寒地水稻耐冷基础的研究

艇人工气候箱在水稻始花进行４－１０ｄ的１６℃低温处理，结果表明水稻的结实率随代温处理长度的增加而下降，花期低温导致水稻不育率的升高与柱头上着落花粉量的减少和萌发花粉量的降低有关，推测柱头上的萌发花粉数在６个以上的颖花基本上能够正常结实。     

氟化物对植物结实的影响及钙的防护作用

HF 污染对植物的花粉离体萌发没有影响,但却极大的抑制了花粉活体的萌发。这是因为雌蕊柱头对 HF 高度敏感,大量积累在柱头上的氟使花粉在柱头上的萌发和生长受到阻碍。Pack 和 Sulzback研究了氟对13种重要农作物花粉管的萌发和生长的影响后也得到相同的结论。即氟化物能使某些作物     

抽穗期高温胁迫对水稻开花结实的影响

以常规稻南粳43和杂交稻常优2号为试验对象,通过在人工气候箱中进行高温处理,研究抽穗期高温胁迫对花药生理机制、花粉活力和籽粒结实率的影响,旨在深入探讨高温对水稻的伤害机理.结果表明:高温胁迫下水稻花药中的脯氨酸(Pro)、游离氨基酸、可溶性蛋白质、抗坏血酸(ASA)和还原型谷胱甘肽(GSH)含量较对照处理均显著降低(p<0.01),并且随着胁迫温度的升高与胁迫时间的延长,其花粉活力、花粉萌发率、结实率、每穗实粒数与单株产量均有所下降,而千粒重的变化较小,说明高温胁迫破坏花药细胞膜结构与功能,影响花粉活力与萌发能力,从而降低结实率与每穗实粒数,最终导致产量下降.两个水稻品种相比,高温胁迫对常优2号的花粉活力、花粉萌发率以及结实率的伤害都明显小于南粳43,说明常优2号耐热性稍强于南粳43.相关分析表明,常优2号与南粳43品种的结实率与花粉活力和花粉萌发率之间均呈极显著正相关关系(p<0.01),因此影响水稻结实率降低的原因之一可能是花粉活力与花粉萌发率的降低.研究结果可为江淮地区生产中防御高温危害提供理论依据.     

水稻花期低温冷害的模拟试验初报

水稻开花期遇到有害低温会影响颖壳张开,花药开裂和花粉萌发,致使部分颖花不孕而成空壳,造成减产。为了防御或减轻低温危害,必须首先找出低温危害的农业气象指标。在以往的研究报告中,有些人认为开花期日平均气温太低,会造成空壳,并提出以     

花粉源尺寸对水稻花粉扩散的影响

以花粉为介导的基因飘流是水稻转基因逃逸的主要途径之一,因此,掌握花粉扩散规律对于水稻基因飘流研究具有重要意义。本文设计了5m×5m（TR1）、10m×10m（TR2）和15m×15m（TR3）三种花粉源尺寸,通过观测单位面积的有效穗数、每穗的开花颖花数和单个颖花的花粉量以及主风向上的花粉沉降量,计算了花粉源强和有效源强比,就花粉源尺寸对花粉源强、花粉沉降量和有效源强比以及花粉扩散距离的影响进行研究。结果表明：（1）花粉源尺寸不影响单位面积的花粉源强,只改变总源强的大小。TR1、TR2和TR3的总源强比例为1:4:9。（2）花粉源尺寸不改变主风向上花粉沉降量的空间分布特征。在花粉源区,花粉沉降量先迅速增加,达到最大值后缓慢下降;在下风区,花粉沉降量与距离的关系可用负指数形式表达。（3）花粉源尺寸越大,各个距离上的花粉沉降量就越多,花粉扩散距离也相应增加。但是,这种效应会随着花粉源尺寸的增大而逐渐减弱。（4）所有处理的有效源强比为27.9%～33.4%,意味着所有花粉中仅30%左右可以扩散到源区以外可能产生基因飘流。然而,随着花粉源尺寸的增大,有效源强比逐渐减小。（5）风对不同花粉源尺寸处理的影响类似。大风增加了有效源强比和花粉扩散距离,而风向主要影响有效源强比。需要注意的是,风对大尺寸花粉源的影响更显著。     

