不同水稻基因型地上部钾素累积和转运规律的研究

 经水培苗期筛选后选用对低钾胁迫抗性不同的9种水稻基因型进行田间试验，结果表明, 低钾胁迫减少水稻体内钾的累积量，增加体内钾的运转速率。不同钾处理间水稻地上部钾素累积量和同一处理内不同水稻基因型间吸钾能力在生育前期差异均较大，后期则相对较小。水稻体内钾累积与运转能力的基因型差异非常显著。与钾低效基因型相比，钾高效基因型低钾胁迫下苗期地上部钾素累积量较大，孕穗期上位叶和下位叶中钾含量均相对较高，上位叶、下位叶间钾含量的差异也较大。     

不同供氮形态下水稻苗期磷吸收累积与根系形态的关系

【目的】植物根系形态对于适应低磷胁迫具有一定的可塑性,对提高磷的吸收利用具有重要意义。因此,本研究以长江中下游地区主推的102个水稻品种为供试材料,研究根系形态与水稻幼苗磷吸收利用的相关性。【方法】采用国际水稻所营养液培养方法,研究在NH_4^+-N和NO_3^--N供应条件下苗期植株生物量、磷含量和磷素累积量及其与根系形态指标的相关性。【结果】研究结果表明,在相同供氮水平(40 mg/L)下,供应NH_4^+-N时,水稻苗期平均生物量为67.87 mg/株,比供应NO_3^--N时高4.27 mg/株;水稻苗期平均磷含量为0.49%,比供应NO_3^--N时高0.10%;水稻苗期平均磷累积量为0.37 mg/株,比供应NO_3^--N时高0.10 mg/株。在NH_4^+-N条件下,水稻根系形态指标变异系数呈现根尖数>总根长>分支数>总根面积>交叉数>总根体积>平均根系直径的规律;在NO_3^--N条件下,水稻根系形态指标变异系数呈现根尖数>分枝数>总根长>总根面积>交叉数>总根体积>平均根系直径的趋势。在NH_4^+-N条件下,总根长、总根面积、分枝数、交叉数四个形态指标与植株生物量、磷含量、磷累积相关最为显著(P<0.01),而在NO_3^--N培养下,总根长、总根面积、根尖数、交叉数与植株生物量及磷素吸收累积指标相关性最为显著(P<0.01)。【结论】供应氨态氮,水稻营养指标与根系形态指标的相关性更高。水稻苗期根系总根长、总根面积、交叉数可作为水稻磷高效评价的重要指标。     

两种籽粒镉含量不同水稻的镉吸收转运及其生理效应差异初探

以籽粒镉(Cd)含量不同的两个水稻品种为材料,采用水培和盆栽试验,研究了水稻不同生育期Cd吸收转运,生理效应对籽粒Cd浓度的影响.盆栽试验结果表明,在Cd含量为1.57 mg/kg的上壤中,中香1号(A16,低Cd 品种)和IR65610-38-2-4-2-6-3(A54,高Cd品种)糙米中Cd含量分别为0.88和0....     

不同水稻基因型地上部钾素累积和转运规律的研究（英文）

经水培苗期筛选后选用对低钾胁迫抗性不同的 9种水稻基因型进行田间试验 ,结果表明 ,低钾胁迫减少水稻体内钾的累积量 ,增加体内钾的运转速率。不同钾处理间水稻地上部钾素累积量和同一处理内不同水稻基因型间吸钾能力在生育前期差异均较大 ,后期则相对较小。水稻体内钾累积与运转能力的基因型差异非常显著。与钾低效基因型相比 ,钾高效基因型低钾胁迫下苗期地上部钾素累积量较大 ,孕穗期上位叶和下位叶中钾含量均相对较高 ,上位叶、下位叶间钾含量的差异也较大。     

镉胁迫对不同品种甘蔗生长及各器官镉积累的影响

为了研究土壤镉胁迫对甘蔗生长及镉积累、转移的影响,以4个不同品种甘蔗为材料,通过土壤盆栽的方法,分析镉胁迫下不同甘蔗株高、茎径、生物量、镉含量、积累量、转移系数及分配系数的变化。结果显示:镉胁迫下甘蔗的株高,茎径显著下降,耐镉性品种YT666根系和茎的生物量分别是镉敏感品种ROC22的3.23和2.92倍;在正常土壤生长的甘蔗植株各器官的镉含量与积累量均没有显著差异,但在镉胁迫下,各器官镉含量和积累量显著增加,其中各器官镉含量表现为根老叶茎新叶,而镉积累量为根茎老叶新叶;耐镉性品种YT666总镉积累量最高,镉在根系中的分配系数最高,而敏感品种ROC22总镉积累量较低,但在根系中的分配系数低。由此可见,镉胁迫下耐镉的甘蔗品种保持较高的生长量可能是通过降低镉向地上部分转移来降低镉对甘蔗生长的影响。     

