粳型超级杂交稻辽优3225根系生理特性研究

以粳型杂交稻辽优3225及其亲本和常规品种为材料,在不同生育时期对根系的形态和生理特性进行了研究。结果表明,粳型杂交稻根系粗壮,在根系吸收面积、根系活力、合成氨基酸和吸收无机磷的能力等方面都表现明显的优势,尤以生长前期优势表现更为明显。杂交稻根系衰老较早较快,抽穗后虽然其根系SOD活性较强,但MDA含量迅速上升,衰老严重。     

田间条件下水稻根系分布及其与土壤容重的关系

 采用大田和筒栽方法研究了超高产三系杂交稻协优9308和两系杂交稻两优培九在穗分化期和开花期根系生长和分布及土壤容重对根系分布的影响。结果表明，在田间条件下，土层15 cm内水稻根系占根系总量的89%～98%，深层根系丛间比丛中比例高。不早衰的协优9308根系生长量较两优培九大。土壤容重提高，根系总生长量下降，且深层根系的量和比例下降。就深耕法对水稻根系生长和分布的影响进行了讨论。     

不同灌溉模式对杂交水稻生育后期根系生理特性和剑叶光合特性的影响

对杂交水稻组合红莲优6和两优1193在淹水灌溉和湿润灌溉两种灌溉模式下生育后期的根系和光合生理特性进行了比较分析。结果显示,湿润灌溉增大了水稻根系密度,提高了根系活力,相关分析显示根系密度与根系活力呈正相关(r1=0.66, r2=0.68)。齐穗期剑叶叶绿素含量处理间差异不显著,但成熟期湿润灌溉显著高于淹水灌溉,推测湿润灌溉有利于剑叶功能期的延长和光合速率的提高。湿润灌溉条件下,群体生长率和相对生长率均显著高于淹水灌溉,表明湿润灌溉有利于水稻生殖生长期的干物质积累。上述结果可能是湿灌处理条件下水稻单位面积的产量极显著高于淹灌处理的主要原因。     

强化栽培条件下水稻的根系特征及其与产量形成的关系

以协优527为材料，研究了强化栽培条件下水稻的根系特征及其与产量形成的关系。结果表明，与常规栽培相比，强化栽培能明显增加从分蘖至成熟各生育时期的单株根系干重，降低齐穗后根系中可溶性糖含量，提高生育后期根系的生理活性及磷含量，特别是在籽粒灌浆结实的关键时期，SRI栽培的根系伤流强度明显高于接常规栽培。因此，强化栽培可以延缓后期根系及叶片衰老，提高结实率及千粒重，进而提高产量。     

黄绿木霉菌对大豆根腐病镰刀菌的拮抗作用

利用室内对峙培养与发酵液处理病原菌研究了黄绿木霉(Trichoderma aureoviride)对大豆根腐病几种镰刀菌(Fusarium spp.)的拮抗作用,并利用盆栽试验研究了黄绿木霉对苗期大豆根腐病发生的影响.拮抗试验结果表明,黄绿木霉在与镰刀菌对峙培养中,菌丝交叉、接触与纠结,接触后镰刀菌菌丝被破坏;发酵产物只可延长镰刀菌孢子萌发的时间,但对孢子最终萌发率没有影响,发酵产物对菌丝生长速率的影响以山梨醇、葡萄糖及蔗糖作为碳源时,抑菌效果好,抑菌能力分别可达63%、51%、58%;盆栽试验证明黄绿木霉对大豆根腐病有较好的防治效果,防效可达73.2%,处理后幼苗株高与干重均高于未处理的对照.     

水稻根系活力的遗传分析

 以典型籼粳交(窄叶青8号/京系17) F1代花培加倍的DH群体为材料，在抽穗期用TTC法考察根系活力。利用已构建的分子连锁图谱，采用区间作图法对根系活力进行QTL分析，在第4染色体的RG449和RG809之间检测到一个QTL。用Epistat软件分析影响根系活力的单个位点和位点间的互作，结果在RG809附近检测到一个单基因，并检测到2个条件型互作和4对互适型互作，这些位点分布在第1、2、4、7、8、9和11染色体上。     

