亚种间杂交水稻灌浆特性的调节及其对产量的影响

 以亚种间组合汕优413和协优413、籼型杂交组合汕优10号为材料进行研究。结果表明对弱势粒灌浆的影响,IAA具有代替强势粒的作用。即使剪去顶端3个一次枝梗、营养物供应非常充足,由于IAA的存在,弱势粒的灌浆也较为迟缓,最终形成大量空秕粒,与不修剪的对照接近,说明弱势粒的灌浆主要受IAA调控,也证明强势粒以“顶端优势”的方式抑制弱势粒的灌浆。     

水稻强、弱势粒灌浆差异的激素调控机理研究进展

水稻弱势粒充实差不仅影响产量和品质,而且还限制了对水分和养分的高效利用。本文概述了脱落酸、乙烯、细胞分裂素、吲哚乙酸、赤霉素、多胺和油菜素类固醇等植物激素对籽粒灌浆的调控作用,比较分析了强、弱势粒内源激素的差异;从激素时空分布对籽粒灌浆的调控作用、激素对蔗糖-淀粉代谢途径关键酶活性的调控、激素对环境的响应及其栽培调控途径等方面提出了水稻籽粒灌浆激素调控机理的研究展望。     

超级稻花后强、弱势粒淀粉合成相关酶活性和激素含量变化及其与籽粒灌浆的关系

 种植4个超级稻品种\[两优培九和Ⅱ优084（杂交籼稻）、淮稻9号和武粳15（粳稻）\]和2个高产对照品种\[汕优63（杂交籼稻）和扬辐粳8号（粳稻）\],观察其结实期强、弱势粒中蔗糖合酶（SuSase）、腺苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶（AGPase）、淀粉合酶（StSase）和淀粉分支酶（SBE）活性及玉米素+玉米素核苷（Z+ZR）、3 吲哚乙酸（IAA）和脱落酸（ABA）含量的变化,并测定了强、弱势粒灌浆速率。结果表明,超级稻品种强势粒的最大灌浆速率、到达最大灌浆速率的时间、平均灌浆速率和糙米重与对照品种差异较小,超级稻品种弱势粒的灌浆速率和糙米重显著低于对照。灌浆期强、弱势粒的SuSase、AGPase 、StSase 和SBE活性变化及Z+ZR、IAA 和ABA 含量变化均呈单峰曲线。弱势粒的SuSase、AGPase、StSase 和SBE的峰值活性和平均活性及其Z+ZR 和IAA的峰值含量和平均含量均低于强势粒。弱势粒的ABA 峰值含量和平均含量显著高于强势粒,超级稻品种高于对照品种。籽粒灌浆速率与SuSase、AGPase和StSase 活性及Z+ZR 和IAA含量均呈显著或极显著正相关,与SBE活性及ABA含量的相关不显著。说明超级稻品种弱势粒中较低的SuSase、AGPase和StSase活性及较低的Z+ZR和IAA含量是其灌浆速率小、粒重轻的一个重要原因。     

烯效唑对杂交水稻籽粒灌浆及产量的影响研究

以杂交稻组合汕优63为材料,探讨了不同施药时期(浸种、孕穗期喷施)和不同质量浓度(0,10,20,40,80 mg/L)烯效唑处理对籽粒生长过程及产量的影响.结果表明,烯效唑对强势粒生长有一定抑制作用,但同时却促进了弱势粒的生长,在一定程度上具有协调强、弱势粒灌浆的作用,降低成熟期强势粒单粒重而提高弱势粒单粒重;使强势粒的终极生长量降低,达最大生长速率的时间延后,从而延长弱势粒的灌浆时间,提高弱势粒的灌浆速率及最大干重;由于烯效唑对弱势粒生长的促进作用,显著提高了其穗实粒数,进而提高了单穗籽粒干重及水稻产量.处理时期不同,其最佳浓度不同;浸种处理以质量浓度为40mg/L时产量最高,喷施处理以20mg/L时的产量最高.     

