不同株穗型水稻超高产品种叶绿素含量变化规律及籽粒灌浆动态研究

对不同株、穗型水稻超高产品种叶绿素含量变化规律及籽粒灌浆动态研究结果表明：（1）株、穗型较好的半直立穗型品种上、中、下三部籽粒收获,籽粒重量相差无几,分布均匀,灌浆速率高,灌浆物质充足,弱势粒得到了较好的充实;直立穗型品种,中部籽粒重量较小,弱势粒灌浆不足;大散穗型超高产品种为明显的异步灌浆,上、中     

氮素营养水平对2种穗型冬小麦品种籽粒灌浆及淀粉特性的影响

在大田高产栽培条件下,研究了不同施氮水平对大穗型品种兰考矮早八和多穗型品种豫麦49-198籽粒灌浆及淀粉特性的影响。结果表明:2种穗型冬小麦品种灌浆期间籽粒干物质积累及灌浆速率均随灌浆进程推进呈增加的趋势。氮素营养水平对2种穗型冬小麦品种的籽粒灌浆及淀粉特性影响效应不同,大穗型品种兰考矮早八以N3处理(270 kg/hm2)的干物质积累量及灌浆速率最大,而多穗型品种豫麦49-198则随施氮量的增加而有下降的趋势,但各处理间差异不显著。随施氮量的增加,大穗型品种兰考矮早八淀粉粘度参数均呈增加的趋势,且以N3处理的值最大,并且各处理之间的差异均达显著水平;多穗型品种豫麦49-198的糊化参数也随施氮量的增加呈增加的趋势,峰值粘度和低谷粘度均以N2处理(180 kg/hm2)的值较高,但各处理间差异不明显。     

不同类型小麦品种(系)干物质积累和运转动态比较

不同类型小麦干物质积累动态呈“S”型曲线。中粒型品种干物质积累量低于小粒型和大粒型品种。中粒型和大粒型品种叶片干物质积累峰值在抽穗期,茎鞘干物质积累峰值在灌浆期;小粒型品种叶和茎鞘的干物质积累峰值均出现在灌浆期。不同类型品种叶片干物质的转运率和移动率表现为 :大粒型 >小粒型 >中粒型;茎鞘物质转运率和移动率表现为 :中粒型 >大粒型 >小粒型;子粒重量来源于开花前养分积累的比例表现为 :大粒型 >中粒型>小粒型。大粒型品种在干物质积累和转运方面有明显的优势。小粒型品种限制产量的主要因素是茎鞘物质输出量较少,大量光合产物滞留在茎鞘中。灌浆至成熟期的CGR与产量的相关达显著水平。……     

不同类型小麦品种（系）干物质积累和运转动态比

不同类型小麦干物质积累动态呈"S"型曲线.中粒型品种干物质积累量低于小粒型和大粒型品种.中粒型和大粒型品种叶片干物质积累峰值在抽穗期,茎鞘干物质积累峰值在灌浆期;小粒型品种叶和茎鞘的干物质积累峰值均出现在灌浆期.不同类型品种叶片干物质的转运率和移动率表现为大粒型＞小粒型＞中粒型;茎鞘物质转运率和移动率表现为中粒型＞大粒型＞小粒型;子粒重量来源于开花前养分积累的比例表现为大粒型＞中粒型＞小粒型.大粒型品种在干物质积累和转运方面有明显的优势.小粒型品种限制产量的主要因素是茎鞘物质输出量较少,大量光合产物滞留在茎鞘中.灌浆至成熟期的CGR与产量的相关达显著水平.     

春小麦不同穗位和粒位籽粒蛋白质积累方式的初步研究

利用多小穗大粒型春小麦品种东农7742，研究了不同穗位和粒位籽粒蛋白质积累方式，结果表明：随着灌浆成熟，各部位籽粒蛋白质含量逐渐增加；穗内成熟籽粒蛋白质含量相差9％；不同穗位籽粒蛋白质积累相对含量的顺序为中部粒＞下部粒＞上部粒；不同粒位蛋白积累相对含量的顺序则是第2小花粒≥第1小花粒＞第3小花粒。不同位置籽粒蛋白质的积累能力与其相应的粒重有一定关系，但并非完全一致，表明着生部位和发育时间的早晚及生理机制的差异，影响着蛋白质的积累过程和最终合成。     

