水稻镉、铅、砷低含量基因型的筛选

筛选低重金属含量水稻品种或减少水稻对种植土壤中重金属的吸收是控制稻米重金属含量的最直接有效的办法.本研究采用ICP-MS法测定了78份水稻品种的糙米中镉(Cd)、铅(Pb)、砷(As)含量.同时比较其中的20份品种在3个试验点的糙米Cd,Pb,As含量.结果表明:水稻籽粒中Cd,Pb,As的积累存在着明显的品种差异,其中Cd和Pb积累的基因型明显较As积累的基因型丰富;相关性分析表明,糙米中Cd和Pb含量存在极显著相关性(P＜0.01);筛选得到Cd,Pb含量低的基因型5个,Cd,As含量低的基因型1个,As,Pb含量低的基因型2个,Cd,Pb,As含量均低的基因型1个;土壤Cd,Pb,As含量对糙米Cd,Pb,As含量有较明显的影响;且糙米Cd,Pb和As含量对土壤环境的反应也各不相同.     

模拟氮沉降对水稻生长、产量及光合特性的影响

田间试验研究4种水平的模拟氮沉降(即N0、N1、N2、N3、N4,施氮量分别为0、3、6、12、24 g/(m2.a)对早稻品种"岳优463"不同生长发育阶段的影响。结果表明,氮沉降对水稻的生长、产量及光合作用有一定的促进作用。经高氮沉降(N4)处理,水稻株高、光合速率在分蘖期分别比对照(N0)增加了45.6%和49.5%,在乳熟期比对照增加了6.4%和28.9%。氮沉降对水稻叶绿素a、叶绿素b和叶绿素(a+b)含量均表现为促进作用。乳熟期N1、N2、N3、N4的叶绿素(a+b)比N0增加了34.9%、51.5%、111.3%和143.6%。中高氮处理(N3,N4)对水稻产量的促进作用较为显著,N1、N2、N3、N4的产量分别比N0增加了1.3%、6.2%、13.0%和42.6%。随施氮水平的增加,秕谷率也增加,而产量指数和籽粒大小呈下降趋势。     

外质体H2O2和木质素积累在镍诱导的水稻对白叶枯病系统抗性中的作用

[目的]植物外质体是病原入侵的结构和生理性屏障.本文研究外质体反应在镍诱导的、对白叶枯病系统抗性中的作用,以探讨植物对病原和重金属交叉抗性的生理机制. [方法]以0.5、1.0和2.0mol·L~(-1)硝酸镍喷施三叶期水稻幼苗的第二叶及以下部位,3 d后在未处理的第三叶接种稻白叶枯菌(xanthomonas oryzae pv.oryzae,Xoo),接种后12d调查病情.测定了2.0 mol·L~(-1)镍处理或/和Xoo接种的幼苗第三叶外质体中愈创木酚POD(G-POD)、NADH-POD,二胺氧化酶(DAO)活性、H_2O_2和木质素含量.[结果]镍诱导了幼苗对白叶枯病的系统抗性,其中2.0 mmol·L~(-1)镍的诱导效果最佳.镍处理下,第三叶外质体液(AWF)中和细胞壁结合的G-POD、NADH-POD,以及AWF中DAO的活性和H_2O_2水平快速上升,木质素含量显著提高;镍诱导且接种组中,上述指标均明显高于未诱导但接种组.另外,产生H_2O_2的POD的抑制剂NaN_3降低了镍诱导的H_2O_2积累水平和对白叶枯病的系统诱抗效应,而NADPH氧化酶抑制剂(diphenyleneiodonium chloride)预处理则无明显影响.[结论]本研究结果提示,NADH-POD和DAO活性上升是镍诱导外质体H_2O_2产生的原因;外质体H_2O_2和木质素在细胞壁中的积累可能参与了镍诱导的水稻对白叶枯病系统抗性的建立.     

基于计算机视觉技术对杂交水稻裂颖种子的识别研究

应用计算机视觉技术理论,通过图像处理获取正常、微裂、裂颖3种杂交水稻种子的特征,并根据这些特征设计神经网络进行杂交水稻裂颖种子识别。结果表明,该方法能准确识别正常、微裂、裂颖的种子,识别率达到96%、85%、95%。     

氮磷钾施用量对灌淤土水稻产量及肥料利用率的影响

在宁夏灌淤土上,利用田间试验研究了氮、磷、钾各3个施肥水平对水稻(宁粳28号)产量、养分累积量及籽粒产量构成因素的影响。结果表明,施用氮、钾肥对水稻产量和养分累积有显著影响;水稻当季氮、磷、钾肥利用率都随着施肥量的增加而降低;穗数和每穗粒数随施氮量的增加而增加,而施磷肥有利于穗粒数的形成,过量施用氮肥还会显著降低水稻千粒质量。本试验水稻氮、磷、钾肥最佳经济施肥量分别为N 254.3、P2O5150.8和K2O 145.6 kg/hm2,获得最高产量的最大施肥量组合分别为N 309.3、P2O5253.9和K2O177.6 kg/hm2。     

