ABA缓解水稻孕穗期干旱胁迫生理特性的分析

目的明确不同耐旱性水稻品种抗旱机理、研究ABA缓解水稻干旱胁迫生理机制。方法以粳型旱稻品种早玉香粳和常规粳稻品种南粳44为试验材料,通过盆栽试验,研究孕穗期干旱胁迫下喷施150 mg·kg-1的脱落酸(ABA)对2个抗旱性不同水稻品种抗氧化酶(SOD、CAT)活性、膜脂过氧化程度(MDA含量)、净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)、叶绿素含量及可溶性糖(SS)含量生理特性和生物量积累、产量及产量结构的影响,并比较两个品种抗旱性不同的生物学及生理原因和对ABA响应的差异。结果与正常水分管理相比,干旱胁迫下水稻超氧化物歧化酶、过氧化氢酶活性升高,一定程度上抑制丙二醛积累;大量合成可溶性糖,维持细胞渗透调节;净光合速率持续下降;气孔导度随着干旱胁迫加剧,亦呈现下降趋势;蒸腾速率表现与气孔导度较一致;叶绿素a合成受抑制,含量下降;水稻干物质积累和每盆产量下降,两品种对干旱胁迫响应差异明显,早玉香粳抗旱性显著强于南粳44。喷施ABA,短期内降低了水稻净光合速率与干物质积累,但进一步提高了水稻干旱胁迫时叶片SOD活性、降低MDA含量;同时诱导干旱胁迫时气孔关闭和降低蒸腾速率,减少水分过度消耗,提高水分利用率;对干旱胁迫时水稻有明显的保护作用,减轻干旱对水稻生理代谢功能损伤,加快复水后功能修复,保持较高叶绿素a含量,防止叶片早衰。其中对抗旱性强的品种早玉香粳作用更为明显,复水后Pn、Gs、Tr快速恢复,叶绿素a含量显著上升,促进干旱胁迫时可溶性糖合成,干物质积累更迅速,最终显著提高其干旱胁迫时单盆产量。外源ABA对南粳44的影响相对较弱,南粳44本身耐旱性弱,受干旱胁迫影响大,生理及生长特性恢复慢;对ABA较钝感,ABA虽显著提高南粳44干旱胁迫时穗粒数、结实率与千粒重,但未显著提高每盆产量。结论 ABA对水稻具有短期"休眠"的效果,能够有效缓解孕穗期干旱胁迫对水稻生理代谢功能的损伤,促进复水后的功能修复,减轻干旱对产量的影响。抗旱性不同的水稻对ABA的响应存在差异性,抗旱性越强的品种,对ABA越敏感,喷施ABA作用越明显。

超级杂交籼稻抗倒能力比较及其对氮素的响应

【目的】比较不同抗倒性超级杂交籼稻抗倒伏性差异及其原因,并分析氮素影响超级杂交籼稻抗倒性的生理机制,以期为水稻高产抗倒伏品种选育与栽培管理提供依据。【方法】以超级杂交籼稻Y两优2号(抗倒伏品种)和Ⅱ优084(易倒伏品种)为材料进行大田试验。2012年设置0、150和300 kg·hm-2 3个氮肥水平,2013年设置135、270和405 kg·hm-2 3个氮水平,比较不同处理倒伏发生率,并从力学、形态学和生理学指标等方面分析倒伏差异的原因。【结果】Y两优2号产量达11.7 t·hm-2,较Ⅱ优084高9.45%。这主要归因于Y两优2号较高的穗粒数及颖花量,二者分别较Ⅱ优084高28.0%和31.8%。与Ⅱ优084比较,Y两优2号成熟期田间倒伏率明显减少,倒伏指数下降19.0%,差异达显著水平,原因是Y两优2号基部节间显著缩短,茎壁明显增厚,叶鞘单位长度干重显著提高,从而弥补了茎秆粗度方面的劣势;其基部节间单位长度茎干重虽略有降低,但结构性碳水化合物含量较高,导致茎秆弯曲应力和折断弯矩显著增加,抗倒伏性提高。随施氮量增加,超级杂交籼稻基部节间茎秆折断弯矩显著降低,导致倒伏指数显著上升。大幅增加氮肥水平显著降低了抽穗期单茎鞘干重和灌浆后期基部节间单位长度叶鞘干重,从而使得茎秆质量变劣,且叶鞘对茎秆的保护和支持能力降低;此外,基部节间茎、鞘中木质素含量明显降低,茎秆弯曲应力和折断弯矩随之下降,倒伏风险增加。Ⅱ优084在较低的施氮水平下,折断弯矩大幅降低,甚至低于Y两优2号高氮水平,导致倒伏指数明显上升,尽管增加氮素用量未能显著增加其倒伏率,却较大幅度地降低了产量。【结论】缩短基部节间长度,增加茎壁厚度以弥补茎秆粗度不足的劣势,增加叶鞘充实程度,提高对茎秆的保护和支撑作用,是增强超级杂交籼稻茎秆机械强度和抗倒伏性的主要途径。氮素主要通过降低基部节间叶鞘充实程度及茎秆中结构性碳水化合物含量,特别是木质素的含量,从而降低茎秆强度,增加倒伏风险。

