氮素穗肥施用量对沿黄稻区稻米品质和食味的影响

在大田条件下,以沿黄稻区主栽品种豫粳6号为供试材料,通过在水稻生育后期施用不同量的氮素化肥,研究了氮素穗肥对稻米品质和食味的影响。结果表明,随着氮素穗肥的增加,糙米率降低,不完善粒率、垩白粒率和垩白度显著增加,稻米碾磨品质和外观品质下降,且主要以下部弱势粒的稻米品质变劣为主。稻米的淀粉RVA谱特征参数中,淀粉最高黏度、热浆黏度、最终黏度、崩解值随着穗肥施氮量的增加而降低,食味下降。     

黄淮稻区推广水稻品种稻瘟病抗性基因Pi9和Pi-ta的分子鉴定

为明确Pi9和Pi-ta 2个稻瘟病抗性主效基因在黄淮稻区种植水稻品种中的分布状况,利用分子标记对60个水稻品种进行Pi9和Pi-ta抗稻瘟病基因的分子鉴定。结果表明,60个检测品种中31个含有Pi9抗性基因,9个含有Pi-ta抗性基因,郑稻18、豫农粳12号、豫稻16、泰香2号、武香粳14号和武运粳21号等6个品种携带2个抗病基因。黄淮稻区水稻育种Pi9基因利用广泛,Pi-ta基因利用较少,今后应加强Pi-ta及更多主效广谱抗稻瘟病基因的聚合利用。     

有机肥类型及其施肥配比对稻田培肥效应和经济效益的影响

采用3种有机肥和2种施肥配比,研究了有机肥类型和施肥配比对水稻产量、土壤的培肥效应和经济效益的影响。结果表明,施用相同有机肥,6∶4施肥配比的水稻产量高于6∶3∶1;相同施肥配比,施用菜子饼肥的水稻产量均显著高于沼液、商品有机肥和CK。2种施肥配比条件下,菜子饼肥处理抽穗开花期及抽穗开花期至成熟期干物质积累量均高于沼液、商品有机肥和CK。6∶4施肥配比条件下,成熟期水稻谷草和子粒含氮量在沼液和商品有机肥处理下均高于6∶3∶1。6∶4施肥配比条件下,氮收获指数、氮素转移率、氮素生理利用率和氮素农学利用率均高于6∶3∶1,且此条件下成熟期土壤有机质含量高于6∶3∶1,有利于培肥地力。虽然6∶4施肥配比条件下菜子饼肥产量最高,但由于菜子饼肥的成本较高,故沼液经济效益最高。因此,本试验条件下,在绿色稻米生产中施肥种类选取沼液更有利于经济效益的提高和培肥地力,有机肥的施用配比以6∶4施肥为最佳。     

沿黄稻区适宜秸秆腐熟剂的筛选及其腐熟效应研究

为探究不同秸秆腐熟剂对沿黄稻区稻田秸秆还田效应的影响,提高秸秆还田利用率,以桶栽试验研究了秸秆还田条件下10种秸秆腐熟剂对水稻抽穗期和成熟期的群体质量指标、土壤有机质、土壤全氮、土壤碳氮比、产量及其构成要素的影响。结果表明,10种秸秆腐熟剂均能显著增加分蘖期土壤全氮含量、降低土壤的碳氮比,多数秸秆腐熟剂能加快稻田秸秆腐熟速率、提高水稻花后作物生长率、增加抽穗期和成熟期地上部干物质量、叶面积指数和株高,进而增加水稻的单株产量,增产幅度为2. 41%～38. 35%。其中,HW,JD 2和JBS等3种秸秆腐熟剂处理后形态和生理指标改善较大、增产效果较好,单株产量与对照相比分别增加了38. 35%,32. 33%和25. 24%。因此,沿黄稻区秸秆腐熟剂选用HW,JD 2和JBS效果为佳。     

