不同水稻品种对钾的吸收生理特性研究

通过测定贵州省3个主推水稻品种在0．5mmol/LK2SO4溶液中吸收24hK^ 浓度和pH值的变. 明，缺钾引起的不同基因型水稻K^ 吸收动力学参烤变化较大，汕优多系1号水稻植株生长受抑制程度小，其对K^ 的亲合力（1／km)增加，吸收临界浓度C（min值）降低。     

水稻外源基因导入研究的现状及其在育种中的应用

1引言 水稻是世界上最重要的农作物之一,全球有近一半的人口以水稻作为主粮.水稻育种一直是各国育种学家最重视的研究课题.目前,水稻育种实践中仍主要采用杂交育种等常规育种手段.但是近20a来,随着生物技术的迅速发展,各国育种学家愈来愈广泛地采用基因工程等现代生物技术于水稻育种研究中,试图将一些控制优良性状的外源基因导入水稻,从而培育出高产、优质、抗性强的水稻新品种.     

钾对不同类型水稻氮素吸收利用的影响

以常规粳稻武运粳7号、武香粳14和杂交粳稻86优8号、泗优422为材料,研究了钾对水稻氮素吸收、分配和利用的影响。结果表明,钾对水稻有明显增产效应,增产率4.56%~14.77%;钾提高了水稻不同生育阶段植株吸氮量,以拔节期到抽穗期氮素积累增量最大,但吸氮比例下降;钾促进了抽穗后氮素转运量和转运率,提高了氮素在不同器官分配量及叶片、穗分配比例,但降低了茎鞘分配比例;钾增强了植株对肥料氮吸收,基肥氮素利用率、全生育期氮素利用率和氮素收获指数显著增长,但降低了植株氮生产效率;以180 kg hm^-2K₂O处理产量最高,氮素积累量、转运量和转运率以及不同器官分配量最大,基肥氮素利用效率、植株对肥料氮吸收量和全生育期氮素利用率最大,但拔节期到抽穗期氮素吸收比例、茎鞘氮素分配比例和植株氮生产效率最低;常规粳稻产量高于杂交粳稻,其氮素利用率相对较大。     

钾对不同类型水稻氮素吸收利用的影响

以常规粳稻武运粳7号、武香粳14和杂交粳稻86优8号、泗优422为材料,研究了钾对水稻氮素吸收、分配和利用的影响。结果表明,钾对水稻有明显增产效应,增产率4.56%~14.77%;钾提高了水稻不同生育阶段植株吸氮量,以拔节期到抽穗期氮素积累增量最大,但吸氮比例下降;钾促进了抽穗后氮素转运量和转运率,提高了氮素在不同器官分配量及叶片、穗分配比例,但降低了茎鞘分配比例;钾增强了植株对肥料氮吸收,基肥氮素利用率、全生育期氮素利用率和氮素收获指数显著增长,但降低了植株氮生产效率;以180 kg hm^-2K₂O处理产量最高,氮素积累量、转运量和转运率以及不同器官分配量最大,基肥氮素利用效率、植株对肥料氮吸收量和全生育期氮素利用率最大,但拔节期到抽穗期氮素吸收比例、茎鞘氮素分配比例和植株氮生产效率最低;常规粳稻产量高于杂交粳稻,其氮素利用率相对较大。     

钾代谢相关基因在烟草中的表达

以钾高效基因型K2、K3、K5、K7、K9与常规烤烟品种K326为材料, 采用漂浮育苗、移栽砂培的方法, 利用实时定量PCR调查钾代谢相关基因在烟草叶片中的表达情况, 并测定不同材料的钾吸收动力学参数和钾利用率。结果表明, K2、K7和K9是典型的富钾型, 12个钾代谢相关基因中TORK1和NtTPK1的表达水平相对较高。5个富钾型的钾吸收能力显著强于K326。但它们在高钾环境下钾素吸收能力强而利用率较低, 在低钾环境下钾吸收能力强且利用率相对较高, 尤其是品系K2、K7和K9钾的经济利用率相对较高。     

不同年代育成的中籼水稻品种干物质累积和钾素吸收及分配

旨在研究我国不同年代中籼水稻品种干物质的积累以及钾素吸收和分配规律,以期为水稻钾素高效利用及优良品种选育提供理论依据。采用田间试验,选取1940-2000年以来各时期生产上大面积推广的中熟籼稻品种共9个,随机区组设计,3次重复。各中稻品种随着品种应用年代的演进叶面积指数以及生物产量获得大幅度提升。现代水稻品种在穗分化期后其生长速率显著增加,干物质积累速率也显著高于早期品种。齐穗期后各品种的干物质累积量与籽粒产量大致相当,且现代水稻品种干质量累积量显著高于早期品种,子粒产量显著增加。不同年代中籼水稻品种的钾素累积量随着品种演进显著增加。不同年代中籼水稻品种的钾素累积量随着品种演进显著增加。水稻对钾的吸收主要在齐穗期之前完成,抽穗到成熟期钾的吸收量减少。籽粒中的钾大部分来自于营养体的再转移,茎中钾含量尽管最多,但转移量较少,主要来源于叶片的转移。2000年以后的品种如两优培九和扬两优6号叶片中钾素的转运最多。随着水稻品种更替,植株干物质以及钾素的累积量逐步增加;在成熟期从营养体向籽粒中转移钾的量显著提高。水稻籽粒中的钾主要来源于叶片的转运,与早期水稻品种相比,现代水稻品种叶片钾素转移量最大。     

