吉林省不同时期育成水稻品种农艺性状和叶片光合能力研究

为了探明吉林省第一时期(1958—1979年)、第二时期(1980—1999年)和第三时期(2000年以后)培育的水稻品种在遗传改良过程中其农艺性状和叶片光合能力的变化,以不同时期育成的24个水稻品种为材料进行田间随机区组试验,在抽穗后测定并分析其农艺性状、叶片特性和光合功能等指标的变化。结果表明:吉林省第二时期育成品种的产量、有效分蘖数、单位面积穗数、每穗粒数和收获指数较第一时期显著增加,而株高显著降低。第三时期育成品种的单株生物量、剑叶光合能力和单株光合能力比第一期和第二时期显著增加。吉林省水稻品种改良过程中,第二时期较第一时期品种产量的提高,主要是通过农艺性状和叶片特征的遗传改良提高经济系数来实现的;而第三时期与第二时期育成品种的农艺性状和叶片特征变化不大,产量的提高主要是通过提高叶片和植株光合能力,增加生物量来实现的。     

吉林省不同年代水稻品种叶片硝酸还原酶的活性变化研究

【目的】了解不同年代育成水稻品种叶片硝酸还原酶活性(Nitrate reductase activity，NRA)的变化及其与净光合速率（Pn）和产量的关系，为吉林省水稻高产育种和栽培提供理论依据。【方法】以吉林省1958至2005年育成并在生产上推广的18个水稻品种为材料，研究水稻植株剑叶NRA变化及其与净光合速率和产量的关系。【结果】水稻叶片NRA在孕穗期较低，抽穗期最大,此后呈下降变化；NRA随品种的育成年代推进而降低。不同生育期水稻剑叶Pn在抽穗期达到最大，此后不断下降；随着育成年代的推进，Pn逐渐上升。NRA与净光合速率呈负相关，但不显著，与水稻产量呈显著负相关。【结论】水稻品种遗传改良提高了叶片的光合作用和产量，但NRA却随品种的育成年代推进而降低，这可能也是水稻氮肥利用效率降低的原因。     

吉林省水稻品种选育过程及品种的农艺性状和生理特性的变化

20世纪以来,吉林省水稻品种经历了五次更新,使2011年吉林省水稻单产达到535.0 kg/667 m2。本文通过对吉林省水稻育种历史的回顾和总结,结合前人研究结果及本课题组近年来对吉林省历史育成品种的农艺性状和生理特性进行的系统研究,提出吉林省下一步超级稻育种的目标株型及农艺性状特点。同时建议为提高品种选育的科学性,可将水稻生理机能纳入育种选择的范畴,水稻上3叶光合能力特别是倒3叶光合能力可作为生理机能的重要参考。     

不同施肥模式对东北粳稻产量及氮肥利用率的影响

为研究节肥增效施肥模式,提高氮肥利用率、减少倒伏、品质下降和环境污染等问题,以水稻品种“吉农大138”为材料进行2年大田栽培试验,研究了4种施肥模式农民传统(T1)、增密减氮(T2)、改良农民传统(T3)、有机肥替代化肥(T4)对水稻产量和氮肥利用率的影响。结果表明：增密减氮和改良农民传统比农民传统的2年产量分别平均提高11.42%和3.31%;穗数分别提高19.75%和14.75%,千粒重分别提高8.72%和4.99%,每平方米穗数对产量贡献最大;增密减氮比农民传统的氮肥偏生产力增加29.01%;且水稻后期的叶面积指数、光合势和SPAD值均比农民传统模式更优化。增密减氮施肥能够增加水稻的单位面积穗数、千粒重、干物质量、光合势和增加水稻产量,有利于提高氮肥利用效率并可减少氮肥施用量,是一种较好的水稻轻简化栽培施肥模式。     

不同生育期人参根系伤流液质量与叶片光合的关系

为了解人参根系活力与叶片光合的关系,在人参茎基部剪断、收集伤流液,以伤流液的质量作为根系活力的指标,研究了不同生育期人参根系伤流液质量（m_伤流液）与叶片净光合速率(Pn)和离体植株地上部分吸水量（AWM）的变化及其关系.结果表明：根系 m_伤流液 在开花期较低,绿果期和红果初期较高,红果中期最低,叶片Pn表现为开花期较低,绿果期最高,红果初期较高,红果中期最低;根系 m_伤流液 与叶片Pn和植株AWM均呈极显著正相关;叶片Pn和植株AWM与根系 m_伤流液 的比值在红果中期最高,表明红果中期根系供水能力下降较快,而叶片Pn和植株需水量下降较慢.说明不同生育期人参根系活力与叶片光合有密切关系.     

