PQQ对低温胁迫下早稻幼苗生理特性的影响

以早稻品种湘早籼42号为材料,研究不同浓度的PQQ溶液对低温胁迫下早稻幼苗生理特性的影响。结果表明:低温胁迫前叶面喷施0.5和1 μmol/L PQQ溶液,活苗率较对照大幅提高,分别达到40.23%和43.14%,与对照差异显著;而PQQ溶液浓度≥25 μmol/L时活苗率反而降低;低温胁迫前喷施0.5 μmol/L的PQQ,对株高、鲜重、干重和含水量的影响与对照差异不显著;而低温胁迫5 d时,PQQ处理过的幼苗电导率降低了7.19个百分点、MDA含量减少了5.23 nmol/g、脯氨酸和可溶性糖含量分别增加了8.02 μg/g和23.4 mg/g、SOD和POD酶活性分别提升了9.19%和11.45%,与对照的差异均达显著水平。这表明PQQ可通过提高抗氧化酶活性和调节非酶促防御系统同时减轻低温胁迫对水稻幼苗造成的伤害,提高水稻幼苗耐冷能力。     

不同种植方式对双季稻生育期及产量的影响

为解决农村年轻劳动力迁移减少和人口老年化所导致的对粮食作物生产积极性大幅度降低的问题,探究投入劳动力更少的水稻种植方式和与之相配套的高产品种的种植模式已迫在眉睫。通过2017—2019年的大田试验比较了当前常见且易于推广的2种种植方式,以及筛选了便于购买的早稻品种14个和晚稻品种12个,其种植方式为模拟机插秧和机直播,研究不同种植方式对不同早晚稻品种的生育期、产量、干物质积累量的影响。结果表明,直播能够比移栽缩短生育期,其中早稻直播平均生育期较移栽缩短7 d,晚稻平均缩短8 d,且直播的生育期比移栽的波动范围更小,表现更为稳定;每年全年年均产量均表现为直播显著高于移栽,其中2017年高出29.71%,2018年高出12.37%,2019年高出7.15%,并发现产量和不同时期的干物质积累量会受品种、种植方式和年度的极显著影响;通过线性回归协方差检验可知,产量与干物质积累量均存在正相关性,表现为产量随着干物质积累量增加而增加,其直播方式的线性回归的决定系数(R²)均高于移栽方式。综合比较得出,早晚稻种植方式中均以直播方式表现更佳,筛选出了与直播方式配套的稳定高产(3 ...     

油稻免耕种植模式的土壤理化特性和酶活性

2016年,在湖南省益阳市南县免耕试验基地开始设计不同种植模式处理;2018—2020年,采集冬闲–稻(IR)、冬闲–稻–稻(IRR)、油–稻(OR)、油–稻–稻(ORR)等4种油稻种植模式的土壤样品,测定土壤的容重、微团聚体、养分和酶活性,探究免耕条件下不同油稻种植模式对土壤理化特性和酶活性的影响。结果表明：2018、2019年,同一年内不同油稻种植模式土壤容重间的差异无统计学意义;2020年,IR和IRR的土壤容重显著高于OR和ORR的;2020年,OR和ORR的0.250～1.000mm粒级微团聚体质量分数较2018年的分别降低了52.04%和49.41%,不同种植模式对大粒级(>0.010mm)微团聚体质量分数的影响较大,对小粒级(<0.010mm)的影响较小;2018、2019年,同一年内4种种植模式土壤有机质质量分数间的差异无统计学意义,2020年,ORR的土壤有机质质量分数显著高于其他模式的;同一年内,OR、ORR的土壤速效钾质量分数显著低于IR、IRR的,ORR的土壤纤维素酶、磷酸酶活性均较IRR的高。可见,免耕条件下,油–稻和油–稻–稻种植模式可减缓土壤的...     

