非对称性增温对冬小麦强势粒和弱势粒淀粉合成关键酶活性的影响

以扬麦11为材料,采用全生育期田间开放式增温系统进行增温处理,研究了不同增温处理对小麦强和弱势粒淀粉合成关键酶活性的影响差异。结果表明,冬小麦强势粒中蔗糖合酶(SS)、腺苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶(AGPase)和淀粉分支酶(SBE)的活性较弱势粒高,而且三者白天的活性均比夜间高。不增温条件下,整个灌浆期强势粒中SS、AGPase和SBE的活性平均分别比弱势粒高72.9%、111.4%和7.8%。全天、白天和夜间增温条件下,强势粒SS白天的活性比常温对照的高8.4%~31.2%,夜间的活性比对照高11.1%~20.3%;弱势粒SS白天的活性比对照高9.7%~20.3%之间,夜间的活性比对照高6.1%~32.0%。弱势粒中AGPase活性在不同增温处理下也显著提高,其白天的活性比对照高54.2%~124.4%,夜间的活性比CK高20.7%~99.3%。增温对SBE活性的影响较小,强势粒和弱势粒在增温条件下其白天的活性均比对照高3.9%~12.1%,夜间的活性均比对照高1.0%~7.6%。相关分析表明,AGPase和SBE的活性与千粒重之间存在极显著正相关,增温条件下AGPase和SBE的活性显著提高,尤其是弱势粒中AGPase和SBE活性的显著提高是千粒重提高的一个重要原因。     

大穗型粳稻籽粒相对充实度的化学调控及其与产量和品质的关系

以同一穗上弱势粒占强势粒千粒重的百分比表示籽粒相对充实度。2003－2004年在大田条件下，通过喷施植物生长调节剂，研究了籽粒灌浆、充实度和相对充实度的动态，探讨了籽粒相对充实度化学调控及其与水稻产量和品质的关系。结果表明，灌浆速率在灌浆初期（花后5～12 d），强势粒平均比弱势粒高256%；而在灌浆盛期（花后12～19 d）及后期（19～32 d），弱势粒平均分别比强势粒高16.67%、154.55%。PR₁处理可明显促进弱势粒的起始灌浆速率，及早启动弱势粒的灌浆。籽粒相对充实度在花后5～12 d迅速降低，花后12～19 d迅速上升，花后19～32 d缓慢上升，呈先降后升的偏“V”型动态曲线。PR₁处理在花后19 d籽粒相对充实度明显高于对照和其他处理。灌浆中、后期（花后19～32 d）的籽粒相对充实度基本上与平均千粒重、经济系数、理论产量和实际产量呈显著或极显著正相关，与强势粒和弱势粒的垩白粒率、垩白面积、垩白度呈显著或极显著负相关，与弱势粒的糙米率呈显著正相关，花后19 d的相对充实度与弱势粒的精米率、整精米率呈显著正相关。     

花后前期高温对玉米强弱势籽粒生长发育的影响

采用籽粒离体培养的方法,研究花后高温对玉米强、弱势籽粒的影响。结果表明,高温处理加快了强、弱势籽粒前期的灌浆速率,但降低了中后期的灌浆速率,导致粒重降低,且对弱势粒影响尤为显著,高温处理强、弱势粒成熟期粒重分别比对照低5.8%、17.4%;高温显著降低了籽粒不同灌浆时期的淀粉合成相关酶活性,从而使淀粉含量降低,强势粒的淀粉含量降低幅度小于弱势粒;与对照相比,高温处理后强势籽粒中的3-吲哚乙酸(IAA)和玉米素核苷(ZR)含量显著下降,赤霉素(GA₃)含量则无显著差异,而弱势粒IAA、ZR含量显著降低,但GA₃含量增加,可能是导致弱势粒干重受损较大的原因。     