不同基因型水稻籽粒对镉积累的差异

以6个水稻品种为试材,设置5个土壤镉浓度处理的盆栽试验,对水稻糙米中重金属镉的积累进行了研究。在不同浓度的Cd处理下,水稻糙米中Cd含量在品种间存在显著差异,而且不同水稻品种的籽粒对土壤中重金属镉的敏感性不同。结果表明,重金属镉低积累水稻品种的筛选应在土壤镉含量相近的土壤上进行。     

水稻器官形态和干物质积累对穗分化不同时期高温的响应

为明确水稻穗分化期高温对生长发育所造成的影响,以耐热籼稻黄华占和热敏感籼稻丰两优6号为材料,利用人工气候箱在穗分化期进行40℃(10:00-15:00)高温处理,以人工气候箱32℃适温处理为参考,室外环境温度为对照(CK),研究枝梗-颖花分化期(Ⅰ期)和花粉母细胞形成-减数分裂期(Ⅱ期)高温胁迫对水稻器官形态及干物质积累的影响。结果表明:1)Ⅰ期高温抑制幼穗分化,使穗分化期延长2.5~8.8 d;Ⅱ期高温阻碍水稻抽穗,导致穗分化期延长6.8~7.1 d,显著缩短上部茎节,降低抽穗度,其中热敏感品种降幅大于耐热品种;2)穗分化期高温处理显著降低每穗颖花数和颖花大小,颖花数下降原因在不同处理时期间存在差异,Ⅰ期高温减少颖花分化数;而Ⅱ期高温显著加速颖花退化,两个品种退化幅度均达50%以上,并显著降低了花药大小和颖花受精率,热敏感品种丰两优6号受高温影响要大于耐热品种;3)高温对叶片生长有促进作用,Ⅱ期高温处理表现尤为明显,两个时期高温处理对上3叶净光合速率和水稻单茎干物质积累没有显著影响。Ⅰ期高温不同部位间干物质积累无显著差异,而Ⅱ期高温显著降低茎鞘和穗部干物质积累,但高温导致高节位分枝发生,积累了一部分干物质,整体上单茎干物质积累量并没有显著下降。     

低分子量有机酸对大豆根系形态和磷素吸收积累的影响

采用砂培试验研究了几种低分子量有机酸(柠檬酸、草酸、苹果酸和三种酸的混合)对根系形态和磷素吸收积累的影响.结果表明:不同有机酸处理均显著降低了大豆根系生物量和根冠比,同时使根长、根表面积和根体积均显著降低,而且随着有机酸浓度的增加抑制作用加强,几种有机酸混合后,抑制作用也相对增强,表明不同有机酸处理均抑制了大豆根系的生长,同时使大豆根系的竞争能力降低.几种有机酸处理均降低了大豆对磷素的吸收积累,从而降低了大豆对磷素的吸收效率,但磷利用效率增加.     

不同种植密度下东北春玉米根系特征及其干物质积累的差异比较

以郑单958和先玉335为供试品种,对45 000、67 500和90000株/hm2种植密度下春玉米关键生育期0～60 cm土体根系的主要形态指标及其干物质积累进行分析.结果表明,随密度提高,0～ 60 cm土体中玉米单株根系生物量积累下降,但群体根系总生物量呈上升趋势.3个密度下,从拔节期至乳熟阶段郑单958玉米根系的根长、根表面积、根体积与根长密度均随生育进程呈单峰曲线变化,在抽雄吐丝期达最大值;先玉335根系的相应形态指标从拔节期至乳熟阶段呈下降趋势,在拔节期最大.抽雄吐丝期和乳熟期,两个品种的单株根长、根表面积和根体积随密度增加而下降,但群体的总根长、根表面积、根体积和根长密度随密度的增加而增大.     

水稻镉吸收及其在各器官间转运积累的研究进展

随着土壤和大气沉降物中重金属污染的问题日益严峻,农作物重金属超标时有发生.土壤中的重金属难以降解,容易被植物根部吸收,在作物中积累;大气中的重金属沉降到叶片上,通过叶片吸收进入作物中,最终通过食物链被人类食用,危害人体健康.水稻是我国最重要的粮食作物,大米中存在镉超标问题.镉(Cd)是水稻的非必需元素,主要借助其他金属...     