播种量对机插水卷苗秧苗素质及产量形成的影响

【目的】本研究旨在探明水卷苗机插高产适宜的播种量。【方法】以长江中下游地区代表性品种武运粳24号(常规粳稻)和6两优9368(杂交籼稻)为供试材料,研究不同播种量对水卷苗秧苗素质、机插质量、大田生长特性及产量的影响。【结果】移栽前秧苗地上部和根系干物质量、发根力、根系活性、成苗率、苗基宽、重高比及光合速率均随着播种量的降低而显著增强,叶面积指数显著下降。小播量处理秧苗返青活棵快、分蘖发生力强、每穗粒数多,但播量过小导致基本苗和穗数不足,当武运粳24号播种量从180 g/盘降低到120 g/盘(738.9 g/m^2)、6两优9368播种量从110 g/盘降低到70 g/盘(431.0 g/m^2)时,产量没有显著变化;但播种量继续降低,产量均显著下降。【结论】水卷苗育秧方法适宜播种量,常规粳稻为2.03粒/cm^2,杂交籼稻为1.14粒/cm^2。

营养液浓度对水稻机插水培毯状苗秧苗素质及产量的影响

为探明机插水稻育秧新方法——水培毯状苗育秧方法壮秧培育适宜的营养液浓度,以武运粳24号(常规粳稻)和6两优9368(杂交籼稻)为试验材料,分析不同水培营养液浓度(S1、S2、S4、S8,分别表示营养液浓度为原液浓度的1、2、4、8倍,原液组成为:0.643 g/kg N、0.615 g/kg P2O5、0.359 g/kg K2O、127.2 mg/kg Mg、26.34 mg/kg Fe、8.26mg/kg Mn、0.11 mg/kg Mo、0.66 mg/kg B、0.99 mg/kg Zn、1.405 mg/kg Cu、49 mg/kg SiO2、709.1 mg/kg Ca)对水培毯状苗育秧方法秧苗素质、机插质量、大田群体生长及产量形成的影响。结果表明,移栽前秧苗地上部干物质积累量、苗基宽、发根力、叶片和根系氮含量、叶面积指数、光合速率总体上均随着营养液浓度的增加呈增加趋势;然而,高营养液浓度处理时秧苗根系生长受到抑制(干物质积累小、根系活性低),叶片和根系丙二醛(malonaldehyde,MDA)含量升高、抗氧化酶活性(超氧化物歧化酶(superoxidedismutase,SOD)、过氧化物酶(peroxidase,POD))下降,成苗率变差,机插空穴率升高。低营养液浓度(S1)处理的秧苗素质弱、机插大田后返青活棵慢、分蘖发生延迟、干物质积累量低、穗数不足而影响产量(武运粳24号为10.74 t/hm^2,6两优9368为10.96 t/hm^2);随着营养液浓度的增加(S2～S4),产量呈增加趋势(S2和S4处理下,武运粳24号产量分别为12.09和11.64 t/hm^2,6两优9368分别为12.16和12.47 t/hm^2);但产量并没有随着营养液浓度的升高而持续增加,S8处理下,武运粳24号产量为11.59t/hm^2,6两优9368产量为11.48 t/hm^2),主要受限于穗数不再增加,且穗粒数有下降趋势。因此,水培毯状苗育秧方法适宜的水培营养液浓度,常规粳稻武运粳24号为S2(2倍于原液浓度),杂交籼稻6两优9368为S2～S4(2～4倍于原液浓度)。