利用染色体片段置换系群体定位水稻芽期耐低温主效QTL

水稻是世界上重要的粮食作物之一,低温胁迫影响水稻芽期生长,导致减产。为挖掘影响水稻芽期耐冷的基因,本研究以9311(受体)/日本晴(供体)染色体片段置换系群体为材料,将萌发的种子分别在7℃和15℃低温条件下处理7 d,再在28℃恢复生长3 d,测定种子存活率并定位其中影响芽期耐低温数量性状位点(QTL)。7℃低温胁迫下,共检测到2个芽期耐低温主效QTL:qCS7T10和qCS7T11;两者分别位于水稻第10和第11号染色体上,LOD值分别为7.26和5.87,贡献率分别为18.85%和14.92%。15℃低温胁迫下,共检测到1个芽期耐低温主效QTL:qCS15T5,其位于水稻第5号染色体上,LOD值为7.61,贡献率为25.69%。结果表明不同低温处理下,控制水稻芽期耐低温QTL不同。本研究为今后育种聚合更多的耐低温QTL来提高水稻对不同低温的适应能力,降低低温胁迫对水稻芽期的影响奠定了一定的基础。     

气流作用位置对杂交水稻制种气力式授粉花粉分布的影响

摘要：为研究气流作用位置对杂交水稻制种气力式授粉花粉分布效果的影响,分析了杂交水稻气力式授粉中花粉的两种运动情况,重点分析了气流作用下植株受力及气力作用层下层的花粉运动情况,对气流不同作用位置产生的弯曲变形进行了对比分析,从花粉的分散密度、水平分布、竖直分布三个方面评价气流作用位置对花粉分布的影响效果。结果表明：气流作用位置对花粉量、水平分布、竖直分布影响明显,气流中心作用在穗头中部位置（穗顶下100 mm/200 mm）时,能得到较大的花粉扩散量,花粉水平、竖直分布量明显增多,且有利于花粉沿气流方向的分布;作用位置主要影响传播花粉量以及花粉的分布,对花粉沿气流方向分布的距离影响较小。     

气流速度对杂交水稻制种授粉花粉分布的影响

气流速度(包括自然风速)对杂交水稻制种授粉过程中花粉分布情况的影响十分显著,直接关系到制种产量。为研究流速对授粉效果的影响,该文首先分析杂交水稻气力授粉的基本原理,通过试验验证气流速度对花粉分布的影响,从花粉的分散密度、水平分布、垂直分布3个方面进行评价。结果表明:花粉分布受气流影响显著,水平分布量、竖直分布量以及花粉总量都随流速的增大而增大;水平分布出现特有的双峰图像,且后峰随流速的增大远离花粉源;竖直分布随流速的增大向气流中心靠拢,说明花粉在一定速度的定向气流中能保持较好的直线传播。气流速度为20m/s时,水平花粉量较多,且竖直分布能满足作用范围内花粉的传播要求。该文为进一步研究气力授粉机械提供依据。     

花期高温对水稻花器官性状和结实的影响

为探讨花期高温对水稻花粉育性的生理生态影响,以耐热品种钱江3号B与热敏感品种协青早B为材料,在花期进行不同方式的高温胁迫处理,比较分析了花期高温对水稻花粉粒直径、花粉活力、结实率等的影响。结果表明,与适温处理相比,高温胁迫对钱江3号B的花粉活力、花药开裂率和开裂孔长度的影响很小,而对协青早B的影响则达极显著,且长期的持续高温胁迫同样危害耐热水稻品种的结实率。此外,2个水稻品种对高温胁迫最敏感时期均为抽穗开花第3天。本研究可为选育耐热性水稻品种提供理论依据。     