盐胁迫对水稻籽粒灌浆特性及产量形成的影响

以江苏沿海滩涂主栽常规粳稻南粳9108和淮稻5号为试材,研究不同盐胁迫处理包括对照(CK,盐浓度0)、中盐(medium-salinitystress,MS,盐浓度0.15%)和高盐(high-salinitystress,HS,盐浓度0.3%)对水稻籽粒灌浆及产量形成生理特性的影响。结果表明:(1)与对照相比,中盐和高盐胁迫均显著降低水稻产量,降幅分别为26.3%和57.7%(两品种平均);盐胁迫处理下,穗数、每穗粒数、结实率和千粒重均显著下降。(2)盐胁迫显著降低穗长、每穗强势粒和弱势粒籽粒数、结实率和千粒重,其中强势粒结实率和千粒重的降幅均低于弱势粒。(3)盐胁迫下,水稻植株抽穗期和成熟期干物重以及抽穗期至成熟期干物质积累量显著下降,但收获指数明显增加。此外,抽穗后15d和30d盐胁迫处理的叶片净光合速率和SPAD值均显著低于对照。(4)盐胁迫降低籽粒最大灌浆速率和平均灌浆速率,但达最大灌浆速率时间和有效灌浆天数有所增加;盐胁迫提高了强势粒和弱势粒有效灌浆天数,但平均灌浆速率显著下降,其中强势粒灌浆量的降幅低于弱势粒。(5)盐胁迫下,籽粒腺苷二磷酸焦磷酸化酶(AGPase)、淀粉...     

水稻籽粒非结构性碳水化合物及充实的氮素调控

为了提高籽粒充实度和改善稻米品质,以籼、粳水稻品种为材料,研究不同氮素穗肥施用量对水稻强、弱势粒中可溶性糖积累和直链淀粉含量的影响,探讨淀粉直/支比与籽粒充实度的关系。结果表明,强、弱势粒中可溶性糖含量随着生育进程均呈“L”型变化趋势,弱势粒明显高于强势粒;不同处理间均随着氮素穗肥施用量的增加,籽粒中可溶性糖含量呈增加趋势,这说明随着施氮量的增加水稻籽粒淀粉合成能力趋于减弱。直链淀粉含量在整个籽粒灌浆期基本呈上升趋势,不同氮素处理间均随着施氮量的增加,直链淀粉含量基本上呈下降趋势,成熟期直链淀粉平均含量表现为籼稻高于粳稻。淀粉直/支比在整个籽粒灌浆期内呈上升趋势,强、弱势粒淀粉直/支比峰值出现的时间不同,表现为弱势粒滞后于强势粒。相关分析表明,强、弱势粒直/支比与其籽粒充实度呈显著或极显著的直线正相关关系,说明提高淀粉直/支比可以提高籽粒充实度。     

茎鞘非结构性碳水化合物对大穗型粳稻强、弱势粒灌浆与品质的影响

为了提高大穗型粳稻的籽粒产量,改善稻米品质,以2个大穗型粳稻W1844和CJ03为材料,花前设置遮荫和疏行疏蘖处理改变抽穗期茎鞘非结构性碳水化合物(NSC)贮存量,即T0(对照)、S1(遮光50%)、S2(遮光75%)、D1(每隔一行疏去整行水稻植株)、D2(在D1的基础上,将剩余行中每穴的分蘖疏去,只留主茎),探明抽穗期茎鞘NSC对大穗型粳稻结实特性、灌浆特征和品质的影响以及糖花比(抽穗期茎鞘中非结构性碳水化合物与颖花数之比)与产量及品质形成的关系。与T0相比,D1、D2处理显著提高抽穗期糖花比、弱势粒结实率和千粒质量,糖花比增加了47.84%～173.59%,弱势粒的结实率提高4.1～7.2百分点,千粒质量提高6.06%～14.29%。S1、S2处理显著降低抽穗期糖花比、弱势粒结实率和千粒质量,糖花比降低了33.28%～53.79%,弱势粒的结实率下降6.8～32.8百分点,千粒质量降低13.54%～45.02%。D2和S2处理对弱势粒灌浆前期的影响较大,D2处理弱势粒灌浆前期分别缩短了6.80,7.10 d,平均灌浆速率分别提高65.78%,61.15%;而S2处理弱势粒灌浆前期分别延长9.50,8.26 d,平均灌浆速率降低44.35%,43.28%。D2处理能够显著改善弱势粒稻米品质;而S2处理下弱势粒品质变劣。相关性分析表明,糖花比与弱势粒的结实率、千粒质量、加工品质和直链淀粉含量呈显著或极显著正相关,与弱势粒的垩白粒率、垩白度和蛋白质含量呈显著或极显著负相关。研究结果表明,增加抽穗期的糖花比可通过提高弱势粒灌浆前期的灌浆速率,从而提高弱势粒的结实率和千粒质量,进而改善水稻的品质。     

杂交水稻结实率和充实度的化学调控

杂交水稻弱势粒的库活性较低,导致其结实率和充实度都比较低,有机物运转率也较低,影响了其产量的进一步提高。为了提高杂交水稻弱势粒的结实率和充实度,于水稻抽穗期以喷水为对照,喷施DCPTA和玉米素等植物生长调节剂和植物激素,成熟期考察其对产量和强弱势粒的结实率和充实度的影响,结果表明：喷施DCPTA和玉米素能显著提高杂交水稻二优培九的产量,其原因是提高了弱势粒的结实率和充实度,对强势粒的结实率和充实度无显著影响。     

