不同水稻品种对孕穗期低温的敏感性分析

为研究不同水稻品种的耐冷程度,减少产量损失,以水稻品种空育131、垦稻12、松粳9号和龙粳11为材料,采用盆栽种植方式于孕穗期进行恒温15℃和变温15℃低温处理,研究孕穗期低温胁迫对水稻空壳率的影响以及不同品种水稻对低温的敏感性。结果表明:随着低温时间延长,水稻空壳率显著增加,且同一品种恒温15℃较变温15℃的空壳率高;4个水稻品种在孕穗期的耐冷性总体表现为空育131松粳9号垦稻12龙粳11,其中龙粳11在孕穗期基本不具备耐冷性。     

水杨酸对孕穗期低温胁迫寒地粳稻颖花形成的影响

为探讨外源水杨酸(Salicylic acid,SA)对孕穗期低温胁迫寒地粳稻颖花形成的影响,丰富寒地粳稻化控抗寒研究,试验以耐冷品种东农428和冷敏感品种松粳10号为供试材料,设置5个SA浓度(0.25、0.50、1.00、2.00和4.00 mmol·L~(-1)),设置低温清水对照(Cold)与常温清水对照(CK),分析外源SA对孕穗期低温胁迫寒地粳稻颖花形成、干物质积累及产量的影响。结果表明,与CK处理相比,低温胁迫下水稻产量及产量构成指标显著降低。施用不同浓度SA提高寒地粳稻花粉育性、颖花分化数、籽粒干物质积累量、灌浆速率、产量及产量构成指标,随喷施SA浓度增加,东农428与松粳10号花粉育性、颖花分化数、籽粒干物质积累量、灌浆速率、产量及产量构成指标均表现为先升后降趋势。分析得出,孕穗期低温胁迫下东农428与松粳10号喷施外源SA最适浓度为0.50 mmol·L~(-1)。     

不同施氮水平对寒地水稻生长发育的影响

采用单因素重复试验研究不同施氮水平对龙稻5号和东农428生长发育及产量的影响。结果表明:氮肥施用量大,水稻生育期延迟,植株晚熟,有效分蘖增加,但过量氮肥导致水稻无效分蘖也相应增加;不同施氮水平对龙稻5号和东农428的穗数.m-2、穗粒数、空瘪粒、千粒重及产量影响差异显著,龙稻5号的穗数.m-2随施氮量的增加而增加,穗粒数、千粒重、产量在施氮水平0~135 kg.hm-2随施氮量的增加而增加,但施氮量达到175 kg.hm-2时,穗粒数下降,空瘪粒增高;东农428也具有相同的变化趋势。     

2009—2018年黑龙江省审定的常规粳稻品种综合评价

以黑龙江省2009-2018年审定的187份常规粳稻品种为供试材料,利用SPSS和MATLAB软件,对不同积温带不同年度品种以及生育期、活动积温、糙米率、整精米率、胶稠度、直链淀粉、千粒重、产量、日产量、积温产量、穗颈瘟、空壳率等12个主要农艺性状表型值进行统计分析、熵权-功效评价和聚类分析,结果表明:黑龙江省水稻品种具有明显积温带生态环境归属特性,品种选育应该以适应积温带生态环境要求为前提,在重点提高抗穗颈瘟和结实率基础上,稳步开展品质、产量等主要农艺性状选择。利用综合指数值能够对各积温带水稻品种进行评价排序和优良稻种资源筛选发掘,并按其值可划分5个类群,但遗传距离存在差异,其类群差异离散程度大小依次为:第3积温带>第1积温带>第2积温带>第4积温带;筛选和发掘出综合性状前10位的优良种质资源,第1积温带品种有龙稻18、龙稻23、龙稻16、龙稻19、东富102、龙香稻2号、龙洋1号、东农430、松粳香1号和龙稻24,第2积温带品种有绥粳14、东农428、金禾2号、北稻4号、牡响1号、绥稻2号、绥粳18、绥稻3号、金禾1号和绥稻1号,第3积温带品种有龙粳25号、龙粳2...     