‘云蔗05-51’与‘云蔗081609’苗期氮吸收利用效率的比较研究

甘蔗（Saccharum spp. hybrid）是我国食糖生产的重要原料,当前生产中普遍存在施氮量高而氮肥利用率低的问题。除了优化施肥管理,种植氮高效的甘蔗品种也是减氮增效的重要途径之一。本研究以云南蔗区推广的早熟高产高糖甘蔗品种‘云蔗05-51’和‘云蔗081609’为试验材料,设置0、0.1、0.5、1、5、10 mmol/L 6个供氮水平开展水培试验,在苗期测定植株生物量、根系形态、氮浓度与累积量、氮素吸收利用效率等指标。结果表明：（1）2个品种地上部、根系及整株生物量均随供氮水平的升高呈先升后降趋势,‘云蔗081609’根系生物量先于其地上部达到峰值,‘云蔗05-51’则相反,‘云蔗05-51’和‘云蔗081609’达到最佳生长需要的供氮量分别为0.5、1 mmol/L,相同供氮水平下‘云蔗081609’生物量高于‘云蔗05-51’;（2）随供氮水平上升,2个品种的根系总长度和平均根直径先上升后趋于稳定,根表面积持续增加,比根长先升后降,相同供氮水平下‘云蔗081609’的根系总长度、平均根直径和根表面积高于‘云蔗05-51’,比根长则低于‘云蔗05-51’;（3）2个品种植株氮浓度及累积量随供氮水平的升高总体呈先上升后稳定的趋势,相同供氮水平下‘云蔗081609’的植株氮累积量高于‘云蔗05-51’;（4）随供氮水平的增加,2个品种的单位根长吸氮量呈先升后稳定的趋势,单位根表面积吸氮量则呈先升后降并趋于平稳,氮素生理利用效率均随供氮水平升高显著降低,在0.1~10 mmol/L范围内‘云蔗081609’单位根长的吸氮量高于‘云蔗05-51’,但单位根表面积吸氮量变化趋势基本一致,品种间氮素生理利用效率无差异。综上表明,‘云蔗081609’在苗期对氮的吸收量高于‘云蔗05-51’主要得益于更好的根系生长,苗期适宜需氮量低于‘云蔗05-51’。     

干旱胁迫下杂草稻和栽培稻根系基因表达差异研究

利用Affymetrix水稻表达谱芯片(GeneChip Rice Genome Array)研究抗旱杂草稻HEB07-2与巴西陆稻(IAPAR9)在PEG模拟干旱胁迫下根系基因表达变化。结果表明,杂草稻HEB07-2转录组对干旱信号的响应程度与方向均与巴西陆稻存在很大差异,HEB07-2以正向调控为主,而巴西陆稻以负调控为主。干旱胁迫下杂草稻HEB07-2与巴西陆稻分别有6878个和2923个基因表达,其中HEB07-2受干旱胁迫诱导上调的基因有4693个,下调的基因有2185个;而巴西陆稻则分别有983个和1940个。在差异基因表达的倍数上也是HEB07-2高于巴西陆稻。进一步的GO分析表明,在干旱胁迫下,HEB07-2和IAPAR9根系基因响应途径的差异表现为HEB07-2在钾离子转运(GO:0006813)、次生物质代谢(GO:0019748)、细胞生长(GO:0016049)、葡萄糖代谢(GO:0006006)、跨膜离子转运器活性(GO:0015075)、亚铁血红素结合体(GO:0020037)、氧化还原酶活性(GO:0016491)等方面基因显著上调,这与生理数据和表型数据一致。     

大豆品种郑97196对疫霉根腐病的抗性遗传分析及基因定位

由大豆疫霉引起的大豆疫霉根腐病是一种世界性大豆病害,对产量品质影响极大。利用抗病品种进行防治是目前最经济、有效的方法。大豆对疫霉菌株的抗性分为由单基因控制的完全抗性和由多基因控制的部分抗性两种。以对多个大豆疫霉生理小种具有抗性的大豆品种郑97196作为抗性亲本与大豆感病品系X242003杂交构建F_(2∶3)重组自交家系群体,用大豆疫霉菌株He N35对亲本及F_(2∶3)群体进行抗性遗传分析并利用SSR技术对郑97196的抗性基因进行定位。结果表明:郑97196对大豆疫霉抗性是由一对显性单基因控制的,抗病对感病表现为显性,再用9种毒力公式不同的疫霉菌株分别接种郑97196和14个国内外公认的含有单个抗病基因的大豆品种(鉴别寄主),观察并记录抗性反应类型,结果显示郑97196的抗性反应类型与14个鉴别寄主有所不同,推测其可能含有新的抗病基因,暂命名为Rps Zheng。通过SSR分子作图分析,该基因位于大豆分子遗传图谱N连锁群上satt485和satt584之间,与这两个标记之间的距离分别为2.1和3.7cM。     

大豆种质对大豆疫霉菌株Pm8的抗性分析

采用黄化苗下胚轴接种法,利用大豆疫霉菌株Pm8对来自不同地区的355份大豆品种(系)进行疫霉根腐病接种鉴定。结果表明:96份材料表现为抗病类型,占鉴定总数的27%,106份表现为中间类型,占总数的30%。在所鉴定的品种(系)中,北京、浙江等省(市)抗大豆疫霉菌株Pm8的资源比较丰富;吉林、四川等省的抗性资源较贫乏。研究结果为大豆抗病育种选择亲本和利用品种布局进行大豆疫霉根腐病生态控制提供了依据。