初论杂交稻粒间顶端优势

本文旨在论证杂交稻"粒间顶端优势”现象.研究结果表明杂交稻一穗中强势粒对弱势粒的灌浆有抑制作用.去除强势粒,弱势粒灌浆即可明显改善.外源IAA可部分代替强势粒对弱势粒灌浆的抑制作用,其表现类似水稻主茎与分蘖间的顶端优势现象.HPLC分析籽粒内源IAA的结果表明强弱势籽粒中内源吲哚乙酸水平差异明显,这种差异似与强弱势粒     

结实期水分胁迫对水稻强弱势粒主要米质性状及淀粉粘滞谱特征的影响

以汕优63和武香粳9号为供试品种,研究了结实期土壤水分胁迫对水稻强、弱势粒稻米主要米质性状和淀粉粘滞谱特征的影响,结果表明：(1)两品种强势粒和弱势粒达到最大粒重和最小垩白时的结实期处理土水势是相同的,均为－20 kPa,在此土水势下,强势粒和弱势粒加工品质和蒸煮品质无显著变化,改善了营养品质,米质相对较优;(2     

水稻灌浆期籽粒中蔗糖合成酶活性的变化与调节

以4个水稻品种(杂交组合)为材料,研究了灌浆期强、弱势粒中蔗糖合成酶(SS)活性变化及其与灌浆速率的关系。强势粒灌浆速率和谷粒充实率大于弱势粒,亚种间杂交稻和两系杂交稻组合尤为明显。灌浆前、中期弱势粒中可溶性糖含量显著高于强势粒,表明同化物基质浓度不是弱势粒灌浆的主要限制因子。与灌浆速率相类似,灌浆前期强     

杂交水稻两优培九强弱势粒结实生理研究

杂交水稻两优培九抽穗当天，强势粒（上部一次枝梗籽粒）中总RNA、mRNA含量都高于弱势粒（下部二次枝梗籽粒）。抽穗后第5天，强势粒中总RNA含量仍然高于弱势粒，mRNA含量两者差异不大。开花当天（强势粒抽穗当天，弱势粒抽穗后第7天）和开花后第5天（强势粒抽穗后第5天，弱势粒抽穗后第12天），强势粒中总RNA、mRNA含量和单     

超级稻花后强、弱势粒多胺浓度变化及其与籽粒灌浆的关系

以4个超级稻品种[两优培九和II优084(杂交籼稻)、淮稻9号和武粳15(粳稻)]为材料,2个高产品种[汕优63(杂交籼稻)、扬辐粳8号(粳稻)]为对照,测定了结实期强、弱势粒中腐胺(Put)、亚精胺(Spd)和精胺(Spm)浓度和灌浆速率,分析了它们之间的关系并用化学调控的方法进行了验证。结果表明,强势粒的最大灌浆速率、平均灌浆速率和糙米重,超级稻品种与对照品种差异较小,弱势粒的灌浆速率和粒重表现为超级稻品种显著低于对照品种。灌浆期强、弱势粒的Put、Spd和Spm浓度变化均成单峰值曲线。Put的峰值浓度和平均浓度,弱势粒高于强势粒。Spd和Spm峰值浓度和平均浓度,弱势粒显著低于强势粒,超级稻品种低于对照品种。籽粒平均灌浆速率和糙米重与Put浓度呈极显著负相关,与Spd和Spm浓度以及Spd/Put和Spm/Put呈极显著正相关。灌浆初期对稻穗喷施Spd和Spm,增强了弱势粒中蔗糖合成酶、ADP葡萄糖焦磷酸化酶和可溶性淀粉合成酶活性,提高了弱势粒灌浆速率、结实率和粒重,喷施Put或多胺合成抑制剂 (MGBG)的结果则相反。说明多胺参与水稻籽粒灌浆的调控,超级稻品种弱势粒较低的Spd和Spm浓度及较低的Spd/Put和Spm/Put值是其灌浆速率小、粒重轻的一个重要生理原因。     