基于CRISPR/Cas9技术的水稻miR1866突变体构建

microRNA(miRNA)是长度为18~25个碱基的非编码单链RNA,在植物生长发育过程中起着重要的调节作用。水稻是世界上重要的粮食作物之一,近年来调控水稻生长发育的miRNA不断被发掘,但目前关于miR1866的研究还比较少。本研究通过构建miR1866的CRISPR/Cas9表达载体,创制miR1866的突变体,挖掘水稻miR1866的功能。依据CRISPR/Cas9基因编辑技术,设计了miR1866的突变靶点,通过人工合成的方法得到包含突变靶点的特异序列,经过磷酸化修饰和退火后与载体Sg RNA连接进而与Cas9重组得到miR1866的CRISPR/Cas9表达载体,利用农杆菌介导法导入粳稻品种日本晴,获得转基因植株,结合测序结果判断转基因植株突变单株的突变基因型。本研究比较了野生型和突变体(KO1866-1-2和KO1866-2-4)在相同培养条件下苗期的根长、株高、茎基粗、鲜重和干重,结果表明:在营养液培养条件下,突变体的株高、根长、茎基粗、鲜重和干重均显著低于野生型。据此推测,miR1866对水稻的生长发育有一定的调节作用。本研究利用CRISPR/Cas9创制水稻miR1866的突变体,对研究miRNA调控途径,完善水稻miRNA调控的分子机制具有重要的意义。     

土壤含水量对粳稻水晶3号伤流强度的影响

在盆栽条件下,采用不同土壤水分的处理,从齐穗期开始对基部节间伤流强度与穗颈节间伤流强度进行测定。结果表明,基部节间与穗颈节间的伤流强度差异显著,但它们在不同时期的变化趋势却大体相同。它们之间的差异说明穗颈节间的伤流强度不但与根系活力有关,可能与叶片、茎鞘及库容活性也有密切联系。土壤含水量达到100%时有利于水稻的中后期生长。     

不同穗型水稻伤流强度的比较研究

为探讨穗直立程度不同的水稻品种茎秆不同部位伤流强度的差异,在田间条件下选用穗直立程度不同的3个水稻品种沈农265、豫粳6号和水晶3号,系统研究了基部节间、中间茎节和穗颈节间伤流强度的动态变化。结果表明：（1）同一穗型水稻品种不同部位的伤流强度随生育期的变化有很大差异,以基部节间伤流强度最大,其次为中间茎节,穗茎节伤流强度最小;（2）不同穗型的水稻品种基部节间、中间茎节、穗颈节的伤流强度变化趋势基本一致,其总体趋势是下降的;（3）弯曲穗型的水稻品种不同部位伤流强度一般要比直立穗型的高。     

大穗型粳稻籽粒相对充实度的化学调控及其与产量和品质的关系

以同一穗上弱势粒占强势粒千粒重的百分比表示籽粒相对充实度。2003－2004年在大田条件下，通过喷施植物生长调节剂，研究了籽粒灌浆、充实度和相对充实度的动态，探讨了籽粒相对充实度化学调控及其与水稻产量和品质的关系。结果表明，灌浆速率在灌浆初期（花后5～12 d），强势粒平均比弱势粒高256%；而在灌浆盛期（花后12～19 d）及后期（19～32 d），弱势粒平均分别比强势粒高16.67%、154.55%。PR₁处理可明显促进弱势粒的起始灌浆速率，及早启动弱势粒的灌浆。籽粒相对充实度在花后5～12 d迅速降低，花后12～19 d迅速上升，花后19～32 d缓慢上升，呈先降后升的偏“V”型动态曲线。PR₁处理在花后19 d籽粒相对充实度明显高于对照和其他处理。灌浆中、后期（花后19～32 d）的籽粒相对充实度基本上与平均千粒重、经济系数、理论产量和实际产量呈显著或极显著正相关，与强势粒和弱势粒的垩白粒率、垩白面积、垩白度呈显著或极显著负相关，与弱势粒的糙米率呈显著正相关，花后19 d的相对充实度与弱势粒的精米率、整精米率呈显著正相关。     

旱稻叶片含氮量与水分含量的定量关系

在池栽条件下研究了不同水分处理对早稻叶片氮素含量以及叶片组织水势、自由水和束缚水含量的影响。结果表明：在不同土壤水分条件下，植株全氮含量基本上表现为先下降而后升高再下降的变化趋势，随土壤含水量增加叶片中全氮含量逐渐减少，叶片的组织水势和自由水含量逐渐增大，束缚水含量逐渐下降。叶片氮素含量与分蘖高峰期（播种后40～46d）的组织水势呈显著负相关。叶片氮素含量（y）与叶片组织水势（z）间存在y=-0．6999x＋2．3764的显著直线回归定量关系。