全球水稻生产现状与制约因素分析

【目的】分析全球水稻生产现状及其制约水稻生产的主要因子,探讨提高水稻产量的主要途径。【方法】采用全球水稻生产资料定量分析水稻面积和单产变化及其对总产贡献,及制约水稻生产的主要因素。【结果】全球水稻生产自1961年至2006年,由于复种指数提高,面积增长32%,年均增长0.61%。单产提高1.21倍,年均增长1.82%,单产提高主要依靠矮杆品种和杂交稻及其配套栽培技术的推广,灌溉设施改善和化肥施用。总产增长1.92倍,年均增长2.46%。水稻总产增长中,由面积增长贡献27%,由单产提高贡献73%。20世纪60年代以来全球水稻面积年增长率呈现逐年下降趋势。近年来水稻单产的增长率逐年变小,20世纪80、90年代和2000年以来分别为2.58%、0.98%和1.16%。面积下降和单产增长率变小导致总产增长率下降,20世纪80、90年代和2000年以来总产年均增产率分别为2.73%、1.48%和0.88%。制约水稻生产的主要因子是,水稻生产技术对单产提高的贡献率下降,病虫草危害及自然灾害频繁,多熟制生产系统水稻单产下降,水稻生产效益低。【结论】提高水稻产量的主要技术对策是改良水稻品种和扩大杂交稻应用,在非洲推进非洲新水稻应用,推广水稻集成栽培技术弥合水稻产量差异,发展水稻机械化生产技术及政府加大对水稻生产的政策支持。     

稻-麦轮作体系中有机氮与无机氮的去向研究

【目的】在中国多熟制农作生态系统条件下,农田中氮素的低有效度是阻碍作物高产和导致环境问题的重要因素。本项研究旨在跟踪稻麦轮作体系中化学氮肥与有机作物残茬(专指作物地上部秸秆)的氮素去向,为农田氮素的可持续管理提供理论依据。【方法】采用随机区组设计的田间多重复小区内设置15N同位素示踪微区的连续跟踪试验的方法。【结果】在施用化学氮肥的基础上无论作物残茬是取出还是还田,肥料对作物吸氮的贡献率为17.17%(16.55%—17.79%),而施用作物残茬的相应值为12.01%,即作物吸氮有82.83%或87.99%来源于土壤氮库。化学氮肥和作物残茬的作物氮素回收显示截然不同的模式:作物对化肥氮的回收呈现一次性特征,即施肥后第1季的氮回收量占到总回收氮量的92.04%,与之相应单施作物残茬区的第1季作物15N回收率为总回收率的38.03%。表明化肥氮绝大部分在第1季为作物回收,作物残茬氮则有较长的后效;第1季结束时,化学氮肥区和作物残茬区的土壤15N残留率分别为33.46%(两种残茬管理方式的平均值)和85.64%。残茬氮的土壤残留远远高于化肥氮的残留率;在第6季(化学氮肥区)或第5季(作物残茬区)结束时,化肥区与残茬区的作物+土壤的总15N回收率有显著差异(分别为64.38%和79.11%),而在施用化学氮肥的基础上加入或不加作物残茬对肥料氮的作物+土壤回收率则影响很小。【结论】化学肥料氮与作物残茬氮相比,前者对作物吸氮而言更为快速有效。而与之相反,作物残茬氮则对提高土壤供氮能力有更多贡献,因为作物残茬氮进入土壤有机质库的量高于化肥氮。为此,在农业生产中应实行化学氮肥与有机氮源的合理配合使用。     

