细胞分裂素对植物生长发育的调控机理研究进展及其在水稻生产中的应用探讨

细胞分裂素(cytokinin, CTK)对植物的形态、生理及产量有重要调控作用,是调控氮素吸收、转运与代谢的主要因子之一。本文概述了氮素的吸收、转运、代谢以及CTK的代谢、转运和信号转导路径,重点阐述了CTK与氮素协作调控根-冠关系的生理机制,即反式玉米素(tZ)及其核苷(tZR)受氮素诱导在根中合成,并转运至地上部,调控地上部氮的转运及分布,影响氮代谢酶的生理特性,从而影响植株光合特性及产量;冠层中氮能够诱导异戊烯基腺嘌呤(iP)及其腺苷(iPR)的合成,并通过韧皮部转运至根系,抑制根系氮素吸收、转运,抑制根系形态建成。在此基础上,进一步论述了CTK在协调源-库关系及提高籽粒充实度方面的作用,分析了栽培措施对CTK生理代谢的影响及其与作物生长相关的机理。同时探讨了CTK上述功能应用于水稻大田生产时存在的问题,并对今后的研究方向提出了建议。     

秸秆快腐剂对水稻产量和土壤理化特性的影响

为探究快腐剂对水稻产量、秸秆腐解及土壤理化特性的影响,在秸秆还田条件下设置了5种不同用量的秸秆快腐剂处理（0、0.1、0.2、0.3和0.4 g/pot）试验。结果表明,秸秆腐解数量随快腐剂用量增加而增加,秸秆腐解率以0.4 g/pot的处理最大,较不施快腐剂的处理提高13.0%~18.0%。与不施快腐剂处理相比,添加快腐剂处理的水稻具有较高的每穗粒数和结实率,最终产量显著提高1.3%~11.1%,其中以0.2 g/pot的处理表现最好;施用快腐剂可促进水稻干物质积累,成熟期水稻植株氮素积累量较不施快腐剂的处理显著增加,以0.2 g/pot处理增幅最大;施用快腐剂有助于水稻对土壤有机质、全氮含量和速效养分的吸收利用,提高土壤供肥水平。研究结果对高效利用秸秆资源有借鉴意义。     

耐盐性不同水稻品种对盐胁迫的响应差异及其机制

旨在阐明耐盐性不同水稻的产量对盐胁迫的响应及其生理特性。本研究以5个耐盐水稻品种和两个盐敏感水稻品种为材料,设置了5个不同盐浓度处理(0、1、2、2.5和3 g kg^-1)。结果表明,相较于盐敏感水稻,耐盐水稻能够耐受更高浓度的盐胁迫(2.5 g kg^-1),且产量受盐胁迫减产幅度较小。耐盐水稻品种具有较高的产量,得益于其较高的总颖花量和结实率。与盐敏感品种相比,耐盐水稻品种叶片,在分蘖中期、穗分化期、抽穗期,具有较高的超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性,较高的果糖、海藻糖、山梨醇、脯氨酸等有机渗透调节物质含量,较高的K~+/Na~+值;分蘖至拔节以及抽穗至成熟期具有较高的作物生长速率;抽穗期具有较高的光合速率。上述结果表明,不同耐盐性水稻产量差异,主要来源于分蘖期、穗分化期与抽穗期的耐盐生理差异,这些生育时期是决定水稻穗数、穗粒数、结实率的关键时期。耐盐水稻在这些关键生育时期的良好生理表现是这些水稻品种获得高产的基础。该研究结果对水稻耐盐生理机制研究与水稻耐盐育种有借鉴意义。     

干湿交替灌溉与硝化抑制剂对水稻产量及土壤性状的影响

探明干湿交替灌溉与硝化抑制剂对水稻产量以及土壤性状的影响,以期为水稻高效栽培提供理论依据和技术参考。采取干湿交替灌溉方式,以“金香玉1号”和“扬稻6号”为试验材料,设置4个处理,分别为尿素（CK）、尿素+双氰胺（DCD）、尿素+3,4-二甲基吡唑磷酸盐（DMPP）、尿素+DCD+DMPP。DCD和DMPP为硝化抑制剂。结果表明,在相同灌溉方式下,与CK处理相比,硝化抑制剂的添加有利于获得较高的产量,提高了穗粒数和结实率。与CK处理相比,添加DCD、DMPP以及DCD与DMPP配施,均提高了水稻生育时期的土壤脲酶和蔗糖酶活性,降低了水稻生育时期土壤硝酸还原酶活性。另外,各硝化抑制剂处理均显著提高了水稻生育时期土壤铵态氮含量,降低了硝态氮含量,在此基础上增加了土壤有效态氮含量。其中DMPP抑制效果优于DCD,且2种抑制剂同时配施作用效果优于其单独施用。在干湿交替灌溉方式下,硝化抑制剂处理在水稻关键生育期有利于产生较高土壤养分,能进一步增加水稻产量。     

耐盐性不同水稻品种根系对盐胁迫的响应差异及其机理研究

为阐明耐盐性不同的水稻品种根系和产量对盐胁迫的响应及其生理特性，以4个耐盐水稻品种和2个盐敏感水稻品种为材料，设置4个不同的盐浓度处理(0.0、1.0、2.0和2.5g/kg)。结果表明，与盐敏感水稻品种相比，耐盐水稻品种能够耐受更高浓度的盐胁迫(2.5g/kg)，且减产幅度较小。耐盐水稻品种具有较高的产量，得益于其较高的总颖花量和结实率，且总颖花量对产量的影响最大。与盐敏感水稻品种相比，在分蘖中期、穗分化期和抽穗后15d，耐盐水稻品种在盐胁迫下具有更大的根系总吸收表面积和活跃吸收表面积，更高的根系氧化力，更有优势的根长、根直径和根表面积，较低的过氧化氢含量，较高的脱落酸含量以及更强的固定Na⁺的能力。上述结果表明，分蘖中期、穗分化期和抽穗后15d根系生理性状和形态性状差异会影响水稻产量构成因素中的总颖花量和结实率，进而影响产量，且根干重与根长对总颖花量和结实率的影响最大。这也证实了较发达的根系是水稻具有较强耐盐性的生理基础。耐盐水稻良好的根系生理和形态性状是获得高产的基础。该研究结果对水稻耐盐生理机制研究与水稻耐盐育种有借鉴意义。