不同水分管理旱直播水稻生长生理与节水效应

为了探讨东北黑土区水稻高效节水种植模式,于2017年在黑龙江省庆安县采用测坑微区试验,研究了旱直播对水稻光合特性、各器官生物产量、干物质累积速率、根冠比、伤流强度、产量水分利用效率(WUEy)、叶片水分利用效率(WUEl)和产量因子等的影响。试验设置了3个处理:滴灌旱直播(DH)、漫灌旱直播(MH)和常规插秧淹灌(CK),并以CK处理作为对照。结果表明:DH与MH处理的净光合速率Pn(分蘖末期除外)、蒸腾速率Tr、气孔导度Gs、以及叶、鞘、茎、穗等冠部干物质累积量、冠部干物质累积速率(分蘖中期至末期除外)、冠部最大累积速率在整个生育期均低于CK,但WUEl、根部干物质累积量(分蘖前期和中期除外)、根部干物质累积速率、根系活力(分蘖中期与拔节孕穗期除外)均高于CK。3个处理的胞间CO2浓度Ci整个生育期波动幅度不大。根部和总干物质最大累积速率及各生育期根冠比以DH最大,CK最小。DH与MH处理的千粒质量和结实率较CK下降不显著(P0.05),穗长和穗粒数下降显著(P0.05),有效穗数上升显著(P0.05)。DH较CK、MH分别节省灌溉用水63.88%和39.52%,WUEy分别提高2.66倍和1.64倍。滴灌旱直播种植不仅大幅度减少了灌溉用水量,显著提高了水稻的WUEy,而且具有较为可观的经济效益和显著的社会效益。研究结果可为东北黑土区水稻种植模式的选取提供技术支撑,对保障黑土区农业水土资源可持续利用具有重要意义。     

转基因水稻基因飘流研究十年回顾

中国是世界最大的水稻生产国和亚洲栽培稻的起源中心之一。随着中国转基因水稻研发的快速发展,需要研究水稻转基因飘流可能对环境和食品安全带来的潜在风险。基因飘流及其数据是对转基因水稻进行科学评估和监管的重要参数。为此,从2002年开始组建了研究团队,对转基因水稻的基因飘流进行了为期10年的系统研究。取得的结果主要包括：（1）阐明了水稻基因飘流的基本规律,揭示了影响水稻基因飘流的生物学和气象学主控因子。沿水稻开花期的主流风向,采用长方形田间试验设计,分别在三亚、广州和杭州3个点2-3个生长季,研究了纯合转bar基因花粉供体L201或B2 (姐妹系,抗除草剂Basta)向19个非转基因受体（包括不育系、常规稻品种、杂交稻F1和普通野生稻）在不同距离上的基因飘流率,明确了转基因向不育系的飘流率最高,向普通栽培稻品种的基因飘流率最低(相邻种植时小于1%或0.1%),向普通野生稻的基因飘流率介于不育系和常规稻之间,向不育系的最大基因飘流率比向普通野生稻和栽培稻要大1-3个数量级;基因飘流率随距离增加呈负指数曲线衰减,且存在急剧降低的“拐点”,“拐点”的距离与试验点水稻开花期的风速密切相关,广州和杭州为1-2 m,三亚约为5 m;采用圆形、以花粉供体为中心的田间试验设计,以异交结实率很高的不育系博A作受体,清晰地解析了风向与基因飘流率的数值关系,主流和次主流风向下游4个扇区的基因飘流事件累计达90%-96%,而逆风向和侧逆风向4个扇区仅为4%-10%。综上所述,水稻转基因飘流率与常规育成品种间的异交率（一般在1%以下）基本相同,在数量级上转基因并未增加新的风险。（2）建立了以气象资料为参数的水稻花粉扩散和基因飘流普适模型,计算和预测了中国南方稻区17省、市的最大基因飘流阈值距离（maximum threshold distances, MTDs）。受东南季风和地形地貌的影响,中国南方稻区MTDs的空间分布特征为：东西之间有自东向西逐渐减小的趋势,南北之间首先在南方丘陵地区逐渐减小、越过南岭后再向东南沿海地区逐渐增大。（3）利用人工构建的普通野生稻与基因（Bt或bar）飘流后代栽/野F1杂种混栽群体,经多年多代跟踪观察,分析了转基因飘流至普通野生稻后的命运,发现栽/野F1杂种在3-5年后完全消失,混栽群体中检测不到外源的Bt和bar,有理由推测普通野生稻具有自我保护的机制。（4）研究了小规模田间试验中采用花期隔离和布帐隔离措施降低水稻基因飘流率的效果;调查了海南、广东、广西普通野生稻原生境居群与相邻种植的栽培稻花期相遇情况,建立了相应的数据库;研究了基因拆分技术作为生物学限控措施从根本上限控基因飘流的效果;以本研究的结果及对国际上主要农作物基因飘流的调研数据为基础,提出了在水稻基因飘流风险评估和监管中采用分类管理和阈值管理的原则。在10年回顾和科学分析的基础上,对未来研究的重点也进行了展望。     