江苏机插水稻大面积均衡增产共性特征分析

以江苏26个水稻高产创建示范县为对象,对水稻田产量及群体结构的典型田块进行调查。将水稻生产要素（种植地点、品种、播期、种植方式）类型相近或相同的田块按产量分成高产田（Ⅰ,〉10.5 t hm^–2）、中产田（Ⅱ,9.0-10.5 t hm^–2）、低产田（Ⅲ,〈9.0 t hm^–2）3个等级,比较其产量结构、空间分布均衡性等群体指标。结果表明：（1）高产田的颖花数、穗数、穗粒数均有显著优势;不同类型田块在行距、穴距、单位面积穴数等空间配置上差异未达显著水平。（2）不同产量水平田块单穴穗数整齐度差异显著;产量与单穴穗数整齐度呈极显著正相关（r=0.436^＊＊,2009;r=0.441^＊＊,2010）。（3）顶部叶片长度增加有利于总粒数的增加,但易降低结实率,尤其是下位叶。表明提高单穴穗数整齐度和穗粒数整齐度,是协调水稻穗数、穗粒数和粒重三者矛盾的有效途径;也是江苏大面积均衡增产的有效途径。

江苏省水稻产量时空变化特征

以江苏省13个行政区水稻生产数据为基础,分析了50年来水稻产量的时空变化特征及其主要的影响因素。结果表明:近50年来江苏水稻总产增加了2.9倍,总体呈"南减北增"趋势。水稻单产大幅增加是总产增加的主要驱动因素,种植面积呈"双峰型"变化曲线,总体增加了12.9%,是总产上升的关键条件;不同地区间,苏北是驱动江苏总产上升的主要地区,苏中次之,苏南最低。水稻种植格局的"南缩北扩"是水稻总产格局"南减北增"的主要原因。水稻单产水平上升明显,不同地区间,苏北单产增幅大于苏南,其中,品种改良、栽培技术革新是单产增加的主要原因,气候变化总体有利于单产提高,气象产量的增幅,由北至南趋势逐渐加大。进一步扩大苏北水稻种植面积,稳定苏中,控制苏南地区水稻种植面积下降趋势是稳定江苏水稻总产增加的基本条件;通过高产新品种选育和栽培技术再创新继续提高水稻单产潜力,特别增加苏北地区水稻单产水平,是江苏水稻总产稳定增加的主要途径。

超高效液相色谱法分析稻米酚酸化合物组分及其含量

【目的】稻米酚酸化合物是天然抗氧化物的重要来源,本研究建立糙米和精米中酚酸化合物的超高效液相色谱的定性定量方法,并分析其在籽粒中的分布特征。【方法】以没食子酸、原儿茶酸、龙胆酸、对羟基苯甲酸、绿原酸、香草酸、咖啡酸、丁香酸、对香豆酸、阿魏酸、芥子酸、异阿魏酸、2-羟基肉桂酸和反式肉桂酸14种酚酸化合物标准品,对糙米和精米中酚酸进行定性和定量分析。色谱柱为Agilent ZORBAX Eclipse Plus C18(2.1 mm×50 mm,1.8μm-Micron),流动相为0.1%乙酸水溶液(A)/乙腈(B),柱温30℃,流速为0.5 m L·min-1,采用梯度洗脱,洗脱程序为0—1 min,8%—10%B;1—2.5 min,10%—13%B;2.5—5.5 min,13%B;5.5—6 min,13%—21%B;6—6.5 min,21%—27%B;6.5—7.5 min,27%—50%B;7.5—9 min,50%—100%B;9—12 min,100%B;12—12.5 min,100%—8%B。检测波长为280和325 nm。【结果】14种酚酸在8 min内完全分离,经质谱鉴定,精米及糙米中检测出的物质共有11种,分别是没食子酸、龙胆酸、对羟基苯甲酸、香草酸、咖啡酸、丁香酸、对香豆酸、阿魏酸、芥子酸、异阿魏酸和反式肉桂酸。可进行定量分析的酚酸共8种,分别是对羟基苯甲酸、香草酸、丁香酸、对香豆酸、阿魏酸、芥子酸、异阿魏酸和反式肉桂酸,线性范围为5—220μg·m L-1(R2=0.9994—0.9999),检出限为0.002—0.03μg·m L-1,定量限为0.004—0.08μg·m L-1,回收率为84.11%—114.43%。对羟基苯甲酸、香草酸、丁香酸、对香豆酸、阿魏酸、芥子酸、异阿魏酸和反式肉桂酸在精米和糙米中的含量差异显著,其中对羟基苯甲酸、香草酸、丁香酸、对香豆酸、阿魏酸、芥子酸和反式肉桂酸集中存在于胚乳外层中,精米/糙米含量百分比变幅为4.52%—16.73%。而异阿魏酸在稻米籽粒中分布较均匀,其精米/糙米含量百分比达到45.86%。【结论】该方法简便、快速、准确、可靠,不仅适合稻米中酚酸化合物的含量测定,而且对于其他谷物中酚酸化合物含量的测定也具有一定参考价值。