水稻根系形态生理与钾素吸收利用的关系

钾是决定农业丰产的三大营养元素之一,根系是植物吸收利用养分的重要器官。文章综述了钾素高效水稻根系特征、水稻根系形态生理与钾素吸收利用关系,探讨了促进水稻根系形态生理与钾素吸收利用关系研究的发展方向。     

棉花钾吸收动力学的初步研究和应用

研究了影响棉花钾吸收动力学参数的因素,初步确定了钾吸收动力学方法在棉花上应用的条件,比较了转基因抗虫棉新棉99B和常规棉中棉所35苗期的钾吸收特性。结果表明,棉花钾吸收动力学参数受到苗龄、耗竭液中起始钾浓度及培养液中钾浓度的显著影响,在苗龄较小(3～4叶苗与4～5叶苗相比)、耗竭液中起始钾浓度较高(0.35与0.2mmol·L1相比)、培养液中钾浓度较高(2.0与0.5mmol·L1相比)的情况下,Km、Cmin均比较高,而Imax在前两种条件下较高、在后一种条件下较低。在5～6叶期,新棉99B的Imax显著降低于中棉所35,而Km、Cmin显著高于后者(培养液中K 为0.5mmol·L1),耗竭液中起始K 为0.2mmol·L1),说明新棉99B吸收有限钾的能力低于中棉所35。     

陆地棉钾转运体基因GhHAK5的序列特征及表达分析

KUP/HAK/KT钾转运体基因家族对植物吸收钾离子发挥重要作用, 鉴定和克隆棉花的钾转运体基因, 对于改良棉花的钾吸收特性, 提高棉花的产量和品质具有重要意义。基于已测序的陆地棉基因组序列, 本研究通过同源克隆的方法鉴定到陆地棉钾转运体基因GhHAK5, 并以陆地棉品种百棉1号为材料对其CDS序列进行扩增。结果表明, GhHAK5基因的CDS全长为2451 bp, 编码816个氨基酸, 分子量和等电点分别为91.23 kD和8.15。GhHAK5蛋白具有KUP/HAK/KT家族基因的保守结构域“K-trans”(Pfam02705)和标志性序列GXXXGDXXXSPLY, 并具有11个跨膜区。在进化上, GhHAK5蛋白与拟南芥AtHAK5亲缘关系最近, 其次是与水稻的OsHAK5, 它们同属Cluster I进化簇。亚细胞定位结果显示, GhHAK5是一个定位于质膜的蛋白, 这与其主要作为钾转运子参与K⁺吸收的功能是一致的。GhHAK5基因在根中表达量最高, 在茎、叶、花瓣、纤维和花萼中表达量很低, 且其表达受外界低钾环境诱导。本研究结果为进一步了解GhHAK5基因的功能及培育钾高效棉花品种奠定了基础。     

转基因技术在水稻育种上的应用进展

本文以国内发表的相关文献作为主要依据,侧重综述了农杆菌介导技术、基因枪导入技术、花粉管通道技术在外源基因导入与转化上的基本原理,以及在水稻育种上的研究与应用进展,并简明扼要地评价了上述3项转基因技术。     

氮肥形态及氮钾施用措施对水稻生长 和养分吸收的影响

为探明不同氮（NH4-N和NO3-N）源下，不同施钾水平及氮钾施用次序对水稻生长和养分吸收的影响，进行了温室盆栽试验。结果表明：在水稻生长早期（20d左右时），以NO3-N作为N源时水稻的生物产量和氮钾养分吸收量均显著高于NH4-N作N源的处理，但随着生长时期的延长，NH4-N源更能促进水稻的生长和养分吸收，因此，从整个营养生长时期来讲，铵态氮肥作为水稻N源更具有优越性。结果同时表明，氮肥施用效果与钾肥的施用水平有很大关系，在一般盆栽试验氮肥用量（纯N用量0.15 g/kg）水平下，施钾（K2O）量达到0.51g/kg时会导致水稻的生长及养分吸收量显著下降。铵钾施用次序对水稻的营养生长及养分吸收均有一定的影响，特别是施钾量较高时，铵钾在土壤中的交互作用会导致水稻因氮素供应不足而影响生长和养分吸收。     

