杂交水稻制种高产群体结构分析

杂交水稻制种高产裁培的实质是协调好产量构成因素之间的关系,确定合理的群体结构。本文应用数理统计方法,对杂交水稻制种产量与产量构成因素的关系进行了分析研究,以探讨本地区杂交稻制种高产     

中国水稻白叶枯病原菌群体的遗传结构

用Rep-PCR和RFLP两种方法分析了143个水稻白叶枯病Xanthomonas oryzae pv.oryzae菌系。这些菌系采集于长江流域,华南,华北和东北的20个省市的96个点。Rap-PCR是利用一些基于细菌的短的重复单位引物(ERIC,BOX和REP)及来自稻白叶枯病原菌的可动重复单位(IS1112和IS1113)引物的DNA扩增特性。在RFLP分析中,以无毒基因家族中的一个成员avrXa10为探针。Rep-PCR分析呈显较高的单元型多样性(H=0.75)。在4个水稻生长地区中,Rep-PCR分析的结果是:华南稻区的遗传多样性最高(H=0.96),随后为长江流域(H=0.93),东北(H=0.77),华北(H=0.69)。根据3个分簇生物统计的共有指纹型,143个菌系被构成3簇。在各簇中都有来自不同水稻产区的菌系,表明菌系的分簇不受地理区域的影响。     

利用鱼眼影像技术反演不同株型水稻的冠层结构参数

快速、可靠、精确地评估植被冠层结构参数在大气-植被相互作用的研究中起着举足轻重的作用。为探明鱼眼影像在水稻冠层结构研究中的应用前景, 本研究选择3种不同冠层结构的水稻品种作为研究对象, 利用带有鱼眼镜头的数码相机在冠层的8个不同高度分别拍摄冠层影像, 通过对影像的预处理提取冠层间隙度参数, 根据冠层内辐射环境与冠层结构之间的定量化关系, 利用Beer-Lambert定律反演水稻冠层的叶面积指数(leaf area index, LAI)和平均叶倾角(mean leaf angle, MLA)。研究结果表明, 鱼眼影像反演的LAI均方根误差(root mean square error, RMSE)为1.2~1.5, 相对误差(relative error, RE)为18.6%~22.5%, 仅比人工测定结果低估7.6%~13.1%, 优于Sunscan的测定结果。其次, 反演的MLA与人工测定结果之间有较好的一致性, 相关系数为0.9205^**, RMSE为11.7°, RE为16.1%。研究结果表明, 鱼眼影像反演水稻冠层结构是可行的方法。     

水稻长链脂肪醇氧化酶基因OsFAO结构分析及其进化研究

我们通过多年来的研究已证实在高等植物中也存在编码类似于工业酵母中长链脂肪醇氧化酶(FAO)的基因.本文对单子叶植物水稻FAO基因的结构、起源和进化进行了分析.利用拟南芥中FAO蛋白的氨基酸序列对水稻基因组进行tblastn及blastp搜索,结果显示在水稻基因组中存在4个FAO基因,1个位于2号染色体,命名为OsFAO1;另外3个在10号染色体上,分别命名为OsFAO2、OsFAO3和OsFAO4.其中位于2号染色体上的OsFAO1,基因由3个外显子和2个内含子组成;10号染色体上的3个FAO基因中,OsFAO3和OsFAO4为2个外显子和1个内含子组成,OsFAO2是由4个外显子和3个内含子组成.序列预测结果显示,OsFAO1编码跨膜蛋白的可能性更大.我们进一步对已知序列的各类原核(874种)和各类真核(包括20种真菌)的基因组进行了分析,发现FAO基因主要存在于真菌和陆生植物基因组中,而不存在于原核和藻类的基因组中.对陆生植物基因组中的FAO基因的分析结果表明水稻中OsFAO1基因序列相对原始.     

