关于水稻根负向光性光受体的探讨

为了研究水稻根负向光性的光受体,观察了光质对稻根的负向光性效应,用紫外 可见分光光度计测定了水稻根冠浸提液的吸收光谱,并对根冠中的蛋白质进行了SDS PAGE电泳分析。蓝紫光能显著诱导稻根负向光性,而红光无效;根冠浸提液的吸收光谱在350 nm和450 nm各有一个吸收峰;根冠中有120 kD的光受体特征的蛋白条带。推测稻根负向光性的光受体可能为蓝光受体。     

不同地力水平下施氮量对水稻淀粉RVA谱特征的影响

以武香粳14和武粳15为材料,研究了不同地力水平下施氮量对稻米淀粉RVA谱特性的影响。结果表明： 1）两供试品种在高、中、低3种地力水平下,RVA谱曲线随施氮量的增加而降低。2）除个别指标外,地力水平、施氮量对RVA谱特征值的影响,均达到显著或极显著的差异。3）在RVA特征值中,热浆黏度、崩解值、最终黏度和回复值存在显著的地力与施氮量互作效应。4）峰值黏度、热浆黏度、崩解值、最终黏度、回复值、峰值黏度时间随施氮量的增加呈显著或极显著下降,每1 hm2追施氮量225 kg是稻米蒸煮食味品质变劣的临界施氮量。     

杂交水稻不同器官镉浓度与累积量

以生长于盆钵中的两系杂交稻两优培九、扬两优6号和103S/郑粳2号及三系杂交稻丰优香占、K优818和汕优63为材料,移栽前盆土内加入镉（Cd）,使土壤Cd浓度为100 mg/kg,研究水稻植株不同器官Cd的浓度和累积量。与未加Cd的对照相比,Cd处理降低了两优培九和103S/郑粳2号的产量,其主要原因是每穗粒数减少,而对其余组合的产量无显著影响。水稻植株对Cd吸收及分配存在着基因型差异,以汕优63累积量最多,K优818累积量最少。水稻植株不同器官Cd的浓度和累积量的大小顺序为根>茎鞘>叶片。籽粒不同部位Cd的浓度大小顺序为糠层>颖壳>精米。精米中Cd累积量仅为谷粒Cd累积量的30%左右。在抽穗期和成熟期,同一器官Cd浓度及累积量呈显著或极显著正相关,但不同器官之间的相关不显著。在6个供试的杂交稻组合中,精米中Cd的浓度以扬两优6号最高,K优818最低。对不同杂交稻组合植株中Cd浓度和累积量差异的原因进行了讨论。     

机插稻育秧床土的培肥效应研究

床土培肥是培育水稻机插秧苗的首要措施。在不同类型床土条件下对培肥水平与床土速效氮磷钾增加的关系及育秧过程中的肥力消耗进行了分析。结果表明,通过添加速效肥料进行床土培肥,可使床土速效NPK含量迅速增加,速效氮的增加呈指数关系,高培肥处理的增幅大于低培肥处理,丘陵土的增加快于冲积土;速效磷含量随培肥水平的     

水稻籽粒中乙烯和ACC对土壤水分的反应及其与籽粒灌浆的关系

以武运粳8号(粳稻)和扬稻6号(籼稻)为材,自抽穗后9 d至成熟期进行保持浅水层(WW)、土壤轻度落干(MD)和土壤水分严重亏缺(SD)3种处理。观察在不同土壤水分条件下灌浆期籽粒中乙烯和1-氨基环丙烷1-羧酸（ACC）浓度的变化及其与籽粒灌浆的关系,并使用化学调控物质进行验证。结果表明,MD显著提高籽粒灌浆速率和粒重,SD明显降低籽粒灌浆速率和粒重。籽粒中乙烯释放速率和ACC浓度在MD中降低,在SD中增加。籽粒乙烯释放速率及根系伤流液中ACC浓度与籽粒中ACC浓度呈极显著的正相关。籽粒灌浆速率与乙烯释放速率呈极显著负相关。在花后9~13 d喷施乙烯合成的抑制物质氨基－乙氧基乙烯基甘氨酸(AVG),明显降低籽粒中ACC的浓度和乙烯的释放速率,显著提高了籽粒灌浆速率和粒重以及籽粒中的蔗糖合成酶（SuSase）、ADP葡萄糖焦磷酸化酶（AGPase）和可溶性淀粉合成酶（SSSase）活性;喷施乙烯释放的促进物质乙烯利,结果则相反。表明结实期土壤轻度落干或适度干旱处理可以抑制水稻体内乙烯的产生,促进籽粒灌浆。     

