亚种间杂交稻大穗形成机理研究I．颖花的形成特点

比较了亚种间杂交稻赣化７号与品种间杂交稻汕优６３的枝梗和颖花的分化及发育特性，分析了颖花的分化、发育及一、二次枝梗对大穗形成的作用，提出了增加颖花数的主攻方向。     

不同种植方式对水稻颖花穗部分布的影响

为研究在不同种植方式下水稻穗颖花量的变化特征,设置4种不同田间种植方式,研究水稻稻穗颖花特征。试验发现:(1)稻穗颖花由穗基部向穗顶方向在稻穗呈抛物线型分布,穗中部颖花量最大;(2)随着单株水稻稻田生态空间增加,稻穗颖花总量及穗上、中、下部颖花量分别增加;稻穗一次枝梗数及其颖花量无明显增加;稻穗二次枝梗数及其颖花量和稻穗中、下部二次枝梗数增加及稻穗上、中、下部二次枝梗颖花量显著增加,其中杂交稻表现穗中、下部二次枝梗数增加,常规稻仅为穗中部二次枝梗数增加;(3)单株水稻颖花量与其籽粒重显著正相关(R~2=0.804)。研究结果表明不同种植方式对水稻颖花穗部分布影响主要表现在二次枝梗数总数及分布在穗中、下部位的二次枝梗数,和二次枝梗的颖花量及其在穗的下、中、上部位的分布数量。     

稻穗枝梗和颖花形成的基因型及播期效应分析

以71个不同基因型水稻为材料,通过大田条件下的分期播种,于齐穗期考查了稻穗枝梗和颖花形成有关指标,分析了各指标的基因型和播期效应及其相互关系。结果表明： 1）各基因型间现存一次枝梗数、一次枝梗退化数、现存颖花数、一次枝梗分化数、现存二次枝梗数的基因型值和播期效应值差异均显著,且5个指标的差异仅与特定的基因型有关,而与其是否属于杂交组合、常规品种和雄性不育系等类型无关。2）现存一次枝梗数、现存二次枝梗数、现存颖花数、一次枝梗分化数4个指标的基因型值较大,播期效应值较小;一次枝梗退化数播期效应值较大。3）单穗颖花现存数（即每穗总粒数）与现存一次枝梗数、一次枝梗分化数、现存二次枝梗数呈密切正相关,与一次枝梗退化数相关性小,现存一次枝梗数主要通过改变现存二次枝梗数来影响单穗颖花现存数。另外,还综合分析了供试71个材料单穗颖花现存数的基因型值和播期效应值,并对其大穗潜力进行了评价。     

籼粳亚种间四倍体水稻的结实特性研究

以籼粳亚种间四倍体水稻、同源四倍体水稻和二倍体水稻为研究材料,对其农艺性状、稻部性状、稻穗相同枝梗不同着粒位置上颖花的结实特征、主穗和分蘖穗的结实特征等进行了考察和分析。结果表明,与同源四倍体和二倍体水稻相比,亚种间四倍体水稻的株高、生育期、穗长、单株有效穗、每穗颖花数和千粒重均显著增加;亚种间四倍体水稻的一次枝梗数和二次枝梗数较多,但颖花着粒密度并未增加。在稻穗不同部位颖花的结实特征和同枝梗上不同着粒部位颖花的结实特征上,亚种间四倍体水稻与同源四倍体水稻和二倍体水稻相似;在主穗与分蘖穗的结实特征上,亚种间四倍体水稻与二倍体水稻表现相似,而同源四倍体水稻则表现不同。     

不同产量水平粳稻品种间比较

对高、中、低产粳稻品种的株高、穗长、有效穗、颖花数、结实率、千粒重、一次枝梗数、二次枝梗数、一次枝梗粒数、二次枝梗粒数、生物产量进行比较，认为高产、中产、低产品种在颖花数、结实率、一次枝梗数、二次枝梗数、一次枝梗粒数、二次枝梗粒数、生物产量和有效穗数上存在差异，表现为高产品种较高，中产品种次之，低产品种最低，有效穗数表现相反趋势。另外，不论是高产品种还是低产品种，结实率均随颖花数的增加而变小，在相同颖花数量条件下，高产品种的结实率普遍高于低产品种。     

