抽穗期高温胁迫对水稻开花结实的影响

以常规稻南粳43和杂交稻常优2号为试验对象,通过在人工气候箱中进行高温处理,研究抽穗期高温胁迫对花药生理机制、花粉活力和籽粒结实率的影响,旨在深入探讨高温对水稻的伤害机理.结果表明:高温胁迫下水稻花药中的脯氨酸(Pro)、游离氨基酸、可溶性蛋白质、抗坏血酸(ASA)和还原型谷胱甘肽(GSH)含量较对照处理均显著降低(p<0.01),并且随着胁迫温度的升高与胁迫时间的延长,其花粉活力、花粉萌发率、结实率、每穗实粒数与单株产量均有所下降,而千粒重的变化较小,说明高温胁迫破坏花药细胞膜结构与功能,影响花粉活力与萌发能力,从而降低结实率与每穗实粒数,最终导致产量下降.两个水稻品种相比,高温胁迫对常优2号的花粉活力、花粉萌发率以及结实率的伤害都明显小于南粳43,说明常优2号耐热性稍强于南粳43.相关分析表明,常优2号与南粳43品种的结实率与花粉活力和花粉萌发率之间均呈极显著正相关关系(p<0.01),因此影响水稻结实率降低的原因之一可能是花粉活力与花粉萌发率的降低.研究结果可为江淮地区生产中防御高温危害提供理论依据.     

三系杂交水稻真伪及纯度实时PCR技术的鉴定

如何建立一套快速、准确的杂交水稻真伪及纯度检测体系一直是困扰着口岸检疫人员的难题。实时荧光PCR技术是近年来新兴的检验技术。通过对已报道的雄性不育特异片段R2-630WA进行PCR验证,发现其可作为鉴定杂交稻不育胞质的分子标记。依据此片段设计并合成1对引物和1条TaqMan荧光探针,对17个水稻(Oryza sativa)品种进行实时荧光PCR检测并对反应体系进行优化。结果表明:此探针能特异扩增三系杂交稻F1及不育系,并可准确地鉴定单粒稻种,准确率为100%。探针在测定低浓度(10%~40%)样品时偏差在2%左右,在测定高浓度(50%~100%)样品时,偏差在5%左右,能初步用于三系杂交稻的纯度检测。反应体系的最佳复性-延伸温度为60℃;最佳Mg2 浓度为3.5mmol/L,由此建立了一套准确、快速的三系杂交稻鉴定体系。     

温度条件对杂交中晚稻结实率的影响

以四个杂交中晚稻品种（e优21、田两优38、虔两优17和虔两优39）为供试材料,通过两年（2006年和2007年）的分期播种试验对结实率和气温间的关系进行统计分析。结果表明,杂交中晚稻结实率与幼穗分化期和抽穗扬花期的温度条件密切相关,且与最低气温、平均气温和最高气温都呈显著的正相关关系,其中最低气温对结实率的影响效果最显著,其次是平均气温和最高气温;低温是造成杂交中晚稻结实率低的主要原因,温度对杂交中晚稻结实率影响的敏感期为始穗前20d到始穗后10d,抽穗扬花后（灌浆乳熟期）的温度条件对杂交中晚稻结实率的影响则相对较小。温度条件对e优21结实率影响的关键期是幼穗分化前期和抽穗扬花期,而对虔两优17、虔两优39和田两优38影响的关键期均是始穗前20d内。     

氮磷钾施用量及比例对水稻抗高温热害能力的影响

2003年单季水稻发生高温热害。在N、P2O5、K2O施用量试验中的N80P120K160处理和开花期喷施NaB4O7.10H2O和KH2PO4混合溶液处理,表现出极显著抗高温热害能力,结实率和千粒重大幅度提高,减轻了灾害损失。为以后水稻遇高温热害提供了施肥抗灾的参考依据。     

