基于早稻直播的水稻品种耐低温和低氧能力评价

[目的]对广西双季稻区直播生产中常用水稻品种的耐低温和耐低氧能力进行评价,筛选出适合早稻直播的耐低温低氧品种,为解决广西早造直播稻全苗难的问题提供理论参考.[方法]通过人工模拟低温(12、15和18℃)和低氧环境,对供试的22份水稻品种进行发芽试验,考察种子活力相关指标,通过变异系数、主成分分析和相关性分析等对其萌发活力进行综合评价.[结果]在低温和低氧条件下,不同品种的各项种子活力指标存在明显差异,耐低温、耐低氧能力不同,其中品种桂育9号、桂育11号、桂野丰、百香139、Y两优l号、中浙优8号、粤晶丝苗2号和优质农家种2的耐低温和耐低氧能力均较强.种子活力指标的变异系数分析结果显示,15℃低温条件下,发芽指数更具代表性;18℃低温条件下,苗干重、根干重和活力指数的代表性和灵敏性更强;低氧条件下胚芽鞘鲜重更具代表性.主成分分析结果表明,低温和低氧条件下各提取到3个和2个主成分,累计贡献率分别为85.643%和80.458%,低温条件下主要由18℃的活力指数、苗长、苗鲜重、苗干重、根长和根鲜重等指标决定,低氧条件下主要由缺氧反应指数决定.相关性分析结果显示,低氧条件下的直播性状与低温条件下的直播性状间无显著相关性(P>0.05).[结论]通过对水稻直播性状指标进行综合分析,筛选出桂育9号等8个耐低温低氧的优良水稻品种,这些品种既可为直播生产提供服务,也为下一步水稻低温低氧相关基因的QTL定位和分子育种打下基础.     

提高水稻直播育种水平相关理论研究进展

出苗难、除草难度大、后期倒伏是影响直播稻生产的主要因素,综述了与直播稻有关水稻中胚轴伸长特性、耐低氧发芽、抗除草剂、抗倒性的研究现状,并展望了适合于直播高产栽培是今后育种的首要目标。     

提高水稻直播育种水平相关理论研究进展

出苗难、除草难度大、后期倒伏是影响直播稻生产的主要因素,综述了与直播稻有关水稻中胚轴伸长特性、耐低氧发芽、抗除草剂、抗倒性的研究现状,并展望了适合于直播高产栽培是今后育种的首要目标。     

水稻直播相关性状遗传分析及分子机制研究进展

推广应用直播稻以替代水稻传统育苗移栽的栽培方式,是解决经济效益低、水资源浪费、温室气 体排放严重等目前水稻产业面临的一系列严重问题的有效方法。近年来我国直播稻推广迅速,但限制直播稻推 广的诸多关键制约因素,如杂草难以控制、直播出苗率低、出苗不整齐、倒伏等问题尚未有效解决。选育早期 活力强、耐厌氧和低温发芽、抗倒伏的水稻品种,是解决水稻直播关键制约因素的材料基础。水稻基因库中存 在大量相关优异性状和功能基因,鉴定和应用这些功能基因,通过现代分子育种技术培育适应直播的水稻品种, 是突破目前直播稻推广和应用瓶颈的关键。但长期以来水稻育种是围绕移栽的种植方式进行的,大量直播相关 性状的优异功能基因在现代品种中已经丢失。因此必须利用现代基因组学技术,从更广泛的多样性种质资源中 挖掘优异功能基因,剖析控制相关性状的分子调控机制,加快推进精准选育适应直播的水稻品种进程。围绕目 前水稻直播亟需解决的早期生长活力、厌氧发芽、低温发芽以及抗倒伏性状,综述了这些性状目前在种质资源 挖掘、性状遗传分析、功能基因克隆和分子机制研究等方面的进展,展望了这些研究进展在相关性状改良和适 合直播水稻品种选育方面的应用前景,为水稻直播相关性状的基础理论研究和育种应用研究提供参考。     

