水稻结实期茎秆结构的变化动态及其与抗折力矩的关系

以抗倒能力不同的11个水稻品种为材料,研究茎秆结构特征以及其与抗折性的关系.结果表明：结实期各节间穗后30d的抗折力矩最小,越靠近茎秆基部的节间的抗折力矩越大.水稻基部第2节间的茎壁厚度对茎秆抗折性影响较大,增加茎壁厚度能有效防止水稻倒伏;茎壁厚度与外径的比值从齐穗后15d到45d变化幅度较小,相对于齐穗期显著升高.相关分析的结果表明,茎秆壁厚与抗折力呈显著正相关.     

甜荞茎秆重心高度和抗折力的遗传分析

甜荞茎秆纤细和中空是造成甜荞极易倒伏的重要原因,茎秆重心高度和抗折力是影响甜荞倒伏的重要指标。以抗倒伏品种酉荞2号和易倒伏品种乌克兰大粒荞为亲本来配置正、反交组合。P₁、P₂、F₁、B₁、B₂和F₂群体茎秆重心高度和抗折力的遗传分析表明,茎秆重心高度最佳遗传模型为1对加性-显性主基因+加性-显性-上位性多基因模型和2对加性-显性-上位性主基因+加性-显性多基因模型,以加性效应为主,主基因遗传率大于多基因遗传率,环境变异大于遗传变异,可见环境对甜荞茎秆重心高度影响极大,可通过栽培措施降低甜荞茎秆重心高度,提高抗倒伏能力。茎秆抗折力最佳遗传模型为2对加性-显性-上位性主基因+加性-显性-上位性多基因模型和2对加性-显性-上位性主基因+加性-显性多基因模型,以加性效应为主,2对主基因间存在明显的基因互作效应,主基因遗传率大于多基因遗传率,在F₂世代没有检测到多基因遗传率,主基因遗传率在F₂世代最高,为88.94%,选择率高,可在早期世代进行选择来提高育种效率。     

高大韧稻的抗折力与茎秆结构的关系

以高大韧稻新组合桂优360与3个大面积推广的杂交组合为材料，研究了高大韧稻与非高大韧稻的茎秆结构性状。结果表明：高大韧稻桂优360的株高高于非高大韧稻组合；第一、第二、第三节间的茎粗、壁厚以及抗折力均比非高大韧稻具有更大的优势；高大韧稻桂优360的大、小微管束的数目比对照多，髓腔直径及大、小微管束面积亦比对照大。相关分析表明，水稻的抗折力与第二伸长节间小微管束数、大微管束面积及第二节间粗度均呈极显著的正相关。     

水稻茎秆性状与抗倒伏及产量因子的关系

以22个水稻品种（组合）为材料,研究水稻茎秆性状与抗倒性和产量因子的关系。结果表明：株高与倒伏指数呈显著或极显著正相关;壁厚、抗折力、节间粗和单位节间干重与倒伏指数多呈显著或极显著负相关;各节的抗折力与节间粗、壁厚和单位节间干重多呈显著或极显著正相关,与株高、秆长和节间长呈显著或极显著负相关。基部3个伸长节间的节间长度、壁厚、粗度和单位节间干重与千粒重多呈正相关,多数达到显著或极显著水平,说明秆壁粗壮厚实可以孕育大穗,并适当控制株高,对高产抗倒品种的培育有重要作用。     

高大韧稻茎秆的抗折力研究

以通过审定的高大韧稻新组合特优1012、中优253与2个大面积推广的杂交稻组合为材料,研究了高大韧稻与非高大韧稻的农艺性状和茎秆结构性状。结果表明,与矮秆水稻相比,高大韧稻特优1012、中优253的株高、剑叶长、宽,穗粒数、产量等都明显的高于其他的2个杂交组合;第一、二、三节间的抗折力更具有明显的优势。相关分析表明,水稻的抗折力与节间长度呈负相关,与节间粗度、厚度及干物重间呈正相关;其中抗折力与小维管束数目的相关系数最大,达0．974。     

