强化栽培条件下水稻的根系特征及其与产量形成的关系

以协优527为材料，研究了强化栽培条件下水稻的根系特征及其与产量形成的关系。结果表明，与常规栽培相比，强化栽培能明显增加从分蘖至成熟各生育时期的单株根系干重，降低齐穗后根系中可溶性糖含量，提高生育后期根系的生理活性及磷含量，特别是在籽粒灌浆结实的关键时期，SRI栽培的根系伤流强度明显高于接常规栽培。因此，强化栽培可以延缓后期根系及叶片衰老，提高结实率及千粒重，进而提高产量。     

不同水稻品种的干物质生产及产量形成特性的比较研究

为了探讨结实期茎叶非结构性物质转移和群体光合能力对水稻产量形成的影响,以不同类型的10个水稻品种为材料,调查抽穗期和成熟期的干物质量、茎叶部非结构性物质量及产量,从库源关系的角度比较了不同品种的产量形成特点。结果表明:不同品种之间的干物质积累量、茎叶非结构性物质积累量以及结实期茎叶非结构性物质转移量和群体光合量差异性显著;10个品种可分为3种类型,第一类群体光合能力低、茎叶非结构性物质转移量少和产量低,第二类结实期群体光合能力高、茎叶非结构性物质转移量少和产量高,第三类群体光合能力高、茎叶非结构性物质转移量多和产量高;Ⅱ优航2号、两优培九、汕优63、特优009等4个杂交稻品种属于第三类,具有较高的增产潜力。     

不同基因型小麦产量和氮利用效率的差异及其相互关系

为给氮高效利用小麦品种的选育提供科学依据,通过土培盆栽试验,以河南省大面积种植的20个小麦品种为材料,比较分析了不施氮(N0)、施纯氮180 kg·hm-2 (N180)、360 kg·hm-2 (N360)三种施氮水平下不同基因型小麦产量、氮素积累量、氮利用效率和氮响应度的差异及其相互关系.结果表明,在同一施氮水平下,不同基因型间、相同基因型不同施氮水平间小麦产量、氮积累总量、氮利用效率和氮响应度存在显著差异.与N0相比,施氮处理的籽粒产量、生物学产量、籽粒氮素积累量、氮素积累总量均显著提高,大多数品种的收获指数表现为施氮处理大于不施氮处理,但多数小麦品种的氮素收获指数却随施氮水平增加而降低.相关分析表明,籽粒产量与氮素积累量呈极显著正相关(rN0=0.944**,rN180＝0.919**,rNs60＝0.981**),氮利用效率与氮素积累量之间亦呈极显著正相关(rN0=0.944*,rN180 =0.919*,rN360＝0.982*).以氮利用效率和氮响应度为指标进行系统聚类分析,将供试基因型划分为高效弱响应、高效强响应、低效弱响应和低效强响应4种类型.由此说明,在现代高产小麦的育种过程中,高肥育种兼顾低肥水平下的表现,在一定范围内可同时对小麦氮高效利用和氮强响应型进行遗传选择.     

水稻拔节期叶片碳氮代谢基因型差异及与氮素利用效率的关系

 采用土培盆栽试验,以3个氮素利用效率(NUE)有显著差异的水稻基因型秀恢2号(低NUE)、R83 12(中NUE)和五优244(高NUE)为材料,研究了拔节期叶片碳氮代谢的基因型差异及其与氮素高效利用的关系。结果表明,拔节期不同基因型水稻的叶片蔗糖和可溶性糖含量、淀粉/可溶性糖含量比和淀粉/蔗糖含量比存在极显著差异,前两者为五优244 > R83 12 >秀恢2号,后两者则相反;而淀粉和蔗糖/可溶性糖含量比各基因型差异不显著。不同基因型水稻的叶片全氮含量(TNC)、蛋白氮含量(PNC)、 PNC/TNC、Rubisco含量(RC)/PNC和RC/TNC存在极显著或显著差异,前两者为五优244 < R83 12 <秀恢2号, 后三者则相反;RC无基因型差异。五优244叶片的叶绿素a含量、类胡萝卜素含量、PSⅡ潜在活性、羧化效率、碳酸酐酶、酸性转化酶和蔗糖磷酸合成酶活性极显著或显著高于其他基因型;其叶片的硝酸还原酶、谷氨酰胺合成酶、谷氨酸合成酶和谷氨酸脱氢酶活性也极显著高于其他基因型。统计分析表明,高NUE水稻叶片具有较高的可溶性糖和蔗糖含量及较大的RC/TNC和RC/PNC,其生理基础是其叶片的高谷氨酰胺合成酶活性和PSⅡ潜在活性。     