实地氮肥管理提高水稻氮肥利用效率

以籼型杂交稻汕优63和粳稻武育粳3号为材料进行田间小区试验,对实时氮肥管理（RTNM）和实地氮肥管理（SSNM）的农艺表现和氮肥利用效率进行了评价。结果表明,氮空白区的水稻产量为5.5~7.4 t/hm²,说明试验田背景氮颇高。与农民习惯施肥法（FFP）相比,RTNM和SSNM分别增产-4.4％~7.0%和0.2％~9.3%,氮素产谷率分别提高195.7％~297.0%和169.6％~276.4%。2003—2004年在江苏省无锡市两村共计20户稻田中进行水稻SSNM试验示范。2年FFP的氮素产谷率、吸氮利用率和生理氮转化率分别仅有2.8～6.7 kg稻谷/kg N、33.7％～34.7％和8.4～18.6 kg稻谷/kg N;SSNM的施氮量较FFP降低38.7％～41.3％,产量提高2.5％～3.5％,氮素产谷率、吸氮利用率和生理氮转化率分别提高88.3％～117.7％、34.0％～39.5％和46.1％～61.6％。在江苏省大面积推广也取得了类似结果。证明采用SSNM在不降低水稻产量的前提下,提高水稻氮肥利用率是可能的。试验也发现,农户稻田SSNM的氮素产谷率和生理氮转化率的数值依然很低。对水稻氮肥利用率低的原因及提高途径进行了讨论。     

氮高效水稻主要源库性状的基本特点及其调控

【目的】本研究皆在阐明氮高效水稻源库性状的基本特点。【方法】在大田条件下,于2012-2014年设计了两个试验。2012年和2013年,以染色体单片段代换系遗传群体114个水稻株系为供试材料,依据成熟期吸氮量和产量两个性状将114个株系群体分为6种不同氮效率类型。2014年,在前2两年试验的基础上,以筛选出的氮高效株系(L68)和氮低效株系(L2)为供试材料,研究施氮量对两种氮效率水稻株系产量、源库性状的影响。【结果】1)114个株系群体成熟期吸氮量和产量差异均较大,吸氮量变幅为11.53~27.66 g/m~2,产量变幅为311.74~763.35 kg/666.7 m~2,随着吸氮量的增加,产量呈上升趋势。产量类型与吸氮量类型并不完全一致,高吸氮量是高产的重要基础,但产量还可能受到其他因素的影响;2)氮高效水稻抽穗期叶面积系数(包括有效叶面积、高效叶面积、总叶面积)、成熟期叶面积系数均显著大于氮低效水稻,叶面积构成因子中氮高效水稻绿叶质量明显高于氮低效水稻,但比叶重不同氮效率品种间差异较小;3)氮高效水稻单位面积库容量、单位面积颖花量显著高于氮低效水稻,氮高效水稻单位干质量、单位叶面积和单位氮素库容量大,库容形成能力强;4)氮高效水稻单位叶面积颖花数、单位叶面积籽粒产量大,结实期净同化率高,氮高效水稻"流"畅,叶片光合能力强;5)综合分析表明,库容量对氮素高效吸收影响较大。提高单位氮素库容量有助于提高单位面积库容量。不同施氮水平下,氮高效水稻叶面积系数、库容量、吸氮量和产量均明显高于氮低效水稻,叶面积系数在低氮水平下两者差异最大,其他3个指标以低、中氮差异较大。【结论】氮高效水稻源库指标均优于其他类型,且这一优势在不同施氮量亦是如此。     