水稻不同穗型灌浆动态及功能叶对籽粒增重的影响

水稻株型及穗型改良，其目的是提高光合产物，加快物质分配速度。近几年穗部性状在产量结构中的作用越来越受到重视。一般认为，灌浆期弯穗型品种物质生产量低于直穗型品种，其穗重增加量也低于直穗型品种，这在很大程度上是由于弯穗型品种普遍存的穗封行影响了群体后期通风透光的缘故。陈温福等在研究直立穗型与弯穗群体生长率和灌浆速度差别时发现，直立穗型比弯穗型大，并指出灌浆前期籽粒中的干物质有很大二部分来自出穗前的贮存。因此，北方超高产育种把直立穗型作为株型改良中的理想穗型。但由于直立穗型着粒密度大，     

不同小麦品种籽粒灌浆特性及产量研究

为了给区域性小麦高产栽培及品种选育提供依据,在大田条件下,选择河南省6个主栽小麦品种,用三次多项式方程对籽粒灌浆特性进行拟合,通过相关性分析探讨籽粒灌浆特征参数与粒质量的关系,并探究不同小麦品种产量及产量构成因素的差异。结果显示:籽粒干物质最终积累量以郑麦0943最高,千粒质量达50.64 g,许科316千粒质量最低,仅为45.02 g;各个品种之间灌浆速率存在差异。不同小麦品种籽粒灌浆过程均呈"S"型变化,但模型参数因品种不同而存在差异。相关分析表明,千粒质量与最大灌浆速率(Vmax)、理论最大粒质量(W)呈显著正相关关系,与平均灌浆速率(V)、有效灌浆持续期(Se)、有效灌浆持续期平均灌浆速率(Vs)间的相关系数亦较高,这表明优化Vmax、W、V、Se、Vs等灌浆特征参数值有利于提高小麦籽粒质量。籽粒产量以豫麦49-198最高,显著高于其他5个小麦品种。提高籽粒产量除有效增加籽粒质量外,还应与穗数、穗粒数相互协调,以实现小麦高产高效。     

几个不同穗型水稻品种籽粒灌浆特性的研究

为了揭示直立大穗型水稻品种穗上不同粒位籽粒的灌浆特性,以沈农265等5个不同穗型水稻品种为材料进行田间试验,用Richards方程W=A/(1+Be^-bt)^1/N对不同粒位籽粒的灌浆过程进行统计回归分析。结果表明,不同穗型品种不同粒位籽粒灌浆特性存在较大差异,直立穗型品种沈农265差异最大,相对一次枝梗籽粒和上部二次枝梗籽粒而言,中下部二次枝梗籽粒灌浆峰值低且达到峰值的时间晚,但是达到峰值后下降缓慢,因此籽粒增重曲线接近直线,最终粒重也与其他粒位接近。可见尽管供试的直立大穗型品种不同粒位籽粒灌浆存在比较激烈的竞争,但是中部和下部二次枝梗籽粒完全可以正常充实。     

不同小麦品种粒重和蛋白质含量的穗粒位效应分析

小麦籽粒的发育存在时空差异,不同穗粒位的粒重和蛋白质产量也存在差异,剖析粒重和籽粒蛋白质含量的穗粒位效应,有助于深入了解小麦产量和品质的形成机制。于2009—2010和2010—2011小麦生长季进行大田试验,选用3种类型4个品种,分析了不同穗粒位的粒重、蛋白质积累和蛋白质含量的动态变化。结果表明,粒重和蛋白质积累量的穗粒位间变异大于年份(环境)间变异和基因型间变异;蛋白质含量的年份间变异大于基因型间变异和穗粒位间变异,而成熟期穗粒位间变异最大。大粒品种易受环境影响,小粒品种比较稳定。优质面包小麦品种开花后各时期的籽粒蛋白质含量普遍高于中筋小麦,但不同时期、不同年份差异较大。开花后各时期,强势粒的粒重、蛋白质积累量和蛋白质含量显著大于弱势粒,中部籽粒显著大于上部和下部籽粒;随着灌浆进程穗中部与下部籽粒的差异变小,至开花后36 d时,中部和下部籽粒的蛋白质含量无显著差异。随籽粒灌浆进程,不同品种各穗粒位的粒重和蛋白质积累均呈"慢–快–慢"的"S"型曲线变化,蛋白质含量均呈"高–低–高"的"V"型曲线变化,灌浆后期,中部和下部强势粒以及下部弱势粒的蛋白质含量增长速度明显快于其他穗粒位籽粒。粒重最大生长速率出现在开花后18~21 d,快速增重时期为开花后12~26 d;籽粒蛋白质最大积累速率出现在开花后21~24 d,快速积累时期为开花后13~32 d。根据本研究结果,我们认为高产优质小麦品种的特征是籽粒不宜过大,小花位粒数不宜过多,且中、下部籽粒较多,开花后13~26 d灌浆速率快。     

不同类型高产小麦植株、籽粒可溶性糖含量 与其干物质积累的关系?