NO对水稻孕穗期干旱胁迫下叶片光合及产量的影响

[目的]本文旨在探讨NO对水稻孕穗期干旱胁迫下叶片光合机构损伤的缓解作用。[方法]以‘早玉香粳’为试验材料,采用盆栽,在孕穗期设4个处理:正常水分管理+喷施清水(用WT表示);正常水分管理+喷施100μmol·L^(-1)硝普钠(SNP,sodium nitroprusside)(W100);干旱胁迫+喷施清水(DS);干旱胁迫+喷施100μmol·L^(-1)SNP(D100)。在喷施SNP后1、4、7、10 d取样,测定水稻光合作用,叶绿素荧光动力学参数,抗氧化酶[超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)]活性,丙二醛(MDA)含量,超氧阴离子(O_2~)产生速率和过氧化氢(H_2O_2)含量以及产量等指标。[结果]与正常水分管理相比,干旱胁迫下水稻SOD、CAT、POD活性显著升高,一定程度上可以抑制MDA积累;H_2O_2含量、O_2~产生速率显著增加并随着干旱胁迫加剧持续增加;净光合速率(P_n)、气孔导度(Gs)和蒸腾速率(Tr)随着干旱胁迫加剧,呈下降趋势;胞间CO2浓度(Ci)呈先下降后上升的趋势;叶绿素荧光参数最小荧光(Fo)、非荧光淬灭(NPQ)显著上升,并随着干旱的持续加剧上升;最大光化学效率(Fv/Fm)、光化学淬灭(q P)显著下降,并随着干旱的持续加剧下降,最终导致水稻产量显著下降。叶面喷施NO,短期内降低了水稻P_n,但提高了水稻干旱胁迫时叶片抗氧化酶活性,其中H_2O_2、MDA含量以及O_2~产生速率较干旱喷水处理降低了14.4%、18.3%、14.38%;同时诱导气孔关闭,继而降低蒸腾速率,减少水分过度消耗;缓解了Fo的增加和Fv/Fm、q P的下降,并进一步增加了NPQ,加快复水后光合机构功能修复,最终产量较干旱胁迫下提高了21.0%。[结论]NO对水稻孕穗期干旱胁迫下光合机构具有明显的保护作用,并促进复水后光合作用的恢复,减轻了干旱造成的产量损失。

茉莉酸甲酯对武运粳24和宁粳3号灌浆早期高温胁迫生理特性的影响

以武运粳24和宁粳3号两个常规粳稻品种为材料,采用桶栽方式,研究高温条件下外源茉莉酸甲酯(MeJA)在灌浆早期对水稻生理特性及产量的影响。结果显示,喷施外源MeJA可以提高植株体内可溶性糖的积累量,维持膜的渗透平衡;外源MeJA通过增加叶片的气孔导度(G_s)和蒸腾速率(T_r),降低水稻的叶温及穗温;MeJA通过减轻高温对光合系统的损害,进而提高PSⅡ的最大光量子产量(F_v/F_m)、实际光化学效率(Φ_(PSⅡ))、光合电子传递速率(ETR)及分配给光化学反应的光能(P_r)比例,并最终提高净光合速率(P_n)。高温条件下,武运粳24中超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)的活性降低,而宁粳3号中的SOD、POD酶活性在高温后期则高于常温处理,而喷施MeJA能提高两品种SOD和POD两种酶在高温处理后期的活性,并降低丙二醛(MDA)的后期积累量,维持膜稳定性。综上所述,在高温条件下,MeJA可以有效降低水稻植株温度,有效缓解高温胁迫对植株生理生化过程的伤害,并通过提高千粒重和结实率减轻高温导致的产量损失。

