低温对灌浆期水稻剑叶光合色素和类囊体膜脂肪酸的影响

为了阐明新型超级杂交稻两优122在灌浆期间对低温的抗性,以汕优63作对照,在25℃/15℃和25℃/20℃（昼/夜平均温度）两种温度条件下,研究了两个组合的光合色素含量的变化、类囊体膜脂肪酸组分及抗氧化系统部分酶活性的变化。结果表明：低温使水稻的光合速率和叶绿素含量下降,类胡萝卜素含量先上升后下降,随低温处理时间的延长和昼夜温差的加大,膜脂过氧化产物丙二醛和超氧阴离子含量都显著上升,超氧化物歧化酶和过氧化氢酶活性明显下降,同时,两个品种的类囊体膜脂肪酸不饱和指数都有所上升。两优122的所有指标变化幅度都较对照汕优63要小,但在量上都较汕优63高,这可能意味着两优122在灌浆期较汕优63耐低温。     

低温对水稻幼苗类囊体膜脂肪酸组分和膜脂过氧化的影响

以高产杂交稻组合两优培九和常规杂交稻汕优63为材料,设10℃低温和25℃常温对照两个处理,研究了夜间低温对幼苗类囊体膜膜脂过氧化和脂肪酸组分的影响。低温处理后,两个组合叶片的叶绿素含量明显下降,但两优培九下降幅度较小。两个组合的低温处理组脂肪酸组分中的16:0和18:0含量下降,常温对照组的下降幅度较小;而低温处理组脂肪酸组分中的18:1、18:2和18:3含量均上升。脂肪酸的不饱和度均呈上升趋势,但两优培九不饱和度整体上比汕优63小。低温处理下,两个组合的MDA和超氧阴离子含量都呈上升趋势,但两优培九MDA含量上升幅度远远比汕优63小。由结果可知,两优培九在苗期对低温不敏感,抗冷性较强。夜间低温引起叶片的类囊体膜膜脂过氧化加剧,脂肪酸不饱和度上升,这两方面的变化有着密切的关系,且都与杂交稻的冷适应发展有紧密的联系。     

Physiological and Biochemical Characteristics in Flag Leaves of the C Liangyou Series of Hybrid Rice Combinations at Late Growth Stages

The contents of chlorophyll,soluble sugars,soluble proteins and thiobarbituric acid reaction substance(TBARS),chlorophyll fluorescence parameters,net photosynthetic rate as well as the activities of superoxide dismutase(SOD)and peroxidase(POD)of flag leaves at the late growth stages were studied by using C Liangyou series of hybrid rice combinitions as material and Shanyou 63 as control.The C Liangyou series of hybrid rice combinations used in the experiment included C Liangyou 396,C Liangyou 87,C Liangyou 755 and C Liangyou 34,which all used C815S as male sterile line.The contents of chlorophyll,soluble sugars and soluble proteins in flag leaves of the C Liangyou series combinations at the late growth stages were higher than those of the control,whereas the TBARS content was lower than that of the control.The activities of SOD and POD were significantly higher than those of the control on the 7th day after heading,and then decreased slowly.ΦPSIIvalue and qP value of flag leaves decreased at the late growth stages,and these two parameters in flag leaves of the C Liangyou series combinations were higher than those of the control,while the qN value increased at the late growth stages and was lower than that of the control.The net photosynthetic rate of flag leaves at the late growth stage was higher compared with the control.These results suggest that slow senescence and strong photosynthetic capability in flag leaves at the late growth stages are the physiological basis of the C Liangyou series combinations.     