华南籼稻高效育种——从“早晚兼用型”到“常恢兼用型”水稻育种

【目的】育苗移栽和直播是当前广东应用最广的水稻种植方式。探究育苗移栽和直播两种不同种 植方式对水稻产量的影响,筛选适宜广东及华南地区淹水直播的水稻品种,为广东及华南地区直播稻品种选择 和育种应用提供理论依据。【方法】以广东育成的 25 份水稻品种为材料,进行模拟大田淹水成苗试验,并在早、 晚两季的育苗移栽和直播两种不同种植模式下,测定各品种的生育期、株高、抗倒伏性、产量等性状,筛选适 宜直播的水稻品种。【结果】粤新银占 2 号、粤农丝苗、粤泰油占等 12 个品种的耐淹成苗率达到 80%;通过分 析育苗移栽和直播两种种植模式,发现早、晚季直播稻的生育期比育苗移栽平均缩短 7~15 d;田间抗倒伏表型 鉴定表明,有 11 份水稻品种的抗倒性强;产量分析表明,早、晚季直播产量比育苗移栽表现为增产,平均增幅 分别为 0.99% 和 1.25%。【结论】综合参试品种的耐淹性、抗倒性和丰产性筛选出粤农丝苗、粤美占、五山丝苗、 粤特油占等 4 个品种适宜华南稻区的直播栽培模式。     

水稻直播与移栽的比较及相应育种策略

通过目前生产上大面积推广的3个晚粳品种和3个品系直播与移栽的比较试验,认为适宜直播栽培的水稻品种除具备一般水稻良种应有的优良性状外,还必须具有相对较短的基部节间、较强的发芽势以及耐、抗除草剂等性状。笔者结合近年来直播稻的生产实际情况,提出了相应的育种和栽培策略。     

直播水稻发展趋势与应对策略

近年来,农村劳动力大量向城镇流动,直接从事农业劳动的人力资源减少,土地资源逐渐集中,以移栽为基础的水稻精细化栽培方式成本高、效率低,水稻生产渐而转向直播等轻简化栽培.该文分析了水稻直播栽培的优点、存在问题,并提出了相应的对策建议,为直播水稻技术应用提供参考.     

广西水稻品种在柬埔寨种植后产量构成因素的变化

[目的]比较广西水稻品种在柬埔寨生产条件下产量构成因子的变化,从而为柬埔寨引种广西水稻品种提供参考依据,促进柬埔寨水稻产量的提高.[方法]在金边水稻试验基地,选用6个广西优良水稻新品系,分别采用常规移栽和直播两种方式种植,调查不同水稻品种的生育期及产量构成因子.[结果]无论是感光还是感温品种,均可在柬埔寨的气侯条件下完成正常的生育进程.在高密度直播栽培条件下,结实率保持基本不变,但千粒重明显降低;在常规移栽处理中,由于施肥水平较低,导致结实率明显降低.大粒型水稻品种在柬埔寨种植时,产量构成因子比小粒型品种变化更明显.广西水稻品种在柬埔寨种植后,稻米的食味品质无明显变化.[结论]广西小粒型水稻品种在柬埔寨用直播和移栽的方式种植,产量表现稳定;种植大粒型品种(千粒重大于22.0 g)时,需要施用较多的肥料,尤其要注重穗肥的补充,以提高结实率.     

泾县单季杂交水稻直播栽培管理技术

随着农村经济的发展和劳动力主体结构的变化,泾县近几年直播水稻面积发展较快,尤其是单季杂交稻直播面积呈扩大的趋势。大面积水稻直播可节省大量劳力,对实现水稻生产的轻型化、专业化、规模化有着重要的意义,具有广阔的发展前景和推广价值。但在栽培管理上,与移栽水稻有所不同。笔者长期在基层指导水稻生产,总结了几点直播稻栽培技术以供参考。     

亚洲直播水稻应用模式及其优先研究重点的经济分析

在亚洲,尽管移栽是水稻种植的主要传统方法,但经济因素的影响和水稻生产技术的改变已促进了人们对采用直播的要求。劳动力价格的上升和一熟变两熟、两熟变三熟水稻复种指数的提高是应用直播的经济动力。同时,高产、早熟良种的育成,化学除草技术的完善,保证了直播技术的可行性。面对土地、水和劳动力的短缺,亚洲水稻生产体系正进行着调整,其中一项重要内容便是水稻栽种方法的改变。     

氮素调控直播稻倒伏的研究进展

与传统插植方式相比,直播稻无育秧和移栽环节、生产效率高、生产成本低,已逐渐发展成为我国目前广受欢迎的一种重要种植方式.但易倒伏是直播稻生产中存在的关键问题,常常导致水稻减产,甚至绝收,同时降低稻米品质.生产上,氮素用量及运筹是提高直播稻抗倒伏能力的关键途径之一.就直播稻的倒伏类型、氮素对直播稻倒伏的影响、直播稻的氮素吸收特征、优化氮肥管理措施对直播稻抗倒伏的作用加以综述,为直播稻抗倒的氮素调控栽培技术构建提供参考.     

