控制排水条件下水稻产量影响指标敏感性的通径分析

以水稻扬粳4038为试验材料,测定了控制排水条件下水稻株高、叶面积指数、根冠比、穗粒数、千粒质量、结实率、穗长、有效穗数和产量,采用相关分析和通径分析方法,计算了对产量的相关系数、通径系数、决定系数和对回归方程估测可靠程度R2的总贡献,建立了测量指标对产量的回归方程。结果表明,穗粒数、千粒质量、结实率和有效穗数的通径系数达到极显著水平(P0.01),是影响水稻产量的重要指标,决定系数分析结果与通径分析结果有一致的变化趋势;自变量指标的减少对产量通径分析的影响发现,在考虑控制排水下水稻产量最优的目标时,要注意穗粒数、有效穗数、结实率和千粒质量的变化。     

施氮对水稻茎秆抗倒伏能力的影响及其形态和力学机理

【目的】研究施氮对水稻茎秆抗倒伏能力的影响及其与茎秆形态性状和力学性状的关系及其作用机理,为水稻抗倒高产栽培调控提供依据。【方法】以常规籼稻银晶软占为材料,设置4个氮水平,进行大田试验,研究施氮对水稻茎秆基部节间形态和力学性状的影响及其与倒伏指数的关系。【结果】施氮影响水稻茎秆的形态和力学性状。随着施氮量的增加,株高增加,重心上移,基部节间长度增加,节间充实度下降,抗折力和弹性模量减小,茎秆倒伏指数增加,抗倒伏能力下降。倒伏指数与株高、重心高度及基部节间长度呈正相关,而与基部节间充实度、抗折力及弹性模量呈负相关,且相关系数大多达到显著或极显著水平。倒伏指数与单位面积有效穗数和每穗总粒数呈显著或极显著正相关,而与结实率和千粒重呈负相关趋势。【结论】株高、重心高度、基部节间长度和基部节间充实度等形态性状,以及弯曲力矩、抗折力等力学性状,是影响水稻茎秆抗倒伏能力的主要因素。     

野生稻种质在水稻抗病育种上的研究及应用进展

野生稻是一个重要的基因资源库,包含了水稻各种病害的抗性基因。本文综述了野生稻丰富的抗性资源及其基因的挖掘,以及在水稻育种上的利用研究进展,并对目前存在的突出问题,提出了野生稻种质资源抗病育种的发展建议。     

再生稻再生芽萌发期降水量和作物需水量的年际变化特征分析

基于遂宁、内江、泸州、宜宾、纳溪和叙永等6个气象站1951—2007年的逐日气象资料,采用FAO推荐的Penman-Monteith公式计算再生稻作物需水量,并结合同期降水量,以自然降水量/作物需水量(R/ETc)为指标,探讨了川东南地区中稻再生芽萌发期(即7月下旬—8月中旬)的降水量和作物需水量的地区差异特征和年际变化特征。结果表明,遂宁、内江、泸州、纳溪、宜宾和叙永再生芽萌发期多年平均降水量分别为156.7、175.4、168.5、66.7、227.5 mm和153.4 mm。需水量多年平均分别为141.5、138.6、144.5、146.0、128.5 mm和142.7 mm。除了纳溪外,其余各地区再生芽萌发期的降水量均高于其作物需水量。从自然降水量和作物需水量之间的关系上看,宜宾、内江、泸州及叙永均较适合再生稻发展,而纳溪则存在较大的风险。进一步分析内江、泸州再生芽萌发期作物需水量和自然降水量的年际变化特征,发现从1951—2007年,内江降水量与需水量的比值1的年份占了63%,比值在0.85~1之间的概率为3%,比值在0.5~0.7之间的概率为11%,降水量与需水量的比值0.5为12%。从1951—2002年,泸州降水量与需水量的比值1的年份占了52%,比值在0.85~1之间的概率为13%,比值在0.5~0.7之间的概率为21%,降水量与需水量的比值0.5的概率为4%。相对而言,内江中稻再生芽萌发期仍然存在较大的受旱风险。根据以上结果,探讨了川东南再生稻发展适宜区及高产栽培策略,纳溪受旱风险较大不宜晒田,遂宁、宜宾、内江、泸州、叙永均能进行中期晒田。     