为了研究小麦育种的高产途径,此试验以大穗型(01-35),中间型(62008,4133-2)和多穗型(02-48)高产小麦品种为实验材料,在大田条件下,研究了小麦植株和籽粒可溶性糖含量变化及干物质积累动态.结果表明:不同类型的品种植株、籽粒可溶性糖含量变化与其地上部分及籽粒干物质积累速率和积累总量有密切关系.就群体而言,多稳型品种地上部分干物质积累量最多,产量也最高,中间型次之,大穗型最低.大穗型品种具有较强的营养物质外运能力,其千粒重最高,多穗型次之,中间型最低.充分协调源库流的关系,选育出大穗型和多穗型相结合的、综合农艺性状更佳的品种,将实现小麦高产、优质、高效的育种目标,从而更好地服务于大田生产.     

油菜素甾醇(BRs)对杂交粳稻灌浆期光合物质、群体氮素积累和利用的影响

以常规杂交粳稻常优3号和籼粳杂交超级稻甬优12为材料,通过叶面施肥分析了油菜素甾醇(BRs)对2个杂交粳稻灌浆期剑叶光合特性、群体干物质积累、氮素吸收利用、非结构性碳水化合物(NSC)积累和植株不同器官NSC/N的影响。结果表明,BRs对2个水稻叶片光合生理指标的影响表现为G_s>T_r>P_n>C_i。喷施2,4-表油菜素内酯(eBL)后能够增强灌浆期叶片净光合速率和蒸腾速率,维持叶绿素含量和胞间CO₂浓度,从而提升叶片光合能力;以及增加群体干物质、氮素和NSC积累量以及干物质积累比例和积累速率、氮素吸收比例和吸收速率、NSC转运比例和转运速率,但降低了氮素干物质生产效率;喷施油菜素吡咯(Brz)后的上述生理效应相反。eBL提升了2个水稻品种花后干物质、NSC和氮素的转移量及氮素对籽粒贡献率,降低了干物质和NSC对籽粒贡献率;Brz则降低了干物质、NSC及氮素的转移量和转移率,提升了干物质和NSC对籽粒贡献率。2个杂交粳稻整个灌浆期地上部不同器官NSC、氮素转运量均表现为eBL>CK>Brz,籽粒灌浆前期>籽粒灌浆后期。2个水稻品种地上部不同器官NSC/N随着籽粒的不断充实呈现上升趋势,其中茎鞘、穗部NSC/N变化最为显著;eBL减小了叶片和茎鞘中的NSC/N,Brz则反之,但喷施BRs后穗部变化规律不明显。籼粳杂交超级稻甬优12比常规杂交粳稻常优3号具有更强的剑叶光合速率,更高的干物质和氮素及NSC积累量,更大的灌浆前期NSC和氮素转运量,最终籽粒实际产量较常优3号增加5.03%~9.32%;eBL对2个水稻品种干物质和氮素积累及NSC转运作用规律不一,Brz对甬优12干物质、氮素积累及NSC转运抑制效应大于常优3号。     

籽粒蛋白质含量不同的转基因水稻株系产量形成特点

水稻籽粒蛋白质含量与产量的关系仍不十分清楚。本试验以日本晴和以其为亲本通过转基因方式获得的5个籽粒蛋白质含量有明显差异的水稻株系为材料,在大田栽培条件下研究上述株系产量的形成特点。结果表明,在相同施氮量条件下,蛋白质含量高的水稻株系,其产量水平相对较低,结实率与籽粒蛋白质含量呈显著负相关。随着施氮水平的提高,各株系籽粒蛋白质含量和产量明显增加,产量增加的主要原因是单位面积穗数和每穗粒数的增加。抽穗前积累的干物质少,抽穗后叶片功能期相对较短,光合速率低,灌浆结实期茎秆中的干物质和非结构性碳水化合物向籽粒转运率低,引起结实率下降,是导致籽粒蛋白质含量高的水稻株系产量降低的重要生理原因。     