直播栽培对双季早稻生育期、抗倒伏能力及产量效益的影响

【目的】探究直播栽培方式对不同类型水稻品种生育期、抗倒伏能力、产量和经济效益的影响,以期为机械化直播稻的应用推广提供理论基础。【方法】2020年和2021年早稻,以广西生产上推广面积较大的常规稻品种桂育9号、桂育11号、桂野丰、广粮香2号和杂交稻Y两优1号等5个品种为供试材料,以人工移栽为对照,进行大田精量直播。试验采用裂区设计,以栽培模式为主区,品种为副区,设置3个重复。记录各生育周期,测定主茎形态、基部茎秆特征以及抗折力、弯曲力度和倒伏指数等抗倒伏指标,成熟期测定产量及其构成因素,并计算成本和经济效益。【结果】（1）直播稻的生育期缩短2—6 d,主要表现在播种到幼穗分化期之间;（2）直播稻的抗倒伏能力低于移栽稻,其株高、重心高度与穗干重均较低,第二节间的茎粗、壁厚、鲜重和干重亦较低,茎秆长度则高于移栽稻,这是导致直播水稻抗倒伏能力弱的主要原因;（3）在产量表现方面,除Y两优1号外,其余4个水稻品种的产量表现为直播稻低于移栽稻。生育期相对短的品种,直播稻的产量明显低于移栽稻,而生育期较长的品种,产量差异不显著,在产量构成因素中,每穗粒数增加和结实率的提高是直播稻增产的主要因素;（4）...     

人工模拟机械开沟穴直播提高早籼稻茎秆抗倒伏能力及产量

【目的】研究机械开沟穴直播对早籼稻茎秆抗倒伏能力及产量的影响,为水稻机械化直播技术提供理论依据与技术支撑。【方法】试验以常规稻中嘉早17和杂交稻株两优171品种为材料,系统比较人工模拟机械开沟穴直播（MFP）、表面穴直播（SBP）与覆土穴直播（SCP）对直播早籼稻出苗率、植株抗倒性能及产量与产量构成的影响。【结果】与表面穴直播和覆土穴直播相比,人工模拟机械开沟穴直播可提高早籼稻供试品种的出苗率,增幅为5.19%—13.89%,且与表面穴直播处理差异显著（P<0.05）。同时,人工模拟机械开沟穴直播有利于提高直播水稻品种产量,两品种增产幅度为4.52%—11.20%;从产量构成因素分析,产量的提高主要得益于单位面积有效穗数、千粒重提高。此外,人工模拟机械开沟穴直播有利于提高供试品种植株抗折力,降低植株倒伏指数,尤其是第3节间;有利于增加株高、重心高度与第3节间（I3）茎壁厚度和节间粗度,提高不同节间的单位长度节间干重、单位体积节间干重以及木质素含量。大部分节间的节间干重与抗折力有显著的正相关,而与倒伏指数为显著的负相关。节间干重与单位长度节间干重是影响植株倒伏的主要因素,而株高、重心高度、节间长度和节间粗度并不能同时影响植株抗倒伏能力与倒伏指数,木质素与各节间抗折力有显著或极显著正相关。【结论】人工模拟机械开沟穴直播不仅有利于提高直播早籼稻产量,还显著提高植株抗倒伏能力,降低倒伏风险,可在生产中推广使用。     

水稻耐淹成苗率相关性状全基因组的关联分析

背景 耐淹成苗率低是限制直播稻产量的重要因素,挖掘高种子活力、低氧萌发能力强的水稻材料是提高耐淹成苗率的关键,但控制耐淹成苗率的遗传位点的挖掘仍然比较有限。目的 利用来源广泛的自然种质,分析影响耐淹成苗率的关键表型性状,挖掘相关的遗传位点和候选基因,为直播稻耐淹成苗机理研究提供一定的理论和材料基础。方法 以200份来源广泛的水稻种质为材料,在有氧环境下进行发芽试验,测量种子发芽率、发芽指数和活力指数;在低氧条件下测量芽鞘长和芽鞘直径;进行耐淹成苗试验,水深10 cm,20 d后测量耐淹成苗率。分析各性状间的相关性,挖掘影响耐淹成苗率的关键性状;利用简化基因组测序对以上6个表型进行全基因组关联分析,鉴定与性状显著关联的SNP位点,并在关联区间内筛选候选基因;对02428和YZX 2份材料进行有氧、无氧以及氧气含量转换条件下的转录组检测,结合全基因组关联分析结果,分析候选基因的表达模式差异。结果 种子活力、芽鞘表型和耐淹成苗率在200份材料间存在广泛的遗传变异,其中,芽鞘长和活力指数的变异系数最大;相关分析结果表明,芽鞘长、活力指数与耐淹成苗率呈极显著正相关;通过全基因组关联分析,共鉴定出8个与活力指数显著关联的位点,15个与芽鞘长显著关联的位点;结合基因组注释,在关联区间筛选出6个与活力指数相关的候选基因,7个与芽鞘长度相关的候选基因;进一步比较13个基因在有氧、无氧及氧气转换条件下的表达模式以及表达量的变化,发现Os02g0657000、Os03g0592500、Os08g0380100表达量变化显著,表现出对氧气处理的敏感性。结论 种子活力、芽鞘长与耐淹成苗率密切相关,可作为筛选高耐淹成苗水稻材料的重要性状。全基因组关联分析、转录组分析与基因表达模式比较的联合应用可提高候选基因的筛选效率。水稻耐淹成苗过程可能受到与逆境胁迫、光合作用相关基因的调控。     

