水稻开花期抗旱性鉴定指标的筛选

水稻抗旱性鉴定指标的筛选已成为水稻抗旱性研究课题的热点之一。本文利用10个水、旱稻品种（组合）,在开花期水分胁迫条件下,测定了剑叶叶绿素、脯氨酸、丙二醛、可溶性糖含量,叶片相对含水量,株高,叶面积及光合速率等10项与抗旱性有关的形态和生理指标,进行了主成分分析和逐步回归分析。结果表明,水稻开花期叶片脯氨酸含量、叶片相对含水量、气孔导度、叶面积等4项指标对水稻的抗旱性有显著影响,可作为水稻开花期抗旱性鉴定指标。利用所建立的最优回归方程对供试品种（组合）进行了抗旱性预测,结果与它们在田间表现基本一致, 表明用这4个指标在开花期对水稻抗旱性进行鉴定是可行的。     

水稻抗旱性研究现状与展望

综述了水分胁迫对水稻的伤害以及水稻植株在气孔调节、渗透调节、激素调节、膜抗氧化保护酶类和干旱诱导蛋白等方面抗旱性生理生化机制的研究进展。介绍了水稻抗旱性状的基因定位和抗旱性基因工程方面的研究现状,并指出,稻属抗旱基因资源的发掘以及在育种上的遗传利用和水稻抗旱节水综合栽培技术的研究是当前研究的热点。     

干旱对不同抗旱性小麦旗叶光响应特征和产量的影响

为了探讨干旱对不同抗旱性小麦品种的光响应差异及其对产量的影响,于2013—2014年和2014—2015年,在防雨棚池栽条件下以强抗旱性小麦品种晋麦47(JM47)和弱抗旱性小麦品种偃展4110(YZ4110)为材料,设置拔节后持续干旱(W1,50%±5%最大田间持水量(MFC))、开花后干旱(W2,拔节至孕穗期70%±5%MFC、开花后50%±5%MFC)和拔节后适墒(W3,75%±5%MFC)3个水分处理,研究不同处理对小麦旗叶净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、胞间CO_2浓度(Ci)、蒸腾速率(Tr)和瞬时水分利用效率(IWUE)光响应曲线和产量性状的影响。结果表明,灌浆前期和灌浆中期小麦旗叶Pn、Gs、Tr和IWUE的光响应曲线均呈减幅增加甚至出现拐点后略有降低的趋势,Ci呈相反趋势。不同处理间Pn、Gs和IWUE的差异表现为灌浆前期大于灌浆中期,Gs的差异大于Ci。与W3相比,两品种W1和YZ4110品种W2的Pn、Gs、Tr和IWUE光响应曲线降低,Ci光响应曲线提高;JM47品种W2的Pn、Gs和IWUE光响应曲线灌浆前期提高,灌浆中期降低;W1和W2的旗叶表观量子效率(α)、暗呼吸速率(Rd)和光补偿点(LCP)分别增加22.8%、40.5%、24.6%和12.0%、22.2%、12.4%,光饱和点(LSP)和最大光合速率(Pn_(max))分别降低38.1%、3.0%和13.9%、6.0%。与YZ4110相比,W1和W2下JM47旗叶Pn、Gs、Tr光响应曲线的上升幅度、Ci光响应曲线的下降幅度大,Pn_(max)和灌浆前期的α值、LSP分别高26.1%、3.3%、8.1%和31.6%、4.7%、11.0%。而灌浆中期的Rd分别低9.2%和6.6%。W3处理两品种的产量无显著差异,而W1和W2处理JM47的两年平均产量分别较YZ4110提高18.8%和10.9%。旗叶Pn_(max)可作为小麦抗旱性强弱的筛选指标,提高灌浆前期的旗叶Pn_(max)有利于优化产量构成因素,而提高灌浆中期的旗叶Pn_(max)对提高产量更有利。综上,强抗旱性品种可在拔节后持续干旱或花后干旱的条件下优化旗叶光响应特征,使籽粒产量提高8.9%～24.9%。     

