大穗型水稻BL006和R-农白籽粒灌浆过程中源-流-库特性分析

以大穗型水稻品种BL006和R-农白为试验材料,中穗型品种黄华占为对照,在大田栽培条件下,比较不同穗型水稻品种的灌浆动态、群体干物质积累、茎鞘非结构性碳水化合物（NSC）含量、输导组织特征及产量性状,探讨大穗型水稻品种的灌浆结实特性及源-流-库特性。结果表明：（1）大穗型水稻品种BL006和R-农白灌浆起步早、前期灌浆速率快,最终粒重高,不同部位籽粒的灌浆动态基本一致,部位间互为同步灌浆。（2）与中穗型水稻品种相比,大穗型水稻品种BL006和R-农白的穗粒数和千粒重分别升高16.83%、33.75%和13.19%、10.07%,谷粒充实率无显著差异,每穴有效穗数及R-农白的受精率分别降低39.48%、31.24%和10.78%;大穗型水稻品种BL006（全生育期）和R-农白（齐穗期后）的群体干物质积累量升高36.06%和6.59%;灌浆期间茎鞘NSC含量升高99.03%和70.32%;穗颈维管束数量、面积和枝梗维管束的面积显著增加。总之,大穗型水稻品种BL006和R-农白的灌浆速率高、灌浆耗时短、粒重高,其中,BL006的受精率更高,籽粒灌浆更优。灌浆期间,两个大穗型水稻品种“源”足、“流”畅,通过适当减少有效穗数,实现了籽粒的优异灌浆充实,这为探明大穗型水稻品种的灌浆特性及调控机理奠定了基础。     

立丰灵防止杂交水稻倒伏的大面积示范效果

选取荆州市具有代表性的4个水稻生产区域(监利、江陵、松滋、公安)进行大面积示范和小面积对比试验,探讨水稻抗倒剂立丰灵在大面积水稻生产上的推广应用效果.立丰灵均在水稻拔节期前1周施用,用量为450 g/hm2,对照试验喷施等量清水.结果显示,喷施立丰灵的大面积示范区水稻基部节间缩短增粗,并未出现水稻倒伏现象,江陵县对照试验中未喷施立丰灵的对照组水稻植株出现倒伏现象.以上结果表明立丰灵在大面积推广示范中具有良好的防止水稻倒伏的效果.     

不同水稻品种在高温逼熟下的表现及其与气象因子的关系

【目的】随着全球气候变暖的加剧,灌浆期高温逼熟对水稻产量和品质的威胁日趋严重,明确水稻不同耐热性品种对灌浆期高温逼熟的反应及其与气象因子间的关系,对提高优质稻栽培和育种水平意义重大。【方法】对48个不同类型的水稻品种分4期进行大田播种,使各品种在灌浆期经历不同气象条件,探讨其主要产量、品质性状表现及其与气象因子的关系。【结果】多数品种粒重和品质指标在播期间差异显著;根据各指标变异系数和指标间相关性,确定千粒重、整精米率和垩白度等作为水稻品种灌浆期响应气象条件的主要农艺学指标;而气象因子中,日平均温度、相对湿度和日照时数为主要影响指标。采用隶属函数值对品种进行分类,感性品种千粒重、整精米率和垩白度的平均差异分别比耐性品种大1.98 g、30.02%和19.81%。进一步分析隶属函数值随日平均气温、相对湿度和日照时数的分布发现,齐穗后1–15 d日平均气温≥28℃、相对湿度≤84%、日照时数6~10 h时品种间耐性差异最大。【结论】垩白度、整精米率和千粒重可作为品种对高温逼熟响应的代表性农艺学指标;田间形成高温逼熟危害的气象条件是以温湿度为主导的综合气象条件,齐穗后1–15 d日平均气温≥28℃、平均相对湿度≤84%和日照时数≥6.5 h时,品种间耐性差异最大,是田间高温逼熟耐性筛选和鉴定的适宜气象条件。     

大穗型水稻品种在不同播期条件下的品质表现

以6个大穗型水稻品种为试验材料,于2013年在长江大学试验农场进行分期播种,研究不同播期下各水稻品种的品质差异,探讨灌浆结实期的气象因子与水稻主要品质指标的相关性。不同播期处理下各水稻品种的加工品质和外观品质差异显著,垩白粒率、垩白度变异最大,其次是整精米率,糙米率和长宽比的变化最小。随着播期的推迟,高温危害日数逐渐降低,加工品质和外观品质逐渐变优,播期过迟品质变差,温度敏感型品种湘恢210和K106表现得更加明显。整精米率对结实期高温反应的敏感性大于低温,敏感温度区段为日均温度27.7~30.0℃。高温和低温均会导致垩白增加,但前期高温后期低温垩白明显降低。     

