水稻苗期模拟干旱胁迫条件下表型性状QTL定位

以耐旱性差异较大的两个亲本珍汕97B（ZS97B）和IRAT109构建的重组自交系（RIL）为试验材料,在正常水分条件和干旱胁迫[浓度为18%的聚乙二醇-6000（PEG-6000）模拟干旱]条件对水稻苗期苗高、根长、苗高生长速率、根长苗高比、叶卷曲进行QTL定位分析,共检测到24个相关的QTL,贡献率变幅在7.35%~39.30%。其中正常条件下检测到13个相关的QTL位点,分布在第1、2、3、5、6、10、12染色体上;干旱胁迫条件下检测到11个相关的QTL位点,分布在第1、3、5、7、10、12染色体上。2种条件下检测到的QTL位点差异很大,表明不同处理条件下相关性状的遗传机制不同。此外,在第1染色体上的RM472~RM104存在控制苗高、苗高生长速率、根长、根长苗高比多个性状的QTL,并且此区间在2种处理条件下能重复检测到控制苗高位点。     

低磷胁迫下水稻产量性状变化及其QTL定位

为研究低磷胁迫对水稻产量及其构成因素QTL表达的影响, 以耐低磷旱稻IRAT109和磷敏感水稻越富杂交的116个株系的DH群体为材料, 在低磷和正常栽培条件下, 调查了千粒重、结实率、有效穗数、穗粒数及单株产量等性状。结果表明, 结实率、有效穗数和单株产量对低磷胁迫的敏感性较大, 而千粒重、穗粒数对低磷胁迫的敏感性较小。利用水稻分子连锁图中94个RFLP标记和71个SSR标记, 依据以上5性状低磷胁迫下与对照的差值进行QTL定位。共检测出17个QTL, 其中12个对表型变异的贡献率大于10%。3、6和7号染色体上3个标记区域存在QTL成簇分布, 这些高贡献率QTL及成簇分布QTL可作为水稻耐低磷产量性状分子育种的重要候选区域。     

砷胁迫下水磷耦合对不同磷效率水稻农艺性状及精米砷含量的影响

为探索缓解水稻砷毒害的农艺措施,选用耐低磷水稻99011和低磷敏感水稻99012,研究水分管理、磷用量及其交互作用对不同砷浓度酸性土壤上水稻生长发育、产量及稻米砷含量的影响。结果表明,节水灌溉(干湿交替)和增施磷肥都明显促进水稻生长(包括分蘖数、总穗数、有效穗、根系干重、生物量)和产量形成,缓解砷胁迫对水稻生长和产量的不利影响,且水、磷交互作用也表现出明显的正效应。50 mg kg^-1砷处理时,节水灌溉显著降低精米砷含量,而增施磷肥提高了精米砷含量,水、磷交互效应明显比水分管理效应差,但比磷肥效应好得多;100 mg kg^-1砷处理时,节水灌溉和增施磷肥都明显降低精米中的砷含量,且二者交互表现出正效应。土壤加砷后,相同处理的生物学性状均为耐低磷水稻明显大于磷敏感水稻,而精米砷含量则为耐低磷水稻显著低于磷敏感水稻。研究表明,可以根据砷污染程度采取干湿交替水分管理、调节磷用量以及选择吸收磷能力强的耐低磷水稻品种等措施缓解砷污染对水稻生长、产量和品质的不利影响。     

磷胁迫下不同基因型大豆苗期根系形态及生物量差异的研究

在磷胁迫[0mmol/L(P),砂培]条件下,对不同基因型大豆苗期在根系形态、生物量等方面的差异进行了研究,结果表明：磷高效基因型在两叶期并未发挥出其基因型潜力的优势;四叶期,磷高效基因型的侧根数、侧根长、根系吸收面积、茎叶干重等性状的受抑制程度均显著低于磷中、低效基因型,而地下干重、根冠比却受到了较中、低效基因型更强的诱导作用。综合评价表明,磷高效基因型的综合值（评价磷效率特性的综合指标）显著高于磷中、低效基因型,显示出了较强的抗磷胁迫能力,但磷高效基因型并非所有性状都表现突出;四叶期可作为大豆耐低磷胁迫的筛选期,根表面积和活跃吸收面积可作为衡量磷效率特性的特异性指标。     

磷胁迫下不同基因型大豆苗期根系形态及生物量的差异

在磷胁迫[0mmol/L(P),砂培]条件下,对不同基因型大豆苗期在根系形态、生物量等方面的差异进行了研究,结果表明:磷高效基因型在两叶期并未发挥出其基因型潜力的优势;四叶期,磷高效基因型的侧根数、侧根长、根系吸收面积、茎叶干重等性状的受抑制程度均显著低于磷中、低效基因型,而地下干重、根冠比却受到了较中、低效基因型更强的诱导作用。综合评价表明,磷高效基因型的综合值(评价磷效率特性的综合指标)显著高于磷中、低效基因型,显示出了较强的抗磷胁迫能力,但磷高效基因型并非所有性状都表现突出;四叶期可作为大豆耐低磷胁迫的筛选期,根表面积和活跃吸收面积可作为衡量磷效率特性的特异性指标。     