低温胁迫下水稻幼苗抗寒生理指标分析

以龙稻5、龙稻13、中龙香粳1号和东农420为试验材料,测定了低温胁迫后其幼苗叶片中叶绿素、脯氨酸、丙二醛和电导率的变化。结果表明：低温胁迫后,叶绿素含量与对照相比均呈下降趋势,脯氨酸、丙二醛和电导率3个生理指标与对照相比均呈上升趋势,且不同品种的水稻各个指标的含量变化不同。低温胁迫对实验材料影响较大,龙稻5耐低温胁迫的能力较强。     

黑龙江省水稻冷害 Ⅱ品种间耐障碍型冷害的差异

利用人工气候室对黑龙江省主栽水稻品种进行耐小孢子阶段低温试验,结果表明:不同水稻品种耐低温的能力有较大的差异.15℃低温处理7 d,不育率降低幅度由3%增至70%.冷积温每增加1℃,不育率由0.002%增至1.898%.由此鉴定出来的耐小孢子阶段低温的水稻品种有:空育131、龙稻3号以及龙稻6号.而对此期低温较敏感的品种是龙粳11、龙粳13、松粳7号、龙稻7号和垦稻12等.     

孕穗期低温胁迫对水稻结实率及叶片生理特性的影响

为了明确孕穗期低温对水稻结实率及对叶片生理特性的影响,本试验在盆栽条件下,以2 个水稻(Oryza sativa L.)品种‘龙粳11’（冷敏型）和‘龙稻5’（耐冷型）为材料,于孕穗期在人工气候室进行低温（15℃,持续1、2、3、4、5、6 天）处理,探讨了低温对水稻叶片膜透性、抗氧化酶等生理特性的影响。结果表明：低温条件下,‘龙稻5’的结实率变化较小,‘龙粳11’的结实率显著降低。2 个品种叶片超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性表现出先升高后下降的变化趋势。‘龙稻5’的抗氧化酶活性、可溶性糖和可溶性蛋白含量高于‘龙粳11’,但丙二醛(MDA)含量和相对电导率低于‘龙粳11’。这说明孕穗期低温胁迫能够影响水稻叶片膜透性及抗氧化酶活性等生理指标,并可降低水稻结实率。     

孕穗期低温胁迫对寒地粳稻功能叶片SOD、POD和CAT活性的影响

试验选用耐冷性不同的3个寒地粳稻品种东农428、松粳10和龙稻7为材料,研究孕穗期冷水胁迫处理后功能叶片超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)的变化规律。试验结果表明:冷水胁迫后,3个品种功能叶片SOD、POD和CAT活性随着处理天数增加均呈现先升高后下降的趋势,品种间酶活性差异较大;胁迫后3个品种SOD、POD、CAT活性均降低,叶片表现出明显的冷害症状,但耐冷性较强的东农428具有相对较高的CAT活性;恢复期SOD和POD活性各处理间无显著变化,耐冷性最弱的松粳10和耐冷性中等的龙稻7的CAT活性在胁迫后仍然较高,而东农428的CAT活性则较低。     

温度对水稻生长的影响

温度一直是黑龙江省水稻生产的第一限制因子,正确的理解温度对黑龙江水稻生长发育的影响将更有益于未来更好更快更精准的培育水稻新品种。利用水稻育秧后闲置的大棚做增温处理,以10个已审定并且推广面积较大的水稻品种为材料,进行全生育期温度调查,研究不同品种在大棚内外生育进程及各农艺性状的变化。结果表明:高温下所有品种的生育期都提前了,但是幅度不一样,达到齐穗期活动积温也存在差异;同时高温对龙稻5号、龙稻18东农428和中龙香粳1号有效穗数的影响达到了显著差异,对穗粒数及穗长的影响差异不显著。通过相关分析可知,用某一时间点株高的变化幅度来表示不同品种对不同温度反应的钝敏差异。     