Glomus-wetland rice mycorrhizas influenced by nursery inoculation techniques under high fertility soil conditions

 We investigated the effect of nursery inoculation techniques on mycorrhizal colonization and sporulation, growth responses, and nutrient (N and P) uptake to determine the suitable nursey inoculation method of wetland rice (Oryza sativa L.) under high-fertility soil conditions. Seedlings were produced in dry-nursery (DN, watered to 60% of –0.03 MPa) and wet-nursery (WN, 3–5 cm water from the soil surface) conditions with or without arbuscular mycorrhizal fungal (Glomus spp.) inoculation. Soil was γ-ray sterilized before use in this experiment. Mycorrhizal fungal colonization was 56% in DN and 23% in WN plants at 6 weeks of growth. The arbuscular mycorrhizal fungal colonization was significantly higher in plants of DN origin than in WN plants after transplantation to the pots, irrespective of growing stages. Mycorrhizal colonization was significantly decreased to 28% in DN plants and to 25% in WN plants at harvest. The grain yield was significantly influenced by nursery conditions. N and P acquisition of wetland rice plants inoculated with Glomus spp. was significantly greater than that of non-inoculated plants at maturity, especially in those originating from DN conditions. P translocation from shoots to grain was accelerated by mycorrhizas. Received: 6 April 1997     

水稻OsRbohB基因原位杂交载体的构建 及其在花药中的表达分析

为研究水稻呼吸爆发氧化酶基因OsRbohB在花药中特定的表达模式,构建了原位杂交探针载体Pbsk-OsRbohB,通过体外转录获得DIG标记的原位杂交探针,以不同发育时期的水稻花药为材料进行原位杂交试验.结果发现,OsRbohB基因主要在水稻花药发育第8～10期的绒毡层和小孢子中表达,在第9期达到高峰,第10期开始下降.推测OsRbohB主要参与水稻花药早期的发育,该研究为进一步研究OsRbohB基因在水稻活性氧产生中的作用提供参考.     

根结线虫属一新种─—海南根结线虫

在海南省琼中县水稻根上，发现根结线虫属新种海南根结线虫Ｍｅｌｏｉｄｏｇｙｎｅｈａｉｎａｎｅｎｓｉｓｓｐ．ｎｏｖ．（根结科Ｍｅｌｏｉｄｏｇｙｎｉｄａｅ）．该新种雌虫唇盘与中唇不形成典型的哑铃状结构；会阴花纹结构为卵圆形至圆形，线纹细密，平滑，背纹与腹纹相连，形成同心圆状，尾尖区花纹极细密，成波浪至锯齿状皱褶，且种内会阴花纹形态变异很小，雄虫中唇外缘有缺裂；侧区一般具４条侧线，具网纹饰。２龄幼虫体长，尾长和口针长分别为４８１．９８（４４２．００～５３６．６０）μｍ，６６．８２（５７．２０～７５．４０）μｍ和１２．８２（１０．４０～１５．１０）μｍ；尾渐细，尖削。雌虫酯酶Ｒ１＝０．３６，属ＶＳＩ表型。它主要寄生水稻和小麦。     