花期调节对粳型杂交节水抗旱稻旱优8号亲本幼穗发育的影响

以粳型杂交节水抗旱稻旱优8号的亲本沪旱2A和湘晴为研究材料,在幼穗分化初期按照多效唑(MET)、二甲四氯(MCPA)、尿素(N)和磷酸二氢钾(K)的不同施用量设置4组12个处理,研究其对幼穗发育的影响。结果表明,MET、MCPA和N处理使双亲的幼穗分化时间延长,抽穗推迟;K处理则相反。随着施用量的增加,MET和MCPA处理使双亲穗全长、一次枝梗数、二次枝梗数、颖花分化数和现存数显著降低,沪旱2A的颖花现存数降低至对照的84.21%和82.73%,湘晴则降低至对照的86.15%和78.88%;N2处理中,双亲穗全长、一次枝梗数、二次枝梗数、颖花分化数和颖花现存数显著增加,颖花现存数为对照的110.19%(沪旱2A)和108.49%(湘晴)。高浓度的K处理对枝梗和颖花分化的效应和N处理相同。     

不同产量水平粳稻品种间比较

对高、中、低产粳稻品种的株高、穗长、有效穗、颖花数、结实率、千粒重、一次枝梗数、二次枝梗数、一次枝梗粒数、二次枝梗粒数、生物产量进行比较,认为高产、中产、低产品种在颖花数、结实率、一次枝梗数、二次枝梗数、一次枝梗粒数、二次枝梗粒数、生物产量和有效穗数上存在差异,表现为高产品种较高,中产品种次之,低产品种最低,有效穗数表现相反趋势。另外,不论是高产品种还是低产品种,结实率均随颖花数的增加而变小,在相同颖花数量条件下,高产品种的结实率普遍高于低产品种。     

早红突A不同穗位颖花花粉育性的变异

从6月11日至7月2日连续观察早红突A花粉育性的变化动态，不同时期镜检结果表明，染色花粉频率呈现较大变（27．1％－92．3％），染色花粉数与颖花着生的部位有密切关系。其中，第4枝梗染色花粉频率相对较高，第6枝梗单位颖花内染色花粉数最多；染色花粉频率和所含染色花粉数随着枝梗位置上升有逐步递增的趋势，相关分别达显著（0．852 6^*）和极显著水平（0．911 9^**）；每一枝梗基部1－4朵颖花（第1镜检单位）含染色花粉数和染色花粉频率一般高于同枝梗其它颖花，并从枝梗基部往上逐步递减。染色花粉数的增加与镜检前10d日平均气温和最低气温分别呈显著和极显著正相关，表明它对高温有较强的敏感性。讨论了单株选择对花粉育性的影响。     

水杨酸减轻高温抑制水稻颖花分化的作用机理研究

水稻颖花原基分化期高温可抑制颖花分化,导致每穗粒数下降,最终会影响水稻产量的形成。以杂交稻甬优12为材料,探讨高温下不同浓度水杨酸(salicylic acid, SA)对水稻颖花分化的影响,并揭示其作用机制。研究表明,常温下适量SA促进水稻颖花分化,但高浓度SA严重降低每穗粒数。然而高温下,10~50000 μmol/L SA处理每穗粒数均高于对照。无论常温或高温,100 μmol/L水杨酸处理效果最好,其每穗粒数及产量均显著高于对照。SA增强水稻耐热性表现在三个方面:1)高温下SA处理的叶片实际荧光量子效率及净光合速率均高于对照;2)高温下SA处理的颖花SOD、POD及CAT活性显著高于对照,而MDA含量则显著低于对照;3)无论高温或常温,SA处理的颖花ZR及IAA含量均高于对照,尤其在高温下,差异达显著水平。     

杂交水稻直播制种母本颖花退化的原因与施肥技术探讨

据观察，杂交水稻直播制种部分丘块母本存在较为严重的枝梗及颖花退化现象。造成这一现象的原因，除群体密度增加外，还与施肥（主要是氮肥）方法不当有关。采用底肥、断奶肥、分蘖肥、保花肥的分段施肥，以及４０％的速效氮作底肥，６０％为追肥的方法，可以防止颖花退化，每亩可增加颖花近５０万朵，增产潜力可达３％～５％。     

优质粳稻不育系辽20A开花特性研究

对优质粳稻不育系辽20A的开花特性进行了研究。结果表明,辽20A单穗的花期一般为8 d;穗部一次枝梗开花顺序基本上由上而下,多数长二次枝梗颖花的开花顺序是1-6-5-4-3-2;日开花时间比较分散,10:45—14:30均有颖花开放,闭颖时间为12:45—16:30,单朵颖花的开花时长多数为60~135 min,最短35 min,最长285 min;一天中从颖花开始开放到颖花闭颖的时间为10:30—16:30,花时高峰在13:30左右。     

