水稻根系性状和叶片水势的遗传及其相关研究

 用雾培法对喜峰、旱稻子、桂朝2号、Lr58、中作9号、秦爱等6个水、陆稻品种组成的6×6完全双列杂交F#-1的根重、最长根长、根数、根基粗、根中粗、根冠粗、叶片水势等7个性状的遗传规律及相关关系进行了研究。得出以下初步结果：除根重具有上位性外，其它6个性状均符合加性-显性模型。各根系性状均以显性效应为主，根重、最长根长、根基粗、根冠粗、根数还表现超显性。叶片水势的加性效应与显性效应大致相等，表现为完全显性。各性状的狭义遗传率以叶片水势最高，达62.29%，根冠粗、根基粗、根数次之，分别为52.27%、50.72%、50.05%，根重、最长根长、根中粗较低，分别为43.78%、41.83%、38.13%。根长、根粗与根数、分蘖数无相关。提出了用根基粗代表根粗并作为根系选择乃至抗旱选择的重要指示性状。     

水旱栽培条件下水、陆稻品种产量和生理性状比较

选用来自日本、中国华北、东北、西北等地的早熟粳型水稻品种8个和陆稻品种7个，在盆栽保水、盆栽旱种和大田旱种3种栽培条件下，比较水稻品种和陆稻品种的穗长、穗粒重、实粒数、结实率、百粒重和株粒重等产量性状、叶片水势、叶片鲜重、气孔阻力、植株高度和叶片卷叶度等生理及其它地上部性状的差异。结果表明：旱种条件下水稻、陆稻产量都低于保水栽培的产量，水稻品种的抗旱系数（旱种产量／保水产量）低于陆稻；旱种下株高低于保水种植；陆稻品种的叶片水势均高于水稻品种，且叶片水势与抗旱系数密切相关；旱种条件下陆稻气孔阻力低于水稻品种，保水条件下并无规律性；品种间叶片鲜重差异不大，但陆稻品种稍大于水稻品种；陆稻的叶片卷叶度低于水稻。此外还提出苗期通过根系或旱种卷叶度，后期通过叶片水势鉴定水陆稻抗旱性的方法。     

用水稻幼苗期根基粗作为抗旱性选择指标的初步研究(简报)

对抗旱性强的陆稻品种 IAC 25、秦爱、ACC36151和抗旱性中等及弱的水稻品种寒九、荣光、长白6号和琛育8号,测定了种子发芽期、2.5叶期、5叶期的种子根、下位根、上位根的根长和根基粗,还测定了这些品种旱田成熟期最上层根的根基粗。根基粗在低倍显微镜下用测微尺测定。幼苗期的根长除5叶期下位根长品种间差异为显著外,其余各期品种间的差异都极显著,但各期根长间的相关系数,只有发芽时和2.5叶时的种子根长之间为极显     

水、旱稻RIL系抽穗期根系性状的相关及通径分析

以水稻越富与旱稻IRAT109杂交获得的120个粳-粳重组自交系为材料，旱田种植在自建的根管中，考察抽穗期的根数、根基粗等6个性状，同时计算根茎比（地下部分鲜重／地上部分鲜重）。计算各性状间及其与根茎比之间的相关系数并进一步进行根系性状和地上部分生物重的通径分析。结果表明：根数与根茎比无相关性，根基粗与根茎比之间达极显著正相关，相关系数为0．317；根长与根茎比达到显著相关，相关系数为0．227；根鲜重、根干重和根体积与根茎比亦达到显著正相关，相关系数分别为0．631，0．447和0．488。对高根茎比和低根茎比株系根系进行比较，除根数外，其他性状的均值均为根茎比大的株系大于根茎比小的株系，说明根茎比可以作为作物根系抗旱性的一个指标；根鲜重、根干重和根长对地上部分生物重贡献较大。     

水旱栽培条件下水、陆稻根系性状及其与抗旱性的关系

以19份水稻和2份旱稻品种为材料,在桶栽保水、桶栽旱种条件下比较根长、根数、根冠比等主要根系性状的差异及根系性状与旱作产量的关系。结果表明:旱作条件下根长、根数、茎鲜重、根鲜重、根干重均低于保水栽培,而水稻在水分胁迫条件下根冠比(根茎干重比)多呈上升趋势。在两种水分管理条件下品种间根长变异较小,根鲜重、根干重存在较大差异。根长与旱种产量相关系数达显著水平,根数与抗旱性无关,根冠比与旱种产量及抗旱系数为负相关,认为根长可作为鉴定水稻抗旱性的一个指标。     