南方水稻机插现状与发展分析

我国水稻机插水平表现为"南低北高",南方稻区除江苏省外,机插稻整体水平普遍偏低。南方水稻存在田块不规则、平整性差、水稻栽培品种繁多、耕作制度多样,以及成本较高等客观问题,限制了机插稻的发展。但随着社会经济的发展、农业生产关系的改变以及科技的进步,机插稻呈现快速发展趋势。加强农机农艺技术研发,提高机插稻的技术到位率,同时发展机械化生产合作组织,对我国南方地区机插稻的发展有重要意义。

水稻机插缓混一次施肥技术的研发与示范

针对机插水稻凸显的氮肥施用量大、施肥次数多、稻田氮肥损失严重等问题,根据高产水稻氮肥阶段吸肥规律和水稻精确定量栽培技术原理,将不同释放速率的缓控释肥进行科学混合组配,使得混配肥料养分释放规律与优质高产水稻二次吸肥高峰同步,创新了一次施肥满足水稻一生优质高产所需的"缓混肥";将缓混肥与水稻机插侧深施肥技术相结合,构建了"水稻机插缓混一次性施肥技术",实现机插水稻"一次施肥、一生供肥"的效果。多年多点示范结果表明,该技术减少机插水稻施氮量20%左右、增产6%以上、节省施肥用工3~4次、稻米食味值增加5%以上,并能有效减少氨挥发和径流氮排放,氮肥利用率达到世界先进水平的55%~60%,是一项经济、环保、高效可行的先进实用技术,适合有机插条件的水稻产区广泛应用。

营养生长期高温胁迫对水稻生育后期耐冷性的影响

[目的]探索营养生长期高温对水稻生育后期耐冷性的影响,为避免水稻低温冷害提供栽培指导。[方法]以耐冷性品种‘宁粳1号’和冷敏感品种‘扬稻6号’为材料,通过盆栽试验,比较营养生长期高温(日平均温度为32.4℃)处理对水稻在孕穗期、抽穗期低温胁迫下(孕穗期15℃恒温处理5 d;抽穗期17℃恒温处理7 d)叶片抗氧化酶(SOD、POD)活性、膜脂过氧化程度(MDA含量)、细胞膜透性变化(可溶性蛋白含量)以及低温胁迫后的花粉活力、产量及产量结构的影响。[结果]结果表明:营养生长期高温胁迫导致水稻地上部植株含氮量增加,含磷量有降低的趋势;水稻孕穗期和抽穗期低温胁迫下,超氧化物歧化酶、过氧化物酶活性升高,一定程度上抑制丙二醛积累;可溶性蛋白含量升高。相比于冷敏感品种‘扬稻6号’,耐冷性品种‘宁粳1号’叶片中超氧化物歧化酶、过氧化物酶活性和可溶性蛋白的含量更高,丙二醛积累较少。经营养生长期高温处理,水稻在孕穗期、抽穗期低温胁迫后,丙二醛积累增加,上升趋势更加明显;超氧化物歧化酶、过氧化物酶活性降低,可溶性蛋白含量减少,上升趋势减缓;结实率、产量显著降低。[结论]营养生长期高温显著降低了水稻生育后期的抗冷能力,主要表现在丙二醛积累增加,超氧化物歧化酶、过氧化物酶活性降低,可溶性蛋白的含量降低,花粉不育率显著升高,结实率降低,产量显著下降。