臭氧胁迫对不同敏感型水稻叶片伤害的比较研究

【目的】研究臭氧胁迫下不同敏感型水稻叶片表观响应特征,为耐性水稻品种的选育提供参考。【方法】利用自然光气体熏蒸平台,以23个水稻品种或株系为供试材料,臭氧设置室内对照(10 n L/L)和高臭氧浓度(100 n L/L)两个处理。采用组内最小平方和动态聚类方法,根据供试材料地上部最终生物量对高浓度臭氧的响应从小到大依次分为A、B和C 3个类别,研究臭氧胁迫下不同敏感类型水稻叶片伤害指数(LBS)特别是顶3叶叶色值(SPAD值,土壤、作物分析仪器开发)的动态响应及其与最终生长量变化的关系。【结果】臭氧胁迫使A、B和C 3类水稻成熟期地上部生物量平均分别下降19%、39%和52%,后两者降幅达极显著水平。臭氧处理水稻的LBS随生育期推移呈明显的增加趋势,但不同敏感类型水稻间均无显著差异,各测定时期表现一致。与对照相比,臭氧胁迫使不同测定时期的叶片SPAD值显著下降,降幅随熏蒸时间延长和叶位下移明显增加。全生育期平均,臭氧胁迫使所有供试材料倒1叶、倒2叶和倒3叶SPAD值分别下降11%、18%和30%,均达极显著水平。与此不同,臭氧胁迫对叶片SPAD值的影响不同水稻类型间无显著差异,不同测定时期趋势相同。相关分析表明,尽管臭氧胁迫水稻成熟期地上部生物量的响应与部分测定时期LBS存在一定的相关性,但其与所有测定时期叶片SPAD值变化的相关性均不显著,不同叶位趋势一致。【结论】在本研究条件下,臭氧熏蒸叶片的伤害指数和SPAD值的响应均不宜作为水稻生长对臭氧耐性程度的评价指标。     

开放式空气中CO_2浓度和温度增高对水稻叶片叶绿素含量和SPAD值的动态影响

【目的】针对不断增高的大气二氧化碳(CO_2)浓度和温度,研究这两个重要环境因子及其互作对大田生长水稻叶片叶绿素含量和SPAD值的动态影响。【方法】利用农田T-FACE(Temperature-Free Air CO_2 Enrichment)系统,以高产优质粳稻武运粳23为供试材料,设置两个CO_2浓度(环境CO_2浓度和高CO_2浓度)和两个温度处理(环境温度和高温),测定自然生长环境下水稻不同生育期叶片的叶绿素含量及SPAD值。【结果】550μmol/mol CO_2浓度使水稻移栽后41、77、94 d叶绿素a,b和a+b含量均增加(最大增幅为6.4%),但移栽110、119 d后均减少(最大降幅为5.4%)。由于叶绿素b含量对CO_2较叶绿素a含量更敏感,故高CO_2浓度使移栽后41、77和94 d叶绿素a/b值均下降,降幅分别为4.7%、2.3%和0.9%,但移栽110和119 d后分别增加1.9%和5.3%;以上对CO_2的响应多达显著水平。对叶片SPAD值而言,高CO_2浓度对水稻生长前、中期的影响较小,但移栽110和119 d后分别下降3.5%(P=0.1)和19.1%(P0.01)。大田生长期增温1℃,各期叶绿素a、b以及a+b含量多呈增加趋势,叶绿素a/b值表现相反,但总体上变幅小于CO_2效应;高温对水稻前、中期叶片SPAD的影响较小,但移栽110和119d后SPAD值平均下降7.1%和14.8%,均达极显著水平。CO_2与温度处理对上述测定参数多无显著互作效应,但CO_2浓度、温度处理与生育期之间多存在明显的互作效应。【结论】大气CO_2浓度增高有利于水稻生长前中期叶片叶绿素的形成,但生长后期叶绿素含量和SPAD值均明显下降且伴随叶绿素a/b值的显著升高,这种早衰现象在不同生长温度下趋势一致。     

非结构性碳水化合物与水稻颖花形成关系的研究进展

为了深入研究水稻幼穗分化发育及颖花形成过程中非结构性碳水化合物(NSC)作用机理,本文综合分析了水稻颖花形成的特点,总结了幼穗分化发育与同化物代谢的关系和幼穗发育与非结构性碳水化合物的关系,并探讨糖信号与激素信号的相互关系及其对幼穗发育的调节作用及机理。认为大穗型水稻二次颖花易退化、穗粒数不稳定与NSC关系密切,可溶性糖与植物激素调节及其相互作用对幼穗的分化发育有重要调控作用,提出通过深入研究NSC代谢特征及穗分化发育阶段各可溶性糖组分的积累与分解规律,以及幼穗分化发育过程中内源激素水平、蛋白表达及代谢关键酶活性,探寻NSC糖信号-激素及激素间的平衡-相关蛋白表达和代谢酶活性-颖花数形成之间的内在联系,以期通过调节NSC代谢,构建促进颖花分化、减少退化为目标的栽培调控技术。