臭氧浓度增加对超级稻南粳9108稻穗不同部位籽粒氨基酸含量的影响

为了解臭氧浓度升高对稻米品质的影响,2015年以高产优质超级粳稻南粳9108为供试材料,利用自然光气体熏蒸平台,设置对照(18 n L·L~(-1))和高浓度臭氧(100 n L·L~(-1))处理,研究了臭氧浓度增加对成熟期稻穗不同部位糙米氨基酸性质的影响。结果表明:臭氧浓度增加使稻米氨基酸、必需和非必需氨基酸总量显著增加,但对必需或非必需氨基酸占氨基酸总量的百分比无显著影响;从氨基酸组分看,除半胱氨酸外,臭氧浓度增加使糙米中7种必需氨基酸和9种非必需氨基酸的含量均呈增加趋势,其中苏氨酸、丝氨酸、谷氨酸、亮氨酸、络氨酸、天冬氨酸和苯丙氨酸的增幅均达显著或极显著水平;总体上,稻穗下部稻米氨基酸及其组分浓度对臭氧浓度增加的响应大于稻穗上、中部,其中臭氧处理与籽粒着生部位对苯丙氨酸、络氨酸、组氨酸、精氨酸有明显的互作效应(P0.1)。以上数据表明,100 n L·L~(-1)臭氧浓度使供试超级稻稻米氨基酸及其组分浓度明显增加,且多数情况下弱势粒的增加趋势大于强势粒。     

近地层臭氧浓度增高对稻米品质的影响: FACE研究

利用稻田开放式空气中臭氧浓度增加(FACE,Free Air gas Concentration Enrichment)平台,以常规粳稻‘武粳15’和杂交粳稻‘陵风优18’为供试材料,设置大气背景臭氧浓度(Ambient)和高臭氧浓度(比Ambient增高21%,模拟21世纪中叶臭氧浓度)两个水平,研究臭氧胁迫对大田生长水稻成熟期稻米加工、外观、蒸煮/食味和营养品质的影响及其种间差异。结果表明,近地层臭氧浓度增高使稻米糙米率、精米率和整精米率均不同程度下降,其中精米率降幅达显著水平。与Ambient相比,臭氧胁迫使两品种稻米垩白米率、垩白大小和垩白度平均分别增加15.0%(P=0.10)、42.0%(P0.05)和60.5%(P0.05)。臭氧胁迫使稻米胶稠度平均降低7.1%(P0.05),但对两品种稻米直链淀粉和糊化温度均无显著影响。稻米RVA谱测定结果显示,臭氧胁迫对稻米最高黏度值、崩解值、冷胶黏度值、消减值和回复值均无显著影响。臭氧胁迫使两品种稻米蛋白质浓度呈增加趋势,但均未达显著水平。方差分析表明,多数情况下,两品种间稻米诸品质性状存在显著差异,但品种与臭氧的互作对所有测定指标均无显著影响,说明两品种稻米品质对臭氧胁迫的响应无明显差异。本试验在开放稻田条件下运行,适度臭氧胁迫使稻米垩白明显增加,胶稠度显著下降,但对其他米质指标影响较小,两品种趋势一致。     

不同机穴播密度对“申优26”生长及产量的影响试验初报

以"申优26"为供试材料,采用机穴播播种方式,探索了不同机穴播密度对其生长及产量的影响。结果表明:不同机穴播密度对"申优26"的株高和叶龄无显著影响;随着穴距的增大,产量呈先增后减的趋势,以行距为20 cm、穴距为18 cm时,"申优26"产量最高,每667 m2产量为697.3 kg。     