低温强光下水稻类囊体膜脂不饱和度和叶黄素循环组分的变化

为了阐明籼稻、粳稻对低温强光敏感性的差异,着重研究了低温强光下水稻类囊体膜脂不饱和度与紫黄质脱环氧化酶（VDE）活性的变化。随着低温强光处理时间的延长,类囊体膜脂不饱和脂肪酸含量降低、饱和脂肪酸含量增加,因而膜脂不饱和指数(IUFA)下降。同时,叶黄素循环的关键酶——VDE活性降低,叶黄素循环组分中紫黄质（V）含量增加,而单环氧玉米黄质（A）和玉米黄质（Z）的含量减少,表现为(A+Z)/(A+Z+V)比值下降。Arrhenius分析证明,VDE对低温和膜脂不饱和度都敏感。相关分析表明,类囊体IUFA分别与VDE活性、(A+Z)/(A+Z+V)和D1蛋白量呈显著的正相关。与粳稻9516相比,籼稻汕优63类囊体膜的IUFA较低,低温下类囊体膜脂流动性和稳定性较差, VDE活性和(A+Z)/(A+Z+V)比值较低。     

超高产杂交水稻培矮64S/E32和两优培九剑叶对高温的响应

 以汕优63为对照，研究了新育成的两个超级杂交水稻组合培矮64S/E32和两优培九的高温耐受特性。结果表明高温引起了光合效率降低，加重了光合光抑制。光化学、光合电子传递最适温度在28℃左右，光合碳同化的最适温度在35～40℃。高温下通过PSⅡ线性电子传递的能力几乎丧失（下降96.7%～100%），而PSⅡ光化学效率下降较少（8.8%～210%）,暗示PSⅡ光合线性电子传递过程比光化学能转化对高温更敏感。超级杂交稻比对照汕优63更耐高温，其机理可能如下：一是因为超级稻在高温时有更迅速的类胡萝卜素积累，增加其抗氧化能力，减少了因过剩激发能积累引起活性氧产生、积累并伤害光合细胞；二是因为超级稻高温下有高效的叶黄素循环热耗散途径可以耗散过量的激发能； 三是因为超级稻在高温下有稳定的光合功能和较强的光合效率，较高的热稳定蛋白含量。     

低温对杂交水稻及其亲本灌浆期剑叶果糖1，6-二磷酸酯酶活性的影响

Effects on chilling on fructose 1,6-diphosphatase (FBPase) of flag leaves in five hybrids Shanyou 63, Shanyou 64, Weiyou 64, Qingyouzao and Xiuyou 57 were investigated. The results indicated that chloroplast FBPase activity of flag leaves in hybrid rice F₁ and their parents at filling stage decreased after low temperature (1℃) treatment. The sensitivity of FBPase to chilling can reflect difference of cold tolerance among these hybrids. The order of cold tolerance was as follows: Japanica type Xiuyou 57, Indica type Qingyouzao, Shanyou 63, Shanyou 64. and Weiyou 64. The cold tolerance of F₁hybrid rice was inherited toward to that of the maternal line. The possible role of FBPase during grain filling and the relationship between FBPase activity of flag leaves and cold tolerance in hybrid rice were discussed.     

两系杂交稻组合两优培九和65396的光合形态特征研究

采用分期播种和平行比较方法 ,对两系杂交稻组合两优培九和 65 3 96的光合形态性状进行了研究。与汕优 63相比 ,两优培九和 65 3 96在单株绿叶数达到最大值之前的增长速率基本一致 ,但其后的衰减速率却明显要慢 ,且功能叶较厚、叶角小、叶凹度大 ,光合优势明显。若以叶面积×叶重系数为综合光合特性 ,则 3个组合中 ,65 3 96功能叶的光合优势最佳。     

三个C两优杂交稻组合的株型及干物质生产特性

 以汕优63为对照,对3个C两优杂交稻组合的株型及干物质生产特性进行了研究。与汕优63相比,C两优杂交稻组合上3叶叶型较狭长,叶片着生角度小,总叶面积较大;齐穗期上3叶净光合速率和叶绿素含量较高,根系活力较强;基部节间较粗、较短,茎秆的抗倒性强, 中部节间较长,穗下节间占总秆长的42.77%;抽穗后干物质积累速率快,增量大,且茎鞘叶中的干物质向籽粒运转量多,对籽粒的贡献率高。C两优杂交稻抽穗后茎叶干物质输出量和干物质积累量与稻谷产量分别呈显著和极显著正相关。C两优杂交稻组合较理想的株型和中后期强大的干物质生产和转运优势是其高产的重要原因。     

