硅对水稻叶片抗氧化酶活性的影响及其与白叶枯病抗性的关系

以感白叶枯病的水稻品种日本晴(Oryza sativa L. cv. Nipponbare)为材料,在溶液培养条件下,研究了硅对接种白叶枯病菌后的水稻病情指数、叶片丙二醛(MDA)和过氧化氢(H2O2)含量以及超氧化物岐化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、脂氧合酶(LOX)、过氧化物酶(POD)和抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性的影响。结果表明,施硅能显著降低水稻白叶枯病的病情指数,防治效果达62.86%。接种白叶枯病菌后48 h内,施硅处理的水稻植株,叶片中丙二醛(MDA)和过氧化氢(H2O2)含量显著升高;显著提高感病植株叶片中脂氧合酶(LOX)和超氧化物歧化酶(SOD)活性;降低过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)和抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性;促进过氧化氢(H2O2)在植物体内积累,加强膜脂过氧化作用。因此,硅可通过参与植株体内代谢,调节抗氧化系统酶活性,激发机体过敏反应(HR),增强植株对白叶枯病抗性。     

施硅对镉胁迫下生育前期水稻生长及其植株体内抗氧化酶活性的影响

【目的】探究在北方水稻土中施硅对镉胁迫下水稻生长、光合特性以及抗氧化系统的影响，为进一步应用硅缓解水稻镉毒害提供理论依据。【方法】通过盆栽试验方法，研究在不同浓度镉添加水平(0、1、3、5 mg kg^-1)下，施加不同浓度的硅(0、100、300、500 mg kg^-1)对生育前期(至分蘖期)水稻生长、叶片光合特性和抗氧化系统的影响。【结果】不同浓度镉胁迫均显著降低了水稻株高、根长和生物量(地上部和根部鲜重)，增加了水稻茎叶中镉含量，降低了水稻叶片叶绿素含量、净光合速率、胞间CO2和蒸腾速率。施镉量为3和5 mg kg^-1时，水稻叶片气孔导度显著下降。镉胁迫下，施硅增加了水稻叶片叶绿素含量，降低了水稻茎叶中镉含量，改善了水稻叶片光合特性；水稻的株高、根长和生物量也随着硅的施入而得到提高。对于抗氧化系统来说，与空白对照(Si0Cd0)相比，施镉量为3和5 mg kg^-1时，水稻叶片超氧化物歧化酶和过氧化氢酶活性显著降低、降幅达16.9%、26.3%和9.3%、15.7%，而过氧化物酶活性显著提高、提高...     

硅对水稻防御性关键酶活性的影响及其与抗稻瘟病的关系

通过室内溶液培养试验,研究了硅酸盐对接种稻瘟病菌后水稻的病情指数、植株生物量、过氧化物酶（POD）、多酚氧化酶（PPO）和苯丙氨酸解氨酶（PAL）活性的影响。结果表明,施硅能显著降低水稻稻瘟病的发病率和病情指数,防治效果达60.59%;显著减轻稻瘟病对水稻地上部的危害,干物质量显著高于不施硅处理,但对地下部生长影响不明显;接种后水稻叶片POD活性均升高,在第5 d达到最大值,施硅处理显著低于不施硅处理,与稻瘟病抗性成负相关;水稻叶片PPO活性在接种后第5 d达到峰值,从第4 d开始施硅处理显著高于不施硅处理;接种后水稻叶片的PAL活性快速升高,在第24 h达到最大值,施硅处理显著高于不施硅处理,是其1.44倍。说明硅能提高防御性关键酶的活性,参与水稻本身防卫机制,通过一系列的生理生化作用来增强水稻的抗性。     

水稻白叶枯病的综合防治方法

水稻白叶枯病是由细菌引起的水稻病害。又称白叶瘟、地火烧、茅草瘟等。水稻白叶枯病于1884年首先在日本发现．目前已遍及世界各主要产稻区。此病在黑龙江省属检疫性病害．因此．不要盲目从水稻白叶枯病病区引种。水稻受害后，叶片枯萎，严重妨碍光合作用，致使不实粒增加．一般减产20％-30％,严重的可减产50％。     

中山菌素防治水稻白叶枯病的研究

水稻白叶枯病(xanthomnas oryzae pv.oryzae)是危害水稻生产的主要病害之一,是维管素病害,其发生特点往往是突然暴发,流行速度快,病害一旦发生就很难控制[1].盐城市地处沿海,水稻生产季节降水量较多,温湿度较适宜该病的大发生,盐城市已多年大流行,且危害越来越重.目前,盐城市主要种植品种都对该病高感,而又没有优良抗病品种可替换,主要以叶枯宁及川化-018于大田发病初期多次喷雾防治为主,防治效果不太理想.     