籼粳亚种组合干物质累积效率与光合特性的关系

从光合特性研究表明：亚种间杂交稻的高干物质累积效率，不是由于单叶光合速率的提高，而是因为叶面积指数增大所致．光合系统发达，利用弱光能力较强，是其叶面积指数增大的生理基础。亚种杂交稻每粒谷子所占叶而积同汕优６３十分接近，但每朵颖花占有的叶面积则比汕优６３低１４．８％。     

籼粳稻杂交后代倒二节间维管束性状与穗部性状的关系

以典型籼稻七山占和典型粳稻秋光所构建的重组自交系群体为试材,对维管束性状与穗部性状进行了相关分析的结果表明:倒二节间大维管束韧皮部面积与颖花数呈极显著正相关,大小维管束数、大维管束韧皮部面积与一、二次枝梗数呈极显著正相关,倒二节间大维管束木质部面积和大维管束面积与一、二枝梗结实率和结实率呈显著正相关。说明在倒二节间大、小维管束数量多的前提下,大维管束韧皮部面积,大维管束木质部面积等性状的优良,有利于改善穗部性状。     

水稻器官形态和干物质积累对穗分化不同时期高温的响应

为明确水稻穗分化期高温对生长发育所造成的影响,以耐热籼稻黄华占和热敏感籼稻丰两优6号为材料,利用人工气候箱在穗分化期进行40℃(10:00-15:00)高温处理,以人工气候箱32℃适温处理为参考,室外环境温度为对照(CK),研究枝梗-颖花分化期(Ⅰ期)和花粉母细胞形成-减数分裂期(Ⅱ期)高温胁迫对水稻器官形态及干物质积累的影响。结果表明:1)Ⅰ期高温抑制幼穗分化,使穗分化期延长2.5~8.8 d;Ⅱ期高温阻碍水稻抽穗,导致穗分化期延长6.8~7.1 d,显著缩短上部茎节,降低抽穗度,其中热敏感品种降幅大于耐热品种;2)穗分化期高温处理显著降低每穗颖花数和颖花大小,颖花数下降原因在不同处理时期间存在差异,Ⅰ期高温减少颖花分化数;而Ⅱ期高温显著加速颖花退化,两个品种退化幅度均达50%以上,并显著降低了花药大小和颖花受精率,热敏感品种丰两优6号受高温影响要大于耐热品种;3)高温对叶片生长有促进作用,Ⅱ期高温处理表现尤为明显,两个时期高温处理对上3叶净光合速率和水稻单茎干物质积累没有显著影响。Ⅰ期高温不同部位间干物质积累无显著差异,而Ⅱ期高温显著降低茎鞘和穗部干物质积累,但高温导致高节位分枝发生,积累了一部分干物质,整体上单茎干物质积累量并没有显著下降。     

水稻条斑和颖花异常突变体st fon的鉴定与遗传分析

 在水稻遗传转化过程中发现一个不含外源基因的条斑和颖花异常的双突变体,暂命名为st fon。该突变体除茎、叶、穗出现白条斑外,花器数目增多,颖花开裂。其极端表型为同一颖花中长出几朵小花或小花中枝梗伸长为花序。利用透射电镜对苗期叶片白色组织细胞超微结构进行观察,发现质体结构异常,不能发育成正常叶绿体所具有的片层和类囊体,叶绿体的发育阻断在质体发育早期。利用扫描电镜和石蜡切片对花器官形态发生过程进行观察,发现花分生组织生长具有无序和无限性。对扭曲的叶片石蜡切片观察,发现维管束鞘细胞过度生长,或一些泡状细胞增大。将突变体与4个叶色正常的材料进行杂交和回交,遗传分析表明突变性状呈细胞质遗传。     

2013年夏季高温对盐城水稻生产的影响

分析了2013年夏季高温对盐城市水稻生产的影响。结果表明：秧苗至移栽期高温多雨，利于发苗；直播水稻播种后高温利于出苗、齐苗、壮苗；分蘖期前期有利于有效分蘖的发生，后期有利于无效分蘖的控制；孕穗期高温热害，促使枝梗和颖花大量退化，增加空瘪粒，降低结实率和千粒重。8月中旬的高温还使处于抽穗期的杂交制种水稻母本大量颖花不孕，产量仅30~80 kg/667 m2，相当部分田块失收，制种农户损失惨重，严重影响了杂交水稻制种工作。     