水稻"淹灌-露田"灌溉模式试验研究

在总结水稻传统淹水灌溉方式及现行节水灌溉方式的基础上，研究提出了水稻“淹灌－露田”灌溉模式，该模式具有减少灌水次数，减轻灌溉管理的劳动强度，减少斗农渠的输水时间从而提高输水效率，并可提高降雨利用率等优点，介绍了该灌溉模式的基本依据、技术要点及在湖北省宜昌市东风渠管理处灌溉试验站的试验情况，并根据2000－2001年的试验资料，对该灌溉模式的灌溉效果进行了分析。     

转玉米C4光合酶基因水稻株系中的光合C4微循环

用转PEPC、PPDK、NADP-ME、PEPC PPDK等酶基因的水稻株系及原种野生型(WT)为材料, 研究了不同基因型水稻叶片中的C4光合微循环及其功能.用外源OAA或MA饲喂叶切片或离体叶绿体后,光合放氧速率在野生型水稻中增加了50%,在NADP-ME-和PPDK-转基因水稻中增加了50%～54%,在PEPC-和 PEPC PPDK-转基因水稻中增加了100%～150%.证明原种水稻Kitaake叶片中具有一个原初的和有限的C4光合微循环,除PPDK基因、NADP-ME基因外,外源PEPC基因或PEPC PPDK双基因导入原种水稻Kitaake后,可大幅度提高C4光合微循环的运行.水稻中C4光合微循环的增强有降低光呼吸速率(Pr)、增加净光合速率(Pn)的作用,在光能利用上,可增加PSⅡ光化学效率(Fv/Fm)、光化学猝灭(qp)、降低非光化学猝灭(qN)的作用;这些结果为转C4光合酶基因水稻中建立C4微循环系统来提高光合作用效率的可能性提供了依据.     

利用野生稻高代回交群体分析水稻农艺性状QTL

本研究用来源于马来西亚的普通野生稻(IRGC-105491)与珍汕97B杂交并回交构建148个株系的高代回交群体(BC_2F_4),用152个均匀分布的SSR标记构建了分子遗传连锁图,其图谱长为1 342.1 cM,相邻标记间距为8.8 cM.利用该群体检测定位到影响株高、生育期、穗数、穗长及千粒重、粒长、粒宽等农艺性状的27个QTL;在这些QTL中约有59%有利基因来源于野生稻.野生稻中有利基因的发掘和利用将为分子标记辅助培育水稻新品种奠定基础.     

基于不完全双列杂交设计的水稻农艺性状配合力基因组预测

[目的]在亲本一般配合力的基础上优选特殊配合力高的杂交种,是水稻杂种育种的关键。基因组选择基于覆盖全基因组的分子标记和样本的表型数据建立预测模型,实现对品种更加可靠的选择。[方法]本研究利用一组基于不完全双列杂交(NCII 设计)的水稻数据集,考查其多个农艺性状配合力的基因组预测能力。并比较了不同训练群体构建方法对杂交种表型预测能力的影响。[结果]8个农艺性状一般配合力的预测能力由其遗传率主导,从0.3888 到0.7367。杂交种特殊配合力的预测能力较低,但是直接预测杂交种的表型可以获得较高的预测能力。[结论]基因组预测水稻亲本一般配合力是有效的,能够帮助育种家实现对亲本的科学选择。如果要选配杂交种,直接预测杂交种表型是最有效的手段。此时让更多的亲本均衡地参与杂交种训练集的组配,有利于获得更高的预测能力。     

太湖地区优良食味高产软米粳稻品种特征研究

[目的]探明太湖地区优良食味高产软米粳稻品种特征.[方法]收集适合太湖地区种植的软米粳稻品种,根据软米粳稻品种生育期、产量和食味品质进行分类,比较研究了不同熟期不同产量与食味品质类型的软米粳稻产量和品质形成的差异.[结果]高产类型软米粳稻每穗粒数、群体颖花量显著高于中产类型.与味中类型相比,味优类型软米粳稻穗数、每穗粒...