花期前后稻穗水分含量与水通道蛋白基因家族表达关系研究

水稻开花期对水分胁迫非常敏感直接影响到结实率,水分供应主要通过水通道蛋白来完成,为了研究花期稻穗的相对含水量与水通道蛋白基因家族表达关系,探讨了花期前后6 d内稻穗相对含水量和水通道蛋白基因家族表达变化情况。结果表明:稻穗相对含水量呈现出花前最高、开花期当天最低、花后则再出现增加的规律;OsPIPs基因家族中各个基因表达的水平各有不同,其中OsPIP1-1、OsPIP1-2、OsPIP2-1、OsPIP2-4和OsPIP2-7的表达水平较高,而OsPIP2-2、OsPIP2-3和OsPIP2-8这3个基因在花期前后6 d内均没有表达;所有OsTIPs基因均表达,但不同OsTIPs基因表达水平在不同时间点也不同,除了OsTIP1-2和OsTIP3-2的表达量比较低外,其他基因的表达量都非常高;OsNIPs基因家族表达量相对较低,如OsNIP1-2、OsNIP1-4、OsNIP3-2及OsNIP3-3在花期前后均不表达,而OsNIP1-1和OsNIP2-1在开花前后均有表达,并在开花当天表达量较高;OsNIP2-2和OsNIP3-1只在开花当天表达,其他时间点均不表达;OsSIP1-1、OsSIP1-2在花前3 d表达量最大,而OsSIP2-1在开花当天表达量最大,其他时间点略有下降。结果说明,花期前后稻穗内OsTIPs基因家族表达量最大,然后是OsPIPs基因家族,再次是OsSIPs和OsNIPs基因家族,但不同水通道蛋白家族各基因间的表达模式也不同,可能与对水分运输分工差异有关,其中液泡膜水通道蛋白在水稻花期水分运输中的作用可能最大。     

水稻穗型模式化栽培技术体系构建与应用研究

水稻栽培是一门古老的生产技艺术和不断发展的应用学科.经过我国水稻栽培专家几十年的探索,逐步形成了我国水稻栽培科学的理论体系.例如:20世纪60年代江苏推广的陈永康水稻 "三黄三黑"高产经验,80年代浙江推广的水稻"稀少平"栽培法和江苏推广的水稻叶龄模式栽培技术,90年代浙江推广的水稻"三高一稳"栽培法和江苏推广的水稻高产群体质量栽培技术等等.所有这些栽培技术不仅对我国水稻生产的发展做出了突出的贡献,而且对未来水稻高产实践具有广泛的理论指导作用[1].但由于生态区域和生产条件、耕作制度、品种类型等不同,其技术体系的构建和应用在某一方面会有不同程度的局限.对此,笔者以1993～1998年中日合作项目为契机,在水稻栽培、土肥、植保等领域进行广泛合作研究,统筹分析稻作生产系统,综合研究不同穗型水稻常规栽培的三大技术环节即育秧、栽插和本田管理技术,并利用系统学的原理分析研究主要技术"关节"和互通技术关联,初步形成了综合性、实用性、系统性的理论和技术网络体系,提出了水稻穗型模式化栽培技术.通过1996～1998年的大面积示范应用,达到了明显的增产增效目的,有力地促进了河南省沿黄地区水稻综合生产能力的提高.     

水稻穗肥配置试验初报

为探索适宜的穗肥品种与施用量,研究不同穗肥配置对比植株性状、产量及结构、成本与效益差异。结果表明：穗肥增施钾有利于大穗形成,有利于产量获得;水稻穗肥施尿素＋氯化钾或尿素＋BB肥（15－15－15）,效果好于单纯施用尿素、专用穗肥（34－0－6）。     

水稻穗部性状的QTL分析

水稻穗部性状与产量关系密切。以粳稻品种日本晴和一个大穗籼稻材料H71D为亲本构建F₂群体,于2011和2012年分别以172个单株和138个单株,对穗长、一次枝梗数、二次枝梗数、总粒数、穗着粒密度等5个穗部性状进行QTL定位。以LOD≥3为阈值,两年共检测到38个QTL,其中2011年21个,2012年17个,2年重复检测到的QTL为4个,占总数的10.5%。5个性状之间大都具有显著的表型相关性,相关性较强的性状之间具有较多相同或紧密连锁的QTL,效应值较大的QTL易于在不同群体和不同环境中被重复检测到。检测到的QTL为进一步进行元分析和精细定位打下了基础,也为通过分子标记辅助选择提高产量提供了有用信息。     