小麦抗倒指数遗传及其与茎秆特性的相关分析

为给小麦抗倒育种提供参考依据,利用7个茎秆抗倒指数不同的小麦品种为亲本,按Griffing双列杂交法Ⅱ配制21个杂交组合,研究小麦抗倒指数的遗传及其与茎秆特性的相关。结果表明,在7个小麦品种中,扬麦9号和宁麦8号抗倒指数的一般配合力最好,能极显著地提高杂种后代的抗倒指数。小麦抗倒指数的遗传符合加性-显性模型,同时受加性和显性效应的作用,且显性效应更重要,显性程度为完全显性到超显性。控制抗倒指数遗传的增效等位基因为隐性,增、减效等位基因频率在亲本中的分配无明显差异。扬麦9号和宁麦8号具有较多控制抗倒指数遗传的隐性基因,而望水白和苏麦3号具有控制抗倒指数遗传较多的显性基因。抗倒指数可能受3~4对主效基因的控制,狭义遗传力中等。相关分析表明,抗倒指数与基部第二节间粗、基部第一、二节间充实度呈显著或极显著遗传正相关;与基部第一、二节间长、穗下节间长、株高和重心高度呈极显著遗传负相关。     

粳稻叶片和茎秆形态与品质的关系

以24个粳稻品种为试材，对植株叶片和茎秆状状与稻米碾磨及外观品质的关系进行了研究。结果表明：顶1、2、3、4叶，穗下节间，顶2、3、4鞘的长度与稻米品质的各顶指标呈显著或极显著正相关，上部叶宽度及顶2、3、4节间长度与稻米碾磨及外观品质各项指标呈显著或极显著负相关。优质粳稻的株型应为在一定范围内，上部叶鞘长，叶片长、窄、直立，穗下节间长，中下部节间短。     

水稻抗倒伏特性及其与茎秆性状的相关性研究

以22个中籼稻品种(组合)为对象,研究了水稻倒伏的敏感期和敏感节位,及倒伏指数与茎秆性状的相关性.结果表明:水稻的倒伏敏感期是在齐穗后21～28 d,敏感节位是基部第一个伸长节间;相关分析和通径分析表明倒伏指数与节间长、基部节间到穗顶的长和基部节间至穗顶的鲜重呈极显著正相关,与基部节间外径、基部抗折力、基部节间壁厚、单位节间干重和秆形指数呈极显著负相关.抗折力对倒伏指数的负向直接作用最大,其次是单位节间干重.说明改善水稻茎秆的质地结构、增加基部节间的充实度是提高水稻的抗倒伏能力的关键.     

结实期氮磷营养水平对水稻根系分泌物的影响及其与稻米品质的关系

以扬稻6号（籼稻）和扬粳9538（粳稻）为材料,在水培条件下自抽穗至成熟期进行0 N（不施N）、1/2 N(标准Espino营养液的1/2 N)、0 P（不施P）、1/2 P(标准Espino营养液的1/2 P)以及对照（全NP,标准Espino营养液的N、P量）5种处理,研究了水稻根系分泌物的变化及其与稻米外观品质、蒸煮食味品质及蛋白质组分的关系。结果表明,与对照相比,结实期氮素胁迫（0 N）明显降低了水稻的根系活力,降低了各种有机酸、氨基酸及离子的分泌量,加速了根系的衰老;磷胁迫（0 P）显著增加了根系有机酸、氨基酸及各种离子的分泌。相关分析表明,结实前中期（花后10 d和20 d）根系分泌的酒石酸、柠檬酸和氨基酸与籽粒垩白度、直链淀粉、崩解值呈显著或极显著负相关,与淀粉谱的消减值呈极显著正相关;根系分泌的苹果酸与籽粒垩白度、直链淀粉、崩解值呈极显著正相关,与淀粉谱的消减值呈极显著负相关;根系分泌的[Ca²⁺]、[K⁺]、[Na⁺]、[NO₃^-]、[NH₄⁺]、[PO₄^3-]与稻米的垩白度、直链淀粉含量、蛋白质组分也显著或极显著相关。表明根系分泌物与稻米品质的形成有密切的关系,N、P营养水平对根系分泌物有调控作用,进而影响稻米品质。     

水稻品种苗期抗旱性筛选与评价

为了比较黑龙江省主栽粳稻品种苗期抗旱性,通过苗期反复干旱胁迫法,研究了干旱胁迫对水稻苗期各形态性状及反复干旱存活率等指标的影响,并通过聚类分析筛选抗旱性强的品种。结果表明,干旱处理后的株高、叶干重、叶鲜重、根数、根长、根干重等形态指标相对值均小于100%,幼苗存活率明显下降,不同品种下降幅度不同。通过对主成分分析和相关分析,得出株高、叶干重、根长及根干重可以作为水稻苗期抗旱性鉴定的形态指标。经反复干旱存活率和聚类分析,筛选出‘东农426’、‘松粳6’、‘五优一’、‘松05-274’和‘松05-276’5份苗期抗旱性较好的品种。     