Dissecting Genetic Basis of Deep Rooting in Dongxiang Wild Rice

Deep rooting is an important trait in rice drought resistance. Genetic resources of deep-rooting varieties are valuable in breeding of water-saving and drought-resistant rice. In the present study, 234 BC₂F₇ backcross introgression lines were derived from a cross of Dongye 80 (an accession of Dongxiang wild rice as the donor parent) and R974 (an indica restorer line as the recurrent parent). A genetic linkage map containing 1 977 bin markers was constructed by ddRADSeq for QTL analysis. Thirty-one QTLs for four root traits (the number of deep roots, the number of shallow roots, the total number of deep roots and the ratio of deep roots) were assessed on six rice chromosomes in two environments (2020 Shanghai and 2021 Hainan). Two of the QTLs, qDR5.1 and qTR5.2, were located on chromosome 5 in a 70-kb interval. They were detected in both environments. qDR5.1 explained 13.35% of the phenotypic variance in 2020 Shanghai and 12.01% of the phenotypic variance in 2021 Hainan. qTR5.2 accounted for 10.88% and 10.93% of the phenotypic variance, respectively. One QTL (qRDR2.2) for the ratio of deep roots was detected on chromosome 2 in a 210-kb interval and accounted for 6.72% of the phenotypic variance in 2020. The positive effects of these three QTLs were all from Dongxiang wild rice. Furthermore, nine and four putative candidate genes were identified in qRDR2.2 and qDR5.1/qTR5.2, respectively. These findings added to our knowledge of the genetic control of root traits in rice. In addition, this study will facilitate the future isolation of candidate genes of the deep-rooting trait and the utilization of Dongxiang wild rice in the improvement of rice drought resistance.     

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。     

水稻生产目标产量确定的理论与方法探讨

【目的】分析探讨水稻生产目标产量确定的理论与方法。【方法】根据2012-2013年在海南澄迈、广东怀集、广西宾阳、湖南长沙和贵州兴义5个地点进行的不同施氮量（不施氮;中氮：161-176 kg·hm^-2;高氮：225 kg·hm^-2）、不同品种（杂交稻品种两优培九、Y两优1号和常规稻品种黄华占、玉香油占）大田试验的结果,结合国内外相关文献报道进行分析探讨。【结果】大田试验表明,即使同一基因型水稻品种的产量也存在显著或极显著地点间差异。在施氮条件下（中氮和高氮）,各试验地点的平均产量以兴义点最高（两优培九：13.20-13.54 t·hm^-2,Y两优1号：13.50-13.78 t·hm^-2,黄华占：11.26-11.42 t·hm^-2,玉香油占：11.32-11.45 t·hm^-2）,其次为长沙、澄迈、宾阳,而怀集点最低（两优培九：6.66-6.71 t·hm^-2,Y两优1号：6.96-7.20 t·hm^-2,黄华占：6.96-7.11 t·hm^-2,玉香油占：7.35-6.86 t·hm^-2）。同样,各试验地点的平均基础地力产量（不施氮处理）也是以兴义点最高（10.52 t·hm^-2）,其次为长沙、澄迈、宾阳,怀集点最低（4.53 t·hm^-2）。水稻施肥产量（Y_F）极显著地依赖于基础地力产量（Y_S）,中氮和高氮条件下的回归方程分别为Y_F﹦0.814Y_S＋3.337（R²﹦0.824）和Y_F﹦0.864Y_S＋3.094（R²﹦0.839）,5个地点和4个品种基础地力产量贡献率（基础地力产量占施肥产量的百分率）平均为64.8%-85.5%和72.7%-79.3%。对国内外相关文献中数据（n= 315）进行分析也显示,水稻施肥产量与基础地力产量呈显著正相关关系（Y_F﹦1.031Y_S+2.421,R²＝0.523）,基础地力产量贡献率平均达到67.7%。此外,研究结果还显示,施肥增产量与基础地力产量贡献率呈极显著的负相关关系;水稻产量与植株氮素吸收量和施氮量呈显著或极显著的二次曲线关系。【结论】水稻目标产量的制定应因地而异,即“因地定产”。基础地力产量是土壤肥力和气候生产力的综合反映,可作为水稻生产目标产量确定的依据,通过基于基础地力产量的回归方程来确定水稻高产栽培的目标产量。培肥土壤地力是实现水稻目标产量栽培的重要举措。     