杂交水稻恢复系和杂交组合的耐热性评价

为减缓高温热害对水稻生产的影响,从品种出发探讨高温抗性,是水稻科研的优先领域和重大问题。本文参考农业部发布的高温行业标准评价指标,在水稻开花期,于人工气候室高温和常温处理条件下,对本课题组新育成的恢复系及生产上常用恢复系成恢727的配组品种(组合)等进行了耐高温特性鉴定,并将恢复系和品种(组合)耐热性分为5个等级。筛选鉴定出1个极耐热恢复系R4093、9个耐热恢复系(其中包括丰产性较好的恢复系,如R1015、R107等)、4个极耐热品种(组合)和25个耐热品种(组合),以及5个极不耐热恢复系、12个不耐热品种(组合)和6个极不耐热品种(组合)等。其中,耐高温对照N22、恢复系R103、R132、R642、杂交水稻品种(组合)‘川优5727’、‘宜香2115’、‘繁源A×R642’、‘中64香A×黄占’、‘川农优华占’、‘蓉18A×R1015’、‘渝香6203’和‘川优5727’在本试验中的常温结实率和相对结实率均高于70%,虽然被鉴定为中间型材料,但具有较大的耐高温潜力。试验还讨论了水稻品种的生产布局。结果表明:第Ⅰ级和第Ⅱ级品种耐高温性较好,可布局在高温易发区、高温轻发区和无高温区;第Ⅲ类品种为中间型,可布局在高温轻发区和无高温区;第Ⅳ类和第Ⅴ类品种为不耐热型和极不耐热型,可布局在无高温区,以避免高温对水稻的伤害。研究还发现父(母)本耐高温性好,不一定品种(组合)耐高温性都好,而父(母)本耐高温性不好,其品种(组合)耐高温性也不一定不好,这与父(母)本的耐高温性及配合力有关。耐热配合力好的父(母)本配出的组合多为耐热型组合,耐热配合力差的父(母)本配出的组合多为不耐热型组合。其中,恢复系R105、R642、R104和R727耐高温配合力较好,但恢复系R107、R1015耐高温配合力相对较差。不育系赣73A和内香6A的耐高温配合力较好,而繁源A、606A、608A和中64香A的耐高温配合力较差。优质稻中‘金10’耐高温配合力较好。为了更好更多地育成耐热性强的杂交稻组合,筛选耐热配合力高的亲本是关键。     

施钾条件下杂交水稻氮磷养分吸收利用特点

对浙江省金华市郊区石门农场灌溉稻区进行连续4年定位钾肥试验,结果表明,钾素促进氮磷养分向水稻穗部的输入,故在增产的基础上,同不施钾处理比较,施钾后杂交稻氮的总吸收量增加7.1～9.3kg/hm2,利用效率提高3.7～7.1%;磷的总吸收量增加1.0～2.0kg/hm2,利用效率提高2.0～7.7%。同常规稻比较,每季杂交稻氮和磷的平均总吸收量分别高出7.6kg/hm2和1.2kg/hm2;氮和磷的利用效率平均高出3.1kg/kg和34.7kg/kg;在养分的吸收、积累以及利用效率方面表现出明显的生理优势[1]。因此,在杂交水稻的生产实践中,应相对增加钾肥的施入量,从而提高氮肥和磷肥的利用效率。     

花信灵在杂交水稻制种上利用研究

本试验研究了花信灵对杂交水稻制种的影响。结果表明：花信灵能使不育系提早开花，使恢复系推迟开花，达到两系花时相遇；花信灵能促进不育系抽穗，减少包颈长度，增加外露的颖花数；花信灵还能增加两系的开花数和午前花数。因此有利于授粉，提高异交结实率，增加每穗实粒数，使制种产量提高。     

分子标记在水稻不育系纯度鉴定中的应用

不育系种子纯度的高低直接关系到繁殖不育系和杂交一代种子纯度的高低,而当前不育系种子纯度的田间鉴定技术费工、费时,严重影响了杂交水稻种子的生产。分子标记技术具有快速、准确、不受环境和人为影响等优点,是种子纯度鉴定技术的发展方向。目前已有较多的利用分子标记技术鉴定杂交水稻种子纯度的报道,但其亲本繁殖不育系种子纯度的分子鉴定研究较少、缺乏系统全面的阶段性总结。本文对此进行了探讨、并对其应用前景进行了展望。     