美国SL-9甘薯茎尖脱毒组织培养的最适激素浓度配比初探

为探索高淀粉甘薯品种美国SL-9茎尖脱毒组织培养的最适激素浓度配比,选择6-BA和α-NAA两种激素,通过不同浓度的配比,利用线性综合评价模型对愈伤组织诱导率L、出芽(成苗)率M和芽长(苗高)N三个培养效果指标进行综合评价。结果表明,最适于该品种茎尖脱毒组织培养的培养基配方为MS+1.00 mg/L6-BA+0.50 mg/Lα-NAA;在此培养基上,美国SL-9愈伤组织诱导率L为83.3%,出芽(成苗)率M为100%,且成苗速度快,培养时间短,接种培养40d苗高达11.4mm,优于其它激素浓度配比。     

湖南水稻生产作业方式及成本研究

为了解湖南省水稻周年生产的机械化、轻简化和社会化程度,基于湖南省430余户农户2017和2018年水稻生产情况调研数据,对湘北、湘中东、湘南和湘西各地区农户周年水稻生产各环节的作业方式和成本进行了统计分析。结果表明:当前湖南省水稻生产全过程主要环节的机械化程度较高,除移栽和干燥环节的机械化率分别为57.5%(机播机插率)和54.0%(自主和外包烘干率)之外,整地、病虫防治和收割环节机械化率基本达到或超过90%以上;湖南省水稻生产各环节的作业外包率除病虫防治环节相对较高(53.8%)外,其余整地、移栽种植、收割、干燥和仓储等环节均相对偏低,以自主作业为主;在不考虑机械购买成本的情况下,湖南各地区水稻生产各主要环节应用最普遍技术模式的总成本要稍高于各地最低成本模式,却远低于全程外包模式,全程外包模式成本是最普遍模式的1～2倍。     

长江中游稻区水稻产业发展现状、问题与建议

为了解国家调低稻谷保护收购价后长江中游稻区水稻产业发展状况,湖南、湖北、江西和河南4省水稻专家组织开展了相关调研。结果表明,长江中游稻区2018和2019（预测）两年水稻总体种植面积持续缩减,主要是湖南和江西“双改单”和种植结构调整所致,而湖北和河南面积略有增加。稻区内2018年稻谷销售进度明显滞后于上年同期,稻谷价格也不同程度下跌。这主要受国家保护价下调影响。而优质稻谷销售进度和价格受影响较小,其流通表现出更强的市场化。2018年水稻种植人工、地租、化肥和总成本均出现不同程度提高,其中地租和人工成本增加是总成本提高的主要原因。2018年稻米加工企业稻谷收购量、收购价和稻米批发价均不同程度降低。稻区内优质稻和杂交稻种植面积占比均为64%;籼稻面积占比97.6%。不同水稻种植技术应用比例表现为抛秧>手插和直播>机插;再生稻种植面积不断增加,稻渔模式迅猛发展。同时,稻区水稻产业发展面临着农民种粮积极性普遍下降,订单农业发展风险重重,农业基础设施不完善、修缮主体不明确,农业生产社会化程度偏低,稻渔模式无序发展隐患大,农民卖粮难度大、成本高、风险大,区域稻米品牌建设亟待加强等一系列问题。建议政府调整粮食收储政策,加强对农业的政策和补贴支持力度,加强对再生稻和稻渔模式发展的引导,加大科研攻关投入。     

禾谷类花粉培养的生物学基础研究进展(英文)

从植物生理代谢的角度总结禾谷类花粉培养中一系列过程的生理代谢机制,同时探讨了小孢子脱分化和愈伤组织形成、分化及转化等几个关键过程的生理学或细胞学机制。对该领域当前面临的问题和未来发展的方向进行了总结和展望。     