大穗型水稻品种抽穗开花期遭遇高温后的结实表现

培育大穗型水稻品种是进一步提高水稻产量的途径之一,但是大穗型水稻的颖花受精和籽粒灌浆易受环境影响而产生波动。以大穗型水稻品种BL006和R-农白为试验材料,中穗型品种黄华占为对照,利用人工气候室模拟湖北典型高温天气的昼夜温度变化,研究大穗型水稻在抽穗开花期遭遇高温（日平均气温30℃和33℃）后的结实表现。结果表明：高温处理后,各品种的颖花受精率显著降低;30℃处理后,BL006、R-农白和黄华占的颖花受精率分别下降10.37、10.05和7.24个百分点,33℃处理后,分别降低53.17、65.38和8.17个百分点;30℃高温处理后,弱势颖花受精率的降幅较大,33℃高温处理后,强势颖花受精率的降幅较大;颖花受精率的变化与品种的光合特征有关。与常温相比,30℃高温处理后,BL006和R-农白的千粒重均降低1.69%,黄华占升高2.45%;33℃处理后,BL006和黄华占分别降低18.38%和11.65%,R-农白升高3.10%。此外,千粒重的变化也受粒位影响。因此,选育强耐高温的大穗型水稻品种,要整体提升穗部颖花的高温耐性水平和品种的光合能力。     

田间高温严重降低杂交水稻制种的异交结实

在江苏盐城制种基地设置长期多品种分期播种试验,旨在探讨不同开花结实前后田间气象条件对结实的影响;2013年盐城在8月中下旬发生连续18d高温天气,该时期与各播期制种水稻的开花前时段相重叠。与2011年相比,水稻组合新两优223的制种结实率平均降低6.89个百分点,达显著水平。不同组合受高温影响,结实率降幅不同,其中,新两优223异交高温耐性强于新两优香四和新两优223改。2013年多组合各播期水稻异交结实率与水稻始穗期前后10d日平均气温呈显著负相关;回归分析表明,水稻始穗期前后10d日平均气温达28.0℃,异交结实开始受影响,达29.0℃时异交结实大幅下降。     

杂交水稻制种母本结实对高温的敏感性

一般认为,杂交水稻制种对环境条件的要求比水稻大田生产更为严格,但确实的证据一直较少。2013年长江流域出现罕见连续高温天气,中国国家级杂交水稻制种基地江苏盐城的高温一直持续到常年的制种授粉适宜期。本研究以同一杂交水稻制种组合不同播期批次所经历的不同温度条件为处理,探讨其经历不同气温历期后的结实率差异,及其与高温等气象条件的关系。结果表明,3批次父本和母本在结实敏感生育阶段经历了不同程度的高温逆境。其中,3批次父本的结实率较常年略有降低,但批次间的结实差异不显著;而3批次母本的结实率较常年降低30%~40%（绝对值）,且其在不同批次间差异极显著。此外,母本结实率与其经历的危害温度天数呈极显著相关。本研究表明,杂交水稻制种可能确实比普通水稻生产对高温反应明显更敏感。进一步测定各关键不育系及杂交水稻制种的高温受害条件,确立即时性高温御防技术将是中国杂交水稻研究中的重要课题。     

灌浆期增温对小麦籽粒结实及品质的双向效应及与施氮量的关系

为了解长江流域小麦灌浆期的“高温逼熟”效应,采用新近发明的田间可移动式增温设施,在大田条件下于开花后对小麦进行了连续21 d的“偏高”温度处理（冠层平均增温5.6 ℃）,并调查高温胁迫下小麦籽粒结实和品质的变化及与氮素营养的关系。结果表明,高温胁迫后,在施氮0、135、180和225 kg·hm^-2条件下,小麦穗粒数较对照（自然温度）分别减少-6.0%、10.7%、11.3%、11.6%,千粒重分别下降15.7%、18.9%、23.5%、15.7%;籽粒蛋白质含量分别增加了22.4%、27.5%、28.3%、19.6%,湿面筋含量和沉降值分别提高了14.6%、17.1%、17.7%、18.1%和23.4%、17.5%、29.0%、21.8%,面团的形成时间和稳定时间分别延长了12.1%、259.5%、398.2%、322.6%和172.2%、232.5%、220.1%、72.2%。高温与施氮的互作效应只在蛋白质含量、吸水率、面团形成时间和稳定时间上达到显著或极显著水平,适量施氮会增强高温对蛋白质含量、面团形成时间和稳定时间的提高作用,减弱高温对吸水率的降低效应。可见,开花后连续高温对小麦籽粒结实和粒重产生负面影响,但对品质具有一定的改善效应。