两系杂交稻茎鞘物质运转与籽粒充实特性的研究

选用不同类型两系杂交稻组合 ,研究了结实期茎鞘物质运转与籽粒灌浆结实的关系。结果表明 :两系杂交水稻在抽穗后的净光合速率和干物质积累量明显高于三系杂交稻。茎鞘物质的输出率与结实率、充实率、最大灌浆速率、平均灌浆速率呈显著的正相关关系。各组合以下部茎鞘物质积累多、转运率高。茎鞘物质转运启动时间早、运转强度大 ,其转运率高的组合 ,结实率高、充实度好 ,表明早期转运对籽粒灌浆充实的重要性。抽穗期提高糖花比 ,同时在灌浆始期促进茎鞘非结构性碳水化合物向籽粒库运转有利于激发库的活性 ,启动和促进更多的籽粒灌浆 ,减少空秕粒 ,增进籽粒充实。     

两系杂交稻结实期茎鞘物质转运特性及其对籽粒灌浆影响的 …

选用３个不同类型两系杂交稻组合,结实期研究茎鞘物质转运特性及其与籽粒灌浆的关系,结果表明：各组合以下部茎鞘物质积累多、转运率高;两优培特和汕优１０号茎鞘物质转运启动时间早、转运强度大,其转运率高,结实率较高,表明早期转运对籽粒灌浆充实的重要性;茎鞘物质转运高峰较籽粒灌浆高峰滞后１￣２ｄ,表明茎鞘物质转运与籽粒灌浆活力有关。     

两系杂交稻结实期茎鞘物质转运特性及其对籽粒灌浆影响的初步研究

选用３个不同类型两系杂交稻组合,结实期研究茎鞘物质转运特性及其与籽粒灌浆的关系,结果表明：各组合以下部茎鞘物质积累多、转运率高;两优培特和汕优１０号茎鞘物质转运启动时间早、转运强度大,其转运率高,结实率较高,表明早期转运对籽粒灌浆充实的重要性;茎鞘物质转运高峰较籽粒灌浆高峰滞后１～２ｄ,表明茎鞘物质转运与籽粒灌浆活力有关。     

两系杂交稻籽粒灌浆特性及与茎鞘物质运转的关系

为探明两系杂交稻产量形成的特点，充分发挥其增产潜力，分别对3个早稻，3个晚稻共6个两系杂交组合和1个晚稻恢复系的灌浆特性及其与茎鞘物质运转和输导组织关系进行了对比研究。结果表明：1）高的灌浆速率应作为选择高产组合的依据之一，并且要将最大灌浆速率与平均灌浆速率结合考虑。2）两段灌浆时间差越小，越有利于提高籽粒结实率和充实度。3）高糖花比是促进籽粒灌浆的前提，抽穗前提高糖花比，同时在灌浆始期促进茎鞘非结构性碳水化合物向籽粒库运转有利于激发库的活性、启动和促进更多的籽粒灌浆，减少空秕粒的产生，进而提高千粒重。4）输导组织对物质运转的作用，不同组合表现不同。早稻由于“流”的空间过小，对物质运转产生一定障碍；而晚稻“流”的大小足以承载碳水化合物的运转且表现空间过剩。生产中可通过壮秆来扩大“流”的空间。     

亚种间杂交稻物质积累与运转特性的研究

亚种间杂交稻干物质积累较高，且主要表现在结实期。但亚种间杂交稻的物质运转率、茎鞘物质的输出率与转换率低，成熟期茎鞘中可用性醣（可溶性醣与淀粉）的残留率高。与籼型三系杂交稻汕优６３相比，亚种间杂交稻剑叶的光合产物（￣１４Ｃ）分配到穗部的较少，滞留在茎鞘中的较多。亚种间杂交稻物质运转率低与籽粒中特别是灌浆初期籽粒中的ＡＴＰ酶活性低、ＩＡＡ的含量少有关     