施氮量对旱地小麦强势粒和弱势粒灌浆及产量的影响

为给旱地小麦高产栽培中合理施氮提供依据,在盆栽条件下,以两个旱地小麦品种长武134和长旱58为材料,研究了施氮量对旱地小麦强势粒和弱势粒灌浆特性和产量的影响。结果表明,两个品种的产量、穗粒数和穗粒重均随施氮量的提高呈增加趋势,但千粒重受施氮量影响较小。强势粒的灌浆速率在整个灌浆过程中均明显高于弱势粒。随施氮量的增加,强、弱势粒的灌浆速率都呈现先升后降的趋势。强势粒粒重与平均灌浆速率和总灌浆时间呈正相关,而弱势粒粒重与最大灌浆速率持续时间和各阶段灌浆持续时间呈正相关。     

IAA与亚种间杂交稻籽粒发育的关系及烯效唑的调节

 以汕优413及其父本品种中413为材料,研究了内外源IAA在籽粒发育过程中的作用及植物生长延缓剂S-07对其强、弱势粒灌浆过程的影响。在灌浆前期,强势粒抑制弱势粒的发育,外源IAA可代替强势粒的这种抑制作用;灌浆过程中强、弱势粒内源IAA的变化动态存在差异,其中强势粒的内源IAA在开花后急剧上升,8 d左右达最高峰;而弱势粒的IAA水平开花后则有一段约12 d的“滞缓期”,在开花后20 d左右才有一高峰出现。强弱势粒对3H-IAA的合成和吸收能力差异可能是导致其内源IAA水平不平衡的原因之一。孕穗末期喷施S-07可部分抑制强势粒的发育而相对促进弱势粒的发育,提高弱势粒千粒重;孕穗末期喷施S-07溶液可降低强势粒但提高弱势粒灌浆前期的内源IAA水平。     

亚种间杂交稻谷粒灌浆特性籽粒充实度的研究

对小稻亚种间杂种亚优２号的谷粒灌浆特性和籽粒充实度进行了研究，分析了种间杂种粒充实度差的主要原因，并提出了改善籽粒充实度的对策。     

亚种间杂交水稻协优413开花灌浆特性的比较研究

 以盆栽试验对亚种间杂交水稻协优413、其父本中413和籼型杂交水稻汕优10号的开花灌浆特性进行了比较研究。结果表明中413单穗籽粒总干物重最高，协优413次之，汕优10号最低，分别为4652.5、4173.9和3194.4 mg，结实率中413和协优413相近，分别为80.8%和83.9%，显著高于汕优10号的70.5%。单穗产量的差异与组合(恢复系)的开花灌浆特性有关，即与单穗颖花开花集中程度和强弱势粒灌浆结实的差异程度有关。对于供试的3个品种(或组合)而言，颖花开花越集中，强弱势粒灌浆结实差异越小，产量越高。还对单穗颖花开花历时作为今后亚种间杂交水稻的育种目标进行了讨论。     

不同氮肥水平下结实期灌溉方式对水稻弱势粒灌浆及产量的影响

【目的】旨在阐明氮肥和灌溉方式对水稻产量、籽粒灌浆及生理特性的影响。     

不同氮肥水平下结实期灌溉方式对水稻弱势粒灌浆及产量的影响

【目的】旨在阐明氮肥和灌溉方式对水稻产量、籽粒灌浆及生理特性的影响。【方法】以大穗型品种甬优2640和中穗型品种淮稻5号为供试材料进行盆钵试验,大田育秧移栽后设置3种氮肥水平,即0 N(不施氮)、MN(2 g N/盆)、HN(4 g N/盆);抽穗至成熟期设置3种灌溉方式,即CI(保持水层灌溉)、WMD(轻干湿交替灌溉,土壤水势-15 k Pa时复水)、WSD(重干湿交替灌溉,土壤水势-30 k Pa时复水)。【结果】在CI下,两个品种产量均以MN水平最高;WMD处理下,两个品种产量均以HN水平最高,但与MN下差异不显著,WSD处理下两个品种产量均以HN最高;而在籽粒灌浆上,两个品种强势粒的灌浆速率和最终粒重在各个水氮处理间无显著差异,弱势粒的灌浆速率和最终粒重在良好水势条件CI和轻度水分胁迫WMD下,分别在0 N和MN水平下表现较优;但在重度水分胁迫WSD下,0N水平表现最低,HN最高,但与MN差异不显著。以上都表明产量与弱势粒的灌浆在水氮间存在着明显的交互作用。在品种间,大穗型籼粳杂交稻甬优2640弱势粒灌浆速率及粒重都低于中穗型常规粳稻淮稻5号,其产量优势主要源自较高的每穗粒数。最后,WMD+MN处理下有较高的氮肥利用率,较少的施氮量获得较高的产量,达到节水节氮增产的效果,其次也增加了根系生理活性和叶片光合性能,非结构性碳水化合物(NSC)转运率,促进了地上部的生长发育,同时也加强了物质运转,促进了灌浆中后期弱势粒籽粒的充实,最终达到产量增加的目的,成为本研究最佳水氮运筹方式。     