低磷胁迫下水稻不同品种根系有机酸分泌的差异

以4个对低磷反应不同的典型水稻品种（系）为材料，对其在低磷胁迫下根系有机酸分泌这一根系生理特性进行了比较研究。结果表明，低磷胁迫能促使水稻根系分泌更多的有机酸，这在耐低磷品种中表现尤为明显。     

盐胁迫对不同基因型小麦品种苗期性状的影响

研究了不同浓度NaCl(0(对照)、25、50、75、100、150mmol/L)处理对5个不同基因型小麦品种幼苗生长的影响.结果表明,25 mmol/L NaCl处理对多数品种小麦幼苗生长有不同程度的促进作用,随着处理浓度的不断提高,不同品种各苗期性状受到显著的抑制.综合各苗期性状受盐胁迫影响的程度可以发现,在5个供试小麦品种中,京411和矮抗58对盐胁迫较为敏感,而小偃54和郑麦7698对盐胁迫耐盐性较强.     

宁夏不同基因型春小麦磷营养的差异

在不同施磷土壤条件下,研究了宁夏春小麦100个基因型的磷营养性状的差异。结果表明,在低磷条件下,小麦籽粒产量和生物学产量在基因型间存在极显著差异（P＜0.01),而在高磷条件下存在显著差异（P＜0.05)。不论施磷与否,茎叶和籽粒中含磷量以及磷吸收累积量、磷利用效率、磷肥利用率和施磷增产率等在基因型间均存在极显著     

磷胁迫下不同磷效率大豆某些性状的基因型差异

用液培法以4个不同磷效率的大豆基因型为材料,对其在缺磷胁迫条件下的主根长、根冠比、光合速率及抗衰老能力进行了研究。结果表明：耐低磷主要表现是刺激根的伸长,与磷低效基因型相比,磷高效基因型的主根长、根冠比增长比较明显;磷高效基因型的光合能力和生物膜的抗氧化能力都明显高于磷低效基因型。     

水培磷胁迫下不同基因型棉花苗期根系形态及叶片光合特性的差异

水培条件下,以彩棉品种中棉所51号(浅棕)、中棉所81号(深棕)、中棉所82号(深绿)和普通白棉品种国欣棉3号为材料,研究3个不同的磷素(KH2P2O5)水平:缺磷(0 mmol·L-1)、低磷(0.5 mmol·L-1)和适磷(1mmol·L-1)对棉花苗期根系形态、根冠比、叶片光合特性的影响。结果表明:低磷极显著提高了棉花总根长和根表面积;缺磷严重抑制了棉花根系的生长,但是随着处理时间的延长,棉花根系生长得以自我调节,减轻了胁迫的影响。低磷处理后10 d,总根长、根表面积、根体积、根冠比均以白棉提高的最多;处理后20 d则以浅棕棉提高的最多。缺磷胁迫下,白棉和深棕棉在处理后20 d根系生长受到的抑制程度相比于处理后10 d加重,而其他品种则随着胁迫时间的延长,抑制程度减轻。不同品种的光饱和点和最大光合速率差异的表现均是浅棕棉白棉深棕棉深绿棉。随着磷素供应水平的降低,白棉的光饱和点和最大光合速率也逐渐降低,而两个棕色棉的光饱和点则表现为低磷缺磷适磷。表明白棉能耐短期的磷素胁迫,浅棕棉和深绿棉能耐较长期的磷素胁迫,深棕棉对磷素胁迫较钝感。     

玉米不同基因型种子发芽及幼苗性状分析

对Ｓ２２、４７８、４８９自交系及其单交、回交、自交后代共１６个基因型的种子发芽和幼苗特性研究表明：①Ｓ２２（深色）、Ｓ２２（中色）、及（Ｓ２２×４８９）自交和回交后代各项指标均较差,且物质运转率低;Ｓ２２（浅色）与４７８相比,发芽率较高,但发芽较慢。②单交种的种子发芽和幼苗特性均随着杂种优势的产生而显著提高,自交、回交后代又随杂种优势的衰退而明显降低。③种子发芽及幼苗特性与粒色有关,受母本胞质基因的影响。④Ｓ２２的种子发芽和出苗特性可以通过后代选择予以改良。     

磷对不同基因型烤烟幼苗生长和生理特性的影响

采用漂浮育苗法研究了磷对中烟101,中烟100,NC89,K326和庆胜2号5个不同基因型烤烟幼苗生长和生理特性的影响。结果表明:缺磷胁迫下,不同基因型烤烟苗期的生物学性状和生理特性产生了明显的变化,不同基因型受影响程度不同。K326在缺磷条件下受到的抑制最小,较其他4个烤烟品种更耐磷的缺乏。而中烟101,中烟100,NC89和庆胜2号4个烤烟品种苗期对缺磷的适应能力较差,需要补充相对于K326更多的磷肥才能达到培育壮苗的要求。     