耕层构建方式对土壤理化性状、玉米养分累积及根系形态的影响

以郑单958为试验材料,大田条件下设置T1（浅灭茬后直接播种）、T2（苗带深松后镇压）、T3（行间深松且苗带镇压）、T4（苗带行间全部深松）4种耕作方式,探明不同耕作方式对土壤理化性状、玉米根系空间分布、养分累积及产量的影响。结果表明,T2和T3处理的土壤三相比及土壤含水量均优于T1处理。与T1处理相比,T2和T3处理的根系总干重、总根长和总根表面积增幅分别为10.6%~55.7%、32.6%~43.6%、23.1%~38.9%,各土层间的根系分布更加合理化,提高了根系对土壤养分的吸收利用能力。T2和T3处理显著增加了子粒干重和子粒养分含量,增幅均在15.0%以上（P<0.05）。综上,苗带深松后镇压和行间深松且苗带镇压两种耕作方式均有利于玉米地上部生物量和养分的积累,可改善土壤结构,提高土壤含水量,增加土壤的液相和气相比例,进而促进玉米根系的生长发育及其对更深层次土壤养分的吸收。     

籽粒镉低积累小麦材料的筛选及稳定性分析

为筛选出在不同试验条件下籽粒镉(Cd)低积累且稳定的小麦材料,以2年大田试验获得的籽粒Cd积累存在差异的30份小麦材料为研究对象,采用不同Cd浓度的盆栽试验和不同Cd污染程度的大田试验对小麦材料籽粒Cd积累差异进行研究.结果 表明,盆栽试验中,小麦籽粒Cd含量随土壤Cd浓度的增加而增加,且在材料间差异明显;聚类分析发现...     

不同来源有机物料降低水稻镉积累的效果

采用盆栽试验,研究了水稻生长过程中添加紫花苜蓿与蚓粪对土壤理化性质及水稻镉积累的影响。结果表明,添加外源有机物料使土壤Eh值显著下降,当有机质添加量相同时,紫花苜蓿处理组土壤Eh值显著低于蚓粪处理组;在水稻生育前期紫花苜蓿处理组较蚓粪处理组土壤pH下降更为显著,进入抽穗扬花期后两者无显著差异。添加外源有机物料均使土壤中高活性态镉向低活性态镉转化,当有机质添加量相同时,紫花苜蓿处理组土壤低活性态镉含量总体上低于蚓粪处理组。与不添加外源有机物料对照相比,添加外源有机物料的处理水稻各部位镉含量显著降低;当有机质添加量相同时,紫花苜蓿处理组水稻根、茎叶、籽粒镉含量较蚓粪处理组降幅更显著。     

水稻镉积累影响因素与低镉稻米生产策略

镉是一种生物毒性极强且分布广泛的重金属元素.农田中的镉不仅影响作物的生长发育,而且可通过食物链进入人体内,当富集到一定程度会危害人体健康.水稻是我国重要的粮食作物之一,在保障我国粮食安全中的地位举足轻重,但水稻同时也是对镉吸收和积累最强的大宗谷类作物之一.近些年"镉大米"事件在我国频繁发生,稻米镉污染已成为一个备受社会...     

不同氮利用率粳稻品种的碳氮积累与转运特征及其生理机制

【目的】探明不同氮利用率水稻品种的氮素积累与转运特征及其机制。【方法】2个氮高效品种(武运粳30号和连粳7号)和2个氮低效品种(扬粳4038和宁粳1号)种植于大田,设置2个施氮量：全生育期不施氮(0N)和全生育期施氮180kg/hm²(180N),比较分析了不同氮利用率粳稻品种干物质生产、氮素积累与转运差异及其机制。【结果】与氮低效品种相比,氮高效品种具有较高的产量、氮肥利用率、总颖花量和结实率,较高的花前干物质转运量和花后干物质积累量,分蘖至穗分化始期和抽穗至成熟期较高的净同化率和作物生长率,抽穗期较高的糖花比,灌浆期较高的籽粒库活性、籽粒中脱落酸与1-氨基环丙烷-1-羧酸含量的比值和茎鞘中较高的非结构性碳水化合物的转运和蔗糖合成相关酶活性以及蔗糖转运蛋白基因的表达量,抽穗后较高的氮转运、氮素吸收量,灌浆期较高的比叶氮含量、叶片中细胞分裂素含量、氮代谢酶活性以及氮素转运相关基因的表达量。【结论】氮高效品种穗分化前和抽穗后较高的物质生产效率以及灌浆期较高的碳氮转运与积累是产量和氮肥利用率协同提高的重要机制。     