热害胁迫条件下水稻花药发育异常的早期特征

田间条件下持续高温(而非短期高温)是导致水稻生殖生长期高温危害的重要条件,由此推测水稻花粉母细胞减数分裂至抽穗的一段期间,可能均为水稻的高温敏感期,且高温诱导可能具有累积效应。本研究模拟田间典型灾害天气条件,在人工气候箱内对杂交水稻"金优63"花粉母细胞减数分裂期进行连续3d的热害胁迫处理,对处理后不同发育时期的花药组织取样切片观察,从组织、细胞水平探讨水稻受高温胁迫后花药可能出现的早期异常特征。结果表明,受高温胁迫后,在小孢子形成阶段,水稻花粉母细胞发育异常、四分体无法适时分散;在花粉粒成熟阶段,水稻生殖细胞失去正确的排列方向、绒毡层细胞发生非正常分解、花药壁和花粉粒发生形态异常并出现败育。此外,植株减数分裂期受高温胁迫后,开花时花粉活力显著降低。这些结果表明,抽穗前的高温直接导致水稻花药组织和生殖细胞异常发育,从而减少有效花粉的形成和降低裂药与授粉性能,可能成为田间条件下持续高温引起水稻不育的重要原因。     

水稻植株减数分裂期辐射诱变研究

本文提出了以水稻植株的形态特征—顶叶与下一叶的叶环距——为指标,来判断植株进入花粉母细胞减数分裂期的适宜辐照时间和适宜的处理剂量。水稻花粉母细胞发育阶段不同,对辐射的敏感性也各异。以花粉母细胞形成期最敏感,减数分裂期次之,单核至三核期再次之。但辐射诱变的效果则以减数分裂期最好,其次是单核至三核期,再次是花粉母细胞形成期。水稻植株减数分裂期辐射诱变M_1代出现的染色体变异和早熟、矮秆、抗病等性状的变异频率均较辐射干种子的为高。本文对辐射处理后各世代的选择方法也提出了初步意见。     

高温对棉花生殖过程的影响

温度是影响棉花生长发育的主要环境因子之一。高温对棉花的营养生长、花蕾发育、授粉、受精、棉铃发育、产量及品质造成严重影响。本文综述了高温对棉花雄蕊发育、花粉活力、花粉在柱头上的萌发、花柱中花粉管生长、雌蕊和棉铃生长等生殖过程和产量的影响以及耐高温品种的筛选方法,并对棉花耐高温研究的发展方向进行探讨,旨在为探索棉花耐热机理及培育耐高温品种奠定基础。     

梨花粉和柱头发育与温度关系研究

考察环境温度对梨花发育的影响是引进蜜蜂为梨树授粉的前提。本研究以主栽品种‘砀山酥梨’及其授粉品种‘鸭梨’为试验材料,设置了8℃、12℃、20℃3种温度条件,考察‘砀山酥梨’开花动态、柱头可授性及‘鸭梨’散粉、花粉萌发、花粉管生长等指标,旨在为梨树合理利用蜜蜂授粉提供理论依据。结果表明:在8℃下,‘砀山酥梨’花朵全部开放所需时间达到144 h以上,柱头具有较强可授性出现时间为112 h,且可授期持续时间短,‘鸭梨’全部散粉时间为230 h,花粉萌发率显著低于20℃(P0.05),培养96 h到达花柱上部、中部、基部的花粉管数量分别为84根、55根、43根;12℃下,花朵全部开放时间为114 h,柱头出现较强可授性时间为88 h之后,‘鸭梨’全部散粉时间为158 h,花粉萌发速度较8℃快,但萌发率显著低于20℃(P0.05),培养96 h到达花柱上部、中部、基部的花粉管数量分别为111根、105根、92根;20℃时,‘砀山酥梨’开花所需时间为44 h,柱头可授性强,且可授期持续时间可达120 h,‘鸭梨’全部散粉所需时间为64 h,花粉萌发速度快,萌发率高,培养96 h到达花柱上部、中部、基部的花粉管数量分别为121根、120根、119根。20℃较12℃和8℃更适合梨花发育和蜜蜂采集。本试验结果为不同温度下梨花的开花生物学特性研究提供了科学依据,也为梨树蜜蜂授粉技术的应用奠定了基础。     