不同年代育成的中籼水稻品种干物质累积和钾素吸收及分配

旨在研究我国不同年代中籼水稻品种干物质的积累以及钾素吸收和分配规律,以期为水稻钾素高效利用及优良品种选育提供理论依据。采用田间试验,选取1940-2000年以来各时期生产上大面积推广的中熟籼稻品种共9个,随机区组设计,3次重复。各中稻品种随着品种应用年代的演进叶面积指数以及生物产量获得大幅度提升。现代水稻品种在穗分化期后其生长速率显著增加,干物质积累速率也显著高于早期品种。齐穗期后各品种的干物质累积量与籽粒产量大致相当,且现代水稻品种干质量累积量显著高于早期品种,子粒产量显著增加。不同年代中籼水稻品种的钾素累积量随着品种演进显著增加。不同年代中籼水稻品种的钾素累积量随着品种演进显著增加。水稻对钾的吸收主要在齐穗期之前完成,抽穗到成熟期钾的吸收量减少。籽粒中的钾大部分来自于营养体的再转移,茎中钾含量尽管最多,但转移量较少,主要来源于叶片的转移。2000年以后的品种如两优培九和扬两优6号叶片中钾素的转运最多。随着水稻品种更替,植株干物质以及钾素的累积量逐步增加;在成熟期从营养体向籽粒中转移钾的量显著提高。水稻籽粒中的钾主要来源于叶片的转运,与早期水稻品种相比,现代水稻品种叶片钾素转移量最大。     

磷对小麦旗叶氮代谢有关酶活性和籽粒蛋白质含量的影响

选用中筋品种鲁麦22和强筋品种济南17在大田条件下研究了不同磷素水平（P₀,不施磷;P₁,每公顷施P₂O₅ 105 kg;P₂,每公顷施P₂O₅ 210 kg）对小麦旗叶氮代谢有关酶活性、籽粒蛋白质积累和蛋白质组分含量的影响。结果表明,磷提高了灌浆前期和中期小麦旗叶硝酸还原酶（NR）和谷氨酰胺合成酶（GS）的活性,以及灌浆中期旗叶内肽酶（EP）的活性,其中对济南17的促进作用大于鲁麦22,而同一品种的P₁和P₂之间无显著差异;施磷亦提高了开花后14 d之前旗叶可溶性蛋白质含量和7 d之前游离氨基酸含量,与P₀相比,P₁有利于旗叶灌浆前期游离氨基酸的积累以及灌浆期间向籽粒的再分配,而过高的磷素水平（P₂）对于灌浆后期旗叶游离氨基酸向籽粒再分配的影响较小;磷对籽粒蛋白质合成积累的促进作用在灌浆前期较大,后期较小,表现为前期施磷处理籽粒蛋白质含量显著高于P₀,随着灌浆进程,差异逐渐缩小,最终2个品种P₁处理成熟籽粒中蛋白质含量最高;不同磷素水平对2个小麦品种蛋白质组分的影响不一,对于2个小麦品种籽粒中清蛋白和球蛋白含量之和P₁与P₀无显著差异,而P₁水平下籽粒谷蛋白和醇溶蛋白含量显著在鲁麦22中提高,在济南17中提高幅度较小,说明P₁水平对改善小麦的营养品质意义不大,但能够改善其加工品质;P₂水平下,济南17的加工品质有变劣的趋势。磷对小麦籽粒蛋白质各组分含量影响的复杂性要求在生产中,应针对不同品质类型小麦品种制定不同的优化栽培措施。     

不同小麦品种千粒重对灌浆期弱光的适应性分析

选用粒重对籽粒灌浆期弱光适应能力不同的4个典型小麦品种(系),分析研究了籽粒灌浆期弱光和人为阶段性遮荫对各品种(系)千粒重、阶段灌浆速率、旗叶光合速率、花后14C同化物分配及开花前积累的干物质再分配状况的影响.结果表明,灌浆期弱光不敏感品种(系)的突出特点是,解除遮荫后的籽粒平均灌浆速率具有较强的补偿性增长效应.     