不同磷效率玉米基因型相对生物学指标和相对生理特性的差异

在两个供磷水平下,以2个磷高效玉米基因型*082和178和2个磷低效玉米基因型掖107和7922为材料进行试验,研究了不同磷效率玉米基因型在低高磷之间的相对生物学指数、相对根系分泌物指数、叶片的两种活性氧清除酶——相对超氧化物歧化酶活性(SOD)和相对过氧化氢酶活性(CAT)以及相对丙二醛(MDA)含量的差异,其结果表明：磷高效基因型的相对生物学指数、相对根系分泌物指数和叶片的相对活性氧清除酶活性均比磷低效基因型高,而相对丙二醛含量比磷低效基因型低。表明磷高效基因型比磷低效基因型具有较强的低磷忍耐能力、分解吸收磷能力、活性氧清除能力和自我修复能力。     

不同水稻品种幼苗期耐盐性评价

水稻是盐碱地改良利用的重要作物。水稻幼苗期对盐胁迫敏感,筛选幼苗期高耐盐水稻品种是利用水稻进行盐碱地改良的关键。通过分析收集的15个粳稻品种在盐胁迫下的形态和生理特性,综合评价不同水稻品种幼苗期的耐盐性。形态分析结果表明: 150mmol/L NaCl处理下,所有试验材料的生长均受到抑制,出现植株变矮、根长变短和叶片枯萎等表型,其中盐胁迫对宁粳44、南粳46和盐丰47（对照）生长抑制相对最弱,死叶率最低;200mmol/L NaCl处理下,宁粳44、南粳46和盐丰47的存活率最高。耐盐指数结果表明,盐丰47的综合性状最好,其次是南粳46和宁粳44。生理特性结果表明: 150mmol/L NaCl处理下所有试验材料的超氧化物歧化酶（SOD）活性及丙二醛、脯氨酸和可溶性糖含量均有所增加,其中南粳46的SOD活性较其他参试材料高;南粳46、盐丰47和宁粳44的丙二醛含量增加幅度较小,脯氨酸及可溶性糖含量增加幅度大于其他参试材料。推测南粳46、盐丰47和宁粳44具有较强的过氧化物清除能力和渗透调节能力,这可能是其幼苗期具有较强盐胁迫耐性的生理机制。综上所述,筛选到的幼苗期耐盐性较强的水稻品种为南粳46和宁粳44。     

不同水稻品种幼苗生长和吸钾能力的研究

研究了贵州省7个主栽水稻品种在0．5mol/L霍格兰营养液中的幼苗生长和钾离子含量。结果表明：缺钾状况下，不同基因型水稻的幼苗生长和钾离子含量不同，其中汕优多系1号的幼苗生长最好，吸钾能力最强，其耐低钾的能力也最强，其次是汕优63。     

长期不同施肥模式对稻田土壤磷素及水稻营养的影响

基于16年长期定位试验,选取了无肥对照(CK)、无肥基础上的有机物循环利用(C)、NPK化肥配施(NPK)、NPK化肥基础上的有机物循环利用(NPK+C)、减量施肥(F+1/2C) 5个处理,通过测定各处理土壤P素肥力指标和水稻植株P含量,研究了不同施肥模式对土壤P素肥力特性和水稻P营养的影响。结果表明,长期不同施肥模式显著改变了0~20 cm土壤P素肥力特性和水稻对土壤P素的吸收利用,对20~40 cm土壤P素肥力影响不大。NPK化肥配施与无肥对照相比,耕层土壤Olsen-P和全P含量分别提高了108.8%和31.9%,各生育期水稻植株P含量(含稻谷)差异显著。NPK化肥配施基础上的有机物循环利用与NPK化肥配施相比,耕层土壤Olsen-P和全P含量分别提高了84.3%和19.4%,土壤P素活化系数达到2.96,差异显著,各生育期水稻植株P含量(稻谷除外)差异显著。无肥基础上的有机物循环利用与无肥对照相比,耕层土壤P素肥力指标、水稻植株P含量(含稻谷)差异均不显著。减量施肥处理与NPK化肥配施相比,土壤肥力性状无明显差异,植株中P含量略有下降,稻谷中P含量差异不显著。施NPK化肥基础上的有机物循环利用明显改善了土壤P素肥力性状,提高了土壤P素活化度,促进了水稻对P素的吸收利用。     

磷营养对水稻不同耐冷品种光合特性的影响

以不同磷水平的营养液培养水稻幼苗，比较研究了低温处理后耐冷性不同品种光合特性的变化。低温下2个品种的水稻叶片的叶绿素含量、光合速率、F_v/F_m和qp均降低，冷敏感品种比耐冷品种的降低幅度更大。与缺磷和正常磷水平培养的材料相比，高磷培养的材料在低温下具有较高的叶绿素含量、光合速率、F_v/F_m和qp；缺磷培养的材料在低温下叶绿素含量、光合速率、F_v/F_m和qp下降加剧，耐冷品种的NPQ升高，但冷敏感品种的NPQ变化不大。磷营养水平对冷敏感品种光合作用的影响比对耐冷品种更明显，通过体外施磷，可以提高水稻的耐冷性。