作物根系镉滞留作用及其生理生化机制

一定程度的镉胁迫严重影响了作物的生长发育和农产品的产量及品质。文中全面综述了重金属镉胁迫对作物和人类的危害,以及镉在作物体内的吸收、转运和积累特征及其相关的主要调控基因和功能。简要概述了作物抗镉耐镉机制,重点讨论了其中的根系镉滞留作用的生理和生化机制。重金属镉主要通过根部吸收进入植株,在根中,Cd~(2+)首先进入由细胞间隙、细胞壁微孔以及细胞壁到质膜之间的空隙等构成的"自由空间",然后通过主动或被动吸收跨膜进入胞质,再经共质体或质外体途径运输到木质部导管中。水稻等作物主要通过下列途径来适应镉胁迫:细胞壁的滞留作用、原生质体的螯合作用、液泡的区室化作用、逆境蛋白和脯氨酸的积累、抗氧化酶系统活性的提高、根系的滞留作用。根系镉滞留作用作为一种重要的抗耐镉毒害的方式,在调控作物对镉的吸收、转运和分配积累,阻碍镉进入植株地上部和原生质体,减少镉对作物自身生长发育及农产品产量和品质的影响等方面起着非常重要的作用。主要包括根茎间低转运量导致的镉滞留、根系细胞壁滞留和液泡滞留。(1)根茎间低转运量导致的镉滞留。该种滞留作用主要受到根系木质部的镉装载能力和镉长距离运输载体——植物螯合肽(PCs)含量的影响;它们主要受到质膜上跨膜离子转运蛋白HMA2和HMA4以及细胞中的PCs合成酶及其相应基因(如HMA2、HMA4、PCs1等)的调控。这些蛋白和基因对木质部的镉滞留起到负调控作用。(2)细胞壁滞留作用。根系细胞壁滞留发生在质外体部分(包括细胞壁和胞间层),主要与质外体的组成成分和结构相关,其中起关键作用的是果胶多糖,半纤维素也起到一定作用。根据果胶和半纤维素滞留镉的作用方式的不同,细胞壁滞留作用可分为物理滞留和化学滞留。物理滞留主要与细胞壁的孔隙度和厚度有关,此二者均受到细胞壁果胶含量和果胶甲酯酶PME活性的影响。而化学滞留则是由半纤维素和低酯化果胶上的带负电荷基团,如-COO-等,与Cd2+发生静电结合作用所致。它们会受到PME14和XCD1等基因的调控。(3)液泡滞留作用。液泡滞留作用与细胞质和液泡中的PCs以及液泡膜上的转运蛋白密切相关,其对镉的滞留能力大小受到液泡分隔容量大小(VSC)的限制。在液泡的镉滞留中,不同分子量大小的PCs起到了重要作用,它们参与了胞质中镉的螯合、胞质与液泡间镉的转移及最终液泡中镉的沉积。而液泡膜上的转运蛋白则负责将胞质溶液中的低分子量PC-Cd复合物通过主动运输转移到液泡内,使镉被隔离在活跃生理区之外。作物根系中,这三种重金属滞留机制先后联合作用,降低了镉向原生质体和地上部的转移,从而减轻了镉对地上部的毒害,降低了籽实等收获器官中的镉含量。然而,由于木质部中PC-Cd占总镉比例以及细胞壁电荷总量和液泡VSC大小的有限性,从而使得根系镉滞留作用的强度和效果都存在着一定的限度。     

湿润灌溉下晚稻肥料运筹方式研究

为探索晚稻节水节肥栽培技术,以‘盛泰优018’为材料,在湿润灌溉和施纯氮150 kg/hm2条件下,设置6种肥料运筹方式,研究施肥对水稻根、叶群体质量和产量形成的影响及相互关系,以筛选出相对最优的施肥技术。结果表明:在本研究条件下,按NPK=1∶0.5∶1、基蘖穗肥=5∶3∶2或NPK=1∶0.6∶1.2、基蘖穗肥=6∶3∶1的施肥技术方案能够较好地调控水稻,构建出较合理的根、叶群体结构,获得较高的经济产量,为本试验中相对较优的晚稻肥料运筹方式。