氮素和6-BA对水稻分蘖芽发育的影响及其生理机制

以扬稻6号、南粳44为材料,研究了氮素和6-BA对水稻分蘖芽萌发的影响及分蘖芽萌发过程中碳氮代谢和细胞分裂素含量的变化。结果表明,氮素和6-BA都能促进分蘖芽的萌发,但二者维持分蘖芽进一步生长的能力存在明显差异,氮素能够促进分蘖芽持续生长,而6-BA是无法维持分蘖芽的持续生长。氮素和6-BA均提高了分蘖节中细胞分裂素(Z+ZR和iP+iPR)含量及叶、根中硝酸还原酶(NR)活性,但6-BA处理无法提高水稻植株体内可溶性蛋白含量及氮素和非结构性碳水化合物的积累,使水稻植株体内营养物质积累不足。这说明,氮素和细胞分裂素通过内源激素平衡和碳氮代谢两条生理途径调控分蘖发生。     

增强叶片氮素输出对水稻分蘖和碳代谢的影响

增施氮肥是保证水稻高产的重要栽培措施,但高氮肥投入所增加的植株氮素积累大部分滞留在营养器官中,对产量的促进作用有限。叶片是氮素储存的主要器官及籽粒氮素的主要供给源。为了明确植株中氮素分配对水稻生长的影响,本研究将拟南芥铵转运蛋白基因AtAMT1.2在水稻韧皮部特异表达,促进叶片氮素输出,检测转基因水稻植株在不同氮肥浓度下的生长情况。试验结果显示,高氮下pOsSUT1::AtAMT1.2转基因水稻分蘖数、氮素利用效率显著增加,叶片中糖输出量增加,分蘖芽中独角金内酯途径相关基因OsTB1、OsD14表达水平下调。研究说明增加叶片氮素输出能够增大叶片中糖向分蘖芽的转运量,促进分蘖生长,从而提高了有效分蘖数并带来了更高的氮素利用效率。     

植物生长调节剂对水稻分蘖芽生长和内源激素变化的调控效应

以扬稻6号和南粳44为材料,研究了外源ABA、GA₃和NAA对水稻分蘖芽生长的影响及其与内源激素的关系。结果表明,外源GA₃和NAA可以完全抑制分蘖芽的生长,而外源ABA只是减缓了分蘖芽的生长速率而没有完全抑制其生长。外源GA₃和NAA均提高了分蘖节和分蘖芽中ABA含量,抑制了分蘖节和分蘖芽中Z+ZR含量的提高,而且外源GA₃还提高了分蘖节中IAA含量,另外,IAA和Z+ZR含量的变化早于ABA含量的变化。分析试验结果表明IAA、ABA和Z+ZR三种内源激素与水稻分蘖芽生长密切相关,IAA和Z+ZR是生长的主要调控因素,而ABA不是,外界因素对分蘖芽生长的调控主要通过调控这3种激素实现。     

内源CTK和IAA平衡对水稻分蘖芽休眠与萌发的影响

研究水稻抽穗期分蘖休眠与萌发转换过程中CTK和IAA含量及CTK/IAA值的变化,探讨内源激素平衡对水稻分蘖的调控作用。采用外施6-BA打破分蘖芽休眠和去穗后外施IAA抑制分蘖芽萌发两种处理,创建分蘖芽休眠与萌发转换的材料,测定伸长节和伸长节分蘖芽中CTK和IAA的含量。6-BA处理打破了分蘖芽的休眠,显著提高了倒二节和倒二芽中CTK含量,降低了倒二节中IAA含量,对倒二芽中IAA含量影响不大,显著提高了节、芽中CTK/IAA值。去穗后外施IAA逆转了去穗对节、芽CTK含量提高效果,CTK含量维持在较低值,显著提高了倒二节中IAA含量,对倒二芽中IAA含量无显著影响,显著降低了节、芽中CTK/IAA值。CTK和IAA共同调控分蘖发生,较高的CTK/IAA值利于分蘖芽萌发,较低的CTK/IAA值使其休眠,节中CTK/IAA值在2.6~2.8,芽中CTK/IAA值在4.8~5.0,可作为分蘖芽休眠与萌发转换的临界指标。     

起身肥对水稻分蘖和氮素吸收利用的影响

以宁粳2号为材料, 通过塑盘穴播育秧,带土、带肥移栽,研究了起身肥对水稻分蘖的发生、氮素积累量、氮肥利用率和产量的影响。结果表明,移栽后17 d,基蘖肥水平相同条件下,起身肥处理 (N-100%) 群体茎蘖数比非起身肥处理 (CK) 高3´105 hm-2。有效分蘖临界叶龄期N-100%处理中,>3叶龄分蘖比率显著高于CK。与CK相比,N-100%处理多施5.55 kg N hm-2,而分蘖成穗率、有效穗数、氮素积累量、氮肥利用率和产量均显著提高。N-75%处理 (施起身肥,基蘖肥施量为常规的75%) 中,总施肥量比CK低32.4 kg N hm-2,而氮素积累量和氮肥利用率均高于CK。N-50%处理 (施起身肥,基蘖肥施量为常规的50%) 基蘖肥水平过低,影响分蘖的发生与生长,与CK相比,氮肥利用率和产量都显著降低。因此,适量的起身肥可以促进分蘖的早生快发,提高水稻的分蘖成穗率,减少基蘖氮肥的施用量,促进水稻对氮肥的吸收和利用,提高氮素积累量和氮肥利用率。     