麦秸还田与结实期灌溉方式对超级杂交稻茎鞘物质运转与产量特性的影响

以大穗型超级杂交稻甬优8号为材料,研究不同麦秸还田(麦秸全量还田与麦秸不还田)和灌溉方式(轻干湿交替灌溉、重干湿交替灌溉和浅水层灌溉)对茎鞘光合同化物生产、运转及产量特性的影响。结果表明:结实期灌溉方式对茎鞘物质运转及产量特性有较大影响,与浅水层灌溉相比,秸秆还田与不还田条件下干湿交替灌溉均提高茎鞘物质积累输出率与转换率;轻干湿交替灌溉增加籽粒的充实度、结实率和千粒重,重干湿交替灌溉则相反。结实期土壤水分对弱势粒粒重影响较大,强势粒粒重相对较为稳定;轻干湿交替灌溉提高强、弱势粒的结实率、充实度和粒重,有利于产量的形成,秸秆还田处理明显大于非秸秆还田处理。麦秸秆还田与结实期土壤水势互作可提高生育后期茎鞘干物质积累量、茎鞘物质输出率与运转率及非结构性碳水化合物运转率。     

两系法杂交水稻物质运转和籽粒灌浆的动态特性及其相互关系研究

从单茎水平上探讨了25个水稻两系杂交组合灌浆期、茎鞘干物质运转和籽粒灌浆的动态变化特性，分析了两者的相关关系。结果表明：叶、茎鞘物质运转、籽粒千粒重、单茎籽粒总灌浆量的动态变化存在因组合不同而异的特点：抽穗后初期阶段叶片干物质进行一定的积累有利于籽粒充实度的提高；整个灌浆期维持较高的叶源量对于两系杂交组合单穗籽粒总产量的提高意义明显；抽穗后初期阶段茎鞘干物质的积累越多以及后期向籽粒调运率越高，对于两系法杂交组合籽粒充实和单穗总产量的提高越有利。本文还从干物质运转上探讨了两系法高产杂交组合选育的问题。     

水稻抽穗期茎鞘中储存的可用性糖与籽粒充实的关系

用抽穗期茎鞘中可用性糖（可溶性糖＋淀粉）的累积量与颖花数之比，即糖花比表示灌浆始期每朵颖花具有的物质积累。一般抽穗期糖花比高的品种（组合），灌浆初期籽粒中的ＩＡＡ和ＡＴＰ含量、ＡＴＰ酶活性、谷粒充实率和千粒重亦高，它们之间呈极显著正相关。增加抽穗期的糖花比，灌浆初期的籽粒生理活性和谷粒充实率提高，抽穗期糖花比减小，结果则相反。表明抽穗期茎鞘中储存的可用性糖不仅是籽粒灌浆物质的一部分，而且对提高灌浆初期籽粒库的活性、启动和促进籽粒灌浆起重要作用。     

结实期水分胁迫对两系杂交稻产量及品质的影响

以6个两系杂交水稻为材料,研究结实期水分胁迫处理(-50kPa)对水稻产量及稻米品质的影响。结果表明;大多数品种的结实率、千粒重和产量处理都显著低于对照(浅水层)。剑叶的叶绿素含量和光合速率灌浆初期处理与对照无明显差异．但灌浆中后期明显比对照下降快．且籼型两系杂交稻比粳型两系杂交稻下降更快;根系活力在灌浆初期处理高于对照,灌浆中后期下降趋势与叶绿素和光合速率一致。干物质积累量处理低于对照．而茎鞘物质输出率和转换率都高于对照．成熟期茎、鞘中可用性糖的含量明显低于对照,说明水分胁迫处理加快了植株衰老,减少了抽穗后干物质积累,但促进了茎鞘储藏非结构性碳水化合物的输出。水分胁迫处理对稻米品质的影响表现为对出糙率、长宽比、糊化温度、直链淀粉和蛋白质含量无显著影响．精米率和整精米率表现因品种而异,垩白米率、垩白度和胶稠度均高于对照。     