一个新的水稻内卷叶突变体的表型和遗传分析

叶片是光合作用的重要器官,适度卷曲有利于改善群体光照、提高光能利用率,卷叶基因是培育理想株型的重要资源。为研究控制水稻叶片形态建成的分子机理,从EMS诱变粳稻品种日本晴的M₂代中分离了一个叶片向内卷曲的突变体s1-145,该突变体叶绿素含量增高,株高和育性等产量性状正常。遗传分析表明该性状受一对隐性基因控制。利用InDel标记将该基因定位于第2染色体R2-34.70和R2-34.79之间物理距离为90 kb的范围内。本研究结果为该卷叶基因的克隆和功能分析奠定了基础,对水稻株型改良提供了基因资源和育种材料。     

水稻长链脂肪醇氧化酶基因0sFAO结构分析及其进化研究

我们通过多年来的研究已证实在高等植物中也存在编码类似于工业酵母中长链脂肪醇氧化酶（FAO）的基因。本文对单子叶植物水稻FAO基因的结构、起源和进化进行了分析。利用拟南芥中FAO蛋白的氨基酸序列对水稻基因组进行tblastn及blastp搜索，结果显示在水稻基因组中存在4个FAO基因，1个位于2号染色体，命名为OsFAO1；另外3个在10号染色体上，分别命名为OsFAO2、OsFAO3和OsFAO4。其中位于2号染色体上的OsFAO1基因由3个外显子和2个内含子组成；10号染色体上的3个FAO基因中，OsFAO3和伙尉04为2个外显子和1个内含子组成，伙硝02是由4个外显子和3个内含子组成。序列预测结果显示，OsFAO1编码跨膜蛋白的可能性更大。我们进一步对已知序列的各类原核（874种）和各类真核（包括20种真菌）的基因组进行了分析，发现FAO基因主要存在于真菌和陆生植物基因组中，而不存在于原核和藻类的基因组中。对陆生植物基因组中的FAO基因的分析结果表明水稻中OsFAO1基因序列相对原始。     

阳光200水稻的丰产稳产性及产量结构分析

利用2003年、2004年山东省水稻区域试验和生产试验的数据资料,对阳光200的丰产性、稳产性和产量结构进行分析.结果表明:阳光200具有丰产稳产性好、适应性强、产量结构协调等优良特性.在产量构成三要素中,每穗实粒数对产量的直接作用最大,千粒重次之,有效穗数的直接作用最小.因此,高产栽培上应在适当增加有效穗数的基础上,主攻大穗大粒.     

水氮互作对水稻群体结构的影响

水稻的分蘖数、株高、每株叶面积受氮肥影响较大,均随施氮量的提高而提高,分蘖、株高受灌溉条件的影响不明显。总体上来说,增施氮肥可以改善水稻的群体生长质量,但过高的氮肥并不表现为更利于水稻的生长。     

微波辐射对水稻谷种生理特性和遗传变异的影响

微波通常是指米波和厘米波、属于低频电磁波波谱的高端，上接红外线与可见光，其量子能量在１０＾－５￣１０＾－６ｅｖ之间。为了探索和寻找一种新的、更为有效的育种方法，作者就微波对谷种的辐射作了试验，分析其对作物生理特性和遗传变异方面的变化。结果表明，微波辐射能引起过氧化物酶的活性和峰区的变化，同时还将改变染色体的结构。     

水稻稃壳结构和化学成分研究

水稻稃壳表面由整齐排列的双峰乳突、稃毛和纤细毛构成。双峰乳突群是一个整体的“甲片”,复盖在稃壳的“网状内胎”上。主要由硅元素构成,同时含有少量的钾、钙、铁、磷、硫、氛等元素。     

水稻根系分布与叶角关系的研究初报

1983—1984年,通过群体水培、土培试验,在控制水稻根系不同分布空间形状情况下,研究了叶角与根系分布的关系,其结果主要表现如下:1.根系分布较深且多纵向时,叶角较小,叶片趋向于直立;根系分布较浅且少纵向时,叶角较大,叶片趋向于披垂。2.叶角的大小同时受叶片大小的影响,根系分布较浅且少纵向时,较大的叶片更易披垂,叶角更大,     