火龙果茎成分及其抗氧化活性分析

为了充分利用废弃资源火龙果茎,对红皮红肉火龙果茎成分及抗氧化活性进行了研究。结果表明,火龙果茎中水分含量92.5%,维C含量7.68 mg/100 g,钾、钙、镁、铁和锌含量分别为437.6 mg/100 g,411.2 mg/100 g,134.6 mg/100 g,0.61 mg/100 g和0.314 mg/100 g,碳、氢、氮、硫元素含量分别为36.83%,5.27%,1.69%,0.80%。经GC-MS分析,火龙果茎中含有维E、β-谷甾醇、植物醇、角鲨烯等22种活性成分。其提取液的还原能力相当于2 mg/mL维C溶液的65.37%,对DPPH自由基的清除率为73%。综合分析,火龙果茎具有开发食品、药品和化工用品的天然优势。因此,对提高火龙果茎利用率有重要借鉴意义。     

水稻开花期抗旱性鉴定指标的筛选

水稻抗旱性鉴定指标的筛选已成为水稻抗旱性研究课题的热点之一。本文利用10个水、旱稻品种（组合）,在开花期水分胁迫条件下,测定了剑叶叶绿素、脯氨酸、丙二醛、可溶性糖含量,叶片相对含水量,株高,叶面积及光合速率等10项与抗旱性有关的形态和生理指标,进行了主成分分析和逐步回归分析。结果表明,水稻开花期叶片脯氨酸含量、叶片相对含水量、气孔导度、叶面积等4项指标对水稻的抗旱性有显著影响,可作为水稻开花期抗旱性鉴定指标。利用所建立的最优回归方程对供试品种（组合）进行了抗旱性预测,结果与它们在田间表现基本一致, 表明用这4个指标在开花期对水稻抗旱性进行鉴定是可行的。     

水稻籼粳交恢复系茎秆抗倒性的配合力分析

本研究以通过不断聚合和累加不同籼粳亚种有利基因的方法,自育成的不同籼粳分化类型的12个恢复系,与8个两系和三系不育系为材料,采用植物数量性状配合力（NCⅡ设计）分析方法,研究了6个茎秆抗倒性状的配合力和群体遗传参数。结果表明：所考察的6个茎秆抗倒性状的遗传受亲本基因加性效应和非加性效应的影响。倒伏指数、抗折力以非加性效应为主;株高、弯曲力矩、茎椭圆截面积以基因加性效应为主;亲本基因加性效应和非加性效应对后代茎壁截面积的作用相似。恢复系的遗传效应对杂交组合茎秆抗倒性起主要作用。抗折力和弯曲力矩性状除了受亲本特殊配合力的影响外,恢复系的一般配合力也起重要作用。K17A、广抗13A和II-32A三个不育系表现降低籼粳杂种株高超亲和提高抗倒性的遗传效应;明恢509、明恢512、明恢502和明恢398四个恢复系在降低倒伏指数方面较其他恢复系具有明显优势,且株高一般配合力为负效应,在提高茎秆抗倒性为目标的育种实践中有重要利用价值。     

生物炭对水稻齐穗期叶绿素荧光参数及产量构成的影响

采用盆栽试验研究了添加生物炭对水稻齐穗期叶绿素荧光参数及产量构成的影响。研究结果表明,水稻齐穗期剑叶叶绿素荧光参数最大光化学量子产量（Fv/Fm）、实际量子产量（Yield）、光化学淬灭（qP）和非光化学淬灭（NPQ）均随着生物炭用量的增加先增后减,以C2F处理叶绿素荧光参数为最高。从产量构成方面分析,C1F处理比对照每穴谷重提高了8%,C3F处理则比对照减少了约15%。说明添加适量生物炭可以提高PSⅡ反应中心的光能转换效率、潜在活性和开放比例,同时对过剩光能的耗散能力的增强,有利于减轻环境胁迫对光合作用的抑制,以增强光合系统反应中心的稳定性,从而改善和提高了作物的光合能力。生物炭对水稻后期光合能力的影响有利于促进水稻灌浆,提高每穗实粒数,使水稻增产。     