不同栽培条件下水稻分蘖角度动态变化分析

以3个不同穗型品种为试材,研究不同栽培条件对水稻分蘖角度的影响。结果表明:不同插秧深度条件下的分蘖角度在分蘖初期到乳熟期时变化显著,0.5cm>1.0cm>1.5cm;不同肥力水平下,分蘖角度:1.5g>1.0g>0.5g;不同水层条件下,分蘖角度变化不明显。通过试验来探讨分蘖角度的定义和测定时期,分析分蘖角度与行距的关系。建议用公式:tgα=R/2H来描述分蘖角度,并以此公式来确定合理的栽培密度。     

水稻休眠分蘖芽萌发过程中内源激素水平的变化

以2个籼稻品种Ⅱ优航1号、扬稻6号为材料,研究了齐穗后去除顶穗和保留顶穗对倒2节间叶腋内休眠分蘖芽(倒2芽)的生长动态及倒2芽、倒2芽着生节(倒2节)中内源激素(IAA、Z+ZR、ABA)含量的影响.结果表明,去除顶穗后,倒2芽休眠解除,开始萌发生长.在去除顶穗后1 d内,倒2节中吲哚-3-乙酸(IAA)水平、倒2芽中脱落酸(ABA)水平迅速下降,其后2种激素含量基本保持稳定,而留穗处理这2种激素含量变化不大.去除顶穗后,倒2节和倒2芽中玉米素+玉米素核苷(z+ZR)含量均持续升高,与留穗处理间的差异不断扩大,其变化动态与倒2芽生长动态相一致.而2个处理间倒2节中ABA水平、倒2芽中IAA水平相差不大.分蘖芽的萌发生长是多种激素共同作用的结果,芽中较低的ABAJ(Z+ZR)值、节中较低的IAM(Z+ZR)值有利于分蘖芽的生长,其值较高抑制分蘖芽生长.     

水稻分蘖基因的研究概况

分蘖是水稻的重要农艺性状,也是水稻株型的重要构成因素之一。概述了水稻分蘖力的研究状况和最新进展,并根据分蘖基因质量性状研究的结果和分蘖力的强弱将分蘖突变体分为三种类型:无分蘖、少分蘖和多分蘖突变体。     

水稻分蘖芽的环境敏感期研究

本文以早籼稻、晚粳稻、籼型杂交稻等5个具有不同分蘖力的水稻品种为材料，研究了水稻分蘖芽分化发育过程中对外界环境的敏感期。结果表明：水稻分蘖芽从分蘖原基形成起，经过一幼一基、二幼一基、三幼一基、四幼一基期后、其第一叶就超过前出叶。然后伸出母茎叶鞘，长成正常分蘖。在这个过程中，三幼一基向四幼一基发展的转     

水稻分蘖角度遗传机理的研究进展

分蘖角度是一个重要的农艺性状,其大小对理想株型等育种方式具有重要的作用。在基础研究中,分蘖角度是研究植物分蘖机制的理想指标,是水稻功能基因组研究的主要热点方向之一。随着分子标记技术的发展已经定位了la．spk（t）、Ta等多个与分蘖角度相关的质量性状基因和多个数量性状位点。2007年,水稻分蘖角度控制基因Mzy,和TCA1的克隆及其功能研究,进一步使我们从分子水平了解水稻分蘖角度的形成机制创造了可能。为进一步促进水稻分蘖角度发育控制基因的研究,本文总结了前人的研究成果,并对存在的问题和可能的研究方向进行了探讨。     

水稻高光谱红边位置与叶层氮浓度的关系

实时无损监测叶片氮素状况对水稻精确氮素管理具有重要意义。本研究基于多年不同施氮水平和不同水稻品种的田间试验观测资料,系统分析了水稻高光谱红边区域和位置特征与冠层叶片氮浓度的定量关系。结果表明,水稻冠层的红边区域光谱受施氮水平和品种影响较大,一阶导数光谱在红边区域出现“三峰”现象。经典的红边位置(660~750 nm之间光谱反射率的一阶导数最大值)由于“三峰”特征现象而对水稻氮素浓度变化不够敏感,难以适用于水稻氮素状况的准确监测。基于倒高斯模型、线性内插法和线性外推法构造的红边位置随水稻氮浓度呈现连续变化模式,适用于水稻叶层氮浓度的定量监测;另外,基于695 nm、700 nm和705 nm等3个波段的拉格朗日算法也可估测水稻叶层氮浓度。比较不同红边位置发现,改进型线性外推法较其他几种算法更能有效地监测水稻冠层叶片氮浓度。     