杂交水稻再生力的遗传效应分析

采用增广NCII交配设计,利用3年的试验结果,研究了杂交水稻再生力的遗传规律。结果表明,1996年和1999年不符合加性—显性模型,存在显性效应和上位性效应,显性性质主要表现为超显性,显性方向在1996年为减效基因显性,1999年为双向显性;2001年符合加性—显性模型,但同样存在显性效应和上位性效应,显性性质为双向的部分显性。说明再生力特性的基因效应随亲本的遗传背景不同而有所差异。     

利用InDel标记鉴定水稻育种材料的籼粳属性

准确高效鉴定水稻材料的籼粳属性对于开展水稻籼粳亚种间杂种优势利用有着重要意义.利用19对基于籼稻(9311)和粳稻(日本晴)全基因组DNA序列比对获得的差异片段而设计的特异插入/缺失(Insertion/Deletion,InDel)引物,对48份育种上常用的籼稻、粳稻和中间型材料(品种)进行了InDel 标记的籼粳属性分析,利用DNA样品在这19对InDel位点上的籼型或粳型基因频率,结合聚类分析和主成分分析,确定了这些材料的籼粳属性,通过比对程氏指数法的籼粳鉴定结果检验了InDel分子标记法在水稻籼粳属性鉴定上的有效性.结果表明,InDel分子标记法与传统的程氏指数法的总体吻合率为89.58％,在典型籼稻或典型粳稻材料上两者的吻合率为100％;在具有复杂遗传背景的中间型材料上,InDel分子标记法比程氏指数法具有更高的准确性.因此,InDel分子标记法是真正鉴定籼粳的特异方法,比传统方法具有更高的灵敏性和准确度,可以用于籼粳属性鉴定及遗传分化研究.     

中稻花期致害高温主导的田间气象特征及其对不同杂交组合水稻结实的影响

采用分期播种、大田实地测定法研究了中稻花期致害高温主导的田间气象条件及其对不同杂交组合水稻结实的影响.结果表明,水稻开花期遭遇到的高温与常温相比,白天温度和光照强度在10:00～14:00时差异明显.8:00～10:00和16:00～18:00差异不大.相对湿度同期差异不显著,且高温条件下始终低于常温条件.与常温条件相比,高温使各供试品种的结实率显著降低,平均降低约8%.对高温影响结实率的原因分析表明.高温条件下3个供试品种的花粉活力和每柱授粉数显著降低,平均分别降低6.0%和8.4粒.品种之间的比较分析表明,高温条件下3个供试品种的结实率无显著差异;但与"汕优63"相比,"金优448"和"两优培九"高温和常温下的结实率、花粉活力和每柱花粉数相差较大,说明"汕优63"较另外2个品种对高温的反应相对较小,稳定性较强.     

抽穗扬花期高温对水稻重组自交系群体RIL47结实率的影响

以水稻重组自交系群体RIL47 的254 个株系为材料, 在抽穗扬花期于逆境气候鉴定室进行高温处理,并设自然常温对照, 研究了高温对RIL47 群体结实率的影响。结果表明, 自然条件下该群体结实率正常且呈正态分布; 而高温处理下RIL47 群体结实率极显著下降, 平均降幅达81.6%, 结实率下降绝对值符合正态分布。同时, 以热害指数为筛选指标, 从RIL47 中筛选出5 个耐高温株系(07H1619、1590、1521、1706、1608)和3个高温敏感株系(07H1751、1710、1719), 可用于水稻抗高温相关研究。     

不同杂交中稻品种在川南再生稻区的两季产量及头季稻米品质差异

川南高温伏旱区杂交中稻因高温逼熟,产量低且稻米品质较差。杂交中稻蓄留再生稻是充分利用秋季温光资源提高稻谷产量和改善品质的重要途径。以2015—2016年审定的12个杂交中稻新品种为材料,分别在川南有一定生态代表性的隆昌、江安、富顺、宜宾4个地点采取统一的栽培技术方案,研究了杂交中稻品种与环境对头季稻及其再生稻产量与头季稻米品质的影响。结果表明, 4个地点间的头季稻产量、再生稻产量和两季总产量差异达极显著水平。12个水稻品种的头季稻产量、再生稻产量均达极显著差异,而两季总产量间差异则不显著。其中有7个品种(‘创两优华占’‘内5优907’‘宜香4245’‘泸香优104’‘花优357’‘内6A/绵恢138’‘隆两优1813’)两季产量在11 000kg·hm~(-2)以上。6个稻米品质性状在4个地点间的差异除胶稠度不显著外,其余5个性状均达极显著水平,以宜宾和江安2个点的米质稍好。12个水稻品种在4个地点间的品质差异均达极显著水平,综合考虑总体米质相对较好的为‘创两优华占’‘隆两优1813’两个品种。再生稻产量和头季稻产量间呈显著负相关关系,头季稻产量与整精米率、垩白粒率、垩白度相关不显著。说明川南特定生态下需要改良的整精米率、垩白粒率、垩白度3个米质性状与高产并没有明显矛盾,长宽比大的品种有利于降低垩白粒率、垩白度、直链淀粉含量,提高胶稠度。     