水稻根系生长发育特性及其与产量形成的关系

根系是植物与土壤进行物质交换和信息交流的桥梁,对植物的生长和发育具有至关重要的作用。水稻根系的状况直接影响着地上部分的生长发育以及产量的形成,是制约着高产水稻产量潜力进一步发挥的关键因素。本文从根系形态建成、活力功能、分子遗传几个角度对水稻根系的形态分布、营养元素吸收、物质合成和分泌等特性及其与产量形成的关系进行了综述,试图为促进根系研究,通过调控根系的生长发育来提高水稻产量提供参考。     

镉胁迫对不同水稻基因型植株生长和抗氧化酶系统的影响

 以籽粒镉积累水平不同的两种品种（丙97252，低积累型；秀水63，高积累型）为材料，研究了镉胁迫对水稻植株生长和抗氧化酶系统的影响。采用水培试验，镉处理设0.0、0.1、1.0和5.0 μmol/L 4个水平。结果表明，镉胁迫抑制植株生长和叶绿素合成，改变植株丙二醛（MDA）含量和超氧物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）、过氧化物酶（POD）活性。在抗氧化酶活性上，根和地上部对镉胁迫的反应存在着差异。总体上，SOD、CAT和POD活性随镉水平的提高而减少，而MDA含量则表现相反。根和地上部MDA含量随着培养液中镉浓度提高而增加，且增加幅度秀水63明显大于丙97252。与对照相比，生长在5.0 μmol/L Cd处理下的植株， SOD活性在孕穗期下降46%~52%，在分蘖期仅下降13%~19%。高浓度镉胁迫下，两品种在MDA含量的增加幅度和叶绿素含量的降低幅度上表现不同，显示出它们对镉的耐性存在着差异。     

高温下不同施肥量对水稻产量品质形成的影响及其与能量代谢的关系分析

【目的】近年来极端高温天气频发,严重抑制水稻产量品质形成,优化植株营养状态,改善能量代谢可减缓高温热害,但高温下不同施肥量对籽粒能量代谢的影响及其与产量、品质及耐热性形成的影响仍未见报道,其作用机制的阐明可为水稻耐热性抗风险栽培技术研发提供重要理论依据。【方法】以浙江省推广大面积较大的单季杂交籼稻品种中浙优8号为材料,采用人工气候室盆栽的试验方法开展研究。设置不施肥(0-NPK)、1/2肥料(1/2-NPK)和正常施肥(1-NPK)三个肥料用量处理,开花当天移至人工气候室高温处理15d(高温处理设置昼/夜分别为36/28℃,常温对照设置昼/夜分别为28/25℃)。【结果】无论常温或高温下,在供试肥料水平下随着施肥量增加,中浙优8号产量、结实率及千粒重均呈逐渐增加的趋势;高温下,结实率、千粒重的下降幅度随施肥量增加而下降。然而,整精米率随施肥量增加而下降,垩白度则呈增加的趋势。高温处理后籽粒可溶性糖、MDA、H2O2、腺苷三磷酸酶(ATPase)及PARP [poly(ADP-ribose) polymerase]含量高于常温对照处理,淀粉、非结构性碳水化合物、抗氧化酶活性及ATP含量则...     

密植高产条件下玉米植株可溶性糖含量及其产量关系分析

以先玉335为材料,在不同密度条件下,对玉米各器官可溶性糖含量积累变化与产量形成进行了研究。结果表明:不同生育时期春玉米叶、鞘、茎中可溶性糖的平均百分含量均是茎秆>叶鞘>叶片。雌穗各器官中可溶性糖平均百分含量为子粒>苞叶>穗轴。密度主要通过影响穗数来影响产量,在提高密度的基础上,提高穗数、稳定千粒重是提高产量的重要措施。     

不同种植密度下玉米基因型产量及根拔拉力的关系

以19个测交种为供试材料,在两种种植密度下评价其根拔拉力及产量构成。结果表明,19个测交种在不同密度下的根拔拉力具有显著基因型差异。依据各自对两个密度的反应程度,共划分为双高抗倒型、高密抗倒型、中密抗倒型、双低抗倒型4种类型,结合产量构成共筛选出4个高产抗根倒伏的候选基因型。相关分析表明,玉米根系垂直拉力抗性与其秸秆产量显著相关,且相关性随着密度增加而提高,而与子粒产量无关。     

Changes in Activities of Glutamine Synthetase during Grain Filling and Their Relation to Rice Quality

Four japonica rice varieties differed in cooking and eating qualities were used in a pot experiment to study the relationship between the activities of glutamine synthetase during grain filling and rice quality. The activities of glutamine synthetase gradually increased and then declined as a single peak curve in the course of grain filling. The 15th day after heading was a turning point, before which the enzymatic activities in the inferior rice varieties with high protein content were higher than those in the superior rice varietie with low protein content, and after which it was converse. The activity of glutamine synthetase in grain was correlated with the taste meter value, peak viscosity and breakdown negatively at the early stage of grain filling whereas positively at the middle and late stages. Moreover, it was correlated with the protein content of rice grain and setback positively at the early stage and negatively at the middle and late stages. The correlation degree varied with the course of grain filling. From 15 days to 20 days after heading was a critical stage, in which the direction of correlation between the activity of glutamine synthetase and taste meter value and RVA properties of rice changed.     