臭氧胁迫对不同敏感型水稻生长和产量形成的影响

【目的】针对不断升高的近地层臭氧浓度,研究臭氧胁迫对不同敏感类型水稻生长动态和产量形成的影响,为抗臭氧品种的选育提供参考依据。【方法】2013年,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,设置对照(10 n L·L~(-1))和臭氧浓度增高(100 n L·L~(-1))处理,采用组内最小平方和的动态聚类方法,根据供试材料地上部最终生物量对臭氧胁迫的响应从小到大依次分为A类(低度敏感型)、B类(中度敏感型)和C类(高度敏感型)3个类别,分析不同敏感类型水稻株高和分蘖动态、籽粒产量以及产量构成因子对臭氧胁迫的响应及其与成熟期生物量响应的关系。【结果】与对照相比,臭氧胁迫使A、B和C类水稻地上部生物量平均分别下降19%、39%和52%,B和C类达极显著水平。除首期外,臭氧胁迫使其他测定期株高下降,降幅随时间推移逐渐增加,但不同类型水稻的降幅相近。与此不同,臭氧胁迫对分蘖发生的影响因不同水稻类型而异:全生育期平均,臭氧胁迫对A类水稻分蘖数没有影响,但使B类和C类水稻分别下降17%和23%,均达极显著水平。臭氧胁迫使水稻籽粒产量及产量构成因子均显著或极显著下降,其中单位面积穗数(A类水稻没有响应,B和C两类水稻分别下降16%和26%)、每穗颖花数(A、B和C类水稻分别下降16%、19%和27%)和单位面积颖花数(A、B和C类水稻分别下降11%、31%和46%)的降幅在不同类型水稻间差异明显,但在饱粒重、饱粒率和最终产量方面,3类水稻的降幅差异较小。臭氧胁迫导致的产量损失主要与饱粒率和总库容量大幅下降有关,其次亦与穗数和饱粒重的下降有关。臭氧胁迫下,水稻成熟期地上部生物量的响应与生育中后期分蘖数和最终穗数、每穗颖花数以及单位面积颖花数的响应均呈极显著正相关,但与各期株高、饱粒率、饱粒重和最终产量的相关性均不密切。【结论】100n L·L~(-1)臭氧浓度矮化水稻植株,使分蘖发生和颖花形成,特别是灌浆结实明显受抑,进而使最终产量大幅下降,其中生育中后期分蘖数和最终成穗数、每穗颖花数以及总颖花量的变化与水稻敏感类型关系密切,可作为抗臭氧品种选育的参考依据。     

臭氧浓度增加对不同敏感型水稻元素吸收与分配的影响

利用新型自然光气体熏蒸平台,以23个水稻品种或株系为供试材料,设置室内对照(10.4 n L·L-1)和臭氧浓度增高(100 n L·L-1)处理,采用组内最小平方和的动态聚类方法,将供试材料按地上部最终生物量对臭氧胁迫的响应从小到大依次分为A、B和C类,研究不同敏感类型水稻营养器官中元素浓度、吸收与分配对臭氧胁迫的响应。臭氧熏蒸使A、B和C三类水稻地上部生物量平均分别下降19%、39%和52%,后两者达极显著水平。与对照相比,臭氧胁迫使稻草中N、P、K、Mg、Mn、Fe、Cu和Zn浓度显著或极显著增加(5%~42%),但对Ca浓度没有影响。与此相反,臭氧熏蒸使稻草中所有测定元素的吸收总量均呈下降趋势,其中N、P、K、Ca、Mg、Cu、Fe和Zn吸收量的降幅均达极显著水平(11%~34%)。多数情形下,茎鞘各元素浓度和吸收量对臭氧胁迫的响应大于叶片。与此相对应,臭氧胁迫使水稻吸收的元素向叶片中分配的比例增加,而向茎鞘分配的比例减少,导致叶片与茎鞘元素吸收量的比值大幅增加(32%~92%)。臭氧与水稻类型的互作对营养器官各元素浓度以及元素在茎叶中的分配比例多无显著影响,但对元素吸收量的影响多达显著或极显著水平,后者表现为臭氧胁迫下敏感水稻元素吸收的受抑程度更大。研究结果表明,与干净空气相比,100 n L·L-1臭氧浓度对水稻营养器官中各元素浓度、吸收和分配多有显著影响,其中元素吸收量对臭氧胁迫的响应明显受水稻敏感程度的影响。