水稻开花期一些生理生化特性与品种抗旱性的关系

【目的】探索水稻开花期适应干旱环境的生理生化机制，筛选水稻开花期抗旱性鉴定的生理生化指标。【方法】利用抗旱性不同的10个水、旱稻品种，在干旱棚内通过开花期水分胁迫，研究了叶片抗坏血酸（Vc）、游离氨基酸、可溶性蛋白质、丙二醛（MDA）等物质的含量和保护性酶活性的变化。【结果】开花期水分胁迫增加了叶片Vc、游离氨基酸、可溶性蛋白质和MDA含量，提高了超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）和过氧化物酶（POD）的活性。相关分析表明， 在水分胁迫与对照条件下Vc、游离氨基酸、MDA含量和SOD活性的相对值与品种的抗旱系数有显著或极显著相关性。【结论】水、旱条件下Vc、游离氨基酸总量、MDA含量和SOD活性相对值可作为水稻开花期抗旱性鉴定指标，利用此4项相对值与抗旱系数所建立的回归方程可预测品种开花期的抗旱性。     

不同灌水方式对水稻生育特性及水分利用率的影响

以冈优527、D优363、汕优63为材料,设4个不同水分灌溉方式,研究了不同灌溉方式下水稻生育特性、产量和水分利用率。结果表明:与淹水灌溉相比,湿润灌溉(前期) 浅水灌溉(孕穗期) 干湿交替灌溉(抽穗-成熟期)的灌溉方式,可促进叶片和根系生长,剑叶叶绿素含量和净光合速率高,有利于干物质积累;植株生理活动旺盛;其有效穗、结实率、千粒重、产量和水分利用率均高于淹水灌溉。湿润灌溉有利于根系生长,延缓根系和叶的衰老;产量和水分利用率比淹水灌溉略高。旱种抑制水稻根系生长和地上部干物质积累,产量和水分利用率比淹水灌溉显著降低。因此,湿润灌溉(前期) 浅水灌溉(孕穗期) 干湿交替灌溉(抽穗-成熟期)的灌溉方式更有利于稻株生长发育、产量和水分利用率的提高。冈优527、D优363的水分利用率显著高于汕优63。     

硅对小麦幼苗生长及部分生理指标的影响

以洛麦21和同舟麦916为试材,采用水培法研究了不同浓度硅对小麦幼苗株高、根长、生物量及部分生理指标的影响.结果表明,不同硅处理可以促进同舟麦916的生长和生物量的积累,低硅处理促进洛麦21的生物量积累,高硅处理对洛麦21的生长表现为抑制作用;在不同硅浓度处理下,同舟麦916叶绿素含量增加,而洛麦21的叶绿素含量则呈降低趋势;随着硅处理浓度的提高,同舟麦916可溶性糖含量增加、蛋白质含量降低,而洛麦21的可溶性糖和蛋白质含量则随着硅处理浓度的提高而减少.本试验结果表明,不同小麦品种对硅的适应浓度不同,SiO32-浓度为10 mg/L时对小麦的生长具有促进作用.     

水氮耦合对郑麦9023结实期根系生理特性及产量的影响

以郑麦9023为材料,设置三个氮肥水平和两个水分处理来探讨水氮耦合下小麦根系生理特性差异及对产量的影响。结果表明:花后7~21 d,在同一水分条件下,随着施氮量的增加,根系活性、总吸收面积、活跃吸收面积及根系分泌的有机酸总量随着施氮量的增加呈先增加后降低的趋势,与200 kg·hm~(-2)(N2)相比,300 kg·hm~(-2)(N3)处理根系活性、总吸收面积、活跃吸收面积及有机酸总量分别降低了13.5%,9.0%,8.2%及20.9%;在同一氮肥水平下,与对照(-25 k Pa)相比较,水分胁迫(-60 k Pa)处理后根系总吸收面积、活跃吸收面积及有机酸总量有所增加,N3处理尤为明显。产量方面:在同一水分条件下,随施氮量的增加,小麦产量呈先增加后降低的趋势,与N1(0 kg·hm~(-2))处理相比,N2处理小麦产量平均提高72.1%,N3提高了61.4%,而N3处理比N2处理平均下降了6.6%;在同一氮肥处理下,水分胁迫后小麦产量有所增加。相关分析表明结实期根系活性、总吸收面积、活跃吸收面积及有机酸总量与产量呈显著及极显著正相关关系。说明灌浆期适度水分胁迫及N2条件下根系生理活性较强,更有利于产量的形成。     