基于隶属函数值法的直播稻芽期和幼苗期耐低温淹水能力综合评价

【目的】对广西双季稻区早稻品种芽期和幼苗期耐低温淹水能力进行评价,为广西稻区直播早稻品种选择供参考。【方法】以25个水稻品种为试验材料,基于人工模拟低温环境,设低温淹水[日均温5 ℃（12 h光照+12 h黑暗）,发芽盒水层深度5 cm］和对照［日均温5 ℃（12 h光照+12 h黑暗）,发芽盒水层深度3 mm]2个处理,对供试品种已催芽的种子培养处理10 d,处理结束后,恢复到28 ℃条件下继续培养10 d,使种子恢复生长。测定成苗率、根长、根数、苗高、单株鲜重、地上部鲜重和根鲜重,通过隶属函数值分析和相关分析,对其耐低温淹水能力进行综合评价和筛选。【结果】25个水稻品种的成苗率胁迫系数存在明显差异,变幅为0～1.00,平均胁迫系数为0.935。各指标胁迫系数的相关分析结果表明,成苗率与单株地上部鲜重呈显著正相关（P< 0.05,下同）,与其他性状也呈正相关,但相关性未达显著水平（P> 0.05）。苗高与根长、地上部分鲜重和根鲜重呈极显著正相关（P< 0.01）,与根数和株鲜重呈显著正相关。根据隶属函数值将供试品种的耐低温淹水胁迫能力分为强、中、弱3种类型,其中耐性强的品种有9个,分别为桂育12号、五山丝苗、优质农家种2号、桂育9号、金丝苗、象州香米、河西丰占、Y两优1号和桂育11号;与耐性弱和耐性中的水稻品种比较,耐性强的水稻品种在根长、根数、根鲜重和苗高上有明显优势。与对照相比,低温淹水胁迫下,幼苗的根长、根数、苗高、单株鲜重、地上部鲜重和根鲜重均有所降低,其中根长降幅最大,达19.0%,其次是根鲜重和根数,降幅分别为18.2%和16.3%。【结论】成苗率、根系指标（根长、根数和根鲜重）和苗高可作为直播早稻耐低温淹水逆境胁迫的关键筛选指标。桂育12号等9个品种可直接用于广西直播稻生产上,也可为水稻耐低温淹水机理研究及培育适合机直播的水稻品种提供材料。     

Advances and prospects of super rice breeding in China

Super rice breeding in China has been very successful over the past 3 decades, and the Chinese government has made great efforts to support breeding and cultivation of both conventional and hybrid super rice. In this review, we focus on the progress in and potential of super rice breeding. After the establishment of the breeding theory and strategy of "generating an ideotype with strong heterosis through inter-subspecies hybridization, by using gene pyramiding to combine elite traits through composite-crossing to breed super rice varieties with both ideotype and strong hybrid vigor", a series of major breakthroughs have been achieved in both conventional and super hybrid rice breeding. A number of new genetic materials with ideotype have been created successfully, and the Ministry of Agriculture of China has approved 156 novel super rice varieties and combinations for commercialization. During the Developing the Super Rice Varieties Program, great attention has also been paid to the integration and demonstration of the rice production technology. Collaboration between industry and university researchers has led to technological innovations and initiation of a demonstration system for super hybrid rice. With widespread cultivation of super rice with higher quality and yield, as well as resistance or tolerance to abiotic or biotic stresses, the yield of rice production per unit has reached a new level. In addition to increased quality and yield, hybrid rice breeding has also led to improvements in many other agronomic traits, such as resistance to pests and diseases, resistance to lodging, and optimized light distribution in population. Achievements in super rice breeding and innovation in rice production have made major contributions to the progress in rice sciences and worldwide food security.     