寒地粳稻孕穗期耐冷性与形态指标相关分析

为了探讨近年来黑龙江省审定水稻品种孕穗期耐冷性特点,在水稻冷害鉴定圃中,通过冷水灌溉的方法鉴定2013、2014年审定的水稻品种孕穗期耐冷性,并将水稻品种孕穗期耐冷性与一些基本形态指标进行相关分析。结果表明:2013和2014年审定的水稻品种经过低温处理后,水稻品种空壳率分布情况都集中在35%以下,其中空壳率在10%~15%的品种最多有15份,占31份品种材料的近50%,低于5%的品种有2份,所以黑龙江省近2年审定的品种耐冷性表现良好。相关分析结果表明:品种孕穗期耐冷性与主茎叶片数、生育期、活动积温、株高、穗长、穗粒数、千粒重等重要性状相关不显著,在品种选育和亲本选择时可以单独考虑耐冷性状。     

孕穗期冷水灌溉对寒地粳稻根系生长及产量的影响

以东农428和松粳10为试验材料,分别冷水灌溉处理0、3、6、9、12、15 d,分析孕穗期冷水灌溉对寒地粳稻根系形态、伤流强度、干物质积累及产量的影响,旨在探究孕穗期低温胁迫下寒地粳稻根系生长规律及其与产量关系。结果表明,与对照相比,孕穗期冷水灌溉下,寒地粳稻根系形态、伤流强度、根部与地上部干重及产量变化规律一致,冷水灌溉持续时间越长,降幅越大。冷水灌溉加快寒地粳稻生育中后期根系衰竭。孕穗期冷水灌溉抑制寒地粳稻根系发生和伸长,齐穗期根系形态和根干物质量显著下降,不利于生育中后期根系对营养物质吸收,地上部干物质积累减缓,地上部向根部运输有机质减少,根系活力降低,根系衰竭加快,致产量下降。孕穗期冷水灌溉下东农428中后期根系形态、根干重、根系活力维持在相对较高水平,地上部干物质积累量和产量变化幅度较小,是东农428耐冷性强于松粳10的主要原因。     

不同生育时期增温对寒地水稻产量和品质的影响

随着全球气候变暖,高温已成为威胁寒地水稻生产的主要气候因素之一.利用六角形开口玻璃房模拟日间增温,并用耐热高产品种龙稻21和热敏感优质品种龙稻18为试验材料,进行了不同生育时期的增温处理试验.结果表明,模拟增温设施能够实现日间平均1.2～2.6℃的增温效果.全生育期增温使龙稻21和龙稻18的产量分别提高7.4和4.5 ...     

黑龙江省超级稻干物质积累及与产量性状的关系

利用田间小区试验,对黑龙江省3个超级稻品种松粳9号、龙稻5号和龙粳14号及其相应对照品种进行干物质积累与产量关系的研究。结果表明,在各生育期超级稻品种的干物质积累量均高于普通对照品种,其中,分蘖盛期高14.2%～34.0%,拔节孕穗期高16.8%～37.9%,齐穗期高20.2%～35.6%,成熟期高15.1%～18.0%。相关分析结果表明,各生育期的总干物重与产量均呈显著或极显著正相关关系(r=0.85*～0.97**),孕穗期叶片、茎鞘干物重及总干物重与穗粒数和结实率两性状均呈显著正相关(r=0.76*～0.82*)。     