氮素水平对不同基因型小麦旗叶光合特性和子粒灌浆进程的影响

在池栽条件下，研究了不同施氮水平对强筋小麦8901和弱筋小麦1391生育后期旗叶叶绿素含量、光合速率、灌浆速率和产量的影响。结果表明，两品种表现为随施氮量的增加，叶绿素含量、光合速率都有增加的趋势，但是过量氮肥又使它们降低。在本试验条件下，两品种均以中氮处理(240kg／hm^2)光合速率大，灌浆进程合理，产量水平高。研究发现，强筋和弱筋小麦生育后期叶光合特性和子粒灌浆进程差异显著；旗叶光合速率和叶绿素含量及子粒产量呈正相关。     

密穗型水稻品种的籽粒灌浆特性研究

应用Richards方程对密穗型和散穗型水稻品种的籽粒灌浆过程进行拟合,研究了两类水稻品种的灌浆特性.密穗型品种灌浆时不同粒位的养分竞争作用较强, 弱势粒的灌浆过程受强、中势粒的抑制作用较强,特别是灌浆前期,从而导致穗内不同粒位间灌浆速率和持续时间有较大的差异,使强、弱势粒灌浆过程呈明显的异步性,在灌浆特性上表现为     

Contribution of Different Organs to Grain Filling in Durum Wheat under Mediterranean Conditions I. Contribution of Post‐Anthesis Photosynthesis and Remobilization

Under Mediterranean conditions, drought affects cereals production principally through a limitation of grain filling. In this study, the respective role of post‐anthesis photosynthesis and carbon remobilization and the contribution of flag leaf, stem, chaff and awns to grain filling were evaluated under Mediterranean conditions in durum wheat (Triticum turgidum var. durum) cultivars. For the purpose, we examined the effects of shading and excision of different parts of the plant and compared carbon isotope discrimination (Δ) in dry matter of flag leaf, stem, chaff, awns and grain at maturity and in sap of stem, flag leaf, chaff and awns, this last measurement providing information on photosynthesis during a short period preceding sampling. Source–sink manipulations and isotopic imprints of different organs on final isotope composition of the grain confirmed the high contribution of both carbons assimilated by ears and remobilized from stems to grain filling, and the relatively low contribution of leaves to grain filling. Grain Δ was highly and significantly associated with grain yield across treatments, suggesting the utilization of this trait as an indicator of source–sink manipulations effects on grain yield. Chaff and awns Δ were better correlated with grain Δ than stem and leaf Δ, indicating that chaff were more involved in grain filling than other organs. Moreover, in chaff, sap Δ was highly significantly correlated with dry matter Δ. These results suggest the use of Δ for a rapid and non‐destructive estimation of the variation in the contribution of different organs to grain filling.     

免耕抛秧水稻的大穗优势及形成机理研究

在田间条件下,连续4年对免耕抛秧水稻的大穗优势及形成机理进行了研究。结果表明,与常耕抛秧水稻相比,免耕抛秧水稻的每穗总粒数更多,表现出明显的大穗优势。免耕抛秧水稻的分蘖位较低,后期积累干物质和养分的能力强,后期生理代谢旺盛、生理功能强,剑叶衰老慢,能充分保证籽粒生长等是免耕抛秧水稻大穗优势形成的内在生理原因。     

麦秸还田和氮肥运筹对超级杂交稻茎鞘物质运转与籽粒灌浆特性的影响

为探究不同栽培条件和耕作方式对大穗型超级稻籽粒灌浆结实的影响及不同粒位籽粒间差异,寻求超级稻高产优质栽培调控途径。以超级杂交籼稻扬两优6号和II优084为材料,设置麦秸还田和氮肥运筹两因素试验,研究其对茎鞘光合同化物生产、运转及强、弱势粒灌浆特性影响。结果表明,抽穗前麦秸不还田处理(A1)的叶片SPAD值和茎鞘干物质积累量大于麦秸还田处理(A2),抽穗期以后则相反;抽穗前,基蘖肥∶穗肥=7∶3 (B2)的处理叶片SPAD值高于基蘖肥∶穗肥=5∶5 (B1)处理,生育各期茎鞘物质积累量与运转率均为B2大于B1,但干物质积累量抽穗期前差异不大,抽穗与成熟期呈显著与极显著差异;A2与B2互作显著提高生育中后期茎鞘干物质积累量、茎鞘物质输出率与运转率及非结构性碳水化合物(NSC)运转率;强、弱势粒粒重与抽穗至成熟期干物质积累量、抽穗期茎鞘NSC积累量、成熟期干物质量均呈显著正相关,与成熟期NSC积累量呈显著负相关;强、弱势粒的起始灌浆势与抽穗期NSC含量均呈极显著正相关,平均灌浆速率与抽穗期NSC含量及运转率呈显著正相关,强势粒的最大灌浆速率与抽穗期NSC含量及NSC运转率呈显著正相关,弱势粒的最大灌浆速率与NSC运转率呈显著正相关。