超级杂交稻的生长发育和产量形成特性研究

选用4个籼型超级杂交稻组合Ⅱ优602、准两优527、协优9308和国稻1号为试验材料,以汕优63为对照,对超级杂交稻的生长发育和产量形成特性进行了研究。结果表明:超级杂交稻具有最高分蘖数低、分蘖成穗率高、有效库容量和齐穗后干物质积累量大、收获指数高等特点;在成都平原生态区,增加有效穗数和每穗实粒数是实现超级杂交稻高产的重要途径;在水稻生长前期积累合理的总生物量,提高生育后期群体质量,增强生育后期光合生产能力和提高茎鞘物质向穗部的运转效率是实现超级杂交稻高产的关键。

不同水稻品种在不同光照条件下的光合特性及干物质积累

对12个杂交水稻品种在两类生态条件下的光合特性及干物质积累进行了研究.结果表明:水稻适应环境的能力主要由其自身因素决定,品种之间存在较大差异.品种间的净光合速率和叶绿素含量差异均比生态区域间的差异更显著.产量与总干物质量和净光合速率呈显著正相关,决定系数R2分别为0.584和0.590,与茎鞘物质输出率和茎鞘物质转换率相关不显著.与低光强地区相比,高光强地区叶片厚度和干物质积累量增加,茎鞘物质输出率和茎鞘物质转换率降低.在光照充足的条件下,产量中来自于后期光合积累物质的比例较大;在光照不足的条件下,产量中来自于前期干物质积累及其转运的比例较大.

水稻开花期高温胁迫条件下生理生化特性的变化及其与品种耐热性的关系

以5个杂交水稻组合为材料,研究了开花期人工高温胁迫处理对剑叶部分生理生化特性的影响。结果表明,水稻开花期高温胁迫处理降低了剑叶光合速率、叶绿素含量,增加了可溶性糖、游离脯氨酸、MDA含量及超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)和过氧化物酶(POD)的活性。相关分析表明,开花期高温胁迫处理后叶绿素含量、游离脯氨酸含量、MDA含量和SOD活性的变化幅度与品种的热敏感指数呈显著或极显著相关关系,此4项指标的变化幅度可作为水稻开花期耐热性鉴定的生理指标。耐热性强的水稻品种,在开花期高温胁迫处理后剑叶叶绿素含量下降幅度小,游离脯氨酸含量和SOD活性增加幅度大,MDA含量增加小。建立了热敏感指数与MDA含量、游离脯氨酸含量和SOD活性变化幅度的逐步回归方程,可用于对水稻开花期的耐热性进行定量分析。

杂交水稻苗期耐冷性综合评价及其鉴定指标的筛选

利用不同类型的21个水稻品种,采用人工低温胁迫和自然低温胁迫的方法,测定了叶龄、苗高、叶面积等8项与耐冷性相关的形态指标;选取了5个不同类型的水稻品种,测定了叶绿素含量、可溶性糖含量、可溶性蛋白质含量、脯氨酸含量、超氧化物歧化酶(SOD)、丙二醛(MDA)等7项与耐冷性相关的生理生化指标,利用相关性显著的指标进行了主成分分析和逐步回归分析。结果表明,水稻苗期叶龄和叶片丙二醛含量与水稻耐冷性有显著关系,可作为水稻苗期的耐冷性鉴定指标。利用所建立的最优回归方程对供试品种进行了预测,结果与他们的存活率表现基本一致,表明用这两个指标在苗期对水稻耐冷性进行鉴定是可行的,用该方法对水稻耐冷性进行综合评价也是可行的。

水稻开花期耐冷性综合评价及鉴定指标的筛选

利用5个不同类型的水稻品种,在开花期低温胁迫条件下,测定了剑叶叶绿素含量、光合速率、蒸腾速率、可溶性糖含量、脯氨酸含量、超氧化物歧化酶(SOD)活性、过氧化物酶(POD)活性、丙二醛含量等10项与耐冷性有关的生理生化指标,进行了主成分分析和逐步回归分析。结果表明,水稻开花期剑叶光合速率和SOD酶活性对水稻的耐冷性有显著影响,可作为水稻开花期耐冷性鉴定指标。利用所建立的最优回归方程对供试品种进行了耐冷性预测,结果与它们的结实率表现基本一致,表明用这2个指标在开花期对水稻耐冷性进行鉴定是可行的,用该方法对水稻耐冷性进行综合评价也是可行的。