水稻抽穗期叶型特性及其与产量因子关系的研究

分析了10份水稻品种抽穗期的叶型特性及其与产量构成因子的关系,结果表明：(1)不同水稻品种叶片长度和宽度之间差异较大;(2)不同水稻品种之间叶片角度的差异明显;(3)随着施氮浓度的增加叶角有所增加,叶长先增后减,叶宽也随之增加;(4)结实率与叶角之间呈线性正相关,千粒重和每穗颖花数与叶角之间呈线性负相关;(5)千粒重和叶长之间呈线性正相关,结实率和每穗颖花数与叶长之间呈线性负相关。     

水稻叶氮量等生理参数的叶位分布特点及其与氮素营养诊断的关系

以氮素营养特性差异较大的3个品种为材料,研究了水稻不同生育期顶部4片展开叶中叶片总氮、叶绿素和游离氨基酸及叶鞘总氮含量的叶位分布特点。各生育期叶片和叶鞘总氮含量均以顶1叶最高,而游离氨基酸和叶绿素的最高含量叶位随品种和生育期而异。抽穗前游离氨基酸的最高含量叶位随品种和生育期变化较大,而抽穗后以顶1叶含量     

高产水稻生育前期株型指标的研究

试验于1999～2000年在扬州大学农学院试验场进行, 以两个代表性品种(组合)为材料. 采用不同的栽培措施, 研究高产水稻生育前期的株型指标及其与产量的关系, 结果表明: 有效分蘖期(N-n期) 植株叶片松散度适宜, 顶部三叶松散度之和7.7～7.8度, 叶鞘载叶量较小. 拔节期汕优63叶片松散度宜小, 顶部3叶松散度之和7.7度左右, 叶鞘载     

云南稻种资源稻飞虱抗性多样性的生态地理分布研究

为探讨云南丰富生态地理环境中稻种资源稻飞虱抗性多样性的分布规律,观察分析了3703份稻种资源（1561份稻褐飞虱和2142份稻白背飞虱）的稻飞虱抗性多样性在云南不同气候类型、海拔、日照时数、气温、降水量和稻作区划中的地理分布和差异表现。结果表明,稻飞虱抗性多样性富集程度较高的地区在云南省滇中西部的保山市（龙陵县、施甸县、昌宁县、隆阳区、腾冲市）、大理白族自治州（漾鼻县、永平县）和楚雄彝族自治州（永仁县、双柏县、武定县）。气候类型、海拔、日照时数、气温和降水量是影响稻种资源稻飞虱抗性多样性的主要因素,稻飞虱抗性多样性富聚的气候类型为南亚热带和中亚热带、海拔600.1~800.0m、日照时数1600.1~1900.0h、年均气温13.1℃~15.0℃、年均降水量1100.1~1300.0mm。此外,筛选了11份值得研究利用的优异双抗虫稻种资源。     

基于株型的水稻冠层光合生产模拟

利用基于冠层光分布的光合作用模型,以紧凑型和松散型2个不同株型水稻冠层为对象,通过设计不同的模型输入参数组合,定量分析了不同株型水稻冠层直接辐射消光系数的日变化特征、正午时刻直接辐射在冠层内的垂直分布特征、冠层内光合作用速率的垂直分布特征、不同辐射强度下冠层光合作用速率随叶面积指数的变化特征及其日变化等。结果表明,紧凑型的增产潜力依赖于较大的叶面积指数、叶片光合效能、太阳高度角和太阳辐射强度等。研究结果为水稻高产栽培及理想株型的优化设计提供了支撑。     

孕穗期水稻叶温与水分状况关系的研究

通过实验研究了孕穗期叶温与水分条件及产量结构之间的关系。结果表明:气温高于叶温;不同处理蒸散量的日变化主要与叶温的日变化趋势基本一致。对不同水分处理,土壤含水量越少,蒸散量也相对较少,叶温也就越高;叶水势可以反映作物水分状况,叶温越高,叶水势越低。叶温和蒸散量反映植株水分状况的时间应在11:00—15:00时,这主要和太阳辐射的日变化有关。通过对产量结构的分析,得出水孕穗期受到一定的水分胁迫对穗重影响最大,其次是结实率和穗粒数,对穗长没有影响。第一批处理约有一天的水分胁迫,第二批处理也只有几个小时的水分胁迫,叶温比对照高1.4～1.8℃,对穗重、结实率和穗粒数都有不同程度的影响,说明水稻孕穗期对水分胁迫较敏感。     