不同穗型超级稻品种籽粒灌浆特性

为探明不同穗粒型超级稻产量构成特点、籽粒灌浆特性及其与后期生理指标的关系。以不同生育期品种准两优527、两优培九、Y两优1号、玉香油占、黄花占为试验材料,在大田栽培条件下分期播种以确保不同生育期品种在相似的温光条件下灌浆结实。结果表明,不同播期平均产量及其构成因子的品种间差异显著,以两优培九产量最高(9.47 t hm^-2),玉香油占产量最低(8.39 t hm^-2)。依据每穗粒数和千粒重系统聚类分析,可将品种分为大粒型(准两优527)、中粒型(两优培九、Y两优1号)和小粒型(玉香油占、黄花占)。籽粒灌浆强度及持续时间的品种间差异明显。其中,大粒型品种籽粒灌浆起步快、强度大、峰值持续时间短,上、中、下部枝梗籽粒均为一段式灌浆;中粒型品种籽粒灌浆起步快、强度较小、峰值持续时间长,其上部枝梗籽粒为一段式灌浆,中、下部枝梗籽粒为两段式灌浆,高峰值分别在抽穗后12~18 d和24~30 d;小粒型品种籽粒灌浆起步慢、强度小、峰值持续时间长,其上、中部枝梗籽粒为一段式灌浆,下部枝梗籽粒为两段式灌浆。平均籽粒灌浆速率与品种的穗粒类型密切相关,其中,大粒型品种为0.68 mg d^-1,中粒型品种为0.48~0.51 mg d^-1,小粒型品种为0.41~0.47 mg d^-1。籽粒灌浆强度及持续时间与后期剑叶、根系生理指标有关,籽粒灌浆启动后,叶绿素含量、叶绿素a/b值、类胡萝卜素含量逐渐降低,剑叶可溶性糖含量、MDA含量逐渐上升,POD活性、CAT活性及根系活力先后出现2次升降过程。可见,不同穗粒型超级稻品种产量构成及籽粒灌浆特点的差异明显,籽粒灌浆强度及持续时间与品种的穗粒型及枝梗着生的部位有关,也与后期剑叶及根系衰老生理指标的变化趋势一致。     

杂交中稻发根力与抽穗开花期抗旱性关系的研究

以23个杂交中稻品种为材料, 研究了杂交中稻发根力与抽穗开花期抗旱性的关系. 结果表明, 4叶期和分蘖盛期及以前发生的根为下层根, 主要分布于土壤表层下10～30 cm区域, 当稻田受旱时, 该区域的土壤含水量相对比土壤表层下10 cm以内的高, 以致4叶期和分蘖盛期的发根力分别与品种自身抽穗开花期植株含水量和抗旱性呈极显著正相     

结实期人工模拟倒伏对水稻生长和产量的影响

2015 年土培条件下,以‘日本晴’和‘L81’为供试材料,在抽穗后20、10 天进行人工模拟倒伏处理,研究结实阶段不同时期倒伏对水稻籽粒产量、产量构成以及物质生产和分配的影响。结果表明：抽穗后20、10 天人工倒伏处理使‘日本晴’籽粒产量平均下降8% (P＞0.1)、20% (P＜0.1),使‘L81’平均分别下降21% (P＜0.01)、29% (P＜0.01)。人工倒伏处理对供试品种单位面积穗数和每穗颖花数均无影响,但使结实能力明显下降：抽穗后20、10 天倒伏处理使‘日本晴’饱粒率分别下降8%、16%,使‘L81’分别下降16%、21%,均达显著或极显著水平;水稻饱粒重、所有籽粒平均粒重表现出相似的趋势,但降幅均小于饱粒率。品种与抽穗后20 天或10 天倒伏处理对水稻结实能力特别是饱粒率有交互作用。两期人工倒伏处理使地上部总干重和各器官干重均显著或极显著下降,最大降幅达31%。与此不同,人工倒伏对两品种特别是‘L81’物质分配的影响因处理时期而异：抽穗后10 天倒伏处理使生物量在生殖器官中的分配比例减少,而抽穗后20 天倒伏处理表现出相反的趋势。本试验结果表明：结实期倒伏对水稻最终产量的影响因供试品种和倒伏发生时期而异,倒伏引起的产量损失主要与结实能力特别是饱粒率下降有关,后者可能又与灌浆结实期光合生产能力下降有关。