水分胁迫下持绿型玉米根系形态及根系活力的研究

在盆栽条件下,研究开花期和灌浆期干旱胁迫对持绿型玉米丹598和普通玉米黄早四根系形态及其活力的影响。结果表明,持绿型玉米丹598具有较长的总根长、较大的根表面积、根体积、根干重、根冠比及根系还原力,与普通玉米黄早四相比,水分胁迫下上述指标的降幅较小。在干旱条件下,持绿型玉米丹598能保持较好的根系形态和较高的根系活力。     

Differences in Cadmium Accumulation and Root Morphology in Seedlings of Japanese Wheat Varieties with Distinctive Grain Cadmium Concentration

Abstract

A low cadmium (Cd) concentration in wheat grain is desirable because of Cd toxicity to humans. Grain Cd concentrations in Japanese wheat differed among the varieties in previous study. In this study, we hypothesized that the varieties with a low concentration of Cd in grain have (1) low Cd uptake from the soil through the roots during early growth and/or (2) low Cd translocation from the roots to shoots, and also, that (3) Cd uptake from soil is affected by root morphology. These hypotheses were verified by investigating the concentration and quantity of Cd in root, shoot and leaf tissues, and examining the root morphology of young seedlings of wheat varieties with high and low grain Cd concentrations. Seedlings of ‘Kitahonami’ and ‘Nanbukomugi’ which had low grain Cd concentration (low Cd/G varieties) had a lower Cd quantity in whole plant tissues than ‘Nishikazekomugi’ and ‘Kitakamikomugi’ which had high grain Cd concentration (high Cd/G varieties) during early growth. Low Cd/G varieties also showed lower root to shoot (aerial parts) translocation of Cd than high Cd/G varieties. Seedlings of low Cd/G varieties showed less root branching than high Cd/G varieties. Root frequency showed a significant positive correlation with Cd quantity in whole plant tissues. These results suggest that low Cd/G varieties used in this study have low Cd uptake and translocation from the roots to shoots during early growth, and furthermore, that low Cd uptake at the seedling stage may relate to slow and/or limited development of branching roots.     

优质籼稻桂华占、八桂香花后干物质积累与转运及灌浆的动态特征

 以品质优良、较好、较差的桂华占、八桂香、珍桂矮（CK）3个籼稻品种为材料,研究了优质稻花后干物质积累、运转与籽粒生长的动态特征及相互关系。结果表明,优质籼稻品种花后单株叶片和茎鞘干物质量大,花后叶片干物质的转运率和转运速率较对照高,但茎鞘的花后运转与对照的差异较小。3个水稻品种籽粒干质量的动态均可用Richards方程进行模拟,但优质品种的灌浆启动快、活跃灌浆期长、最大灌浆速率小。花后茎叶干物质的再运转占籽粒干质量的1/5~1/3,其中优质品种花后叶的再运转对籽粒生长的贡献是对照的1.5~2.0倍。相关分析表明,花后叶的干物质运转与籽粒生长的关系密切,因此,单株叶片干质量大、花后运转率高可能是优质水稻品质形成的重要生理原因之一。     

杂交水稻不同器官镉浓度与累积量

以生长于盆钵中的两系杂交稻两优培九、扬两优6号和103S/郑粳2号及三系杂交稻丰优香占、K优818和汕优63为材料,移栽前盆土内加入镉（Cd）,使土壤Cd浓度为100 mg/kg,研究水稻植株不同器官Cd的浓度和累积量。与未加Cd的对照相比,Cd处理降低了两优培九和103S/郑粳2号的产量,其主要原因是每穗粒数减少,而对其余组合的产量无显著影响。水稻植株对Cd吸收及分配存在着基因型差异,以汕优63累积量最多,K优818累积量最少。水稻植株不同器官Cd的浓度和累积量的大小顺序为根>茎鞘>叶片。籽粒不同部位Cd的浓度大小顺序为糠层>颖壳>精米。精米中Cd累积量仅为谷粒Cd累积量的30%左右。在抽穗期和成熟期,同一器官Cd浓度及累积量呈显著或极显著正相关,但不同器官之间的相关不显著。在6个供试的杂交稻组合中,精米中Cd的浓度以扬两优6号最高,K优818最低。对不同杂交稻组合植株中Cd浓度和累积量差异的原因进行了讨论。