秸秆覆盖量对旱地小麦结实期抗氧化性的影响

为了阐明秸秆覆盖对小麦结实期活性氧代谢的影响,筛选适宜豫西旱地小麦高产栽培的秸秆覆盖量。以豫麦49-198为材料,采用大田试验,设置5个秸秆覆盖量[不覆盖为对照(Ⅰ)、2000(Ⅱ), 4000(Ⅲ), 6000(Ⅳ)和 8000 kg·hm^-2(Ⅴ)],研究了小麦抽穗期后不同时间(0、10和20 d)旗叶主要活性氧、抗氧化酶、抗氧化物质、渗透调节物质和产量的变化。结果表明,与对照相比,秸秆覆盖降低了抽穗后小麦旗叶超氧阴离子($O^{-·}_{2}$)、过氧化氢(H₂O₂)和丙二醛(MDA)含量,处理Ⅳ降幅最大,抽穗后20 d,两年分别比对照平均下降了43.0%、32.2%和30.4%;增加了可溶性糖、氨基酸、谷胱甘肽(GSH)和抗坏血酸(AsA)含量以及超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)和过氧化物酶(POD)活性,处理Ⅳ增幅最大,抽穗后20 d,两年分别比对照平均增加了28.3%、120.5%、110.5%、11.6%、44.7%、47.6%和57.5%;Ⅳ处理的各测定指标均优于其他覆盖处理且与对照差异显著。在一定秸秆覆盖量范围内(2000~6000 kg·hm^-2)各测定指标随覆盖量而增幅(降幅)明显,但覆盖量超过一定水平后,各指标增幅(降幅)不明显。试验表明,适量的秸秆覆盖能够提高活性氧清除能力,减缓活性氧积累,增加小麦产量;在豫西旱地生态条件下,6000 kg·hm^-2为最佳秸秆覆盖量。     

耕作方式和秸秆覆盖对旱地麦豆轮作下小麦籽粒产量、蛋白质含量和土壤硝态氮残留的影响

为明确耕作方式和秸秆覆盖对旱地麦豆轮作下小麦籽粒产量、蛋白质含量和土壤硝态氮残留的影响,2014年10月-2016年6月,利用设置在豫西典型旱作区的麦豆轮作栽培模式长期定位试验,选取传统翻耕、翻耕覆盖、旋耕和旋耕覆盖4个处理,比较了小麦氮素吸收利用、籽粒产量、蛋白质含量以及土壤硝态氮残留量。结果表明,与翻耕相比,旋耕不影响小麦产量,但花后氮素积累量、籽粒蛋白质含量和蛋白质产量分别降低60.0%、8.6%和13.0%,而成熟期0~200cm土层硝态氮残留量显著提高28.6%。同一耕作方式下,秸秆覆盖较无覆盖不仅显著提高了穗数、穗粒数、千粒重和收获指数,还提高了拔节前和开花后的氮素积累量,促进了营养器官氮素向籽粒中转运,从而使翻耕覆盖的籽粒产量、氮素吸收效率、籽粒蛋白质含量和蛋白质产量较翻耕分别提高11.5%、13.5%、7.4%和21.3%,旋耕覆盖较旋耕也分别提高23.0%、39.5%、12.8%和38.5%。在试验进行7年后的小麦成熟期,翻耕覆盖0~200cm土层硝态氮残留量较翻耕降低31.3%,旋耕覆盖较旋耕也降低51.4%。因此,秸秆覆盖不仅可提高旱地麦豆轮作下小麦产量、蛋白质含量和氮素吸收效率,还能降低土壤硝态氮的残留量,是兼顾旱地小麦高产优质和环境友好生产的有效途径,尤其以旋耕覆盖效果突出。     

水稻抗旱性鉴定方法及鉴定指标的研究进展

水资源短缺严重威胁着水稻生产,水稻抗旱性研究正成为当前水稻研究的热点课题.本文从水稻抗旱性鉴定方法和抗旱性鉴定指标等方面综述了水稻抗旱性鉴定的研究进展.