施硅对夜间增温条件下水稻叶片生理特性的影响

通过大田试验,研究施硅对夜间增温条件下水稻分蘖期、拔节期、灌浆期、成熟期叶片净光合速率(P_n)、蒸腾速率(T_r)、气孔导度(G_s)及胞间CO_2浓度(C_i)的影响。夜间增温设常温对照(CK)和夜间增温(NW)2个水平;施硅量设Si0(不施硅)和Si1(钢渣硅肥,200kg SiO_2·hm~(-2))2个水平。结果表明:(1)夜间增温可使水稻冠层和5cm土层温度升高,水稻冠层和5cm土层全生育期夜间平均温度分别提高1.21℃和0.41℃;(2)夜间增温处理可使生育期内水稻叶片P_n、T_r、G_s比对照分别下降11.0%、9.0%和20.2%,C_i比对照增加1.2%;施加钢渣硅肥处理可使叶片P_n、G_s比对照分别增加16.1%和25.8%,T_r、C_i比对照分别降低11.0%和2.0%;夜间增温条件下施硅比不施硅水稻叶片P_n、G_s分别增加22.0%和33.6%,T_r、C_i分别降低7.7%和2.3%。研究认为夜间增温降低了水稻叶片P_n、T_r、G_s,增加了C_i。施硅通过显著提高水稻叶片P_n、G_s,降低T_r、C_i,缓解了夜间增温引起的抑制效应。(3)夜间增温和施硅两种处理对水稻叶片叶绿素含量(SPAD值)影响不显著。夜间增温使叶片SPAD值平均下降3.0%;施硅使叶片SPAD值增加4.7%;夜间增温下施硅比不施硅叶片SPAD值增加5.7%。     

减氮配施微生物菌剂对水稻根系发育及土壤酶活性的影响

为探明滨海盐渍型水稻土在氮肥减施条件下,微生物菌剂促进水稻根系发育和提高土壤酶活性的作用机制,本试验通过室内盆栽试验,探讨了减氮配施微生物菌剂对水稻根系发育和土壤酶活性的影响。结果表明:(1)减氮配施微生物菌剂可增加水稻根长、根表面积、根平均直径、总根体积和根尖数,促进水稻根系生长;在施菌剂40～50天内,减氮30%配施菌剂处理较单施全量氮肥处理显著增加了根系生物量。(2)所有氮肥配施菌剂处理的土壤脲酶、蔗糖酶和过氧化氢酶活性均提高;且在施菌剂50天时减氮30%配施菌剂处理的土壤脲酶、蔗糖酶和过氧化氢酶活性明显高于其他处理,与单施全量氮肥处理相比,分别提高了22.7%、16.67%和16.35%。以上结果表明,氮肥减量配施微生物菌剂能提高滨海盐渍型水稻土酶活性,促进水稻根系生长。施用微生物菌剂能减少化肥用量,达到提高农业生态系统可持续发展的目的。     

有机物料对低积累水稻品种始穗期抗氧化酶活性和重金属积累的影响

采用重金属污染水稻土开展盆栽试验,研究施用有机碳源、菜籽饼和猪粪对低积累水稻品种中浙优1号始穗期重金属积累以及根、剑叶抗氧化酶活性的影响.结果表明,施用高量有机碳源不利于水稻生长,根抗氧化酶活性降低.施用菜籽饼和猪粪,水稻生物量显著增加,根和秸秆Zn、Cd浓度较对照处理显著降低.菜籽饼处理水稻抗氧化酶活性增强,而猪粪处理从始穗期开始水稻衰老进程加快.与对照处理相比,施菜籽饼水稻生物量增加14.0％～49.2％,根和剑叶丙二醛(MDA)含量分别降低15.6％ ～ 31.3％和15.3％ ～ 51.8％,过氧化氢酶(CAT)活性升高40.9％～79.8％和9.0％ ～ 143.8％,根和秸秆Zn浓度降低19.1％ ～ 26.4％和10.1％～26.1％,Cd浓度降低32.7％ ～ 58.8％和16.8％～62.1％;施用猪粪水稻生物量增加10.8％～16.7％,根和剑叶丙二醛(MDA)含量升高53.1％ ～ 59.4％和18.5％ ～ 44.9％,根和秸秆Zn浓度降低29.7％～42.6％和15.2％～52.9％,Cd浓度降低22.5％～44.0％和12.1％～ 64.5％.     

