水稻灌浆期穗颈瘟发生对产量及茎节代谢产物的影响

【目的】检测自然条件下稻瘟病感病品种茎节的代谢产物,从代谢物角度解析水稻品种感病和产量降低的原因,为粳稻品种感病机理研究和生态防控提供理论依据。【方法】以稻瘟病感病品种辽星1号和粳型恢复系C418为材料,灌浆期调查穗颈瘟发病率,同时采用气相色谱-质谱（GC-MS）非靶向代谢组学方法检测感病茎节和正常茎节的代谢产物,利用主成分分析（PCA）感病茎节与正常茎节之间代谢物组成,利用偏最小二乘法判别分析（PLS-DA）的变量权重值（VIP>1.0）进行两者之间差异代谢产物种类的筛选,比较两者糖类物质和氨基酸类物质的差异,从代谢物角度解析水稻品种产量降低的原因。成熟期进行结实率、千粒重、粒长、糙米率等产量和品质性状测定。【结果】辽星1号和C418穗颈瘟发病率分别为57.23%和82.94%。穗颈瘟显著降低一次枝梗整精米率、二次枝梗的结实率、千粒重、长宽比和整精米率,其他性状无显著差异。辽星1号和C418的茎节GC-MS检测均定性到358种代谢产物,感病茎节上调了73.46%和67.88%的代谢产物。PCA和PLS-DA分析可以将感病茎节和正常茎节的代谢产物清楚分开,辽星1号和C418的感病茎节和正常茎节之间具有明显不同的代谢产物表型,与正常茎节相比,辽星1号感病茎节诱导61种代谢产物相对含量显著变化,C418感病茎节诱导47种代谢产物相对含量显著变化,两个品种共有显著变化的代谢产物30种。其中,次生代谢产物香草酸、α-生育酚、脱氢抗坏血酸、三十烷醇、大豆苷元和N-乙酰-d-甘露糖胺的相对含量显著下调,辽星1号分别下调了87.03%、96.29%、77.95%、74.56%、86.48%和82.68%,C418分别下调了99.92%、99.68%、97.26%、86.67%、94.96%和76.74%。正常茎节中辽星1号这6种次生代谢产物的相对含量分别是C418的2.64、2.39、2.39、2.27、3.09和2.56倍;感病茎节上调了63.33%的糖类物质和68.42%的氨基酸类物质,糖类物质上调了1.02—17.92倍,氨基酸类物质上调了1.05—13.12倍,其中C418糖类物质上调的幅度更大。【结论】穗颈瘟发生显著改变了感病品种辽星1号和C418的茎节代谢产物组成,感病品种可能通过香草酸、α-生育酚、脱氢抗坏血酸、三十烷醇、大豆苷元和N-乙酰-d-甘露糖胺相对含量的变化调控茎节对稻瘟病的防御反应。感病茎节通过积累大量的糖类物质和氨基酸类物质,降低其向籽粒转运,抑制了产量形成。     

K、Si、Mg配比施用对水稻产量的影响

为了提高水稻产量,试验采用K、Si、Mg三因素,四水平的"3414"最优二次回归设计,研究K、Si、Mg的最适用量。研究结果表明,施K、Mg能增加水稻净光合速率,而在一定范围内施用Si也能增加水稻的净光合速率。K、Si、Mg配施能够提高水稻每平方米穗数、每穗粒数,进而提高水稻产量。3种肥料最适施肥量分别为K51.7~57.9kg/hm2、Si66.3~190.0kg/hm2、Mg24.2~25.3kg/hm2。     

高光效栽培对水稻产量的影响试验

为了研究高光效栽培对水稻产量的影响,本试验将传统的南北插改为斜插南偏西23.5°的栽培方式与常规南北插栽培方式进行对比,旨在寻求高光效栽培模式和最佳的栽培方案。结果表明:合理的栽插密度以及良好的行向能够提高水稻产量,其中以行向南偏西23.5°、宽窄行(50~20 cm)、株距10 cm的处理产量最高。     