水稻根基粗适宜取样量及其与抗倒伏性状的相关分析

利用典型的籼粳交(窄叶青8号/京系17)的F1代花培加倍单倍体(DH)分离群体为材料,通过水培法在齐穗期考查了与抗倒伏相关根基粗等性状。根基粗在DH群体中呈明显的连续性变异分布。根基粗总平均数与10、20、30、40、50、60、70、80、90、100个最粗根基粗平均数均存在极显著正相关,且根基粗总平均数(Y)与10~100个最粗根基粗平均数(X)两者关系符合直线回归方程Y=a+b X。根基粗总平均数与30、40个最粗根基粗平均数的相关系数最大。根基粗与水稻抗倒伏相关的地下部根系性状以及地上部性状的相关分析表明,根基粗与总根数、最大根长、根干物质量、根冠比等根系性状之间存在着极显著正相关;除分蘖数外,根基粗与地上部株高、株周长、单蘖直径、地上部干物质量之间也存在着极显著正相关。根基粗与地上部性状的多元回归分析表明,根基粗只与单蘖直径、地上部干物质量成显著线性关系,这说明单蘖直径和地上部干物质量对根基粗的影响较大。本研究旨在寻求水稻根基粗的最适调查方法,为水稻根系育种提供理论参考。     

水钾耦合对水稻苗期根系生理和形态的影响

以水稻品种武运粳30为材料,通过盆栽试验,研究了不同水平的土壤水分和施钾耦合对水稻苗期根系生理和形态的影响。结果表明:在80%~90%土壤饱和含水量条件下水稻根系干物质量显著增加;在施钾条件下水稻根长和根尖数显著增加;在80%~90%饱和含水量+施钾200 mg/kg风干土条件下水稻的根冠比、根表面积和根系活力均最大,此组合条件为水稻苗期最佳的水钾耦合模式。     

水钾耦合对水稻苗期根系生理和形态的影响

以水稻品种武运粳30为材料,通过盆栽试验,研究了不同水平的土壤水分和施钾耦合对水稻苗期根系生理和形态的影响。结果表明:在80%⁹0%土壤饱和含水量条件下水稻根系干物质量显著增加;在施钾条件下水稻根长和根尖数显著增加;在80%90%土壤饱和含水量条件下水稻根系干物质量显著增加;在施钾条件下水稻根长和根尖数显著增加;在80%⁹0%饱和含水量+施钾200 mg/kg风干土条件下水稻的根冠比、根表面积和根系活力均最大,此组合条件为水稻苗期最佳的水钾耦合模式。     

不同密度的油菜根系特征和产量与倒伏之间的相关性初探

以抗倒性不同的3个油菜品种为材料，分析了3种密度下根系特征及其与单株产量和倒伏的关系，结果表明：①根系各性状存在显著或极显著相关：主根长与侧根数目、根体积，根粗与根体积存在显著正相关；侧根数目与根粗、根体积、根茎粗和根茎粗与根粗、根体积存在极显著正相关；根系干鲜比与侧根数目和根体积存在显著负相关。②单株产量与根体积和根茎粗存在显著正相关。③倒伏指数与根粗存在较强的负相关，但未达显著水平。     

旱作条件下水陆稻灌浆期根系生长特性研究

对旱作条件下水陆稻灌浆期根系生长特性作了比较研究,结果表明：（１）灌浆期根系的垂直分布不同,水稻的根系一般分布在０～４０ｃｍ土层,陆稻根系一般分布在０～６０ｃｍ土层,最深可达８０ｃｍ,且水稻总根系分布较浅（０～３０ｃｍ间占总量的８７．０２％～９６．６７％）,陆稻总根系分布较深（０～３０ｃｍ间只占总量的６１．４２％～８１．７０％）。因此,陆稻具有深扎根性。（２）除比根长参数外,不论是同一垂直位置,还是整个根系,陆稻的各根参数值远远大于水稻,甚至达３．２１倍。（３）旱作条件下,陆稻的比根长小于水稻,即陆稻的根直径略大于水稻,这可能是生态适应性的缘故。（４）陆稻的耐旱性强于水稻。     

PEG胁迫下水、陆稻幼苗生长势比较研究

选用2个陆稻品种作为抗旱类型，2个水稻品种作为敏旱类型，以PEG作为水分胁迫剂，通过对幼芽，幼根和幼苗等不同时期或状态的PEG胁迫比较水，陆稻的生长势，。研究结果表明：水，陆稻幼芽粗度，幼根粗度差异相对较小；／陆稻幼芽长度，幼根长度，发芽率及3周后苗高等明显比水稻表现有较强的生长势，因此可用这些性状与抗旱品种的相对生长势鉴定水，陆稻的抗旱性，未浸种处理的种子可用15％的PEG溶液胁迫，浸种处理过的种子可用20％的PEG溶液胁迫，低浓度的PEG溶液（＜15％）胁迫抗旱类型与敏旱类型差异不明显，高浓度的PEG溶液（＞20％）胁迫对所有试验材料损伤严重，达不到鉴定抗旱类型与敏旱类型的目的，因此，可以在15％（未浸种）或20％（浸种）浓度的PEG处理下，以抗旱的陆稻品种作对照比较幼芽长度，幼根长度，发芽率及幼苗高度等性状的相对值Xu/Xp,%,称胁迫系数）来判别供试品种的抗旱性，以达到简单，快速鉴定抗旱品种的目的。     