缓控释肥组配对机插常规粳稻群体物质生产和产量的影响

【目的】研究不同缓控释肥及施肥方式对机插常规粳稻群体光合物质生产和产量的影响。【方法】2013—2014年在江苏省丹阳市延陵镇南京农业大学水稻试验基地进行,以当地常规粳稻武运粳24号进行机插种植,试验设置3种缓控释肥(掺混肥、4个月树脂尿素、硫包衣尿素)以及一次性施肥和一基一蘖两种施肥方式,共7个处理,分别为掺混肥的一次性基肥施用(B-BSRB)、4个月树脂尿素的一次性基肥施用(B-PCU)、硫包衣尿素的一次性基肥施用(B-SCU)、掺混肥的一基一蘖施用(BT-BSRB)、4个月树脂尿素的一基一蘖施用(BT-PCU)、硫包衣尿素的一基一蘖施用(BT-SCU)和当地高产施肥方式(CK)为对照,各处理的施氮量一致,磷钾肥用量均相同。【结果】水稻产量表现为掺混肥>4个月树脂尿素>硫包衣尿素,2年结果一致;一基一蘖施肥方式>一次性施肥,掺混肥一基一蘖处理产量最高,2年产量分别为11.6 t·hm^(-2)和10.1 t·hm^(-2),较常规高产施肥(CK)处理2年产量分别提高9.4%、12.2%。群体干物质重、叶面积指数、光合势均表现为掺混肥>硫包衣尿素>4个月树脂尿素;群体干物质重、叶面积指数和光合势均表现为一基一蘖施肥方式>一次性施肥,2年结果一致。干物质积累量、群体生长率在拔节期表现为掺混肥>硫包衣尿素>4个月树脂尿素,但是在成熟期表现为掺混肥>4个月树脂尿素>硫包衣尿素,一基一蘖施肥方式>一次性施肥。【结论】掺混肥在提高水稻群体干物质、叶面积指数、光合势及产量上优于4个月树脂包衣尿素和硫包衣尿素,一基一蘖施肥方式优于一次性施肥处理。与当地常规高产施肥相比,组配的掺混肥配合分蘖期速效氮肥的施用可以显著提高水稻群体的光合物质生产和产量。

氮素粒肥缓解水稻灌浆期高温胁迫的生理机制研究

[目的]通过探究氮素粒肥缓解水稻灌浆期高温胁迫响应生理机制,为栽培措施缓解水稻高温危害提供理论基础。[方法]以‘武运粳24号’和‘宁粳3号’为材料,进行盆栽试验,于开花期进行低氮(每盆0 g纯氮)、中氮(每盆0.8 g纯氮)、高氮(每盆1.6 g纯氮)3种施氮水平处理,6 d后移入温室进行高温处理。测定了水稻叶温及穗温,净光合速率(P_n)、气孔导度(G_s)、蒸腾速率(T_r),SOD、POD、NR、GS活性,MDA、可溶性蛋白及氨基酸含量等。[结果]施用氮素粒肥显著降低了水稻的叶温和穗温,减少了高温下MDA的积累,促进水稻叶片的光合作用,提高抗氧化酶活性,增强了水稻植株氮代谢,增加硝酸还原酶、谷氨酰胺合成酶活性及氨基酸的含量。灌浆期高温降低了水稻结实率和千粒质量,氮素粒肥的施用显著缓解了高温对千粒质量和稻谷产量的影响。2个品种产量在各处理间存在显著差异,产量以低氮高温处理最低,高氮常温处理最高。‘宁粳3号’对高温胁迫更为敏感,减产幅度更大。高温胁迫初期水稻叶片内氨基酸含量显著提高,但随着胁迫时间的延长,叶片内氨基酸含量呈下降态势。氮素粒肥的施用既显著提高高温胁迫下水稻灌浆早期叶片中氨基酸的含量,同时也能持续维系水稻叶片有较高的氨基酸含量,从而提高了水稻抗逆性。[结论]氮素粒肥的施用能显著提高植物体内氮代谢水平与抗氧化酶活性,并增加叶片氨基酸含量,减少高温逆境条件下水稻产量损失。

水稻产量对生殖生长阶段不同时期高温的响应差异

【目的】研究水稻产量对不同时期不同类型高温的响应差异,为耐热水稻品种的筛选与培育提供依据。【方法】在桶栽条件下,于人工气候室内,以耐热水稻品种Nagina 22、汕优63和热敏感品种两优培九为材料,设置三个处理时期,即穗分化期、开花期和灌浆期;四种处理温度,即白天高温、夜间高温、全天高温和适宜温度,研究水稻产量和产量构成因子对不同时期高温的响应。【结果】汕优63在三个时期均表现出较强的耐热性;Nagina 22在花期和灌浆期对高温耐性较强,但易受穗分化期高温影响;两优培九对不同时期高温均较敏感。汕优63在不同时期高温下均表现出稳定的伤流强度,而高温敏感品种两优培九的伤流强度受高温影响均显著下降。【结论】水稻对不同时期的高温耐性并不具有相关性,筛选或培育耐热品种时应考虑其对不同时期高温的综合耐受性。