不同早稻品种灌浆期高温胁迫后根系生理差异研究

试验研究不同早稻品种灌浆期高温胁迫后根系生理差异结果表明,高温对不同水稻品种根系超氧化物歧化酶、过氧化物酶、过氧化氢酶活性均有影响,但对耐热型品种的影响显著小于热敏感品种,耐热型品种在高温胁迫后保护酶活性能较快恢复并接近对照水平;高温胁迫对耐热型水稻品种根系α-萘胺氧化力无影响,但热敏感品种根系氧化力明显下降,故根系α-萘胺氧化力可作为根系耐热指标之一。     

水杨酸对高温胁迫下水稻幼苗抗热性的影响

以"西农优1号"水稻品种为材料,研究了水杨酸(SA)预处理对高温胁迫下水稻幼苗抗热性的影响,结果表明:0.5 mmol·L-1 SA预处理可减缓水稻幼苗的电解质渗出,降低MDA含量和超氧阴离子产生速率,提高高温胁迫下水稻幼苗体内过氧化氢、脯氨酸、可溶性糖、可溶性蛋白质、抗坏血酸和GSH的含量.表明SA预处理可提高高温胁迫下水稻幼苗的抗热性.     

施钾量对寒地粳稻抗倒伏能力的影响

以东农425、东农427和松粳6号为试验材料,研究不同施钾量对寒地粳稻抗倒伏能力的影响。结果表明,在适当钾肥用量处理下,水稻株高增加,重心上移,基部第1、2节间长缩短,第3节间长伸长,各节间粗度、充实度、茎壁厚、抗折力和弯曲力矩都增加,倒伏指数减小,抗倒伏能力增强,茎鞘可溶性总糖含量增多,产量增加。基部各节间抗折力与节间粗度、充实度、茎壁厚和茎鞘可溶性总糖含量呈极显著正相关,与株高、重心高度和产量相关性不显著。第1、2节间抗折力与节间长呈极显著负相关,第3节间抗折力与节间长相关性不显著。东农425和东农427在K2O施用量为75 kg/hm2抗倒伏性最好,松粳6号在K2O施用量为100 kg/hm2抗倒伏性最好。     

花期夜温升高对水稻颖花开放及籽粒结实的影响

利用盆栽常规籼稻黄华占（HHZ）和黄丝占（HSZ）,将人工气候箱设置3种昼/夜温度处理,以36℃/25℃（T1）、36℃/29℃（T2）和36℃/33℃（T3）,分别代表日最高温升高4℃情况下夜温升高4℃和8℃的情景,以32℃/25℃（CK）为对照。从抽穗扬花当天开始,连续处理7d,每日9：00?11：00逐小时观测开花数、花粉活力以及花药开裂率,处理结束后移至室外,成熟后观测结实率。结果表明：（1）在日温升高条件下,花期夜温升高使水稻每日的开花高峰期提前1h,两个品种表现一致;（2）在日温升高条件下,花期夜温升高导致水稻花粉活力逐渐下降。夜温升高4℃（T2）和8℃（T3）时,黄华占的花粉活力分别下降 13.6和17.6个百分点,黄丝占的花粉活力分别下降1.1和4.5个百分点,说明黄华占花粉活力对夜温升高较黄丝占更敏感;（3）在日温升高条件下,花期夜温升高使水稻花药开裂率显著降低（P<0.05）,处理时间越长影响越大,在T3处理下,黄华占平均花药开裂率为73.2%,黄丝占为79.0%;（4）夜温升高导致水稻结实率下降,黄华占与黄丝占表现趋势一致,黄华占对夜温升高更为敏感。结实率下降的主要原因为花药开裂率与花粉活力的降低。     

