两个亚种间杂交稻组合的根系生理活性

以亚种间杂交组合Ⅱ优2070及恢复系2070、Ⅱ优419及恢复系中419为材料,分析测定了在不同生育期水稻的根系生长、伤流液量及根源细胞分裂素含量的变化情况,结果表明亚种间杂交组合具有根系生长优势和较强的伤流强度,根系伤流液中玉米素及细胞分裂素总量高于恢复系,杂交组合根系活力强,与玉米素及细胞分裂素总量下降缓慢有关。     

籼粳亚种间杂交稻根系伤流强度的变化规律及其与叶片生理状况的相互关系

对籼粳亚种间杂交稻Ⅱ优2070、Ⅱ优419及其恢复系2070、中419始穗后伤流液的变化进行了分析,结果表明亚种间杂交稻具有较高的根系活力,突出表现在始穗期至乳熟期,其后伤流液量明显下降且幅度较大,这种变化趋势与地上部不同叶位叶片光合速率、叶绿素含量和绿叶面积的变化相一致。     

粳型超级杂交稻辽优3225根系生理特性研究

以粳型杂交稻辽优3225及其亲本和常规品种为材料,在不同生育时期对根系的形态和生理特性进行了研究。结果表明,粳型杂交稻根系粗壮,在根系吸收面积、根系活力、合成氨基酸和吸收无机磷的能力等方面都表现明显的优势,尤以生长前期优势表现更为明显。杂交稻根系衰老较早较快,抽穗后虽然其根系SOD活性较强,但MDA含量迅速上升,衰老严重。     

杂交水稻与常规水稻秧苗根系比较研究

从生理特性、形态特征、地上部与地下部关系等方面对杂交水稻与常规水稻秧苗根系进行了比较研究。结果表明：秧苗发根力、根系活力、根系分布、各级根长、根粗、根数以及根毛均以杂交水稻优于常规水稻。秧苗叶鞘、叶片维管束数也以杂交水稻占优势。     

中籼水稻品种改良过程中米质和根系特征对灌溉方式的响应

【目的】研究不同灌溉方式下中籼水稻品种的稻米品质与根系特征。【方法】以江苏省近80年来各阶段具有代表性的中籼水稻品种为试验材料,全生育期设置干湿交替灌溉(AWD)和常规灌溉(CI)处理。在矮秆、半矮秆常规稻和半矮秆杂交稻中各选择2个水分利用效率(WUE)存在明显差异的品种进行稻米品质和根系特征分析。【结果】无论是在AWD还是CI下,各类型品种的产量和WUE均随品种改良逐渐提高。与CI相比,AWD显著增加了产量和水分利用效率。在AWD下,各类型品种(矮秆品种、半矮秆品种、半矮秆杂交稻)的产量分别为6.96 t/hm²、8.71 t/hm²和10.14 t/hm²,WUE分别为1.30 kg/m³、1.62 kg/m³和1.91 kg/m³。各类型品种的精米率、整精米率、蛋白质含量、淀粉溶解度与膨胀度、根干质量、根冠比、根系氧化力、根系总吸收表面积和活跃吸收表面积、根系伤流液中玉米素和玉米素核苷以及脱落酸含量随品种改良显著提高。与CI相比,AWD改善了稻米的加工和外观品质及根系形态生理特征,提高了稻米淀粉的峰值黏度、热浆黏度、最终黏度和崩解值,降低了淀粉的消减值和相对结晶度。相关分析表明,产量、WUE及稻米品质均与根系生长密切相关。【结论】现代半矮秆品种尤其杂交稻在全生育期干湿交替灌溉条件下可获得较高的产量和水分利用效率以及较优的稻米品质,这与根系形态和生理特征的改善密切相关。     

籼型杂交水稻根系活力及其衰退特性的配合力及杂种优势分析

利用籼型水稻4个不育系和4个恢复系配组的4 ×4 不完全双列杂交,对其根系活力及其衰退特性进行了杂种优势和配合力分析。结果表明,（1） 根系活力及其衰退值的广义遗传力均大于85％,说明两者可以作为育种指标。（2）两个性状的一般配合力及特殊配合力方差均极显著,说明基因加性效应和非加性效应均起重要作用,但根系活力以非加性效应为主,而其衰退值以加性效应为主。（3）龙特甫A和镇恢084具有较高的配合力和较大的特殊配合力方差,可作为优良亲本利用。（4）根系活力及其衰退值均表现正向优势（衰退值负向优势为好）,表明利用杂种优势改良根系生理活性这一性状比较困难,但通过亲本的适当选配仍能获得强优势组合。     