农杆菌介导法将反义蜡质基因转入杂交稻亲本

通过农杆菌介导法将反义蜡质基因导入特青(OryzasativaL.subsp.indica)和广粳1号(OryzasativaL.subsp.japonica)这两个杂交稻亲本的愈伤组织中,获得了经PCR检测证明外源基因已整合进植物基因组中的再生植株,其中含潮霉素抗性基因的植株有6株,但仅有2株能够扩增出反义蜡质基因的特异条带,其原因可能是在转基因植株中出现了基因丢失或沉默现象。试验表明,粳型稻广粳1号的不同外植体(成熟胚、幼胚、幼穗、花药)的愈伤诱导率比特青的高,且随着继代时间的延长,不同基因型水稻诱导的愈伤之间的转化率存在着极显著性差异(P<0.01);经过转染的水稻愈伤在一定的筛选压力下会出现“逃逸”现象,抗性筛选后成活愈伤PCR检测发现广粳1号和特青的愈伤转化率只有44.4%和29.4%;不同凝固剂对愈伤诱导的质量有着明显的影响,植物凝胶作凝固剂比琼脂作凝固剂时的愈伤褐化率低。     

4%嘧菌酯·噻呋酰胺展膜油剂防治水稻纹枯病田间药效初探

展膜油剂是一种专为省力化施药研制的农药剂型。为明确新药剂4%嘧菌酯·噻呋酰胺展膜油剂对水稻纹枯病的防治效果,分别在河北省、湖北省、湖南省及上海市选取8地进行了2年田间药效试验,比较了不同剂量处理间的防治效果。结果表明,4%嘧菌酯·噻呋酰胺展膜油剂对水稻纹枯病具有较好防效,优于对照药剂25%嘧菌酯悬浮剂及240g/L噻呋酰胺悬浮剂防治效果,且使用方便。当施药量达到200mL/7667m^2时,2014年,在河北省、湖北省、湖南省及上海市,药后14d防效分别为82.41%、89.2%、83.25%及95.29%;2015年,在河北省、湖北省、湖南省试验地,药后14d防效分别为81.72%、81.95%、90.9%;两年防效均优于或持平于对照药剂。最佳施药量为200mL/667m^2.     

江汉平原施氮水平对稻田CH_4和N_2O排放及水稻产量的影响

氮素是保证水稻(Oryza sative L.)产量的关键,同时也会影响稻田温室气体的排放。研究施氮水平对江汉平原地区稻田甲烷(CH4)、氧化亚氮(N_2O)排放和水稻产量的影响,旨在筛选出适合当地的低碳高产氮肥管理措施。以单季稻"丰两优香1号"为研究对象,设置4个施氮水平(T0:对照,0 kg N/hm2;T1:90 kg N/hm2;T2:150 kg N/hm2;T3:210 kg N/hm~2),采用静态暗箱-气相色谱法对稻田CH4和N_2O排放通量进行连续监测,测定水稻产量及CH4和N_2O季节排放特征,分析综合温室效应和排放强度。结果表明,不同施氮处理下CH4和N_2O排放通量具有较为明显的季节变化规律,T2处理的CH4季节累积排放量为302.5 kg/hm2,显著大于T0、T1和T3处理,与T0相比增加CH4排放106.7%,T3处理稻田CH4季节累积排放量为160.5 kg/hm2,比T2、T1水平处理低。不同施氮处理生长季N_2O累积排放量在0.465~0.631 kg/hm2之间,T3、T2、T1处理N_2O累积排放量显著大于T0处理,但T3、T2、T1处理间差异不显著。水稻产量随着氮素水平增加而增加,100年尺度上的温室气体排放强度以T3处理最小为0.39,T2处理最大为0.79,二者差异显著(P0.05)。因此,210 kg N/hm2可推荐为江汉平原地区水稻低碳高产的适宜氮素投入量。