新株型水稻与杂交稻结实期的光合特性与产量

以穗型较大的3个不同类型水稻品种(组合)新株型稻IR65600-85、二系杂交稻培矮64S/E32和三系杂交稻 优86为材料,研究其结实期干物质生产与分配的比较特性及与产量的关系.结果表明:培矮64S/E32和 优86产量差异不显著,但它们极显著地高于IR65600-85.就单茎物质生产力而言,IR65600-85具有较高的生物产量,归因于其株型紧凑、少蘖大穗、分蘖成穗率高、单茎茎鞘重、光合速率高,但由于抽穗后叶、茎、鞘物质输出受阻,导致功能叶碳氮代谢紊乱,比例失调,使籽粒结实率低、充实差,产量潜力无法发挥.     

水分胁迫对水稻籽粒灌浆及淀粉合成有关酶活性的影响

 【目的】探索不同水稻抗旱品种在水分胁迫条件下籽粒灌浆特性及有关淀粉酶活性的变化规律。【方法】选用抗旱性不同的3个杂交水稻品种,分别在正常供水和水分胁迫条件下,研究水稻茎鞘物质运转、籽粒灌浆和淀粉合成有关酶活性。【结果】水分胁迫下,抽穗期和成熟期茎鞘干物重以及抽穗后茎鞘物质输出量、输出率、转化率均下降;籽粒生长潜势、最大灌浆速率和平均灌浆速率降低,籽粒生长活跃期缩短,各品种达最大灌浆速率的时间提前;籽粒灌浆过程中可溶性淀粉合成酶（SSS）、Q酶和ADPG焦磷酸化酶3种酶活性都不同程度的被抑制。各性状抗旱性强的品种均比抗旱性弱的品种减少的幅度小。抽穗期茎鞘干物重、抽穗后茎鞘干物质输出量、输出率和转化率均与籽粒产量呈显著或极显著正相关。【结论】在水分胁迫下抗旱性强的品种具有较高的茎鞘物质输出率和转化率、籽粒灌浆速率及淀粉合成有关酶活性,是产量降低较少的生理基础。     

超级杂交水稻的物质生产特征及其与产量表现的关系

【研究目的】以江苏省育成的两个重要的超级杂交水稻组合为材料,观察了在江苏省生态条件下超级杂交稻的物质生产及产量表现特征,分析了超级杂交稻组合产量潜力发挥的限制因子。【结果】结果显示,杂交稻组合不论在常规密度还是在稀植条件下均表现出较好的生产能力,其产量优势主要体现在大穗特征,但结实性未见明显改善,结实率偏低。常规高产品种在常规密度下也表现出较高产量水平,但在稀植条件下产量大幅下降。超级杂交稻的物质生产能力较汕优63有一定提高,特别是生育后期物质生产能力显著增强,明显改善了杂交稻抽穗后物质生产能力弱的劣势。无论正常密度还是稀植条件,超级杂交稻茎鞘物质运转率无明显变化,显示出明显的类型特征。【结论】从以上结果可知,超级杂交稻实现产量进一步提高的关键,在于确保较高的群体颖花量的前提下,增加结实期物质生产,实现结实率的突破。适当降低密度,可增加结实期的物质生产量,从而达到改善结实特性的效果。     