稻米中毒死蜱和氟虫腈的残留规律及其暴露风险

【目的】从农田到餐桌全程研究毒死蜱、氟虫腈在稻米生产及食用加工过程中的残留消解规律,阐明不同用药量、用药次数与稻米中农药残留的关系,并以理论(MRL)与实际残留数据,结合食用前加工过程的去除消解动态研究,分别计算入口前的残留值,进行理论和准确暴露评估,分析大米的食用安全性,并以健康风险评估结果为理论依据,从食用安全的角度对实际生产的用药模式进行调整,并重新界定最适的安全间隔期。【方法】田间试验参照农药残留登记准则(NY/T788-2004)进行,采用气相色谱法分析农药残留在稻米曝晒、贮存、淘洗、蒸煮过程中的消解规律,采用饮食曝露模型——参考剂量百分比(POR)、暴露边缘(MOE)对不同年龄、性别人群进行急、慢性健康风险评估。【结果】(1)稻米中的农药残留及食用风险与田间用药剂量及次数正相关,随着施药剂量、次数的增多,残留量增大,对人健康风险上升。(2)食用加工过程中残留消解研究表明,经曝晒、贮藏、淘洗、蒸煮后两种药剂的降解率分别为91.6%和96.16%,其中蒸煮过程对药剂的降解作用最明显。(3)对以稻米为主食的不同年龄、性别人群的暴露评估表明,稻米中毒死蜱对人健康风险远高于氟虫腈;慢性健康风险分析表明,对所有调查人群毒死蜱为高风险率,氟虫腈为低风险率;急性健康风险分析表明,毒死蜱对儿童具有高风险,尤其是对农村人群中的男性风险较高,氟虫腈对所调查人群均为低风险率;不同年龄与性别组成的人群面临的风险不同,14岁前男孩面临的风险大于女孩,农村地区儿童所面临的健康风险高于城市儿童;14岁至成年之后的女性面临的风险高于男性,农村人群面临的健康风险高于城市人群。(4)研究发现安全收获间隔期的合理界定是降低健康风险的关键点,当安全间隔期延长至14d时,田间试验中所有处理剂量稻米的食用健康风险均降至可接受范围。【结论】稻米的食用安全性不乐观,大米中残留的毒死蜱对人群的健康风险较大,田间应减量使用,建议单次使用剂量不超过推荐剂量两倍,安全间隔期不少于14d,连续施用的间隔期不少于7d;基于氟虫腈的环境生态毒性,建议其在稻米中残留限量引用codex标准0.01mg·kg-1。     

5种籼稻品种谷壳中游离态和结合态酚类物质含量及其抗氧化活性比较

【目的】比较不同水稻品种谷壳中游离态和结合态酚类物质的含量、组成及其抗氧化活性差异。【方法】选用5个代表性的南方籼稻品种,分析其谷壳中的游离态和结合态总酚、总黄酮含量,采用高效液相色谱法分析其单体酚类的组成及含量,采用铁离子还原能力（FRAP, Ferric reducing ability of plasma）和ABTS(2,2'-联氨-二-3-乙基-苯并噻唑-6-磺酸,2, 2′-azino-bis-3-ethylbenzothiazoline-6-sulphonic acid)自由基清除能力两种方法评价其体外抗氧化能力差异。【结果】 5个不同籼稻品种谷壳的游离酚、结合酚和总酚含量分别介于42.8-123.0、260.9-325.2和320.2-398.3 mg GAE/100 g DW,其结合态酚占总酚含量百分比平均为78.9%;游离态黄酮、结合态黄酮和总黄酮含量分别介于34.0-58.0、47.9-64.4和82.0-115.7 mg CE/100 g DW,其结合态黄酮占总黄酮含量的百分比平均为56.4%;稻壳中的酚类物质主要为没食子酸、原儿茶酸、绿原酸、香草酸、咖啡酸、丁香酸、香豆酸和阿魏酸,其中游离态酚类物质以丁香酸和香豆酸为主,平均含量分别为25.09 μg•g-1 DW和31.21 μg•g-1 DW;结合态酚类物质以香豆酸含量为主,平均含量为2141.61 μg•g-1 DW。稻壳游离态、结合态和两者合计FRAP抗氧化能力值分别介于37.7-106.0、217.9-281.0和269.3-370.3 mg TE/100 g DW,其结合态占总FRAP百分比平均为77.3%;稻壳游离态、结合态和两者合计ABTS抗氧化能力值分别介于26.3-85.8、67.2-111.9和93.4-155.2 mg TE/100 g DW,其结合态占总ABTS百分比平均为64.8%。【结论】稻壳中含有较丰富的酚类物质,具有较强的抗氧化活性。稻壳总酚、总黄酮含量、单体酚组成及其抗氧化活性均以结合态形式为主,且有显著的品种间差异。提示水稻谷壳可以作为一种潜在的天然抗氧化剂资源进行开发利用。     

杂交中稻再生芽活芽率和出苗率与头季稻植株性状的关系(英文)

[目的]研究头季稻植株性状与头季稻收割前再生芽活芽率、再生稻最高苗母茎出苗率的关系。[方法]以18个近年通过审定的杂交中稻组合为试验材料,通过相关指标的测定和数据的统计分析,对头季稻植株性状与头季稻收割前再生芽活芽率、再生稻最高苗母茎出苗率的关系进行了研究。[结果]头季稻株高偏矮和收割指数偏低是头季稻成熟期再生芽活芽率较高组合的重要特征;降低株高和提高头季稻成穗率有利于再生芽出苗。[结论]该研究结果为水稻强再生力品种选育提供了科学依据。