外源油菜素内酯缓解水稻穗分化期高温伤害的机理研究

【目的】明确水稻穗分化期高温下喷施2,4-表油菜素内酯(2,4-epibrassinolide, EBR)对穗生长及颖花形成的影响,并探究其生理机制。【方法】以热敏感型水稻IR36为材料,在幼穗分化期设置40℃高温和32℃适温两个处理,并喷施EBR,研究幼穗碳水化合物供应、蔗糖代谢、细胞分裂素代谢及抗氧化能力的变化。【结果】1)高温和适温喷施EBR,水稻每穗粒数分别比不喷施的对照增加13.7%和45.7%,其中以喷施0.15 mg/L效果最好,缓解了高温对水稻幼穗生长的抑制,增加颖花分化数和降低颖花退化率。2)喷施EBR对叶片净光合速率无显著影响,但促进幼穗中干物质和非结构性碳水化合物积累。EBR喷施增加高温下幼穗中蔗糖转运基因OsSUT1、OsSUT2和OsSUT4的表达,并显著提高蔗糖代谢相关酶活性,EBR对高温下碳水化合物利用的促进作用大于适温处理。3)喷施EBR降低高温下细胞分裂素氧化酶基因OsCKX5和OsCKX9的表达量,同时促进细胞分裂素合成和信号调节相关基因的表达,并在适温下也表现出类似的效应。4)喷施EBR降低高温下超氧阴离子含量,增强了超氧化物歧化酶、过氧化氢酶和过氧化物酶活性。【结论】高温下,喷施适宜浓度的EBR促进碳水化合物向幼穗的转运,抑制细胞分裂素分解,同时降低高温引起的过氧化伤害,进而缓解了高温对颖花形成的伤害。适温条件喷施EBR也对颖花形成具有一定的促进作用。     

杂交稻制种增加单位面积母本颖花量的栽培模式及其预测预控研究

采用五元二次回归正交旋转组合设计,选取5项栽培因子,对杂交稻制种母本每亩总颖花量超2000的综合农艺措施研究,建立了总颖花量回归数学模型。结果表明,影响单位面积总颖花量最重要的因素是有效穗,其次为每穗总粒数。栽培上穗、粒兼并,攻多稿大穗则是增颖花量的技术策略;增加插秧密度,辅之以较高N量,稍迟插秧,争秧田分蘖高成穗率和成大穗则是增颖花量的关键措施。回归预测预控和较大面积的示范对比,收到增颖花量增产增收的满意效果。     

水稻分蘖期干旱锻炼对幼穗分化期高温下穗发育和产量形成的影响

【目的】明确分蘖期干旱锻炼对幼穗分化期高温下水稻穗发育和产量形成的影响,并探究其生理机理。【方法】以两优培九(热敏感型)和汕优63(耐热型)为材料,在盆栽条件下设置全生育期淹灌和分蘖期干旱锻炼、幼穗分化期适温和高温共四种水分和温度处理组合,研究干旱锻炼对高温胁迫下水稻颖花分化与退化、花粉活力、颖花育性、颖花大小、产量及穗生理特性的影响。【结果】与淹灌相比,在适温下干旱锻炼对两个品种产量无显著影响,但高温下干旱锻炼后两优培九和汕优63的产量分别显著提高了54.0%和20.1%,这主要是因为结实率和千粒重显著提高。与淹灌相比,幼穗分化期高温下,分蘖期干旱锻炼显著增强两优培九颖花过氧化物酶和超氧化物歧化酶活性,降低了丙二醛含量,其花粉活力和颖花育性分别显著提高了26.0%和39.0%。与适温相比,全生育期淹灌下,高温显著降低了两个品种的颖花大小和总颖花分化数。与淹灌相比,分蘖期干旱锻炼显著提高了幼穗分化期高温下两品种穗非结构性碳水化合物含量和颖花细胞分裂素(反式玉米素+反式玉米素核苷)含量,两个品种颖花长、颖花宽和总颖花分化数平均显著增加了3.2%、4.4%和15.0%。【结论】分蘖期干旱锻...     