亚种间杂交稻不同冠层叶形组合产量差异及其形成机理

【目的】旨在明确稻麦两熟制地区超高产栽培条件下甬优系列籼粳杂交稻不同冠层叶形组合产量差异及其形成机理。【方法】2011-2012年,在长江下游稻麦两熟制地区（江苏常熟、扬州）选用甬优系列冠叶适中型组合A26/F9250、A16/F9250、甬优12、甬优13与冠叶过长型组合A43/F8585、A41/F8585、甬优15、甬优11为试验材料,在超高产栽培条件下,系统研究了二者产量构成因素特征、茎鞘物质积累与转运机制、叶片光合特性和强、弱势粒灌浆特性等方面的差异。【结果】（1）两年、两点的试验均表明,籼粳亚种间杂交稻冠叶适中型产量明显高于冠叶过长型组合,2011年常熟、2011年扬州、2012年常熟和2012年扬州冠叶适中型组合实际产量分别达11.62、11.98、12.51、和12.30 t•hm-2,较冠叶过长型组合分别增产8.85%、9.75%、9.60%和10.26%。与冠叶过长型组合相比,冠叶适中型组合有效穗数略多,每穗粒数明显多,群体颖花量大、饱粒千粒重小,最大库容重与冠叶过长型组合相当,但籽粒充实度明显高,说明冠叶适中型组合较冠叶过长型组合增产的主要原因为籽粒充实度的提高。（2）冠叶适中型组合抽穗期单茎茎鞘重、乳熟期单茎茎鞘重、抽穗至成熟期的茎鞘表观输出量、表观输出率和表观转运率低于冠叶过长型组合,但成熟期单茎茎鞘重、抽穗至乳熟期的最大输出量、最大输出率、最大转运率均高于冠叶过长型组合。说明冠叶适中型组合在结实期具有合理的茎鞘物质转运机制。（3）与冠叶特长型组合相比,冠叶适中型组合叶面积指数抽穗期稍低,乳熟期相当,成熟期明显高;净光合速率在抽穗期和乳熟期相当,在成熟期明显高;光合势在抽穗期至乳熟期相当,乳熟至成熟期明显高;叶面积衰减率和净光合速率衰减率在抽穗至乳熟期以及乳熟至成熟期均明显高。说明冠叶适中型组合结实后期光合生产具有优势。（4）与冠叶过长型组合相比,冠叶适中型组合强势粒起始生长势（R0）高、达到相对最大灌浆速率的时间（Tmax）推迟、活跃灌浆期（D）和有效灌浆时间（T99）延长,相对最大灌浆速率（RGRmax）和相对平均灌浆速率（RGRmean）略低,终极充实度（A）高;冠叶适中型组合弱势粒R0低,Tmax推迟,D和T99延长,RGRmax和RGRmean略高,A也明显高。【结论】在稻麦两熟制稻区超高产栽培条件下,甬优系列冠叶适中型组合具有明显的产量优势;结实期合理的茎鞘物质转运机制、较强的光合生产性能和平缓持久的灌浆特性是该类组合产量优势形成的主要生理基础。     

两系杂交稻籽粒充实不良的成因及其与激素含量的关系

 【目的】阐明两系杂交稻籽粒充实特征及籽粒充实不良的成因与激素机理。【方法】采用结实特性差异明显的两系杂交稻为材料，测定籽粒中蔗糖和淀粉含量、玉米素+玉米素核苷（Z+ZR）、吲哚-3-乙酸（IAA）和脱落酸（ABA）含量、乙烯释放速率、蔗糖合成酶（SuSase）和淀粉合成酶（StSase）活性以及籽粒灌浆充实指标，并进行相关分析。【结果】表明两系杂交稻结实率低，主要归咎于弱势粒的秕粒率高、充实度差。籽粒充实度差的组合，灌浆前、中期弱势粒中蔗糖含量高于强势粒，表明基质浓度不是两系杂交稻弱势粒灌浆速率慢和籽粒充实度差的主要限制因子。灌浆前期强势粒中的Z+ZR、IAA和ABA含量明显高于弱势粒，Z+ZR、IAA和ABA的最高含量和平均含量与籽粒最大灌浆速率、平均灌浆速率、谷粒充实度和粒重均呈极显著的正相关。灌浆前、中期弱势粒中的乙烯释放速率明显高于强势粒，籽粒充实度差的组合高于籽粒充实度好的组合，乙烯的释放速率与灌浆速率、谷粒充实度和粒重均呈极显著的负相关。在灌浆初期喷施乙烯合成促进剂（乙烯利），弱势粒的乙烯释放速率增加，ABA含量减少，SuSase和StSase活性降低，谷粒充实度和粒重下降；喷施乙烯合成的抑制剂（硝酸钴），结果则相反。表明籽粒中激素含量及其平衡对籽粒灌浆和酶的活性起调控作用，部分两系杂交稻籽粒充实不良与其弱势粒中Z+ZR、IAA和ABA含量低、乙烯浓度高有密切关系。【结论】激素对两系杂交稻籽粒充实起重要作用，通过调控激素含量，可以提高籽粒充实。     