寒地水稻种质资源产量构成因素与产量的关系研究

为选育优质高产水稻品种,将寒地水稻种质资源按照不同的栽培方式,分为直播时期水稻品种、育苗移栽时期水稻品种和旱育稀植时期水稻品种三个群体,并对其产量构成因素与产量的关系进行研究。结果表明:三个时期的寒地水稻种质资源中,旱育稀植时期的水稻品种的各产量构成因素均在合适的数值范围,对其产量均有贡献。同时研究提出在旱育稀植的栽培条件下,水稻新品种的育种目标是适高抗倒,少蘖、大穗、密穗,抗病虫,耐冷,出米率高,优质,根系活力强,叶片上举,活秆成熟等。     

部标一级优质稻双黄占的育成及创新 ——水稻核心种质育种实例

以黄华占、黄广油占、黄广华占 1 号等优质稻核心种质衍生系统为主体,在核心种质育种理论指导 下,依据核心种质理想株型模式筛选高产抗倒伏材料,应用分子标记辅助选择和病区鉴定相结合筛选稻瘟病抗 性基因,利用近红外光谱技术筛选中低直链淀粉材料,采用感官品尝结合米饭食味计分鉴定选择优异食味品质 材料。将传统系谱法、生物技术和先进仪器设备有机综合运用,选育出部标一级优质稻双黄占通过了 2021 年广 东省农作物品种审定,实现了高产、稳产、优质、抗病和耐寒等优良基因的有效累加聚合。 双黄占在不同年度 和不同区域试验中表现株型理想,丰产性好,适应性广,稻瘟病抗性好,耐寒性强,米质达部标一级,米饭食 味佳,稻米食味品质优异。区域试验结果表明双黄占是一个综合性状十分优良的广适性优质常规稻品种,在南 方稻区具有广阔应用前景和巨大推广价值。双黄占主要选育创新有稻瘟病鉴定方法创新,稻米食味品质鉴定方 法创新,理想株型选择方法创新。探讨了双黄占品种进一步改良的策略。     

我国水稻种植方式发展与转型(英文)

[目的]分析我国水稻种植方式发展和转型特点,明确各稻区水稻种植方式的发展方向及需要研发的关键技术。[方法]分析国外代表性产稻国及我国主要稻区水稻种植方式的演变,水稻种植方式的特点,适应性及问题。[结果]国内外水稻种植方式的发展分析表明,水稻种植方式与水稻种植制度和生态环境相适应,随社会经济发展的发展而演变。我国90年代以来,随农村劳动力的转移,水稻抛秧面积逐渐发展,近十年来,水稻直播和机插秧面积发展较快。目前,手工插秧仍是主要种植方式,占水稻面积50%左右,抛秧、直播和机插秧分别占25%、12%和13%左右。[结论]水稻机插秧是我国未来水稻生产的主导种植方式,虽然目前机械直播面积还很小,机械直播因节本省工效果明显在部分地区可以发展。提出了不同稻区将来主导的种植方式及需要研发的关键配套技术。     

水稻耐逆境种质创新研究十年回顾

十多年来,我们围绕中国南方水稻生产遇到的主要逆境因素,开展了水稻种质挖掘和创新研究。克隆或优化了耐旱基因AtDREB1A和CbDREB1A,抗除草剂基因Epsps~#、Pat~#和Mat~#,抗螟虫基因Cry2Aa~#和Cry1Ca~#,以及植酸酶-牛乳铁蛋白肽融合基因PhyLf。培育出了抗除草剂早籼稻新种质Bar68,抗2种除草剂水稻新种质EB7001S,抗除草剂、具植酸酶和抗菌肽活性的水稻新种质BPL9K,抗螟虫、抗除草剂的水稻新种质B2A4008S、B2A68、B1C893和B1C106,以及一些耐旱、耐盐、耐低温并抗除草剂的水稻新种质。从爪哇稻、籼爪交重组自交系、粳稻中筛选出了一些耐高温、耐旱性较好的种质资源。改良了华占、岳恢9113、Y58S、广占63S等骨干杂交稻亲本的褐飞虱和白叶枯病抗性。培育出了耐涝中间材料Sub-1BS。这些耐逆境新种质的创制,将为水稻耐逆境育种提供有力的技术支撑。