水稻抗白叶枯病Xa23基因的微卫星标记RM206在育种群体中的多态性分析

RM206是与水稻抗白叶枯病基因Xa23紧密连锁的微卫星标记,应用该标记对含有Xa23基因的品种386(CBB23)、优良育种材料384、385和387,杂交种F1、F2及回交群体BC1、BC2进行多态性分析。结果表明,RM206的PCR扩增产物在4个亲本材料之间的多态性较好,这种多态性能在杂交后代群体F1、F2及回交群体BC1、BC2中得到保持,RM206扩增产物的显隐性带型之间的比率在杂交后代群体F1、F2及回交群体BC1、BC2中符合孟德尔分离定律。RM206标记在各育种群体中未出现偏分离现象。     

土壤中钙、氮含量对番茄枯萎病抗性的影响

采用土培的方法,研究土壤中钙、氮含量对番茄接种枯萎病病原菌后其体内有效钙含量、干物质重及番茄抗病指标变化的影响。结果表明,接种病原菌后各处理番茄病情指数、叶片组织苯丙氨酸解氨酶(PAL)、多酚氧化酶(PPO)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性、丙二醛(MDA)和细胞膜透性均显著提高,以土壤有效钙为241.36 mg·kg-1、碱解氮为553.63 mg·kg-1条件下番茄有效钙含量及干物质重较高,病情指数较低、4种防御酶活性增加幅度较大且峰值较高,丙二醛和细胞膜透性较低,氮含量随土壤碱解氮的增加而增加。因此,在土壤碱解氮过多处理中施入适量钙肥可以缓解其对番茄抗枯萎病的抑制作用,提高钙素有效性,使番茄具有较高抗枯萎病能力。     

Stimulation of phenolic metabolism by silicon contributes to rice resistance to sheath blight

Sheath blight caused by Rhizoctonia solani is a major disease of rice worldwide. Silicon (Si) can enhance rice resistance to sheath blight, but the relation with phenolic metabolism is poorly known. Two rice cultivars with different levels of resistance to R. solani (resistant Teqing and susceptible Ningjing 1) were studied to determine the effects of Si on disease intensity (rated from 0 to 9) and the involvement of phenolic compounds in disease resistance. Variation in the concentrations of phenolics (including total soluble phenolics, flavonoids, and lignin) and in the activities of defense‐related enzymes polyphenoloxidase (PPO) and phenylalanine ammonia‐lyase (PAL) in rice leaf sheaths was investigated. The results show that Si application reduced sheath‐blight disease ratings of Ningjing 1 and Teqing by 2.96 and 0.65, respectively. In uninoculated plants, Si application alone had no significant effects on the concentrations of phenolic compounds or on the activities of PPO and PAL. In inoculated plants, Si application increased phenolics concentrations and PPO and PAL activities only in the susceptible cultivar Ningjing 1. We conclude that Si‐induced enhancement of phenolic metabolism contributed to the improved resistance of rice to sheath blight in the sensitive cultivar.     

木薯品种(组合)抗细菌性枯萎病性鉴定初报

连续2年针刺法鉴定结果显示,供试17个木薯品种(组合)在苗期对细菌性枯萎病均呈感性反应。在成株期,表现中抗品种有2个,占11.76%;表现感~高感品种有15个,占88.24%。初步将供试品种(组合)对细菌性枯萎病抗性类型分为全期感病类型和苗期感病成株期中抗类型。     

硅对水稻病程相关蛋白活性和酚类物质含量的影响及其与诱导抗性的关系

为阐明硅提高水稻抗稻瘟病的生理机制,采用室内溶液培养试验,研究了硅对接种稻瘟病菌后水稻叶片的几丁质酶和β-1,3-葡聚糖酶活性以及总可溶性酚和木质素含量的影响。结果表明,接种稻瘟病菌能诱导几丁质酶活性的快速上升,不施硅处理的几丁质酶活性在第2 d达到第一个峰值后就开始下降,而施硅处理的几丁质酶活性则继续上升直到第4 d才开始下降,从第4～8 d显著高于不施硅处理。β-1,3-葡聚糖酶活性在接种后的第4 d之前均上升缓慢,处理间差异不显著;第4 d后开始上升,到第8 d达到最大值;不施硅处理上升更快,显著高于施硅处理。接种稻瘟病菌能诱导水稻叶片总可溶性酚含量快速上升,施硅处理和不施硅处理分别在接种后的第3和第4 d达到峰值,并开始快速下降;施硅能显著提高总可溶性酚含量。水稻叶片中的木质素含量在接种后的第1 d快速上升,并维持较高水平,施硅处理显著高于不施硅处理;但在感病后期（第6 d）,施硅处理开始显著低于不施硅处理。     