氮肥不同施用比例对豫南稻区杂交籼稻子粒灌浆特性及产量的影响

在总施氮量为246kg/hm ²的条件下,研究氮肥不同施用比例[基蘖肥∶穗肥分别为8∶2（N1）、7∶3（N2）、6∶4（N3）、5∶5（N4）]对3个杂交籼稻品种广两优1128、深两优1813和Y两优900强、弱势粒灌浆特性及产量的影响,探明豫南地区氮肥运筹与水稻子粒灌浆及产量形成的关系。结果表明：氮肥施用比例对水稻产量及其构成因素存在显著影响。N3和N4处理的水稻产量比N1处理分别增加15.15%和13.83%,其中有效穗数、每穗粒数和结实率的增多是产量提高的主要原因。N4处理水稻的收获指数最高,可达43.98%。N3和N4处理抽穗期至成熟期的植株总干物质重增加较多,分别达13.62和12.88t/hm ²。N3处理水稻强势粒起始生长势降低,最大灌浆速率增加,达到最大灌浆速率时的时间延长、粒重增加。因此,N3和N4处理的水稻产量高,一方面是提高了水稻花后干物质积累和转运,另一方面改变了水稻强势粒灌浆特性。     

超级稻花后强、弱势粒灌浆相关蛋白质表达的差异

为进一步揭示水稻强、弱势粒灌浆差异的机理,以2个超级稻品种两优培九(两系杂交籼稻)和淮稻9号(粳稻)为材料,通过双向电泳观察花后强、弱势粒灌浆相关蛋白质表达的差异并对差异蛋白进行质谱分析。结果表明,弱势粒花后3~15 d的灌浆速率和最终粒重均显著低小于强势粒。花后3 d、8 d和15 d弱势粒中蛋白质表达的点少于强势粒,花后25 d则弱势粒多于强势粒。花后强、弱势粒间差异蛋白质表达量在2倍以上的点有类似变化趋势。选择有显著差异的27个蛋白点进行质谱分析,其中14个点的功能得到鉴定。这些蛋白质分别参与籽粒的淀粉合成、蛋白合成、光合作用、能量代谢、环境适应以及细胞信号转导等。说明强、弱势粒间多种灌浆相关蛋白质表达的差异是其灌浆和粒重差异的重要原因。     

不同抑制物质处理对杂交水稻种子活力和胚贮藏蛋白的影响

本文研究了穗萌抑制剂（ＩＳ）、比久（Ｂ９）、多效唑（ＰＰ３３３）三种抑制物质田间处理对杂交水稻组合协优４６（Ｘ４６）和汕优１０号（Ｓ１０）种子生活力和胚贮藏蛋白的影响。结果表明,抑制物质处理有利于保持杂交水稻种子的生活力和活力,其中以ＩＳ处理效果最为明显,经常温贮藏２０个月后,ＩＳ处理的Ｘ４６和Ｓ１０种子发芽率分别比对照高１９．０％和１２．５％,发芽指数分别比对照提高６．７和６．５。不同生活力的杂交水稻种子,吸胀２４小时后的胚贮藏蛋白电泳图谱有显著差异,在分子量为４５．０～２０５．０ＫＤ之间最为明显,生活力和活力较高的种子,其胚贮藏蛋白谱带条数和浓度皆多于或高于代生活力和低活力种子。     

免耕抛栽水稻测土配方施肥效果分析

摘要探讨了免耕抛栽水稻测土配方施肥与不施肥和常规施肥对比的效果。结果表明,测土配方施肥处理的水稻产量比不施肥和常规施肥的分别高106．23％和10．28％;处理间产量差异显著。测土配方施肥的有效穗、株高、穗长、穗粒数、实粒数、结实率均显著高于不施肥;除株高外,其余性状与常规施肥无显著差异。测土配方施肥的分蘖发生趋势与常规施肥一致,两者的分蘖发生数均高于对照。测土配方施肥比不施肥增效4396元／hm。比常规施肥增效730元／hm。;而常规施肥比不施肥增效3666元／hm。免耕抛栽水稻测土配方施肥,其产量对土壤养分的依存率为43．97％,与目标产量的吻合度为106．15％。     

小麦籽粒胚乳细胞增殖及物质充实动态

小麦籽粒胚乳细胞发育包括胚乳细胞的增殖和充实两个过程.胚乳细胞的增殖可用Richards方程模拟，增殖过程可划分为渐增期、快增期、缓增期.强势粒胚乳细胞数多于弱势粒，粒重亦高于弱势粒.胚乳细胞中淀粉积累动态可用方程y=(a+bx)x拟合.淀粉合成首先是蔗糖的降解，其合成与籽粒中蔗糖起始浓度及其降解速度密切相关，蔗糖起始     