生物炭表面水溶活性分子可以有效提高水稻的耐旱性

生物炭是一种可以改良土壤、增强作物产量和提升作物品质的新型农林废弃物再利用材料。本研究通过振荡方式制备生物炭浸提液,利用水培系统培养水稻幼苗,以20%PEG6000、300 mmol/L和500 mmol/L甘露醇模拟干旱胁迫,研究生物炭表面水溶活性分子对水稻幼苗抗旱性的影响。研究结果发现:生物炭浸提液可有效缓解干旱胁迫造成的水稻种子萌发和幼苗生长抑制,缓解叶绿素含量、鲜重及存活率的降低,同时可以降低体内的活性氧积累等。实时定量RT-PCR检测表明生物炭浸提液促进干旱胁迫响应标志基因的表达量。研究结果说明生物炭浸提液可以提高干旱胁迫下水稻幼苗的抗氧化能力,进一步提高水稻幼苗对干旱胁迫的耐受性。     

基于植物学性状的吉林省杂草稻多样性研究

近年来随着直播技术和免耕方式的推广,杂草稻对水稻的危害越来越大,寻找有效的杂草稻防除措施己刻不容缓。本文对我国吉林省19份杂草稻植物学性状进行了调查,调查发现吉林省杂草稻抽穗天数和株高的变化范围均大于栽培稻,颖壳色多表现为秆黄色,赤褐色、黄色、黑褐色、紫黑色、灰黑色、黄褐色和银灰色;果皮色以红色果皮为主;大部分杂草稻有芒,芒色以秆黄和赤褐为主;易落粒;易倒伏。通过分层聚类将33份供试材料分为了5类。利用程氏指数法对19份杂草稻材料的籼粳属性进行分析,结果显示吉林杂草稻主要以粳型为主,少部分为偏粳型。     

水稻Pi基因分子标记的物理图谱锚定

整理国际注册或期刊报道的已定位Pi基因,并在物理图谱上锚定,为抗稻瘟病基因-Pi基因的精细定位、图位克隆提供研究基础.利用www.gramene.org网站公布的Pi基因的分子标记,在测序图谱Gramene Annotated Nip-ponbare Sequence 2006上进行物理图谱锚定.通过本研究把已定位的89个Pi基因的42个锚定到其物理图谱的28个位点上.这42个Pi基因,除了已克隆的11个基因外,其余的均可作为Pi克隆基因的候选基因作进一步的研究.     

东北三省水稻穗上不同部位碾磨及外观品质的比较研究

为明确中国东北地区水稻品种品质的特点,以2007年辽宁、吉林、黑龙江三省水稻区域试验品种(品系)为试材,在栽培管理水平高、有代表性的沈阳、公主岭、五常区试点,对三省穗上不同部位碾磨及外观品质进行比较.结果表明,辽宁省品种糙米率和整精米率均居于三省之首;辽宁省品种精米率较高,略高于黑龙江和吉林,但三省之间差异不显著;粒长和长宽比呈现黑龙江>辽宁>吉林的趋势;吉林白度高于辽宁,显著高于黑龙江;垩白度和垩白率均为吉林略高于辽宁,二省均极显著高于黑龙江.     

辽西山地丘陵稻区水稻栽培技术

介绍了辽西山地丘陵稻区水稻栽培技术，包括苗床地选择与做床、选种与种子处理、营养土配制及施用、播种、增育壮秧、整地、插秧、肥水管理、防盐碱危害、病虫草害防治和收获等方面内容。以期为该地区水稻栽培提供参考。     

不同施肥水平对水稻沈农9741品质的影响

以沈农9741为材料,探讨了不同施肥水平对其品质的影响。结果表明,氮肥施用量与沈农9741整精米率、蛋白质含量显著相关,氮、磷、钾肥施用量与垩白粒率显著或极显著正相关,氮肥施用量与粒宽和精米白度显著负相关。