不同水稻品种幼苗生长和吸钾能力的研究

研究了贵州省7个主栽水稻品种在0．5mol/L霍格兰营养液中的幼苗生长和钾离子含量。结果表明：缺钾状况下，不同基因型水稻的幼苗生长和钾离子含量不同，其中汕优多系1号的幼苗生长最好，吸钾能力最强，其耐低钾的能力也最强，其次是汕优63。     

施钾对缺钾稻田土壤钾肥效应及土壤钾素状况的影响

在缺钾红黄泥和紫潮泥稻田土壤上进行了施钾对钾肥效应及土壤钾素状况的研究。结果表明,施钾均有利于水稻产量的提高,增产率表现为严重缺钾土壤〉中度缺钾土壤、晚稻〉早稻、紫潮泥〉红黄泥：水稻的吸钾量随钾肥用量的增加而增加,但土壤钾素亏缺量随钾肥用量的增加而减少,除紫潮泥高量钾处理（施K2O 187．5kg／hm^2）钾素有盈余外,其它处理钾素平衡均为负平衡;在中度缺钾的红黄泥和紫潮泥及严重缺钾的红黄泥上,早稻NPK0（0．0）和NPK1（112．5）2处理速效钾含量较试验前下降,NPK2（150．0）和NPK3（187．5）2处理速效钾含量较试验前有所增加,晚稻收获后4个处理的速效钾含量较试验前均下降：早、晚稻4个处理的缓效钾含量均比试验前低,且随施钾量的增加而下降的量减少,连续4季施钾土壤速效钾和缓效钾含量均比试验前低,连续4季施钾虽可缓解缓效钾下降程度,但没有提高土壤速效钾含量水平。为提高缺钾稻田土壤钾素肥力,发挥钾肥的最大增产效应,在稻一稻复种制中,应采取“早稻轻．晚稻重”的施钾分配原则,且应连续施用。     

利用Bt基因和Xa21基因转化获得抗螟虫、白叶枯病的转基因水稻

利用水稻的愈伤组织作受体, 采用PIG基因枪法, 首先成功地将Bt基因[cryIA(b)]连同抗除草剂bar基因导入栽培水稻品种中国91, 选育出纯合稳定的株系T91系. 然后将T91系与黄淮区主栽品种豫粳6号杂交, 并辅以标记基因选择, 选育出纯合稳定、综合性状优良的转Bt基因株系C48. 利用农杆菌介导的转化系统将Xa21基因转入C48, 根据标记     

生长素对烟株中钾的分配和积累的影响

采用86Rb标记示踪原子法研究烤烟使用生长素后,烟株中钾素再循环再分配的情况.研究发现,涂抹生长素处理后能增加86Rb在木质部中的运输量,并能有效地降低86Rb经韧皮部下运的量,更有利于钾在烟叶中的积累.生长素处理后叶片中86Rb的分配比例提高,而茎和根的分配比例降低.打顶使86Rb在茎和根中的分配比例上升,叶片中的分配比例下     

壤质潮土长期施钾对小麦玉米轮作制作物钾吸收的影响

在辛集马兰农场进行钾肥定位试验,研究小麦-玉米轮作制度长期施钾对钾养分吸收的影响。试验开始于1992年秋天,共设4个处理,分别为只施氮磷肥的对照(NP);在对照基础上加施秸秆(NPSt);在对照基础上加施钾肥(NPK);在对照基础上加施秸秆和钾肥(NPKSt)。4次重复,顺序排列,小区面积50 m2。结果表明:作物的籽粒年吸钾量与肥料中钾的施入量以及作物籽粒和秸秆产量呈显著或极显著正相关。作物籽粒钾吸收量随K2O施入量的增多而增多,与施入的速效钾形态无关。作物籽粒钾含量与钾肥的施入量相关关系不显著。在北方壤质潮土小麦玉米轮作制土壤中,小麦籽粒年均含钾量在4.99~5.13 g/kg,玉米籽粒的年均含钾量在3.75~3.93 g/kg。在壤质潮土小麦轮作制条件下,当施入一定量外源钾肥时,单位面积小麦植株地上部分和玉米植株地上部分K2O养分吸收量差异不大。小麦季K2O吸收量为140.37 kg/hm2,玉米季为138.23 kg/hm2,据此可有效指导该类型区的钾肥投入。     

转sbk和sck抗虫基因水稻的获得

转入多个抗虫基因是解决水稻抗虫的一条有效途径.本研究采用根癌农杆菌介导法将2个抗虫基因(sbk和sck)同时转入3个水稻品种中,通过一系列的分子检测(PCR和RT-PCR)分析,这2个基因已经成功转入3个水稻品种中并得到了表达;同时还获得1株不含抗生素筛选标记基因(hpt)和抗虫sbk基因,却含抗虫sck基因的转基因植株,命名为YJ27-5sck.用该植株作为供体,通过杂交将sck抗虫基因转育到另外5个水稻品种中且同样得到了表达,获得了不含筛选标记基因的转sck基因阳性植株.