水稻植株在二化螟为害后的生理变化

研究了不同类型水稻品种在二化螟为害后植株体内的一些生理变化,包括叶绿素含量、根系活力和钾元素吸收能力。不同水稻品种在主茎受二化螟为害形成枯心后,分蘖的叶绿素含量均降低,但与健康植株相比无显著差异。常规杂交稻汕优63和超级杂交稻两优培九在主茎枯心过程中根系活力显著增强,而粳稻秀水11枯心后根系活力反而显著下降。采用86Rb标记示踪原子法研究了在二化螟为害后水稻根系对土壤中钾的吸收能力的变化,发现秀水11主茎枯心24 h和48 h后分蘖中铷的含量比健康植株分别降低了5.23%和47.5%,说明对钾的吸收能力下降,而汕优63和两优培九分蘖中铷的含量分别比健康植株增加了2.91%和14.36%、21.3%和15.9%,即对钾的吸收能力提高。     

水稻根系特征与稻米品质的关系研究进展

水稻根系是吸收水分和养分的重要部位,同时也是合成和分泌多种植物激素、有机酸和氨基酸等营养物质的主要器官,其形态和生理特征对产量和品质有重要影响。本文综述了水稻根系形态与生理特征研究进展,分析了主要根系特征及化学信号与稻米品质的关系,并讨论了目前研究存在的问题和未来研究方向。     

超级杂交稻生理生态特性及高产稳产栽培调控的研究进展

 综述了近年来超级杂交稻高产生理研究进展。与普通高产水稻相比,库容量大、物质生产与积累能力强、光合生产能力强、根系发达是超级杂交稻重要的超高产生理基础,然而,其养分吸收量大、中后期养分吸收能力强、异步灌浆特性明显、生态适应性要求严格的生理生态特性,对高产稳产栽培调控技术提出了新的要求。因此,在超级杂交稻的生产中,应采取因种因地种植、适时播种、适当增施肥料、加强中后期营养、加强稳健群体调控、增苗争多穗与控苗争大穗相结合等栽培调控技术策略。同时,超级杂交稻的高产稳产还面临着产量稳定性差、高产田倒伏、高产与高效难协调、气候变化等问题。为有效应对和解决这些问题,应当加强超级杂交稻的生态适应性技术、抗倒稳产调控技术、高效栽培技术、气候变化适应性栽培技术等方面的研究。     

不同株型水稻对无芒稗的生态控制研究

以不同株型的水稻品种(组合)为材料研究了混栽其中的无芒稗［Echinochloa crusgalli(L.) Beauv.var.mitis (Pursh) Peterm.］的生长状况。高秆大冠层株型水稻品种Ⅱ优2070显著降低移栽稻田无芒稗株高、叶面积指数、植株干物质、分蘖数、穗长和穗粒数。水稻对无芒稗的竞争力,以高秆大冠层株型最强,中秆中冠层株型次之,矮秆小冠层株型最弱。在无芒稗50株/m2干扰下,高秆大冠层株型水稻各产量因子下降不明显,而矮秆小冠层株型粳糯稻各产量因子显著下降,平均减产40%。     

两系亚种间杂交早稻干物质积累分配特性研究

根据测定分析，初步表明两系法亚种间杂交早稻组合干物质积累量大，且具有明显的中、后期优势，尤以生育后期优势显著。干物质的分配较合理，根系和穗部干物质量显著高于常规稻。叶面积适中。后期光合效率高     

不同类型水稻的根系分布特征比较

对不同类型水稻的根系分布进行了比较,研究发现籼型水稻和粳型水稻的根系垂直分布有比较明显的差异,在20 cm以下的根系干物重占总根重的百分比籼型水稻一般在10%以下,而粳型水稻一般高于15%。根深指数对比结果同样表明了这一趋势,粳型水稻的根深指数一般在10以上,而籼型水稻的根深指数一般低于10。上述两个指标均表明,与籼型水稻相比,粳型水稻具有明显的深扎根性。亚种间杂交水稻的根系分布更接近粳型水稻。     