北方杂交稻与常规稻籽粒灌浆特性的比较

以北方杂交稻和常规稻品种为试验材料,用Logistic方程对不同品种的籽粒灌浆过程进行了拟合。结果表明,杂交稻和常规稻的灌浆参数存在极显著差异,灌浆持续时间的不同是造成不同品种粒重差异的主要因素。灌浆阶段,渐增期短,启动灌浆速率大,灌浆快增期早,快增期和缓增期延长等特性有利于增加粒重。同一品种的粒重差异来源于灌浆速率的不同。在灌浆期杂交稻的光合同化物向籽粒运转率高,干物质由茎鞘源源不断地向籽粒输送,使杂交稻保持较长的高速灌浆期和缓增期,最终形成较大的粒重。     

植物激素对杂交稻籽粒灌浆及蔗糖合酶活性的影响

 以亚种间杂交稻两优培九和品种间杂交稻汕优63为材料,对籽粒灌浆期间的内源激素含量和酶活性进行了测定分析,并结合外源激素对水稻籽粒灌浆过程的调控试验,分析了脱落酸对蔗糖代谢关键酶——蔗糖合酶活性的调节作用。结果表明,灌浆前期强势粒中生长素、玉米素核苷和脱落酸（ABA）含量明显高于弱势粒,并与籽粒最大灌浆速率、平均灌浆速率、籽粒充实率和粒重均呈显著或极显著正相关。强势粒中蔗糖合酶活性明显高于弱势粒,且达到峰值的时间也早于弱势粒。籽粒灌浆速率、籽粒充实率、粒重和淀粉积累速率与蔗糖合酶活性呈显著正相关。花后8 d对稻株喷施低浓度ABA显著提高了籽粒中ABA含量和蔗糖合酶活性,增加了粒重和籽粒充实率。喷施ABA合成抑制剂氟草酮作用则相反。上述结果说明,植物激素尤其是ABA对水稻籽粒灌浆有重要的促进作用,其作用在很大程度上是通过调节籽粒蔗糖合酶活性实现的。     

籼粳交杂种不同灌浆期稻米缬氨酸含量的发育遗传

采用可以估算不同发育时期基因累加效应和特定发育时期净遗传效应的遗传模型和统计分析方法,研究了不同环境条件下籼粳交稻米灌浆过程中缬氨酸含量的发育遗传规律。结果表明,控制籼粳交稻米缬氨酸含量表现的基因在稻米多数发育时期均有表达,其中以颖花开花受精后第8~14天表达量最大。遗传率分析揭示缬氨酸含量在稻米5个不同发育时期的母体和细胞质普通遗传率及其相应的环境互作遗传率均较高,育种低世代进行单株选择可以提高稻米缬氨酸含量的育种效率。亲本遗传效应分析表明,浙38A、浙农8010A、金23A和中9308等4个亲本有利于增加籼粳交稻米的缬氨酸含量,其中浙38A受环境影响最小,可应用于配制高缬氨酸含量的杂交稻新组合。     

水稻杂交后代灌浆成熟期籽粒淀粉合成关键酶和谷氨酰胺合成酶活性变化的初步研究

 以东农423和藤系180为试材,籽粒直链淀粉和蛋白质含量为选择指标,通过逐代的定向选择形成了遗传背景相近且直链淀粉和蛋白质含量有显著差异的杂种后代,并对水稻灌浆成熟过程中籽粒ADPG焦磷酸化酶、可溶性淀粉合酶、淀粉分支酶、谷氨酰胺合成酶活性变化进行了初步研究。高直链淀粉含量杂交后代的籽粒ADPG焦磷酸化酶、可溶性淀粉合酶、淀粉分支酶活性峰值显著或极显著高于低直链淀粉含量后代,而且在籽粒灌浆前期蛋白质含量高的后代籽粒谷氨酰胺合成酶活性显著或极显著高于蛋白质含量低的后代。因此,通过直链淀粉和蛋白质含量的连续定向选择可以显著提高或降低灌浆过程中的籽粒碳氮代谢关键酶活性。     

生长素在水稻根负向光性反应中的作用

为了研究生长素在水稻根负向光性反应中的作用,用含有IAA的琼脂块贴附在种子根的根尖表面观测IAA对根的生长效应,用ELISA法测定根尖的IAA含量,并对种子根弯曲部分进行半薄切片,结果表明：(1) 种子根的生长方向既受光的调控也受外施的IAA的调控,根尖向贴有含IAA琼脂块的一侧弯曲生长;(2) 不定根在光照1.5 h后,背光侧的IAA含量明显大于向光侧;(3) 种子根尖发生弯曲生长是伸长区的细胞不均等生长所致。证实光引起根尖两侧IAA含量的差异导致根负向光性的形成。