壮秧剂与聚谷氨酸配比施用对水稻秧苗素质的影响

试验以水稻品种吉农大858为材料,选择不同用量聚谷氨酸原粉与水稻壮秧剂配比组合共5个处理,测定水稻播种后25 d秧苗农艺性状和生理指标。结果表明,底土2500 g与“稻小孩”壮秧剂12 g混合,秧苗根条数、根长均高于其他配比,株高小于其他配比,根系活力较其他处理差异达到显著水平。壮秧剂适量施用有利于培育壮秧,聚谷氨酸有促进秧苗徒长的作用,不宜加入育秧底土。     

不同供氮水平下盐胁迫对水稻光合特性和某些生理特性的影响

【目的】为了解不同供氮水平培养的水稻植株对盐胁迫的响应.【方法】以2个北方常规粳稻品种为材料,在5个供氮水平下培养至孕穗期,以3个盐浓度进行胁迫处理,研究了处理后的水稻植株生物量、光合特性及一些生理特性的变化.【结果和结论】不同供氮水平培养的水稻植株在盐胁迫后生物量均呈下降趋势;盐胁迫下,2个水稻品种的净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)和表观叶肉导度(AMC)显著下降.低氮水平培养的水稻植株在盐胁迫后净光合速率下降的原因是由非气孔限制因素引起的,而高氮水平下其在盐胁迫后净光合速率下降的原因还增加了气孔限制因素.在盐胁迫下,1/2N水平下水稻的叶片抗氧化酶SOD、POD、CAT活性及植株体内脯氨酸、可溶性糖含量显著高于其他N水平,膜透性和丙二醛含量均低于其他N水平.1/2N水平的营养液培养水稻可提高水稻的渗透调节能力,从而增强其在孕穗期的抗盐能力;九稻13号的耐盐性高于吉粳88号.     

旱作条件下水稻生长指标、产量对播期的响应特征

【目的】研究播期与品种类型对生育期农艺性状的影响,为水稻旱作条件下不同类型品种选择适宜播期提供科学依据。【方法】以早熟粳稻、中熟粳稻、晚熟粳稻3种类型的水稻为供试材料,设置5个播期(分别为4月25日、30日、5月5日、10日、15日),研究各品种类型水稻旱作产量、生育表现及农艺性状的特点。【结果】水稻产量表现为早熟粳稻>晚熟粳稻>中熟粳稻。早熟品种在播期Ⅴ下灌浆期、晚熟品种在播期Ⅱ下拔节期SPAD相较于其他播期处理有明显提高,且早熟品种晚播,晚熟品种适当早播有利于上三叶叶面积的增加。随着播期推迟,干物质积累量呈先下降后上升的趋势,早熟品种的株高也同样表现出相同趋势。合理的播种期有利于籽粒增长,分期播种对水稻旱作千粒质量和结实率影响较小,但对穗数和穗粒数影响较大,变异系数达到20.9%和23.7%。【结论】在吉林省中部地区水稻旱作栽培,早熟粳稻品种在5月10—15日播种,中熟及晚熟粳稻品种在4月30日—5月5日间播种,有利于提高产量。     

植物特有的TDY类丝裂原活化蛋白激酶研究综述

丝裂原活化蛋白激酶(mitogen-activated protein kinase,MAPK),是一组可以被多种细胞外信号激活的蛋白丝/苏氨酸激酶,含有TDY基序的一类MAPK,在植物中存在,为植物所特有。它们有60～80个氨基酸的N端KD区,有些具有C端CD区作为MAPKK、磷酸酶和底物蛋白的停泊位点。TDY类MAPK功能主要与各种环境胁迫相关,如机械性伤害、紫外线胁迫、H2O2胁迫及重金属胁迫等。TDY类相对于其他MAPK在进化上是相对独立的,并且具有多个起源。     

不同年代水稻品种叶片氮含量变化及其与净光合速率的关系

【目的】探索在遗传改良过程中水稻植株叶片全氮含量的变化及其与净光合速率的关系,明确其在不同年代的变化趋势。【方法】以吉林省1958-2005年育成的33个水稻品种为材料,用凯氏定氮法测定植株叶片全氮含量,用LI-6400型光合测定系统测定功能叶片净光合速率,研究在遗传改良过程中吉林省不同年份育成水稻品种叶片全氮含量与其光合特性的协同进化规律。【结果】随着水稻品种育成年代的推进,叶片全氮含量、叶绿素含量、比叶重、净光合速率均呈增加趋势,而氮素光合利用效率则呈降低趋势;在抽穗期和抽穗后10d,叶片全氮含量与育成年代分别呈极显著或显著正相关;在抽穗期30d,叶绿素含量与育成年代呈极显著正相关;在抽穗期和抽穗后10d,比叶重与育成年代分别呈极显著或显著正相关;在抽穗后10d,净光合速率与育成年代呈显著正相关;而在抽穗期和抽穗后10d,氮素光合利用效率与育成年代呈极显著负相关;抽穗期水稻叶片全氮含量与产量呈极显著正相关。【结论】水稻品种遗传改良过程中,植株叶片氮含量和净光合速率都得到了显著提高,但叶片氮含量的增加幅度明显大于净光合速率的增长,因此在品种改良过程中应注重叶片净光合速率的提高。