根际溶氧量与氮素形态对水稻根系特征及氮素积累的影响

 为研究根际溶氧量和氮素形态对水稻根系生长及对氮素利用的影响,设计了两个试验：1)分别以铵硝混合营养（NH4NO3）和全铵营养[(NH4)2SO4]为氮源,在营养液中将杂交籼稻国稻1号和常规粳稻秀水09培养6周,在第4周和第6周时取样测定植株的生物量和氮素含量;2) 将上述铵硝混合营养下培养4周的国稻1号水稻植株,以分根培养的方式进行不同溶氧量处理,测定水稻生物量、根系形态和氮积累量的差异。结果表明: 1）根际溶氧量较低时(溶氧量0~1.0 mg/L),铵硝混合营养比单一的铵态氮营养显著提高植株的生物量,国稻1号生物量增加69%,秀水09增加41%;铵硝混合营养显著提高了水稻的根系数量、最长根长、根干质量和根系活力以及植株的氮积累量,国稻1号的地下部和地上部氮积累量分别提高60%和52%,秀水09则分别提高了41%和33%。2) 分根实验中,铵硝混合培养的国稻1号,其增氧(溶氧量8.0~9.0 mg/L)处理的根系生物量增加21.6%, 根系数量、最长根长和根体积分别增加27%、14%和10%,而氮积累量提高了11%。增氧和铵硝混合营养均对促进水稻根系生长和氮素积累具有正互作效应。     

水稻水作与旱作对抽穗后剑叶光合特性、衰老及根系活性的影响

对水稻水作与旱作栽培模式下水稻衰老和后期一些生理活性的影响进行了研究。结果表明,由于水分的影响,水稻旱作不同程度加速了水稻生理机能的衰退,使籽粒干物质积累受阻,粒重下降而减产。水稻水作不仅改善了水稻剑叶光合因子,提高了光合效率,而且剑叶呼吸速率下降缓慢,相对电导率上升缓慢,SOD酶活性较高,MDA含量低,表明剑叶后期衰老进程慢,促进籽粒增重,产量高。此外,旱作水稻生育末期根系干物质积累、活力高及代谢旺盛的优势对籽粒增重也是一种负向影响;而水稻水作开花-灌浆期根系活力高,生育末期根系生理活性迅速衰退,保证了籽粒的充实     

磷素水平对杂交水稻生长发育和磷素运移的影响

通过水培试验和32P标记,研究了不同P素水平下P素营养对杂交水稻D68生长发育的动态影响以及P在杂交水稻体内的运移动态。结果表明,P对杂交水稻生长发育起十分重要的作用,施P对杂交水稻发育特别是根系的生长发育、根系活性和地上部分干物质积累产生了极大的影响。通过32P标记结果表明,杂交水稻体内P的吸收累积、运移分布规律主要与根系活力和施P水平有关。P胁迫条件下杂交水稻根系中P含量较高而地上部分较低,P转移到地上部分的百分率较低;P充足条件下,稻株体内P主要累积在茎、叶中;根系活性的增强则进一步促进了P素养分的吸收以及P在杂交水稻体内的向上运移。同时P在杂交水稻体内的运移与水稻代谢和生长中心的转移密切相关,营养生长期P主要集中在茎、叶中;进入生殖生长期后,P由茎、叶向穗部转移,促进稻穗的生长发育。P在杂交水稻体内运移对杂交水稻P素营养具有极其重要的意义。     

华南双季超级稻秧苗生理特性的研究

2001年早、晚季在广州对华南超级常规稻品种广超3号和胜泰1号、两系法超级杂交稻组合粤杂122等7个材料秧苗期的干物重、叶片叶绿素含量、根系活力和发根力等几个生理性状进行了测定,并分析了生理性状的品种(组合)间差异、生理性状与干物重之间的相互关系等,结果表明:①早季时宜用Chl a、晚季时宜用Chl b作为鉴别秧苗素质的生理指标.②对Chl a、Chl b、根系活力,所发最大根长度,发根条数与干重的通径分析表明,早季Chl a对干重有最大的正直接效应,Chl b对干重有最大的负直接效应;晚季Chl b对干重有最大的正直接效应,Chl a对干重有最大的负直接效应.提出了华南双季超级稻理想株型育种中宜掌握的秧苗期生理指标.     

