和幼蕾的可溶性糖含量提高,缩合单宁含量和PLA活性降低。     

不同氮肥调控对水稻分蘖数和叶面积指数的影响

为明确氮肥施用量对水稻分蘖数和叶面积指数的影响,以广东省主栽品种粤农丝苗和合美占为供试材料,设置5个进行开展了氮肥施用量梯度试验。结果表明,在同一生育期内,水稻植株的总茎蘖数、无效分蘖和叶面积指数均随着施氮量的增大而增大;其中,施氮量、分蘖数和叶面积指数三者之间分别呈显著的正相关关系(r0.8)。适当的施氮量能增加水稻的分蘖数和叶面积指数,促进其生长发育,但过量增施氮肥会增加无效分蘖数,降低氮肥利用率。     

不同分蘖特性甘蔗品种生产力差异和相关性研究

为分析不同分蘖力特性甘蔗品种的生产力差异及内在关联，为合理促进甘蔗分蘖及构建合理的群体结构提供参考，选用分蘖强的桂糖29号、分蘖中等的桂糖42号和分蘖弱的桂糖03-2112共3个品种为试验材料，采用单因素随机区组设计，进行2年新植试验，测定不同甘蔗品种的农艺性状、产量和品质，探讨不同分蘖特性甘蔗品种性状及产量形成的因素，并分析它们在产量形成中的相互关系。2年试验结果表明，甘蔗的分蘖力与分蘖率成正比，强、中、弱品种间的分蘖率差异达极显著水平；不同品种间的有效茎数也表现出相似的结果，分蘖力强的桂糖29号的有效茎数比分蘖力弱的桂糖03-2112多20 575条·hm^-2，差异达到显著水平；通过甘蔗品质分析发现，分蘖强的桂糖29号和分蘖中等的桂糖42号的蔗糖分显著高于桂糖03-2112，这3个品种的主茎蔗糖分均高于分蘖茎，其中，2019年3个品种的主茎蔗糖分显著高于分蘖茎。相关性分析结果显示，在甘蔗产量形成过程中，分蘖率和出苗率对产量的贡献是独立的；单位面积甘蔗有效茎数与分蘖率呈极显著正相关，但不同分蘖力品种的株高和茎径与分蘖率均呈负相关，但不显著；分蘖率与蔗糖分呈显著正...     

两种穗型小麦品种分蘖衰亡进程中茎蘖碳氮代谢的差异

以大穗型品种兰考矮早八和多穗型品种豫麦49-198为材料,研究2种穗型小麦品种茎蘖叶片糖氮代谢差异及与分蘖成穗间的关系。结果表明,兰考矮早八较豫麦49-198具有冬前分蘖比重低、春季分蘖比重高、无效分蘖春季衰亡持续时间长和分蘖成穗率低的特点。兰考矮早八氮素代谢相对较弱,茎蘖叶片氮含量、氨基酸含量和谷氨酰胺合成酶(GS)活性均明显低于豫麦49-198,不利于大穗型品种春季分蘖幼穗分化顺利进行。兰考矮早八植株碳素代谢相对较强,茎蘖叶片可溶性糖含量和蔗糖磷酸合成酶(SPS)活性高于豫麦49-198,有助于大穗型品种春季分蘖生长需要。主茎与分蘖间比较,以上糖氮代谢指标均表现为主茎蘖Ⅰ蘖Ⅱ,且随分蘖时期进行茎蘖间差异逐渐增加,兰考矮早八表现更为明显,主茎优势突出。豫麦49-198分蘖Ⅰ碳氮代谢强度占主茎比例相对较高,该分蘖能够成穗,而兰考矮早八两分蘖和豫麦49-198分蘖Ⅱ碳氮代谢强度占主茎比例相对较低,严重影响其分蘖发育成穗。     