利用叶片高光谱指数预测水稻群体叶层全氮含量

通过测定叶片高光谱来快速估测整个水稻叶层全氮含量对于水稻氮素诊断有重要意义。本文通过连续3年不同施氮水平和不同品种类型的4个大田试验,分生育期同步测定了不同叶位叶片的高光谱反射率及叶层全氮含量,并系统分析了叶片水平多种高光谱指数与水稻叶层全氮含量的定量关系。结果表明,不同叶位叶片的光谱反射率与叶层全氮含量的相关程度不同,顶二叶(L2)表现最好、顶三叶(L3)次之,而L2和L3的平均光谱(L23)有助于进一步提高光谱指数的敏感性,是估测叶层氮含量的适宜叶位组合。绿光560nm和红边705nm波段附近光谱反射率与叶层全氮含量呈极显著负相关关系,两者分别与近红外波段组合而成的光谱比值指数可较好地监测水稻叶层全氮含量,其中绿光、红边窄波段比值指数SR(R780,R580)和SR(R780,R704)表现较好,与叶层全氮含量的决定系数分别为0.887和0.884;独立试验数据检验的RMSE分别为0.216和0.235。将上述2个窄波段比值指数中的近红外、绿光波段和红边波段宽度分别扩展至100、20和10nm,从而构建的宽波段比值指数SR[AR(750-850),AR(568-588)]和SR[AR(750-850),AR(699-709)]与叶层全氮含量相关性仍具有较高水平,线性回归模型的拟合精度(R2)为0.886和0.883,检验RMSE值分别为0.218和0.237。从而在叶片水平,确立了适于叶层全氮含量估测的基于绿光、红边与近红外波段的比值组合和波段适宜宽度。     

不同水、氮条件下水稻不同叶位水、氮含量及光合速率的变化特征

本文研究了不同土壤水氮条件下,水稻不同叶位含水率、含氮率、叶色和光合速率的动态变化特征。结果表明,拔节至抽穗前后,不同叶位含水率为顶1叶<顶2叶<顶3叶<顶4叶;随胁迫时间的推移,灌浆期后不同叶位水分变化趋势随水分处理而异,W3和W5同拔节至抽穗期,而W1和W2表现相反（W1至W5为由低到高土壤水分处理）。不同叶位叶     

氮素基、蘖肥用量对水稻氮素吸收与利用的影响

以粳稻品种武香粳9号和籼稻品种H97-322为材料,在基础地力和穗肥施氮相同的条件下,研究了氮素基、蘖肥不同施用水平对水稻氮素吸收利用的影响。结果表明：(1)各处理水稻相对吸氮速率随生育进程而降低,其降低速度随氮素基、蘖肥占总施氮量比重增大而加快。增施氮素基、蘖肥,增加了拔节前吸氮量,但抑制了拔节后吸氮,尤其     

节水灌溉条件下氮密互作对双季晚稻光合特性的影响

为构建水稻高产高效节水栽培技术模式,采用裂区试验设计方法研究了氮密互作对双季晚稻丰源优299光合特性及产量的影响。结果表明:不同氮密处理水稻叶片净光合速率、气孔导度、胞间CO_2浓度和蒸腾速率差异性显著;分蘖盛期光合速率最高;施氮量180 kg/hm~2时分蘖盛期和乳熟期净光合速率最高,分别比其他施氮处理高6.43%~10.01%和3.92%~70.51%;分蘖盛期净光合速率随密度的增加呈现线性降低的趋势,栽植密度30万穴/hm~2较其他处理低5.04%~6.73%,孕穗期和乳熟期净光合速率规律性不明显,抽穗期表现为密度越高净光合速率越强的趋势,低密处理显著低于高密处理,低4.45%~7.97%;动态变化趋势表现为:净光合速率先降低后升高再降低、气孔导度先升高后降低、胞间CO_2浓度先升高后降低再升高、蒸腾速率则呈线性下降;水稻经济产量与水稻生育前期和后期光合作用呈正相关,生育后期表现为极显著相关,与水稻生育中期光合作用呈负相关。因此,通过合理氮密调控,提高水稻生育前期与后期的光合作用,维持生育中期光合作用大小,是提高水稻经济产量的重要途径。     

麦秸还田与实地氮肥管理对水稻氮磷钾吸收利用的影响

粳稻品种扬粳9538种植于大田, 进行了麦秸还田与不还田、实地氮肥管理(SSNM)和农民习惯施肥法(FFP)等处理。结果表明, 在相同氮肥管理条件下, 与秸秆未还田相比, 秸秆还田后植株中N含量及N、P、K积累量在生育前期较低, P、K含量在整个生育期均较高; 秸秆还田提高了氮肥利用效率, 增加了N、P、K的收获指数。在秸秆还田量相同条件下, 与FFP相比, SSNM降低了N、P的吸收量, 提高了抽穗至成熟N、P、K的转运率, 增加了N和P收获指数。表明秸秆还田和SSNM可以提高水稻N、P、K的吸收利用效率。