Association of Phytate Formation with Grain Filling in Rice

The grain-filling characteristics of six rice varieties (combinations) and the relationships between their relative biochemistry composition during phytate synthesizing and grain plumpness were studied. Regarding results for ISHR1,ISHR2, R198 and JW21, with good grain plumpness, the two-step-filling in superior spikelets and inferior spikelets was not clear, while for ISHR3 and 559, with poor grain plumpness, it was very clear. From booting stage to flowering stage, the contents of phytate and inositol in varieties with good grain plumpness was obviously higher than those in varieties with poor grain plumpness. While at grain filling stage, the content of inorganic phosphorus in varieties with poor grain plumpness was obviously higher than that in varieties with good grain plumpness. The contents of phytate and inositol from booting stage to flowering stage was highly significantly correlated with the initial filling power (R0), the mean filling rate (RM) and grainfilling percentage (PGF), and the content of inorganic phosphorus at grain filling stage was negatively significantly correlated with R0, FM and PGF. Furthermore, effective approach to improving grain filling was put forward.     

植酸形成与水稻籽粒充实的关系

研究了6个水稻品种（组合）的籽粒灌浆特征及植酸合成过程中相关生化成分变化与籽粒充实的关系。籽粒充实度好的亚杂1号(ISHR1)、亚杂2号（ISHR2）、R198和JW21,强、弱势粒灌浆不表现两段灌浆现象,而籽粒充实度差的亚杂3号（ISHR3）和559两段灌浆现象则十分明显。孕穗期至开花期,籽粒充实度好的品种其植酸、肌醇含量显著高于籽粒充实度差的品种;灌浆期,籽粒充实度差的品种无机磷含量明显高于籽粒充实度好的品种。相关分析表明,在孕穗期至开花期籽粒中植酸、肌醇含量与起始灌浆势（P0）、平均灌浆速率（RA）和籽粒充实率（GFP）均呈极显著正相关;灌浆期,无机磷含量与P0、RA和GFP呈极显著负相关,肌醇含量与P0、RA和GFP无明显相关性。提出了提高水稻籽粒充实度的有效途径。     

Association of Phytate Formation with Grain Filling in Rice

The grain-filling characteristics of six rice varieties (combinations) and the relationships between their relative biochemistry composition during phytate synthesizing and grain plumpness were studied. Regarding results for ISHR1,ISHR2, R198 and JW21, with good grain plumpness, the two-step-filling in superior spikelets and inferior spikelets was not clear, while for ISHR3 and 559, with poor grain plumpness, it was very clear. From booting stage to flowering stage, the contents of phytate and inositol in varieties with good grain plumpness was obviously higher than those in varieties with poor grain plumpness. While at grain filling stage, the content of inorganic phosphorus in varieties with poor grain plumpness was obviously higher than that in varieties with good grain plumpness. The contents of phytate and inositol from booting stage to flowering stage was highly significantly correlated with the initial filling power (RO), the mean filling rate (RM) and grain filling percentage (PGF), and the content of inorganic phosphorus at grain filling stage was negatively significantly correlated with R0, FM and PGF. Furthermore, effective approach to improving grain filling was put forward.     

稻田冬季保护性耕作条件下的土壤酶活性与水稻成熟期叶片衰老和籽粒产量之间的关系

 为研究稻田冬季保护性耕作不同种植模式对土壤酶活性以及水稻成熟期叶片衰老的影响, 设计了5种种植模式：免耕直播稻草全程覆盖马铃薯（T1）、免耕直播黑麦草（T2）、免耕直播油菜（T3）、免耕直播燕麦草（T4）和空闲（CK）,供试品种为杂交组合国稻6号。与对照（CK）相比,T1、T2和T3处理均可显著提高土壤蛋白酶、中性磷酸酶、过氧化氢酶以及转化酶活性,尤其是T1处理,其土壤酶活性明显高于其他处理,而T4处理与对照相比,差异不明显。T1、T2和T3处理均可有效延缓水稻成熟期剑叶的衰老,主要表现为成熟期剑叶中的超氧化物歧化酶、过氧化物酶活性、可溶性蛋白质和叶绿素含量下降缓慢,丙二醛含量上升的幅度较小,相对于对照（CK）,差异均达显著水平。在本试验条件下,土壤酶对水稻叶片衰老的影响程度依次为蛋白酶>过氧化氢酶>中性磷酸酶>转化酶。叶片衰老对水稻产量的影响主要表现在灌浆中后期。     