三角形强化栽培技术对水稻光合生理特性及产量形成的影响

以杂交水稻冈优527为材料,研究了水稻在三角形强化栽培、正方形强化栽培、抛秧栽培和常规高产栽培等不同栽培方式下的生理指标、灌浆特性及产量。结果表明,在三角形强化栽培技术体系下适宜密度的水稻群体具有独特的优势:在关键生育时期叶面积指数(LAI)较大,齐穗后剑叶衰老减缓,光合速率较高,能够充分发挥个体生长优势,贮存积累并向穗部转运较多的光合同化产物,不仅保证了强势粒的灌浆,而且弱势粒灌浆也较为顺畅,产量构成因素得到优化配置,从而获得高产。

水分胁迫对水稻幼苗氮素同化酶及光合特性的影响

用不同浓度的聚乙二醇(PEG-6000)模拟干旱处理,以探明水分胁迫对4叶期的扬稻6号(籼稻)幼苗氮素形态、氮代谢关键酶以及对光合特性的影响。结果表明,轻度水分胁迫(PEG≤5%、水势≥-0.05 MPa)不影响氨基酸态氮、可溶性蛋白含量以及硝酸还原酶(NR)、谷氨酰胺合成酶(GS)、谷氨酸合酶(GOGAT)和谷氨酸脱氢酶(GDH)活性;但对硝态氮的吸收和积累有一定刺激作用,并显著降低幼苗净光合速率和干物质累积。相关分析表明,光合速率的降低对茎叶干物质累积的影响明显大于水稻体内通过代谢抵御外界不良环境的正面效应,导致茎叶干物质积累降低。当高水分胁迫强度(PEG≥10%、水势≤-0.15 MPa)时,不同氮素形态的含量、氮代谢关键酶以及光合速率显著降低;而且根器官对水分胁迫的敏感程度明显大于叶片。表明水稻幼苗中不同氮素形态的含量、氮代谢关键酶以及光合速率与水分胁迫强度密切相关。

大田生长期全程高温胁迫对杂交水稻生育后期生长发育及产量形成的影响

选用5个杂交水稻组合为材料,以自然条件下大田生长为对照,通过玻璃温室研究了大田生长期全程高温胁迫对杂交水稻生育后期的生长发育及产量形成的影响。结果表明:大田生长期高温胁迫引起各组合有效穗数、每穗总粒数、结实率和千粒重较大田对照不同程度下降,其中对结实率的影响最大,最终导致产量显著下降。高温条件下水稻叶面积指数和净光合速率都不同程度下降,植株干物质生产减少,茎鞘物质转运受阻,茎鞘物质输出率和转换率都显著下降;高温条件下抽穗后的茎鞘物质输出率、转换率与品种耐热系数均呈显著正相关,耐热性较强的品种能在高温胁迫后保持较高的茎鞘物质转换率。在高温胁迫下,孕穗期SOD活性增强,叶片可溶性糖、游离脯氨酸含量增加,但随着高温持续时间的延长,灌浆期SOD活性急剧减弱,叶片可溶性糖、游离脯氨酸含量迅速下降。MDA含量升高,膜脂过氧化加剧,耐热性弱的品种更为明显。

杂交水稻灌浆期耐热性生理生化鉴定指标的筛选

以5个杂交水稻组合为材料,在灌浆期高温胁迫条件下,测定了与水稻灌浆期耐热性密切相关的生理生化指标:剑叶光合速率、叶绿素、可溶性糖、蛋白质、MDA含量和SOD活性等,进行了主成分分析和逐步回归分析。结果表明,蛋白质和MDA含量与灌浆期耐热性有显著影响,可作为水稻灌浆期耐热性鉴定指标。利用所建立的最优回归方程对供试组合进行了耐热性预测,结果与其在田间表现基本一致。表明,用这2个指标对水稻灌浆期耐热性进行鉴定是可行的。