水稻穗颈瘟病的发生与防控技术

1 穗颈瘟病严重发生的原因分析1.1 气候条件适宜穗颈瘟病的发生稻瘟病菌在气温20～30℃,田间湿度90％以上,且稻株体表保持一层水膜的时间持续6～7h,分生孢子最易萌发、侵入,导致病害的发生.八九月份是水稻生长的关键时期,此期温度偏低,降雨偏多,日照时数少,影响水稻光合作用,使稻株抗病力下降,病害发生严重.特别是8月下旬至9月上旬,正值水稻破口抽穗期,临沂市持续阴雨,天气潮湿,日照不足,气候条件有利于病菌的繁殖和侵染,常导致病害迅速发展和流行.1.2 感病品种的大面积种植水稻品种不同,发病程度存有差异.通过田间调查发现,所有种植的水稻品种,穗颈瘟病均有不同程度的发生.如果感病品种的种植面积大,使得水稻穗颈瘟病发生日趋加重,特别是在气候条件适宜的情况下,往往导致病害发生严重.     

水稻穗颈维管束数与穗部性状关系的研究

籼粳亚种间Ｆ２群体穗颈大维管束数与穗颈小维管束数、１次枝梗数、１次枝梗粒数、２次枝梗数、２次枝梗粒娄和每穗粒数均呈显著或极显著的正相关;穗颈小维管束数与１次枝梗数、２次枝梗数、２次枝梗粒数和每粒数亦呈极显著的正相关;每穗粒数主要由２次枝梗粒数决定,而２次枝梗粒数主要由２次枝梗数决定,穗颈大、小维管束数和１次枝梗数通过２次枝数影响每穗粒数;穗颈维管束数主要受遗传因素控制,环境条件的影响相对较小,此外     

阴雨连绵谨防水稻穗颈瘟

<正>穗颈瘟主要危害水稻的穗颈、穗轴、枝梗和谷粒,在穗颈、穗轴上产生褐色腐烂斑,可造成空秕粒增多,千粒重下降,对水稻产量和品质影响很大。因此,生产应注意加强防治。下面介绍这一病害的主要症状、发生特点和防治方法,供参考。主要症状:穗颈瘟主要发生在水稻穗颈和枝梗基部,产生褐色小斑点,病斑经过扩展蔓延后环绕穗颈和枝     

水稻穗上不同粒位籽粒胚乳结构及其结实期灌溉方式对它的调控作用

为探明水稻穗上不同粒位胚乳结构形成特征及结实期灌溉方式对它的调控作用, 本研究以籼稻扬稻6号和粳稻武运粳24为材料, 运用扫描电镜观察了穗上不同部位籽粒胚乳结构的形成动态。自抽穗至成熟设置保持浅水层(CK)、轻干-湿交替灌溉(WMD)和重干-湿交替灌溉(WSD) 3种灌溉方式, 观察了干湿交替灌溉方式对水稻产量和籽粒胚乳结构的影响。结果表明, 灌浆过程中稻米胚乳结构的形态建成顺序是, 上部穗籽粒早于中部穗籽粒更早于下部穗籽粒, 一次枝梗籽粒早于二次枝梗籽粒, 穗上早开花的籽粒早于迟开花的籽粒。与CK相比, 结实期WMD可以明显提高水稻产量; 其穗下部籽粒胚乳的淀粉体排列更紧密, 籽粒背部淀粉粒嵌挤甚至粘连。在WSD下, 稻米胚乳淀粉体排列疏松, 体积减小, 粒径差异增大, 相互间隙增大。灌溉方式对胚乳结构的影响, 因粒位而异, 以下部穗二次枝梗籽粒的腹部最为显著。表明水稻穗上不同部位籽粒胚乳结构形成与花后天数有密切关系; 结实期WMD可以改进穗下部籽粒胚乳结构, WSD则会使胚乳结构变差。灌浆期土壤水势-20 kPa 可作为改善稻米胚乳淀粉结构的节水灌溉低限指标。     

水稻穗部氮素含量高光谱估测研究

氮素是影响水稻生长发育的主要营养元素之一,稻穗生长与氮素营养息息相关。本研究利用高光谱技术测定了稻穗的全氮含量并进行了相应的分析,结果表明：稻穗全氮含量与冠层光谱反射率在近红外波段760~1 300nm呈极显著负相关关系,稻穗全氮含量与光谱特征指数λb、SDr、SDr/SDb、DVI的相关性较好,并建立了相应的估算模型。经独立的实测数据检验可知,基于SDr/SDb与DVI指数组合所建线性回归模型y=2.075+0.001x₁-2.952x₂估测稻穗全氮含量效果最好。上述结果为稻穗营养元素的快速诊断提供了新的手段。     