水稻弱势粒灌浆机理与调控途径

水稻籽粒充实优劣和粒重高低与颖花在穗上着生的部位有密切关系。通常, 着生在稻穗中上部早开花的强势粒, 灌浆快、充实好、粒重高; 着生在稻穗下部迟开花的弱势粒, 灌浆慢、充实差、粒重低。这种强、弱势粒灌浆的差异在大穗型超级稻品种上表现更为突出。弱势粒充实差和粒重低不仅阻碍了水稻产量潜力的发挥, 而且还会降低稻米品质, 尤其是加工品质和外观品质。关于弱势粒灌浆差的机理有许多假设, 包括同化物供应限制、库容限制、激素间不平衡、蔗糖-淀粉代谢途径关键酶活性或基因表达量低、“流”不畅等。最近研究表明, 灌浆始期籽粒库生理活性低和活跃灌浆期蔗糖转化为淀粉的生化效率低是弱势粒灌浆差的重要原因; 增加抽穗期糖花比(抽穗期茎与鞘中非结构性碳水化合物与颖花数之比)及灌浆期脱落酸与乙烯比值可以显著提高籽粒库生理活性和籽粒灌浆速率。从环境(含栽培)、植株整体水平以及籽粒内在因素等不同层次上深入研究水稻弱势粒灌浆差的机理及其调控途径, 对于破解弱势粒灌浆差的科学难题、挖掘水稻生产潜力具有十分重要的意义。     

小麦籽粒游离多胺对土壤干旱的响应及其与籽粒灌浆的关系

为探明干旱胁迫下小麦内源游离多胺在籽粒灌浆过程中的作用,2013-2014和2014-2015年度选用高产品种扬麦16和宁麦13进行不同水分条件的盆栽试验。自分蘖末期至成熟期设置正常供水(WW)、土壤轻度干旱(MD)和土壤重度干旱(SD) 3种处理,观察不同土壤水分对籽粒中游离多胺和籽粒灌浆的影响。两个品种的结果一致表明,与WW相比,MD处理对叶片水势及光合作用没有显著影响,显著增加弱势粒灌浆速率(12.5%)和粒重(11.8%),对强势粒灌浆无显著影响;SD处理则严重抑制叶片光合作用,显著降低叶片水势,强势粒的灌浆速率和粒重分别下降10.1%和9.5%,弱势粒的灌浆速率和粒重分别下降14.5%和11.7%。MD处理显著提高了灌浆期弱势粒中游离亚精胺(Spd)和精胺(Spm)含量及其与腐胺(Put)的比值,而SD处理的结果则相反。籽粒灌浆速率、粒重与籽粒中Spd和Spm含量及Spd/Put和Spm/Put值呈极显著正相关,与Put含量呈极显著负相关。喷施Spd和Spm,显著增加3个处理弱势粒及SD处理强势粒的灌浆速率(11.2%~25.9%)和粒重(9.9%~17.7%),但对WW和MD处理的强势粒无显著影响;喷施Spd和Spm合成抑制剂[甲基乙二醛-双脒基腙(MGBG)]后,3个处理强、弱势粒的灌浆速率和粒重均显著降低,分别下降20.5%~28.8%和16.9%~28.5%。表明小麦籽粒中多胺对土壤水分的响应因土壤干旱程度而异,通过轻度土壤干旱处理增加籽粒中Spd和Spm含量以及Spd/Put和Spm/Put值,可以促进籽粒灌浆,增加粒重。     

不同光合器官对小麦强势和弱势籽粒产量及蛋白质含量的影响

为了解不同光合器官对小麦籽粒特性的作用,以明确产量和品质的穗粒位差异。以中筋品种济麦22和强筋品种济麦229为材料,于2011-2012年小麦季种植于山东省农业科学院作物研究所济南试验基地,通过对穗部遮光或剪掉叶片等6个处理,研究了小麦叶片与非叶光合器官对不同穗粒位籽粒粒数、粒质量和蛋白质含量的影响。结果表明,单个处理对2个品种强势粒和弱势粒千粒质量和蛋白质含量的影响大于对穗粒数的影响;同时包穗和减掉全部叶片可显著降低2个品种强势粒和弱势粒的穗粒数和千粒质量,并显著提高蛋白质含量。在单个处理条件下,剪掉旗叶对千粒质量和蛋白质含量的影响最大,其次为包穗处理。济麦22强势粒穗粒数以及强势粒和弱势粒千粒质量均高于济麦229,而济麦229的籽粒蛋白质含量更高。不同处理下,2个品种强势粒和弱势粒穗粒数和千粒质量的变化较一致,而蛋白质含量的变化与穗粒数和千粒质量相反。因此,提高叶片光合效率的同时,增强穗部等非叶器官的光合能力,对保证籽粒灌浆、培育高产稳产品种具有重要意义。