Causes of Poor Grain Plumpness of Two-Line Hybrids and Their Relationships to the Contents of Hormones in the Rice Grain

This study was designed to elucidate the grain filling characteristics and the causes of poor grain plumpness of some two-line hybrid rice combinations and their hormonal mechanism. Six varieties, including three two-line hybrid rice combinations,that show differences in seed-setting and grain filling, were used. And the contents of starch, sucrose, zeatin (Z) + zeatin riboside (ZR), indole-3-acetic acid (IAA), and abscisic acid (ABA), the ethylene evolution rate, activities of sucrose synthase (SuSase) and starch synthase (StSase) in grains, the seed-setting and grain filling rate were investigated. The correlations amongst these were analyzed. The results showed that the poor grain filling of two-line hybrids was mainly attributed to the higher unfilled grain rate and the lower filling degree of inferior grains. During the early and mid grain filling periods, the sucrose content in inferior grains was greater than that in superior grains for the combinations with poor grain filling, indicating that the substrate concentration was not the principal factor for their slow grain filling and poor grain plumpness of the inferior grains of two-line hybrids. Z + ZR, IAA, and ABA in superior grains were obviously greater than those in inferior grains at early grain filling stage. The maximum and mean contents of Z + ZR, IAA, and ABA were positively very significantly correlated with the maximum and mean grain-filling rate, filling degree, and gram weight.The evolution rate of ethylene was greater in inferior grains than in superior grains and greater for the combinations with poor grain plumpness than those with good grain plumpness at the early or mid filling stages. The evolution rate of ethylene was negatively and significantly correlated with the grain filling rate, the grain filling degree, and the grain weight.Spraying ethephon (ethylene-releasing agent) at the early grain filling stage increased the evolution rate of ethylene,reduced the ABA content and activities of SuSase and StSase, and decreased the grain filling degree and the grain weight.The results were reversed when cobatous nitrate (an inhibitor of ethylene synthesis) was applied. The results suggested that the hormones and their balance play a role in the regulation of grain filling and enzymatic activities, and the poor grain filling is attributed to the low contents of Z + ZR, IAA, and ABA, and the high evolution rate of ethylene in the inferior grains of some two-line hybrid rice combinations. The results suggested that hormones play important roles in the grain filling of some two-line hybrid rice combinations, and their filling degree can be improved by regulating the hormonal contents.     

温度对两系杂交早稻灌浆成熟期籽粒淀粉合成代谢的影响

[目的]为了明确温度对两系杂交早稻灌浆成熟期籽粒淀粉合成代谢的影响。[方法]以两系杂交早稻株两优611和陆两优996为材料,研究了温度对两系杂交早稻株两优611和陆两优996灌浆期籽粒中直链淀粉积累、ADPG焦磷酸化酶（ADPG-PPase）和可溶性淀粉合成酶（SSS）活性的影响。[结果]高温条件下株两优611和株两优996灌浆前期籽粒中ADPG-PPase和SSS活性高,直链淀粉积累快,粒重增长快,持续时间短,抽穗10 d后ADPG-PPase和SSS活性迅速下降,抽穗16 d后淀粉积累趋于停止。适温条件下籽粒中AD-PG-PPase和SSS活性变化缓慢,抽穗13 d后达到其活性高峰值,直链淀粉积累慢,持续时间长,抽穗19 d后籽粒中仍有少量淀粉积累,粒重较高温条件下高。[结论]2个不同类型品种中适合作米粉原料的陆两优996在高温条件下籽粒中直链淀粉含量较适温条件下高,高温有助于高直链淀粉含量品种陆两优996籽粒直链淀粉的积累。     

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。