幼穗分化期喷施表油菜素内酯（epi-BR）对水稻穗部性状的影响

以5个水稻品种为材料,在水稻幼穗分化的苞分化期（T1）、枝梗分化期（T2）、颖花分化期（T3）、花粉母细胞形成及减数分裂期(T4)和花粉充实完成期（T5)分别喷施低浓度（C1：0.005mg/L）、中浓度（C2：0.010mg/L）和高浓度（C3：0.015mg/L）的表油菜素内酯（epi-Brassinosteroid,简写为epi-BR）,研究其对水稻穗部性状的影响。结果表明,喷施不同浓度的epi-BR后,穗长和穗粒数均显著高于对照（CK）,穗长不同浓度epi-BR处理间差异不显著,穗粒数C2、C3处理间差异显著。施用不同浓度的epi-BR对一次枝梗结实率的影响未达显著水平,但中浓度的epi-BR可显著提高二次枝梗结实率,进而显著提高整穗的结实率。喷施epi-BR可显著降低千粒重（包括一次枝梗和二次枝梗千粒重）,且epi-BR浓度越高,降低千粒重的效果越明显。喷施epi-BR可显著降低着粒密度,且低浓度epi-BR和中浓度epi-BR的降低效果比高浓度epi-BR更为明显。在幼穗分化的不同时期喷施epi-BR后对穗长的促进效果T4>T1>T5>T3>T2,对穗粒数的促进效果T1>T3>T2>T4>T5,对结实率的促进效果以T4时期施用最为明显,对枝梗数和千粒重性状的影响不同施用时期间差异不大,施用时期越延后降低着粒密度的效果越明显。epi-BR的施用浓度与施用时期间具有互作效应,本研究针对不同穗部性状的调控效果,确定了效应最大时的施用浓度与施用时期组合。     

几个不同穗型水稻品种籽粒灌浆特性的研究

为了揭示直立大穗型水稻品种穗上不同粒位籽粒的灌浆特性,以沈农265等5个不同穗型水稻品种为材料进行田间试验,用Richards方程W=A/(1+Be^-bt)^1/N对不同粒位籽粒的灌浆过程进行统计回归分析。结果表明,不同穗型品种不同粒位籽粒灌浆特性存在较大差异,直立穗型品种沈农265差异最大,相对一次枝梗籽粒和上部二次枝梗籽粒而言,中下部二次枝梗籽粒灌浆峰值低且达到峰值的时间晚,但是达到峰值后下降缓慢,因此籽粒增重曲线接近直线,最终粒重也与其他粒位接近。可见尽管供试的直立大穗型品种不同粒位籽粒灌浆存在比较激烈的竞争,但是中部和下部二次枝梗籽粒完全可以正常充实。     

水稻穗顶部退化突变体L-05261的遗传分析

稻穗顶部小穗退化降低单株产量,严重影响水稻单产。对穗顶部明显退化材料L-05261的研究表明,小穗退化可能与稻穗内部过氧化氢的积累有关。2个非穗顶部退化品种和2个轻微穗顶部退化品种与L-05261杂交所得F₁植株稻穗顶部都呈现穗退化表型,F₂群体的小穗退化率均呈连续分布,但表型偏向非穗退化亲本。在组合L-05261×IRAT129 F₂群体中,顶部小穗退化与非退化单株的比例适合63︰1;同一组合的BC₁F₁回交群体中,顶部小穗退化与非退化植株比例接近7︰1。表明穗顶部小穗退化表型受3对或3对以上显性或部分显性基因控制。利用上述群体中的182个单株,在第3、第4、第5、第8染色体上分别检测到qPAA3、qPAA4、qPAA5和qPAA8 4个QTL,它们之间不存在互作,合计可解释46.32%的表型变异,其余的表型变异可能是由环境条件的变化造成的。     