稻麦增产之宝——穗粒灵的开发应用

穗粒灵是一种新型、高教的复台营养调节剂,兼具生长紊、营养紊、微量元素及高能化合物等四个方面功能。主要用于保花．减少小穗颖花退化,对稻麦具有明显的增产作用。     

直播早稻高产途径探讨

本研究从３０块单产４５０ｋｇ／６６６．７ｍ＾２以上的直播早稻高产田资料分析着手,总结出直播早稻的高产途径是：在确保一定穗数的基础上,争在穗数一和提高结实率,即每６６６．７ｍ６２有效穗２４－３０万,有效颖花数超过２４００万朵,每穗实粒数达８０－１１０粒,千粒重２５ｇ左右,结实率８０％以上,并提高实现高产途径要选择大穗型品种,合理的基本苗数,提高结实率和控氮增磷钾等配套措施。     

水稻颖花退化机理与调控途径

水稻颖花退化现象在水稻生长发育中普遍存在,是限制产量进一步提高的重要因素。颖花退化既受内在的遗传和生理的调控,也受外在环境的影响。以往有研究曾用不同遗传作图群体定位了分布在第1至第11号染色体上的多个水稻颖花退化数量性状基因座（QTL）,但这些QTL对颖花退化的贡献率均不大;利用突变体材料确定了多个颖花退化候选基因,并克隆了其中的3个基因,但其分子机制仍不清楚。关于颖花退化的生理生化机制有很多假设,包括资源限制、自组织过程、化学调节等,但均缺乏有力证据。近年的研究表明,水稻穗分化期特别是减数分裂期内源油菜素甾醇（BRs）和多胺（PAs）水平较低、乙烯水平较高与颖花退化有密切的关系,提高BRs、PAs或PAs与乙烯的比值,可以减少颖花退化。水稻颖花退化的另一个重要原因是三磷酸腺苷（ATP）含量和能荷水平过低及活性氧（ROS）过度积累,使得膜脂过氧化伤害和小穗程序性细胞死亡,导致颖花退化。通过栽培措施适度提高减数分裂期植株含氮量或BRs含量可提高幼穗能荷水平,减少ROS积累,进而显著减少水稻颖花退化。今后需要从内在因素（遗传、生理生化）、植株整体水平、栽培调控和环境条件等方面深入研究水稻颖花退化的机理及其调控途径,破解水稻颖花退化的科学难题。     

水稻减数分裂期颖花中激素对水分胁迫的响应

以旱A-3 (HA-3, 抗旱性品种)和武运粳7号(WY-7, 干旱敏感品种)为材料, 在减数分裂期(抽穗前15~2 d)进行充分灌溉(WW)和土壤水分胁迫(WS)处理。结果表明, WS处理显著降低叶片水势, 但穗水势没有变化。WS处理的颖花不孕率, WY-7较WW增加58.5%~50.9%, HA-3仅较WW增加12.6%~12.8%。颖花中的玉米素＋玉米素核苷、吲哚-3-乙酸和赤霉素(GA₁+GA₄)浓度在WW与WS处理间以及在两品种间无显著差异。WS显著增加颖花中脱落酸(ABA)、乙烯和1-氨基环丙烷-1-羧酸浓度。WY-7乙烯的增加超过ABA的增加, 而HA-3乙烯与ABA增加量大致相等。在减数分裂早期对WS稻穗施用氨基-乙氧基乙烯基甘氨酸(乙烯合成抑制剂)和ABA, 颖花的不孕率显著降低; 施用乙烯利(乙烯释放促进物质)和氟草酮(ABA合成抑制物质), 结果则相反。上述结果说明, 在减数分裂期遭受水分胁迫, 内源ABA和乙烯的相互拮抗作用调控颖花的育性, 较高ABA与乙烯的比值是水稻适应水分逆境的一个生理特征。     

粳稻穗角、着粒密度及每穗颖花数的遗传

为阐明水稻穗部性状的遗传,利用主基因+多基因混合遗传模型对水稻直立穗品种3012与弯曲穗品种万特大粒杂交组合的P1、P2、F1和F2的穗角和着粒密度及每穗颖花数的遗传进行了分析。结果表明,穗角和每穗颖花数性状的遗传均受1对加性-显性主基因+加性-显性-上位性多基因共同控制,着粒密度性状的遗传受2对加性-显性-上位性主基因+加性-显性-上位性多基因共同控制。穗型弯曲对直立、着粒密度密对疏和每穗颖花数多对少均为部分显性。穗角和着粒密度以主基因遗传为主,每穗颖花数以多基因遗传为主,穗角和每穗颖花数的加性效应和显性效应同等重要,而着粒密度以加性效应为主。     

两系杂交稻穗部解剖特征及其与结实关系的研究

选用不同类型两系杂交稻组合进行穗部解剖构造和籽粒结实分布的研究,结果表明籼粳杂交稻组合1286S/2410在穗颈节上的维管束数和面积均大于其它组合,但其韧皮部占维管束面积比率则小于汕优63和两优培特;结实颖花主要分布在一次枝梗和中上部二次枝梗上,空秕粒分布在中下部二次枝梗上;穗颈节上可分配给每朵颖花的韧皮部面积,1286S/2410>鄂粳杂一号>汕优63>两优培特;上部二次枝梗上的结实颖花平均占有的韧皮部面积大于下部二次枝梗,1286S/2410组合的二次枝梗供给结实颖花和饱粒颖花韧皮部面积都比其它组合大.