免耕栽培对超级杂交稻两优培九根系特性的影响

为了探明免耕对杂交水稻根系特性的影响．在前3年定位试验的基础上,于2007年在长沙以两优培九为材料,进行了翻耕移栽、翻耕直播、免耕移栽和免耕直播4种耕作方式的田间比较试验。在水稻直播条件下。分蘖中期免耕稻的根冠比和单株根干重均高于翻耕稻,增幅分别为23．42％0和3．33％,幼穗分化期增幅为30．01％和18．75％;在水稻移栽条件下,免耕稻分蘖中期的根冠比和单株根干重均高于翻耕稻．增幅分别为10．24％和10．57％,幼穗分化期增幅分别为22．67％和4．35％。无论直播或移栽．各个时期免耕稻的根系活力和根长均高于翻耕稻,免耕和直播能一定程度地提高水稻根系的活力。     

剪根处理对不同秧龄杂交稻幼苗生长及生理特性的影响

以超级杂交稻F优498为材料,采用旱育秧方式育苗,设置不同秧龄(25d和40d)和幼苗伤根处理(整株根系剪去1/3、2/3、全部,以不剪根为对照),进行水培试验,研究根系损伤后(0~48h和1~29d)的生理响应、物质积累、根系形态及氮素吸收特性。结果表明,剪根后不同秧龄秧苗受影响的程度及反应速度不同,秧苗地上部脯氨酸和可溶性糖含量均出现了明显峰值,伤根程度越大,峰值越高,到达峰值的时间越早;25d秧龄的幼苗在剪根后的生理抗性及恢复能力均明显强于40d秧龄的幼苗。从剪根程度来看,不同秧龄下,剪根1/3处理对幼苗生长有一定促进作用,25d秧龄,剪根1/3处理在处理后22d,根系长度、根系表面积、地上部、根系干质量以及根冠比均大于对照,同时该处理氮素积累显著高于对照;40d秧龄,整个生育期根系表面积均随剪根程度的增大而减小,剪根1/3处理在处理后22d,根冠比显著大于对照,处理后29d,地上部、根系干质量、根系长度、氮素积累量以及含氮率均大于对照,而伤根程度较大不仅会导致水稻幼苗根系生长受阻,同时会严重抑制根系对养分的吸收,从而影响水稻幼苗的生长发育。     

氮高效水稻品种苗期耐低磷种质的筛选与鉴定

以先前通过田间试验筛选出来的36个氮高效水稻品种为供试材料,在苗期进行了耐低磷筛选,并对获得的3个耐低磷和2个低磷敏感品种响应磷素胁迫的生理机制进行了初步研究。结果表明:1)正常供磷和低磷条件下,所有调查性状的相对值(低磷/正常供磷)中,相对根系干质量、相对地上部干质量、相对根冠比和相对分蘖数均具有较大的品种间变异(变异系数分别为16.9%、10.9%、11.4%、16.3%)。相关分析表明,它们呈显著或极显著正相关。因此,这4个性状可以作为水稻苗期耐低磷筛选的评价指标。2)在低磷条件下,筛选出的3个耐低磷品种比2个低磷敏感品种的根系生长旺盛且活力强,P吸收动力学参数中Km、Cmin小,而Vmax大,酸性磷酸酶(APase)活性升幅大,磷效率在两者之间也存在显著差异。同时,不同耐低磷品种适应低磷胁迫的调节机制也有所不同。表明筛选氮磷双高效的水稻品种是可行的,同时也为后续基因定位和遗传机制的研究提供了材料和生理学依据。     

中国杂交早稻的发展及其研究进展

总结了我国杂交早稻的发展以及存在的问题，从杂交早稻的遗传研究，生理生化基础和育种等方面阐述了我国杂交早稻的研究进展，提出了今后杂交早稻强优组合选育的途径。