寒地水稻耐冷基础的研究：Ⅱ.小孢子阶段低温对水稻结实的影响

小孢子发育阶段低温处理４－７ｄ可以明显地延迟合江１９，龙粳１号水稻的抽穗，开花及成熟期，增加叶片及穗中的可溶性糖含量，降低小重申怕结实率。在低温条件下，一次枝梗小穗的结实率与二次枝梗小穗的结实率相似。     

水稻雄蕊导管发育研究

本文以水稻粤泰保持系为材料，采用ATPase定位方法研究了单核至三核花粉期雄蕊导管的发育。单核边位花粉期，分化的导管胞质变浓厚、细胞核染色质浓缩、核转变为新月形并出现凋亡小体；此外，导管内物质也可以大分子形式直接撤离。单核边位晚期，雄蕊导管发育成熟。在二核和三核花粉期，导管内重新出现具有ATPase活性的物质，同样的现象也存在于农垦58s可育花药成熟导管中。以上结果暗示水稻雄蕊导管分化存在程序性死亡及非程序性死亡多种途径，水稻成熟导管内具有ATPase活性物质可能是一种普遍现象。     

长期水稻秸秆及生物炭还田替代等养分量化肥对寒地水稻产量和氮肥利用率的影响

【目的】秸秆还田是改善土壤质量、提高作物生产力和减少化肥用量的重要措施之一。探讨水稻秸秆或秸秆生物炭替代部分化肥对寒地水稻生长、产量和氮肥利用率的影响，为寒地水稻秸秆资源优化管理提供理论依据。【方法】位于沈阳农业大学的水稻秸秆生物炭长期定位试验始于2013年，在等氮磷钾施用量下，设置5个处理：单施氮磷钾化肥处理(NPK)及低量生物炭(1.5 t/hm²,LB)、高量生物炭(3.0 t/hm²,HB)、低量秸秆(4.5 t/hm²,LS)、高量秸秆(9.0 t/hm²,HS)分别替代等养分量化肥处理。调查水稻主要生育期的生长动态指标(茎蘖数、叶绿素含量和株高)，测定籽粒产量及其构成因素(有效穗数、穗粒数、结实率和千粒重)，并计算水稻氮肥偏生产力。【结果】低量LB和LS处理的水稻分蘖数显著高于对应的高量HB和HS处理，整个分蘖期平均提高27.1%，且在分蘖末期，LB处理的分蘖数显著高于LS处理(13.9%)。在水稻分蘖期，低量LB和LS处理的叶绿素含量(CCI值)、株高显著高于对应的高量HB和HS处理，...     

孕穗抽穗期低温处理对黑龙江省主栽水稻品种结实率的影响

选取黑龙江省4个耐冷性不同的水稻品种,应用人工气候室在水稻孕穗抽穗期进行不同低温强度、不同持续时间(2008年)、不同昼夜变温(2009年)处理的低温试验,通过观测比较水稻结实率,分析主栽品种的耐冷性差异,探索障碍型冷害的温度指标及不同昼夜低温形式对水稻结实率的影响。结果表明,品种间对低温表现出不同的耐冷性,在15℃低温下处理8d,空育131的结实率为87%,表现的耐冷性最强,龙稻3和龙稻7次之,而垦稻12的结实率为61.5%,耐冷性最弱;在4～8d的低温处理下,空育131孕穗抽穗期障碍型冷害发生的温度为15℃,龙稻3和龙稻7为16℃,垦稻12为17℃左右;在日积温(15℃)相同的低温处理下,昼、夜持续15℃低温,即水稻始终处于受害温度下的结实率均值低至74.3%,发生了严重的障碍型冷害;昼夜有温差变化,即部分时段水稻处于非受害温度下的结实率均值在79.5%～82.4%,障碍型冷害程度显著下降。     