涝胁迫对杂交中稻形态和产量的影响

湖北平原地区夏季降水多,水稻易受涝害,为了解涝对杂交水稻生长及产量的影响,以杂交中稻丰两优香1号为试材,在拔节期、孕穗期和灌浆期分别设计不同涝淹深度和受涝时间的胁迫试验。结果表明：杂交中稻受涝胁迫后,植株高度、节间长度均增长,灌浆期、孕穗期受涝胁迫后植株高度增长幅度大于拔节期,可用二元一次方程拟合水稻株高增长量（YPH）、节间长度（YIL）与受涝天数（D）和涝淹深度（H）之间的关系,涝淹深度对植株高度、节间长度的影响大于受涝天数。不同生育期受涝水稻减产顺序表现为孕穗期＞拔节期＞灌浆期,可用二元一次方程拟合水稻相对产量（Ry）与受涝天数（D）和涝淹深度（H）的关系,拔节期和灌浆期受涝天数对产量的影响大于受涝深度,而孕穗期涝淹深度的影响大于受涝天数。拔节期受涝胁迫结实率显著下降,孕穗期结实率和千粒重显著下降,灌浆期主要表现为结实率显著下降,其次是千粒重下降。拔节期、孕穗期和灌浆期受涝胁迫后,穗下部籽粒结实率的相对湿害指数分别为0.69%～44.01%、20.87%～71.14%（没顶淹9d为100%）、3.15%～81.84%;穗中部籽粒结实率的相对湿害指数分别为4.49%～32.36%、14.31%～62.21%（没顶淹9d为100%）、10.02%～66.89%;穗上部籽粒结实率的相对湿害指数分别为-0.77%～14.72%、7.64%～50.10%（没顶淹9d为100%）、2.75%～59.66%。     

盐碱复合胁迫对水稻种子发芽的影响

为研究盐胁迫与碱胁迫复合对水稻种子发芽的影响,采用模拟试验方法,将两种中性盐(NaCl、Na_2SO_4)和两种碱性盐(NaHCO_3、Na_2CO_3)按照不同比例[NaCl︰Na_2SO_4︰NaH∶CO_3︰Na_2CO_3分别为1︰1︰0︰0(A), 1︰2︰1︰0(B), 1︰9︰1︰0(C), 1︰1︰1︰1(D),9︰1︰1︰9(E)]混合,每个混合比例设不同总盐浓度(50 mmol·L~(-1)、100 mmol·L~(-1)、150 mmol·L~(-1)、200 mmol·L~(-1)),模拟20种盐碱胁迫环境,以去离子水作为对照(CK),研究不同盐碱混合胁迫对水稻种子发芽的影响。结果表明,水稻种子经两种中性盐混合胁迫溶液培养后,与CK相比,发芽率、发芽势、发芽指数的降幅分别为9.2%～74.4%、10.0%～48.9%、5.6%～55.6%,平均发芽时间延长3.2%～96.4%;随胁迫溶液中碱性盐比例的增加,与CK相比, B-E组发芽率分别降低8.9%～96.5%、15.0%～98.0%、7.5%～98.7%、18.9%～95.7%,发芽势分别降低20.0%～94.4%、13.2%～97.8%、3.3%～100%、36.7%～94.4%,发芽指数分别降低16.7%～94.4%、22.2%～100%、16.7%～100%、27.8%～94.4%,平均发芽时间较CK延长0.8～4.5倍,说明中性盐和碱性盐的混合胁迫溶液对水稻种子发芽的抑制作用更强。将在盐碱胁迫溶液中未萌发的水稻种子转移至蒸馏水中培养7d后,水稻种子的最终萌发率均达73.33%以上,表明胁迫溶液没有破坏水稻种子的活性,只是暂时性抑制了种子的萌发。试验结果表明:与单施中性盐比较,中性盐与碱性盐混合胁迫作用对水稻种子萌发的抑制作用更明显,且在中性盐与碱性盐混合溶液浓度达200mmol×L~(-1)时,种子发芽率接近0。