水稻穗不同部位籽粒品质性状差异的比较

以直立穗型品种辽粳5号和弯曲穗型品种丰锦及其杂交衍生的4个RILs株系为试验材料,研究水稻穗不同部位籽粒品质性状的差异。结果表明,不同穗型水稻糙米率、精米率和整精米率的差异主要由中、下部二次枝梗籽粒差异较大引起的,特别是下部二次枝梗籽粒精米率较低是直立穗型品种碾磨品质明显低于弯曲穗型品种的主要原因。不同穗型品种穗内不同部位籽粒的外观品质差异较小,只有粒长和粒宽比表现为弯曲穗型大于直立穗型。蒸煮和食味品质在不同穗型间差异不明显,穗上不同部位籽粒间蛋白质的含量差异较小,直链淀粉的含量表现为一次枝梗籽粒小于二次枝梗籽粒,食味值表现为一次枝梗籽粒中部的要好于上部和下部,二次枝梗籽粒表现为上部>中部>下部。     

北方粳稻不同品种产量及其与穗部性状相关性研究

研究北方超级稻沈农265和沈农6014的产量及其与穗部性状相关性的结果表明,沈农265和沈农6014产量水平较高.其中沈农265比对照品种辽粳294和辽粳371分别增产7.96%和14.16%,与二者的产量差异均达到了显著水平;沈农6014比对照品种辽粳294和辽粳371分别增产9.50%和15.80%,与它们的产量差异也达到了显著水平.虽然沈农265和沈农6014的千粒重和穗数较低,但可以通过保证较高的每穗粒数来获得高产.结实率与一次枝梗数、一次枝梗粒数、一次枝梗结实率、一次枝梗着粒密度、二次枝梗结实率、二次枝梗着粒密度呈显著或极显著的正相关.产量与着粒密度呈显著的正相关,而结实率与着粒密度的相关性不显著,表明遗传改良已经克服了着粒密度对结实性的不利影响,提高千粒重是超高产品种进一步高产的重要途径.     

减源疏库对不同穗型水稻品种籽粒灌浆和结实性的影响

以直立大穗型常规稻辽粳263和弯穗型杂交稻屉优418为试验材料,用Logistic方程对籽粒灌浆过程进行模拟,研究不同源库处理对不同穗型品种的籽粒灌浆特性和结实性的影响。结果表明,不同源处理对2个品种灌浆参数的影响没有达到显著性水平,不同的库处理使辽粳263的最终粒重表现出极显著差异,不同的库处理在屉优418的各参数间均存在极显著差异。辽粳263穗的中部籽粒重易受到源库的影响,屉优418则是下部籽粒,源库处理对2品种的弱势粒灌浆速率影响最大。增加源库比或降低着粒密度有利于弱势粒平均粒重的提高。     

水稻穗大小决定基因PS1的遗传分析及克隆

穗大小是影响水稻产量的重要农艺性状之一。本研究在水稻粳稻品种中花11号T-DNA插入突变体库中鉴定了一个植株略矮、穗长变短25%、一次枝梗和二次枝梗数目分别减少33%和80%、且粒型变异的突变体。T-DNA标签共分离检测表明:该突变体的表型与T-DNA插入无关。通过与籼稻品种珍汕97配置杂交组合构建遗传作图群体,F2杂合后代符合经典孟德尔遗传分离比3:1,证明突变性状受一对隐性基因PS1(Panicle Size 1)所控制。采用图位克隆的方法,将基因PS1初步定位在第11号染色体短臂上的IN44和IN50标记之间,两标记物理图距为105 kb。对候选基因进行进一步的表达量分析、比较扩增及测序发现基因LOC_Os11g12740(即SP1)可能是本研究的PS1基因。本研究为进一步分离克隆PS1基因及对水稻穗大小发育的深入研究提供依据。     

水稻不育系"龙特浦A"简易穗选提纯技术

通过对水稻不育系“龙特浦A”自交结实规律的分析，提出了简易穗选提纯法，即在不育系“特A”原种繁育圃收割前，穗选性状典型、结实率高的“特A”、“特B”主穗，分别进行单晒单藏，作为原原种，供原种繁育田使用。本方法有效地提高了不育系原原种和原种的纯度，简化了提纯繁育程序，且原种用于制种后所收获的杂种一代种子纯度达到国家标准。     

水稻冠层结构的动态模拟研究

根据水稻器官生长的生物学规律,在试验研究的基础上,结合生长模型相关输出,构建了普适性的水稻冠层拓扑结构模型。以节间及其着生叶或穗为单位,将水稻植株分解成若干生长单元,来描述水稻植株的冠层拓扑结构;利用Logistic曲线模拟器官伸长过程,并结合器官发育与叶龄关系,确定了各器官的初始伸长时间和伸长历期,构建了水稻植株冠层动态生长模型;最后对模型进行了检验,初步实现了以日为单位的虚拟水稻生长。