水稻群体分蘖整齐度与自动调节的分析

采用变异系数法研究水稻分蘖整齐度的结果表明,水稻开始分蘖后分蘖平均数的品种间差异就达到极显著水平,一直持续到抽穗期,因而决定了穗数的品种间差异也达到极显著水平;水稻分蘖整齐度品种间差异前期没有达到显著水平,最高分蘖期以后达到显著水平,抽穗后又降低到显著水平以下;每次测定的水稻分蘖平均值均与以后平均值呈显著或极显著的正相关,不同时期分蘖整齐度与当时平均值呈显著或极显著的负相关,而且与以后平均值也呈显著或极显著的负相关;前期分蘖整齐度之间相关性变化较大,而后期分蘖数基本稳定,整齐度之间表现显著或极显著的正相关;总体看相邻穴间分蘖数基本表现为负相关,但是绝大多数未达到显著水平;分蘖整齐度及分蘖数与株高和叶片性状的相关性基本没有达到显著水平,但是分蘖数平均值有与叶片宽度和角度负相关的趋势。     

不同遗传体系基因效应对水稻籽粒碳氮代谢的影响

选用6个不同类型的水稻品种(系),按完全双列杂交设计(6×5)配成一套亲本、F1和F23个世代的遗传材料。采用包括种子、细胞质、母体植株三套遗传体系的种子性状遗传模型和统计分析方法,分析了稻米可溶性糖含量、全氮含量、糖氮比3个性状的遗传特点。遗传方差分析结果表明,可溶性糖含量和全氮含量两性状的表现同时受到种子、细胞质、母体植株三套遗传体系的控制,其中可溶性糖含量和主要受制于二倍体母体植株核基因的显性效应;全氮含量、糖氮比主要受制于种子核基因的显性效应。遗传率和选择响应分析结果表明,可溶性糖含量、糖氮比的遗传率较小,对其进行选择不易奏效;全氮含量以直接狭义遗传率为主,采用单粒选择易取得较好效果。     

能源甘蔗群体光合生产特性研究──Ⅱ.能源甘蔗碳氮代谢及其与群体光合能力关系的初步研究

本文对5个能源甘蔗基因型叶片和茎鞘的可溶性糖含量、全N及可溶性糖含量：全N含量的消长进行动态分析。结果表明：（1）叶片的可溶性糖（CL）前期低，伸长盛期最低，伸长后期、工艺成熟期升高：茎鞘可溶性糖含量（Cs）从分蘖期开始一直稳步提高；叶片和茎鞘全N含量从分蘖期开始不断下降；叶片可溶性糖／全N（CL／NL）在分蘖期和伸长初期较低，伸长盛期最低，伸长后期和工艺成熟初期升高；茎鞘可溶性糖／全N（Cs／Ns）在全生育期稳步增加，（2）叶可溶性糖含量、可溶性糖含量／全氮（CL／NL）低于茎鞘；叶全氮含量高于茎鞘。（3）相关分析表明：叶、茎鞘可溶性糖含量和净同化率极显著负相关，叶片含氮量与净同化率显著相关；叶、茎鞘可溶性糖含量／全氮与净同化率显著负相关，碳氮代谢和叶面积指数之间未发现显著相关性。     

甜高粱SAI基因的表达与茎秆糖分积累的相关性分析

【目的】通过检测不同甜高粱品种在各个生育时期叶片和茎秆中SAI基因的差异表达量与含糖量,探讨二者之间的相关性,为研究甜高粱糖分积累机制提供理论依据。【方法】高效液相色谱（HPLC）测定甜高粱品种不同生育时期茎秆中的含糖量,qRT-PCR分析叶片和茎秆中SAI基因的表达水平。【结果】拔节期蔗糖含量很低,主要是还原性糖,抽穗和开花期蔗糖含量显著增加,灌浆和成熟期持续增加至最高值,成熟后又有所下降。高糖品种整个生育时期叶片中SAI基因的表达水平高于中糖、低糖和髓干型三类品种,茎秆中SAI基因的表达水平则相反。甜高粱成熟期糖分含量与叶片中SAI基因的表达量呈显著正相关关系,相关系数达0.7239,而与茎秆中的表达量呈负相关关系,相关系数为-0.5971。【结论】甜高粱茎秆蔗糖积累与SAI基因在叶片和茎秆中的表达水平具有相关性,叶片中SAI基因的表达与蔗糖积累正相关,茎秆中SAI基因表达与蔗糖积累负相关,叶片的相关系数高于茎秆。     