中熟类型甬优籼粳杂交稻组合产量优势形成及其形态生理特征

以中熟类型甬优籼粳杂交稻组合甬优2640、甬优1640为材料,常规粳稻镇稻11、武运粳30和杂交籼稻丰两优香1号、新两优6380为对照,比较各类型品种在干物质积累、穗部特征、叶片形态及茎秆特性上的差异。结果表明,甬优籼粳杂交稻两年平均产量为11.3 t/hm~2(11.1、11.4 t/hm~2),较常规粳稻和杂交籼稻分别高6.6%和13.0%;产量构成上,甬优籼粳杂交稻的每穗粒数和群体颖花量显著高于对照,有效穗数、结实率和千粒重低于对照;甬优籼粳杂交稻抽穗期、成熟期的干物质量及抽穗至成熟期的干物质积累量依次为13.4 t/hm2、21.6 t/hm~2、6.9 t/hm~2,均显著高于对照;穗部特征上,甬优籼粳杂交稻的单穗质量和着粒密度高于对照,穗长略低于杂交籼稻,近80%的籽粒集中于中上部,而常规粳稻75%的籽粒集中于中下部,杂交籼稻籽粒分布相对匀称;甬优籼粳杂交稻上3叶的叶宽和卷曲率高于对照,叶长和叶基角处于对照之间(以杂交籼稻最大),披垂度最低,上部1、3叶差异显著;株高、穗高、秆长及穗下节间占秆长的比例以杂交籼稻甬优籼粳杂交稻常规粳稻;成熟期单茎茎干质量、单茎鞘干质量及基部节间单位长度干质量以甬优籼粳杂交稻最高。中熟类型甬优籼粳杂交稻组合产量优势特征为足穗基础上,主攻大穗,并保持较高的结实率和千粒重;形态生理特征表现为籽粒集中于中上部,上3叶大小适宜,叶片内卷且直立,株高及穗下节间占秆长的比例适中,成熟期茎秆充实度好。     

稻穗分化第一期的形态特征观察

用双目解剖镜及扫描电子显微镜对第一苞原基与剑叶原基的形态作了观察比较,确认在剑叶原基高于生长锥顶部之前,两者在形态上没有什么区别。分析了当前盛行的第一苞与生长锥中轴的夹角呈钝角、剑叶原基未超过生长锥顶部时分化的是第一苞原基等等鉴别标准不符合实际的原因,主要是忽视了水稻同一品种(组合)在相同条件的田块的植株群体内,各主茎的总叶数至少有n和n-1叶两种叶数的事实所导致。并提出丁颖等的幼穗发育8个时期的第一期应更名为苞分化期。苞分化期的起点是一、二苞原基出现,接着是三、四…苞原基出现,终点在一次枝梗原基出现之前。一次枝梗原基出现为第二期的起点。此结果使丁颖等稻穗发育刚开始时期的鉴定标准具有可操作性,使幼穗发育期全长及8个时期各期的起点、终点都有了明确的界限。     

杂交水稻制种母本的穗颖结构及受精情况观察

为了解父本旱育栽培条件下杂交水稻制种中母本的穗颖结构与受精情况,1997 年用R402 作花粉供体,以V20A、珍汕97A、金23A、优IA 为花粉受体,对4 个不育系进行了观察。结果显示:一次枝粳数略高于二次枝梗数,且着颖总数及平均着颖数明显高于二次枝梗,其枝梗退化也显著低于二次枝梗。母本颖花接受花粉后,其变化趋势是:一、二次枝梗数着生较多的中下部受精率高,枝梗较少的穗顶部受精率相对较低,并因母本的不同而有规律的变化。从而提出在杂交水稻制种上,选择大穗型异交结实率高的母本类型是制种高产的首选条件,而促进母本大穗,提高异交性能的一切栽培技术是夺取制种高产的重要措施。     

超级杂交中稻Y两优087的关键叶龄期及精确定量栽培技术

以迟熟超级杂交中稻Y两优087为材料,于2013—2015年在同一地点连续作中稻适时早播,通过对其叶龄和分蘖动态等进行系统的苗情观测,掌握了该品种与季节同步的有效分蘖临界叶龄期、高峰苗期、穗轴分化期、枝梗分化期、拔节期和颖花分化期、花粉母细胞形成与减数分裂期和抽穗结实期等8个关键叶龄期及其群体发育特征,介绍了其精确定量栽培技术。