水稻湘1和陆稻763612的抗旱性研究

以水稻品种湘1和早稻品种763612为材料,对它们苗期的抗早性进行了研究。实验表明,抗旱性较强的水稻品种湘1有较快的发根速度,较多的根条数。在渗透胁迫下能维持较高的相对含水量(RWC)和较高的保护酶(SOD)活性,质膜相对透性较小,膜伤害较轻。因而,在严重水分胁迫下有较高的存活率,并能维持一定的生物量。抗旱性较弱的旱稻品种763612正相反。这些结果意味着水、陆稻的抗旱体系似乎可以分为抗旱相、中间相、敏感相。     

不同土壤对陆稻根系生长发育的研究

采用自创的“三维坐标容器法”,研究了潮 砂土、红壤土,水稻土对陆稻根系生长发育的影响。结果表明：（１）不论何种土壤类型,根系分布一般在６０ｃｍ左右,根系体积,总表面积,活跃表面积,根重,根密度均随根系入土深度的增加而减少,但根长,根重,根密度在２５－３０ｃｍ间略有回升;     

籼稻抗旱性状的筛选及其育种应用

选用１２个灿型水、陆稻品种进行水、旱处理,在全生育期共测测定其３９个性状和单株产量,并运用ＤＰＳ数据处理系统对各类性状进行单因变量逐步回与恢复关联分析。结果表明：（１）以旱作栽培时的抗旱性状为指标,综合人选单株有效穗数、穗茎粗、穗茎粗、倒二节间长、每穗实粒数;（２）以各性状旱／水为指标,综合入选性状为谷粒宽比、有效穗数比、剑叶长比、实粒数比、穗茎粗比;（３）采取模糊隶属函数法对（１）（２）入选性状     

水作和旱作对山栏稻生长的影响

通过田间试验设计覆秸旱作、水作和传统旱作3种栽培方式,分别测定山栏稻的抗旱生理指标、农艺性状和产量构成因素。结果表明:水作减轻了山栏稻受干旱胁迫程度,降低了剑叶的POD,MDA以及可溶性蛋白的含量,提高叶绿素含量,而覆秸旱作亦有类似效应但效果不如水作。与普通旱作相比,水作和覆秸旱作山栏稻株高分别提高30.62%和16.69%,叶长分别增长14.32%和6.62%,有效分蘖数分别增加64.7%和26.47%,生育期分别缩短12 d和5 d,产量分别提高267.44%和91.04%。山栏稻在水田环境下具有减少干旱胁迫、优化农艺性状和提高产量等诸多优点。本研究旨在为山栏稻从传统山区旱地种植引向普通旱作和水田种植("山栏下山")提供科学的依据。     

Ammonium Effects on Nitrate Uptake by Roots of Upland and Paddy Rice Seedlings Related to Membrane Potential Differences

Nitrate uptake characteristics and ammonium effects on nitrate uptake were compared between upland rice （Brazilian upland rice） and paddy rice （Wuyujing 3 and Yangdao 6） through the glass microelectrode technique and the concentration gradient method of uptake kinetics.Results indicated that nitrate uptake by rice seedlings and ammonium effects were depending on membrane potential of root cells.And upland rice and paddy rice presented obviously different responses.For all cultivars,the nitrate treatments induced rapid depolarization and then slow repolarization of membrane potential in root epidermal cells,and even hyperpolarization was observed when nitrate concentration was low.The membrane potential of epidermal cells in Brazilian upland rice roots was larger and its response to NO3- was bigger than those of two paddy rice cultivars.Depolarization of membrane potential was amplified when ammonium was simultaneously added with nitrate into the measure medium,but repolarization was reduced,even disappeared.Brazilian upland rice seedlings had high Vmax of nitrate uptake and low Km,furthermore,Vmax and Km were little affected by ammonium,but Vmax of Wuyujing 3 was reduced significantly.Therefore,inhibition of NH4＋ differed obviously between upland rice and paddy rice.     

干旱胁迫下山栏稻与栽培水稻品种苗期表型性状及生理差异

测定了在干旱胁迫条件下,山栏稻苗期的株高、叶面积等农艺性状以及叶片脯氨酸含量、MDA含量等生理指标,采用隶属函数法评估山栏稻抗旱能力。结果表明,在干旱胁迫下,山栏稻降低了地上部分的生物量并增加了地下部分的生物量,同时,山栏稻叶绿素含量、MDA含量以及脯氨酸含量均有不同程度的提高;所选山栏稻品种的隶属函数值为0.521和0.673。综合实验数据和田间观察,初步判断山栏稻苗期具有较强的抗旱特性。