两系杂交稻组合两优培九和65396的光合形态特征研究

采用分期播种和平行比较方法，对两系杂交稻组合两优培九和 ６５３９６ 的光合形态性状进行了研究。与汕优 ６３ 相比，两优培九和 ６５３９６ 在单株绿叶数达到最大值之前的增长速率基本一致，但其后的衰减速率却明显要慢，且功能叶较厚、叶角小、叶凹度大，光合优势明显。若以叶面积×叶重系数为综合光合特性，则 ３ 个组合中，６５３９６ 功能叶的光合优势最佳。     

杂交水稻始穗期氮钾营养对剑叶生理特性的影响

 采用盆栽试验研究了杂交水稻汕优63在施基肥的基础上，始穗期供给 NK营养对剑叶生理特性的影响。施用NK，可促进剑叶叶绿素含量、光合速率、蔗糖磷酸合成酶(SPS)、过氧化物酶(POX)、超氧物歧化酶(SOD)、硝酸还原酶(NR)活性提高，呼吸速率下降，增加剑叶的可溶性糖和可溶性蛋白含量及根系活力，加速14C同化物从剑叶的输出，提高14C同化物在稻穗的分布积累及输入积(IAP)。讨论了始穗期共施NK营养提高结实率、谷粒充实度及稻谷产量的良好效果     

C两优系列杂交稻组合生育后期剑叶生理生化特性研究

以汕优63为对照,对4个C两优系列杂交稻组合生育后期剑叶SPAD值、可溶性糖含量、可溶性蛋白质含量、硫代巴比妥酸反应产物含量、叶绿素荧光参数、净光合速率及超氧化物歧化酶(SOD)活性、过氧化物酶(POD)活性进行了分析。C两优系列杂交稻组合的产量比汕优63高16.7%～20.2%。C两优系列杂交稻组合在生育后期剑叶SPAD值、可溶性糖含量、可溶性蛋白质含量较高,硫代巴比妥酸反应产物含量较低;SOD和POD活性齐穗7d后显著高于对照且下降速率缓慢;剑叶叶绿素荧光参数ΦPSII值和qP值随生育进程呈下降趋势,但高于对照,而qN值则随生育进程呈增加趋势,且低于对照;生育后期剑叶净光合速率高。C两优系列杂交稻组合生育后期剑叶衰老缓慢,光合生产能力较强,可能是其高产的生理基础。     

Simulation on Distribution of Photosynthetically Active Radiation in Canopy and Optimum Leaf Rolling Index in Rice with Rolling Leaves

By replacing leaf area index (LAI) with effective leaf area index (ELAI) through introduction of leaf rolling index (LRI), the distributions of photosynthetically active radiation (PAR) in the canopies of three hybrid rice combinations, Liangyou E32 with high LRI, Liangyoupeijiu with moderate LRI and Shanyou 63 with non-rolling leaves (normal), were simulated. The model based on ELAI could predict more accurately than that based on LAI. The PAR interception, conversion and utilization efficiency in the three combinations were studied to evaluate their optimal LRI and LAI. The PAR utilization efficiency of Liangyou E32 was lower due to excessive rolling leaves and less ELAI, and that of Shanyou 63 was also lower because of the faulty PAR interception and lower photosynthetic rate and saturation point at lower layer in canopy. Compared with the above two combinations, Liangyoupeijiu showed more appropriate distribution of PAR interception and conversion efficiency in canopy, and higher PAR utilization efficiency. The optimal LRI and LAI for Liangyoupeijiu were 0.11 and 7.6, respectively, which were close to the observed value, 0.11 and 7.9, respectively. However, the optimum LAI was 9.8 for Liangyou E32 and 6.2 for Shanyou 63, larger or smaller than those under the current plant density, which led to lower efficiency of PAR utilization. Besides, the optimum LRI for Liangyou E32 and Shanyou 63 were 0.12 and 0.08, respectively, which were close to the actual LRI for Liangyoupeijiu (0.11).     