减施氮肥和增氧灌溉对水稻氮代谢关键酶活性及氮素利用的影响

该研究旨在分析减施氮肥和增氧灌溉对水稻氮代谢关键酶活性及氮素利用的影响。2020年以中旱221（旱稻）、中浙优8号（水稻）和IR45765-3B（深水稻）共3个品种为材料,设常规淹水灌溉（Conventional Flood Irrigation, WL）、微纳米气泡水增氧灌溉（Micro-nano Bubble Water Oxygenation Irrigation, MBWI）2个灌溉模式和常规施氮（195.0 kg/hm2）、减施氮肥（157.5 kg/hm2）2个氮水平,研究了减施氮肥和增氧灌溉对水稻关键生育时期氮代谢相关酶活性、植株含氮量、氮素积累量以及产量和氮肥利用率的影响。结果表明,与常规施氮处理相比,减施氮肥降低了氮代谢酶活性,而增氧灌溉有助于提高硝酸还原酶、谷氨酰胺合成酶、谷氨酸合酶、谷丙转氨酶活性。增氧灌溉和氮肥一定程度上有助于水稻氮素积累,增氧灌溉下减施氮肥处理比淹水灌溉常规施氮量的当季氮肥利用率分别提高15.6%、36.2%、21.5%（P<0.05）。增氧灌溉和增施氮肥显著增加水稻产量,中旱221增氧灌溉下减施氮肥比淹水灌溉常规施氮量处理增产3.5%（P<0.05）,而中浙优8号和IR45765-3B增氧灌溉下减施氮肥与淹水灌溉常规施氮量差异不显著（P>0.05）。相关分析表明,氮代谢酶活性与同时期叶片含氮量及氮素积累量大多呈显著或极显著的正相关。可见,增氧灌溉可以显著提高水稻氮素代谢相关酶活性,从而显著提高水稻氮素积累量、产量和当季氮肥利用效率,水稻氮肥减施条件下采用增氧灌溉有助于水稻维持较高氮肥吸收和利用效率,而谷氨酰胺合成酶活性可以用于预测水稻各时期氮素积累量。研究结果可为水稻氮肥减施和提高水稻氮肥利用效率提供理论和技术支持。     

不同供镁水平对水稻叶片叶绿素荧光特性和能量耗散的影响

以高产杂交稻汕优63为材料,研究了不同供镁(Mg)水平对水稻叶片叶绿素荧光特性和抗氧化酶类活性的影响。结果表明,缺Mg使水稻叶片叶绿素含量降低,光合电子传递速率下降、CO2同化受抑制而导致Fv／Fm、PSⅡ等下降、净光合速率降低,加重了叶片受到光抑制的程度。尽管缺Mg叶片所捕获和传递到PSⅡ反应中心的光能减少,但是在强光下仍然积累了大量过剩激发能。在13:00时,对照叶片的qP下降,qN升高,过剩的激发能通过非光化学猝灭途径耗散掉以避免光合机构受到伤害,而缺Mg叶片qP下降的同时qN也显著下降,这可能是由于缺Mg使叶黄素循环受阻而阻碍了过剩激发能的耗散。缺Mg叶片中没有能够通过能量耗散系统及时耗散掉的过剩激发能导致了活性氧自由基的生成比例增加,诱导了抗氧化酶类活性不同程度的增加。大量活性氧自由基不能被抗氧化酶类及时清除掉,积累到一定程度引起了膜脂过氧化加剧而使叶绿体结构受到损伤,最终使得叶片失绿坏死。     

Effects of bacterial inoculant biofertilizers on growth,yield and nutrition of rice in Australia

Inoculant biofertilizer application increased fertilizer nitrogen (N) use efficiency in Vietnam in some previous field experiments. Similar results may be obtained in Australia. With this view in mind, a greenhouse experiment and two field experiments were conducted using a Vietnamese inoculant biofertilizer (BioGro) and several other plant growth promoting (PGP) bacteria. In the greenhouse trial, bacterial inoculations increased shoot and root weights of rice plants significantly. In the field experiments, particularly with Rhizobium leguminosarum, similar effects including significant differences in nitrogen uptake in vegetative matter were observed at the panicle initiation (PI) stage. However, these effects were not significant on grain yield at harvest and it is concluded that the much longer period of growth for Australian rice may allow compensation between treatments. Re-inoculation of plants at the PI stage, and lower application rates of N fertilizer in at least two splits are suggested for future field experiments.