基因枪介导转化水稻花粉获得转基因植株

植物花粉是一种理想的植物遗传转化材料,利用转化后的花粉授粉,借助于植物胚胎的自然发育获得转基因种子,从而简化转化过程.大量研究表明基因枪是花粉转化的较理想工具,目前基因枪介导的花粉转化只在烟草、油菜等少数作物中获得成功.水稻是世界主要粮食作物,建立一个高效的水稻遗传转化体系对于水稻的遗传改良具有十分重要的意义.     

宛氏拟青霉提取物增强水稻抗低温胁迫的最佳施用水平

【目的】施用生物刺激素是可持续农业中缓解作物低温胁迫的重要措施。本文主要研究了本课题组从野生沙棘内生菌提取的一种新型生物刺激素（宛氏拟青霉提取物）增强水稻抗低温胁迫的最佳施用浓度和生物学机制。【方法】通过室内培养，于野生沙棘体内分离出宛氏拟青霉 (Paecilomyces variotii) 菌株，菌株再经发酵和提纯获得供试生物刺激素PVE (Paecilomyces variotiiextracts)。以水稻为试验材料设置了萌发和液培试验，试验设0、0.05、0.10、0.20、0.50和1.00 μg/L 6个PVE施用水平，研究了低温 (15℃) 胁迫下不同浓度PVE对水稻种子萌发、幼苗生长、根系发育、光合特性和氧化损伤的影响。【结果】1)施用PVE的各处理提前打破了种子休眠，种子发芽率在第5天和第6天较CK分别提高66.7%～106.7%和28.2%～47.8%。2) PVE在0.05～0.50 μg/L浓度范围较CK显著增加地上部生物量7.9%～20.4%，提高了根系重量12.5%～28.1%。3) PVE在0.10 μg/L浓度条件下，较CK显著提高水稻总根长、根表面积、根体积和根平均直径48.0%、36.6%、36.2%和35.2%。4) PVE在0.05～0.50 μg/L浓度范围较CK显著提高水稻叶片光合速率5.1%～34.4%，并提高了叶片气孔导度和蒸腾速率。5) PVE在0.10 μg/L浓度条件下较CK显著提高叶片SOD、CAT和POD活性46.9%、9.6%和18.4%，提高根系SOD、CAT和POD活性28.0%、12.7%和16.4%，并显著降低叶片和根系中MDA含量22.0%和29.8%。6) PVE在0.05～0.50 μg/L浓度范围内均具有缓解低温胁迫的能力，以0.10 μg/L为最佳施用浓度。当超过0.10 μg/L，PVE对低温胁迫的缓解能力随着施用浓度的提升反而减弱。【结论】PVE在0.10 μg/L的浓度下可提高叶片光合能力和减少细胞氧化损伤，增加根系吸收养分的面积，显著缓解低温对水稻幼苗的胁迫。建议PVE的施用水平为0.10 μg/L。     

水稻与异科植物月见草远缘杂交研究初报

本文报道通过水稻（品种通育211）与柳叶菜科植物—-月见草进行远缘杂交,其后代出现了大量、明显的性状变异。 通过系谱选育,获得了一批在形态、生育期和多个农艺性状上有育种价值的水稻新种质。对代表性变异材料及其水稻受体亲本和供体月见草进行了AFLP分子标记分析。结果表明,月见草的花粉介入确使受体水稻材料中在DNA分子水平产生了大量的变异。文中对远缘杂交行之有效的新方法---复态导入法的特点及效应等问题进行了讨论。