低温对杂交水稻及其亲本剑叶77K荧光的影响

 以大田栽培的三套杂交水稻组合汕优63、青优早和秀优57为材料， 研究了低温(5℃)与光照(210 μmol m^-2 s^-1 PFD)对杂交水稻F₁及其亲本剑叶77K荧光的影响。结果表明：低温引起77K荧光参数F0、Fm、Fv下降，可变荧光Fv的变化能反映三套杂交水稻组合间的抗冷性的差异。F₁的抗冷性居父母本之间。同时发现，在低光照下低温处理引起Fo，Fm，Fv上升，但未改变Fv／Fm，Fv／Fo的比值。证明在低温下，低于水稻生长光强210μmol m^-2 s^-1 PFD的光照对PSⅡ的最初光能转化效率和光能传递速率影响不大， 即对光合作用的光化学过程未产生光抑制现象。由此可见，取样于田间强光照下的水稻剑叶，在5℃和210μmol m^-2 s^-1 PFD 处理下，210μmol m^-2 s^-1 PFD可能有利于水稻对低温的适应， 从而减轻叶片的光化学过程的伤害程度。     

两优培九稻曲病的发生及其与抽穗后温湿度的关系

分析了两优培九稻曲病的发病程度及其与抽穗后0～15d的平均气温和相对湿度的关系。结果表明，两优培九易感稻曲病。其发病率与抽穗后0～15d的平均气温呈显著正相关，温度是影响其稻曲病发生的主要气象因素，相对湿度起协同作用。提出了发病率为2％和5％时的温湿度指标。根据我国南方一季稻区18个城市42a(1951—1992)8—10月的气象资料，分析了稻曲病的易发区域和适宜抽穗期，为两优培九稻曲病的预防提供依据。     

重穗型杂交稻Ⅱ优6078生育后期生理特性研究

测定了籼粳稻亚种间重穗型组合Ⅱ优６０７８和对照汕优６３生育后期剑叶中叶绿素含量与净光合速率（Ｐｎ）、超氧化物歧化酶（ＳＯＤ）与过氧化物酶（ＰＯＤ）活性、可溶性蛋白质含量与硝酸还原酶（ＮＲ）活性、内源激素（ＺＴ、ＧＡ３、ＩＺＺ）含量。结果表明,Ⅱ优６０７８生育后期叶绿素含量高,光合能力强,且叶片衰老缓慢,内源激素含量高,是Ⅱ优６０７８获得高产的重要原因。     

卷叶水稻的光分布模拟及适宜叶面卷曲度分析

 以叶面高度卷曲的水稻组合两优E32、中等卷曲组合两优培九和不卷曲组合汕优63为材料,引入叶面卷曲度因子,用有效叶面积指数代替传统的叶面积指数（LAI）,模拟水稻冠层内的辐射传输,比较了不同叶面卷曲度因子材料的光合有效辐射截获率、转化率和利用率,探讨了不同材料的最适叶面卷曲度及最佳群体密度。结果表明,有效叶面积指数比传统的叶面积指数能更准确地预测冠层内光合有效辐射的分布。两优E32叶片过度卷曲,有效叶面积指数偏小,光合有效辐射利用率不高;而汕优63叶片平展且披散,下层叶片长期受光条件不良,光合能力弱,光合有效辐射利用率也不高。相比之下,两优培九的光合有效辐射截获率、转换率分布较为合理,光合有效辐射的利用率也较高,最适LAI为7.6,与常规栽培条件下的群体密度（LAI=7.9）接近。两优E32和汕优63的最适LAI分别为9.8和6.2,而常规栽培条件下的群体密度过小或过大,导致光合有效辐射利用率不高。利用孕穗期至齐穗期有效辐射利用率的实测值,通过输入不同的叶面卷曲度因子,得到两优E32、两优培九和汕优63的最佳叶面卷曲度因子分别为0.12、0.11和0.08,均非常接近两优培九的实际叶面卷曲度因子（0.11）。     