分蘖期冷水胁迫对寒地粳稻根系生理特性及产量的影响

试验以东农428和松粳10为供试材料,于2018年在东北农业大学阿城实验实习基地开展分蘖期不同天数(0、5、10、15 d)冷水灌溉处理试验,分析分蘖期冷水灌溉对寒地粳稻根系活力、抗氧化系统、渗透调节物质含量、内源激素含量及产量的影响。结果表明,分蘖期冷水灌溉下,寒地粳稻根系SOD、POD、CAT活性和脯氨酸、可溶性糖、可溶性蛋白含量与正常灌溉相比均显著升高,增幅随冷水灌溉时间延长而上升,东农428增幅大于松粳10,但松粳10的O_2~-、H_2O_2和MDA含量增幅大于东农428。冷水灌溉下,两个品种根系内源激素IAA、GA3、ZR含量随冷水胁迫时间延长呈下降趋势,但ABA含量随冷水灌溉时间延长而升高。分蘖期冷水灌溉下,寒地粳稻产量随冷水灌溉天数增加显著下降,松粳10比东农428下降幅度大。     

孕穗期冷水胁迫下施用γ-氨基丁酸对寒地粳稻氮光合效率的调控效应

以生育期相近粳稻品种东农428和松粳10为试验材料,研究孕穗期冷水胁迫下施用外源γ-氨基丁酸(GABA)对寒地粳稻功能叶片氮光合效率及产量的调控效应,为制定有效抵御低温冷害化控栽培技术提供理论依据。结果表明,外源GABA主要通过提高松粳10剑叶光保护能力提高其光合效率;通过缓解低温胁迫对东农428剑叶光损伤程度,提高光保护能力进而提高其光合效率。孕穗期冷水胁迫下寒地粳稻剑叶OsGS1;1、OsGS1;2、OsGS1;3及OsGAD2表达量上调,与植物冷应激反应有关。OsNADH-GOGAT、OsGDH1和OsGDH3表达量上调、OsFd-GOGAT表达量显著下调,谷氨酰胺合成酶(GS)活性显著上升,说明孕穗期冷水胁迫抑制剑叶光呼吸过程中谷氨酰胺合成酶/谷氨酸合酶(GS/GOGAT)循环代谢,促进质体中GS/GOGAT循环及谷氨酸脱氢酶(GDH)途径中铵(NH4+)同化代谢。孕穗期冷水胁迫下施用GABA(4.5 mmol·L-1)促使寒地粳稻剑叶OsGS2、OsFd-GOGAT和OsNADH-GOGAT表达量下调;但OsGS1;3、OsGDH3和OsGAD2表达量上调,GS、GDH及谷氨酸脱羧酶(GAD)活性显著升高,使谷氨酸(Glu)家族氨基酸含量显著上升,如抗逆氨基酸GABA、脯氨酸(Pro)、Glu等,避免高NH4+毒害,提高寒地粳稻耐冷性。     

孕穗期低温胁迫对寒地水稻产量和品质的影响

以黑龙江省25份主栽水稻品种及苗头品系为试材,在孕穗期平均16.1℃,处理5 d的试材为低温处理,以正常栽培管理的试材为对照,分析低温胁迫对不同水稻品种(系)品质性状及产量的影响。结果表明,低温处理导致所有试材每穴实粒数、结实率、千粒重和产量下降,根据相对结实率分为1、3和5级,其中以3级最多、5级最少,分别占总材料的56%和8%。低温处理导致材料糙米粒长、宽和厚下降,但是1和3级材料下降幅度更大;低温处理稻米整精米率、直链淀粉含量、蛋白质含量、起浆温度和消减值增加,稻米糙米率、精米率、最高黏度和崩解值下降,但是耐冷性中等的材料直链淀粉和蛋白质含量增加幅度更大。相关分析表明,相对结实率与每穴实粒数、每穴产量和冷胶黏度的冷水反映指数(CRI)呈极显著正相关,与崩解值和回复值的CRI值呈显著正相关。综上所述,孕穗期低温胁迫对水稻产量和品质的影响在品种间存在很大差异,在低温胁迫下耐冷性极强品种(系)每穴实粒数、结实率、千粒重、直链淀粉和蛋白质含量及最高黏度对低温反应迟钝,这是耐冷性极强品种(系)保持较高产量和优良品质的重要形态特征和生理原因。