旱地冬小麦灌浆期冠层温度与产量和水分利用效率的关系

为给抗旱节水品种的快速鉴定和筛选提供科学依据,在甘肃陇东旱塬利用红外测温仪测定了23个冬小麦品种的冠层温度,并分析了其与产量、水分利用效率的关系.结果表明,不同基因型小麦在籽粒灌浆期存在着冠层温度高度分异的现象,其差异可反映在产量和水分利用效率上.无论灌浆初期还是中期或中后期,旱地冬小麦产量、水分利用效率与冠层温度均呈极显著的负相关,并且随着灌浆过程的推移,相关性增大.这表明,灌浆期冠层温度偏低的品种具有较高的产量和水分利用效率,冠层温度可作为旱地高产节水小麦品种田间筛选的指标.     

超级稻的产量构成特点和籽粒灌浆特性分析

在大田条件下．以汕优63为对照,分析了超级稻玉香油占、胜泰1号和准两优527的产量构成持点。结果表明：玉香油占和胜泰1号的高产主要是因为颖花数和结实率的优势,而准两优527高产的获得主要是由于结实率和千粒重的优势。在此基础上．进一步采用Logistic方程拟合了上述4个品种的籽粒灌浆进程,分析相关参数后得知：各供试超级稻品种的粒重潜力存在差异,且弱势粒的充实均不如对照品种汕优63。此外。各供试超级稻品种的灌浆均表现出了异步性,但异步的程度并不一致。因此,在生产上应当根据各超级稻品种本身的特性来制定配套的栽培方法,进而使其产量潜力得以更加充分的发挥。     

不同施氮条件下超级杂交稻的产量形成特点与氮肥利用

为了明确不同施氮条件对超级杂交稻产量形成和氮肥利用的影响，2001年在湖南长沙进行了氮肥试验。结果表明，施氮量的影响十分明显。在0-240kg／hm^2纯氮范围内，施氮量与产量呈单峰曲线，以180kg/hm^2的施氮处理的产量最高(10．7t／hm^2)，在120—180kg／hm^2的施氮区间内增产效应员明显。氮肥处理之间产量差异的主要原因一是施氮量与每穗粒数呈极显著正相关(r=0.9204^**)，二是在低氮水平下(0—120kg/hm^2)施氮量对穗数有明显影响。超级杂交稻对抽穗期源器官有特殊的要求，施氮明显影响后期光合产物的积累。较高的施氮量，能保证超级杂交稻达到较高的叶面积指数(LAI)，在抽穗期维持较高的叶片干物质分配比例和单茎叶片重，有利于后期植株光合能力的提高，同时也有利于防止早衰，促进光合产物的完全彻底转运，发挥超级杂交稻的增产潜力。氮肥农学利用率(AE)在施肥量之间的变幅较大，其中180kg/hm^2施氮量处理的最高，达16．10，而240kg／hm^2施氮量处理的最低．仅为7．43。     

水稻籽粒灌浆期间茎鞘贮存物质含量变化及其影响因素研究

 以库限制型水稻品种盐粳235和源限制型水稻品种汕优63和亚优2号进行研究，水稻籽粒的灌浆因品种源库关系而有很大差异，剪叶或疏花对强势粒的灌浆影响不大，但显著地延缓或加速弱势粒的灌浆进程，库限制型品种盐粳235抽穗前叶鞘和茎秆中临时性贮存物质积累高峰出现迟，单位库容占有贮存性物质比例低，两类型品种茎鞘中贮存物质均在籽粒发育早期输出，但盐粳135的输出持续时间长于汕优63和亚优2号的。疏花、剪叶和激素处理主要通过改变库源大小，增加或减少单位库容占有光合同化物比例及改变茎鞘贮存物质在整个籽粒灌浆物质中的比例来影响籽粒生长和发育。还就茎鞘贮存物质在籽粒早期发育中的作用进行了讨论。     

水稻灌浆期源质量与产量关系及氮素调控的研究

以中粳稻武育粳3 号和杂交中籼稻汕优63 为材料, 采用不同密度、施肥等栽培措施, 形成成穗率不同的群体, 研究水稻抽穗期源质量与产量关系及其影响因素。结果表明: 水稻高产群体抽穗期叶面积指数(LAI) 适宜, 有效叶面积率高, 高效叶面积率为75%～80% , 灌浆期光合势在2. 10×10 ⁶ m²·d 以上, 势粒比在47 cm²·d 粒以上。势粒比(光合势与总颖花量的比值) 能反映抽穗后群体源库发展动态的优劣, 是经济产量形成期源库质量的较好表述。本试验条件下, 通过穗肥等措施,在抽穗期适宜叶面积基础上, 降低抽穗后叶面积下降速率, 提高光合势和势粒比是进一步提高产量的有效途径。