氯化镧对不同叶色水稻叶绿素含量及抗氧化酶活性的影响

为了探究氯化镧对不同叶色水稻抗氧化酶活性的影响,研究了不同时期喷施氯化镧溶液对P88S(绿叶)和黄1S(黄叶)的叶绿素含量,以及超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)、丙二醛(MDA)含量的影响。结果表明:100 mg/L的氯化镧能够显著提高P88S和黄1S的抗氧化能力,在分蘖期超氧化物歧化酶活性分别提高31.2%和50%,达413.2μmol/g FW和484.9μmol/g FW;抽穗期过氧化物酶活性分别增加7.5%和30.7%,达199.2μmol/g FW和130.1μmol/g FW,且能显著降低丙二醛的含量,分别降低34%和24.7%,达5.55 nmol/g和5 nmol/g。100 mg/L氯化镧溶液处理后,黄1S相比P88S,超氧化物歧化酶活性在分蘖期、孕穗期和抽穗期分别增加14.8%、3.2%和33.7%,过氧化物酶活性分别增加7.5%、21.1%和18.1%。综合分析表明,喷施100 mg/L氯化镧溶液能够提高不同叶色水稻的抗氧化酶活性及丙二醛含量,从而提高叶片的抗氧化能力。     

水分管理和氮肥运筹对水稻养分吸收、转运及分配的影响

在高产施氮量180 kg hm^-2条件下,以杂交稻冈优527为材料,通过“淹水灌溉”(W₁)、“湿润灌溉(前期)+浅水灌溉(孕穗期)+干湿交替灌溉(抽穗至成熟期)”(W₂)和“旱种”(W₃) 3种灌水及不同的氮肥运筹处理,研究水分管理和氮肥运筹对水稻养分吸收、转运、分配及产量的影响,并探讨各养分间及其与产量的相互关系。结果表明,水分管理和氮肥运筹对水稻主要生育期氮、磷、钾的累积、转运、分配及产量的影响均存在显著的互作效应,水氮互作条件下各生育期氮、磷、钾间的吸收存在显著的协同效应;抽穗期氮、磷、钾的累积与各养分在结实期转运总量间,以及结实期各养分转运间均呈极显著正相关,且氮、钾在抽穗前期的累积对促进结实期各养分向籽粒的转运和提高产量影响显著,但氮肥后移比例过重(N₄处理)及W₃处理均会导致结实期叶片和茎鞘各养分转运总量的显著降低,氮、磷、钾降幅分别达2.73%~18.00%、8.03%~19.70%、6.52%~17.02%。据产量及其与养分吸收、转运间关系的表现,W₁模式下氮肥后移量以占总施氮量的40%~60%为宜,W₂模式与氮肥运筹方式为基肥:蘖肥:孕穗肥(倒四、二叶龄期分2次等量施入)=3∶3∶4组合是本试验最佳的水氮耦合运筹模式,W₃模式下,应减少氮肥的后移量,氮肥后移量占总施氮量的20%~40%为宜。     

水稻卷叶性状的研究进展及在育种中的应用

目前,水稻叶片卷曲性状已被直接或间接的应用于水稻理想株型育种。研究发现,叶片适度的内卷能使叶片挺直以减少披垂现象的发生,在生长发育后期作用明显,有利于改善水稻基部的受光条件,进而提高植株光能的利用率,实现增产的目的;叶片过度卷曲会产生许多不利的影响,如有效叶面积指数偏小以及光合有效辐射利用率不高等。大量证据表明,叶片卷曲受到体内遗传机制和体外环境因子的双重调节。本文主要综述水稻叶片卷曲的相关研究,包括卷曲效应、形成机制、相关调控基因及其在育种中的利用等,同时探讨了目前水稻卷叶研究中存在的问题,以期能更好地促进卷叶性状在水稻育种中的应用。