杨小舟蛾对4个杨树品种叶片取食的选择性

分析杨小舟蛾对4个杨树品种(35杨、I-69杨、107杨和I-72杨)的取食选择性发现:杨小舟蛾对供试杨树品种叶片的取食选择指数为107杨>I-69杨>I-72杨>35杨,叶片可溶性总糖含量为107杨>I-72杨>I-69杨>35杨,叶片含水率为35杨>I-69杨>107杨>I-72杨。相关性分析结果显示:杨小舟蛾对不同杨树叶片的取食选择指数与叶片可溶性总糖含量呈显著正相关(0.870),与叶片含水率呈显著负相关(-0.775);叶片可溶性总糖含量与叶片含水率存在显著负相关(-0.682)。     

不同品种紫玉米籽粒花青素与主要营养成分的动态比较

选取3种不同基因型紫玉米品种即水果黑糯、黑甜糯631和晋糯20为试验材料,比较了不同品种间灌浆期籽粒种皮颜色变化以及种皮颜色（R、G、B值）与花青素含量的相关性,并分析了灌浆期籽粒花青素和主要营养成分的动态积累。结果表明：籽粒RGB值与花青素含量呈显著负相关（P < 0.05）;随着籽粒的发育,花青素、可溶性总糖和蔗糖含量呈动态变化,变化趋势均为先上升后下降。可溶性总糖和蔗糖含量均在授粉后13 d达到最大值;花青素含量在授粉后25 d达到最大值;可溶性蛋白含量呈下降趋势,支链淀粉和直链淀粉含量呈增加趋势。花青素含量与可溶性总糖、蔗糖和可溶性蛋白极显著负相关（P < 0.05）,与淀粉含量极显著正相关（ P < 0.05）。上述结果3个品种表现一致。由此可见,RGB值可作为快速检测花青素含量的指标,另外,授粉后21 ~ 25 d可作为紫玉米最佳采收期。     

小麦品种抗白粉病性与糖分含量的关系

对小麦抗感白粉病品种苗期、成株期叶片进行了还原糖,蔗糖、淀粉和总可溶性糖含量的比较测定。结果表明,小麦苗期叶片还原糖、蔗糖和总可溶性糖含量在抗感品种间无显著差异,与病情指数也无明显相关。在成株期,抗感品种叶片的蔗糖、淀粉和总可溶性糖含量也无明显差异,与病情指数也无显著相关。但抗病品种的还原糖含量显著高于感病品种,与病情指数呈显著负相关(r=-0.6740)。     

不同氮浓度对茴香植株生长发育、精油含量和组分的影响

 【目的】揭示氮浓度对植物生长发育和次生代谢产物——精油累积的影响特性及其内在关系。【方法】采用水培方法,以日本园试配方中氮含量为标准1N,设计1/8N、1/4N、1/2N、1N和2N处理,研究不同氮浓度对茴香生长发育、精油含量和组分的影响。【结果】随着氮处理浓度的升高,茴香株高、分枝数、花序数、节数、地上部鲜重、全株鲜重、全株干重和单株精油产量等指标均表现为先不断增高,然后降低的规律,并且最高值均为1N处理;随着氮浓度的增加,茴香全氮含量、蛋白氮含量和色素含量呈不断增高趋势,全碳含量、可溶性糖、C/N比、精油含量呈不断降低的趋势;相关分析表明,全氮含量与蛋白氮含量极显著正相关;全碳含量、可溶性糖含量和碳氮比彼此呈极显著正相关;全氮含量和蛋白氮含量与全碳含量、可溶性糖含量和碳氮比彼此呈极显著负相关;精油含量与全碳含量、可溶性糖含量相关达到极显著正相关水平;单株精油产量分别与全氮含量、蛋白氮含量呈显著和极显著正相关;精油共鉴定出23种成分,不同氮浓度处理的茴香精油成分种类没有差别,但其成分相对含量差异达显著或极显著水平;精油第一主要成分反式-茴香脑含量为63.89%-79.28%,第二主要成分柠檬烯含量为5.65%-18.28%,第三主要成分莳萝芹菜脑相对含量2.26%-12.61%。【结论】不同氮浓度不但影响茴香的生长发育,还影响茴香次生代谢产物精油的含量、产量和成分组成比例;适宜的氮浓度（1N）可以实现茴香初生代谢产物累积（生长发育）与次生代谢产物累积（精油产量）均高的结果。