水稻适应广幅光强的光合特性及品种间差异

在自然条件下,水稻总是生活在一个开放变动的环境系统中,而强光和弱光都会使其光合受到抑制。近年来的研究指出,水稻品种间对光强的适应性存在明显差异。有关耐光氧化、耐荫特性及其鉴定技术也有大量报道。另外,还初步研究了水稻品种适应广幅光强的光合特性。在上述基础上,本文比较了籼粳杂交稻和籼型杂交稻的耐光氧化和耐荫特性,探讨了杂种F_1和亲本的关系及适应广幅光强品种的筛选技术和鉴定指标,为杂交稻抗逆稳产育种提供生理依据。     

盐胁迫条件下杂交水稻种子发芽特性和幼苗耐盐生理基础

 两个杂交稻组合汕优10号和两优培九种子分别放在H2O、50 mmol/L、100 mmol/L和150 mmol/L的NaCl溶液中于30℃下发芽，测定种子发芽性能和淀粉酶活性及幼苗保护酶活性、丙二醛（MDA）含量和脯氨酸、可溶性糖、果糖和蔗糖等相容性溶质含量。结果表明，盐胁迫条件下杂交水稻种子平均发芽时间延长，发芽指数降低，但发芽势和发芽率变化不明显。盐胁迫后明显降低两优培九种子α，β-淀粉酶活性，而汕优10号中， 除在50 mmol/L NaCl溶液中α-淀粉酶活性高于对照（H2O）外，其余处理均降低了α，β-淀粉酶活性。不同盐胁迫程度下杂交水稻幼苗超氧物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）和过氧化氢酶(CAT)活性和丙二醛含量及脯氨酸、可溶性糖、果糖和蔗糖等相容性溶质含量变化有差异，但未见规律性趋势。杂交水稻幼苗相对含水量和耐盐比率随着盐胁迫程度加深而明显下降。试验还表明，盐胁迫条件下杂交水稻组合汕优10号种子发芽性能比两优培九好，淀粉酶和保护酶活性、相容性溶质含量和相对含水量及耐盐指数和耐盐比率也均高于两优培九，说明汕优10号幼苗耐盐性强于两优培九。     

长江流域超级杂交稻产量稳定性研究

以农业部认定的6个超级杂交稻组合、3个省级主推超级杂交稻组合、2个苗头超级杂交稻组合和普通高产杂交稻汕优63(对照)为材料,研究了超级杂交稻在长江流域7个生态试验点的产量稳定性.结果表明,超级杂交稻准两优527、红莲优6号、C两优87和Y两优1号4个组合表现超高产且在各试验点产量稳定性较高,结实率高而稳定,在80%以上,表现出良好的生态适应性;其它组合则在特定的生态条件下表现较高的产量和结实率.对超级杂交稻的生态适应性及其分类进行了讨论.     

双季优质稻产量和品质形成对开放式主动增温的响应

目的 水稻是我国最重要的口粮作物。明确气候变暖对双季优质稻产量和稻米品质的影响对我国粮食安全至关重要。方法 采用稻田开放式远红外主动增温系统,早稻以金早47(常规籼稻)、两优287(杂交籼稻),晚稻以象牙香珍(常规籼稻)、万象优华占(杂交籼稻)和甬优5550(杂交粳稻)为材料,设置全生育期增温和全生育期不增温2个处理,分别测定双季优质稻的产量、产量构成和稻米品质。结果 与不增温相比,全生育期増温(1.3℃ ~1.6℃)对早晚籼稻产量影响不显著,但晚粳稻产量显著下降,降幅为10.2%,主要是因为其每穗粒数下降。全生育期增温降低了早晚稻株高;早稻生育期缩短了3~4 d,而晚稻生育期无明显变化。全生育期增温下,双季优质稻米垩白粒率和垩白度显著增加,早稻两优287出糙率和整精米率及晚粳甬优5550整精米率显著提高;同时,晚稻蛋白质含量提高,但晚粳直链淀粉含量降低,而早稻蛋白质和直链淀粉含量无明显变化;此外,稻米RVA谱特征值因季别和品种而异。结论 全生育期增温对优质晚粳稻产量影响大于籼稻,不利于外观品质的保优,但有利于改善优质稻米加工品质,对晚稻营养品质和食味品质的影响也大于早稻。