灌浆期开放式增温对水稻强势粒和弱势粒淀粉代谢关键酶相关基因表达水平的影响

[目的]阐明模拟全球气候变暖对水稻灌浆期淀粉代谢关键酶相关基因表达水平的影响,为全球气候变暖的应对措施提供依据。[方法]以大穗型粳稻品系CJ03和中穗型粳稻品种‘宁粳3号’为材料,在水稻抽穗期进行开放式增温处理,测定强、弱势粒的千粒质量、灌浆速率、总淀粉与直链淀粉含量及花后10 d和20 d淀粉代谢关键酶的主要调控基因表达水平。[结果]在灌浆前期,与对照弱势粒相比,开放式增温明显促进弱势粒的灌浆进程,主要表现在弱势粒灌浆速率及其峰值均有增加,灌浆启动提前;在灌浆后期,随着增温处理时间的延长,强、弱势粒灌浆活跃期均缩短。实时荧光定量PCR的测定结果表明,参与籽粒淀粉代谢的关键酶,如蔗糖合成酶(Su Sase)、腺苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶(AGPase)、可溶性淀粉合成酶(SSS)、颗粒结合型淀粉合成酶(GBSS)和淀粉分支酶(SBE),它们的基因表达水平在不同处理和不同部位均有差异。在花后10 d的增温处理下,强、弱势粒中Su Sase、AGPase、SSS和SBE合成相关基因的表达水平上调,而GBSS合成相关基因的表达水平下调。花后20 d,相对于强势粒,各处理弱势粒中淀粉合成关键酶相关基因的表达水平均显著下调。[结论]增温处理下,弱势粒中淀粉合成关键酶相关基因表达水平的上调是其灌浆速率增加的主要原因。

开花期剪叶和疏花对宁粳1号和镇稻88稻米直链淀粉含量和胶稠度的影响

以粳稻品种宁粳1号和镇稻88为材料,在水稻开花期采用剪叶和疏花处理方法调控单茎叶面积和颖花数的差异,研究源和库的改变对稻米直链淀粉含量和胶稠度的影响。结果表明,随剪叶数量增加,叶花比下降,稻米直链淀粉含量显著降低;随疏花数量增多,叶花比提高,稻米直链淀粉含量显著上升,而胶稠度与之相反。本研究还发现了叶花比在一定范围内,稻米直链淀粉含量和胶稠度变化较快,当叶花比超过一定范围时稻米直链淀粉含量和胶稠度变化趋缓甚至不再变化,说明,剪叶疏花处理只能在一定区间内对稻米蒸煮品质进行调控。初步明确了叶花比为2是影响稻米蒸煮品质的临界值。提出了可通过增源或减库的方式提高叶花比以实现较劣品种的蒸煮品质向较优转变。其结果可供优质粳稻栽培参考。

营养生长期高温对水稻生长及干物质积累的影响

以籼稻品种扬稻6号、粳稻品种宁粳1号为材料,通过盆栽试验,利用人工温室,研究营养生长期高温处理对水稻生长的影响。结果表明,营养生长期高温处理促进了水稻的生长,经增温处理,试验品种株高、茎蘖数、叶面积、地上部干物质量均明显增加,但叶龄、叶片叶绿素含量没有发生明显的变化,其中,籼稻品种扬稻6号受高温的影响更加明显。

水卷苗育秧方法对水稻秧苗素质的影响

为探明水卷苗育秧方法对水稻秧苗生长特性的影响,以武运粳24号(常规粳稻)及6两优9368(杂交籼稻)为材料,研究不同育秧方法(水卷苗育秧方法(HLMS)和常规营养土育秧方法(CMSS))、移栽秧龄(13、20、27、34 d)及播种量(武运粳24号:554.2、738.9、923.6和1108.4 g/m^2;6两优9368:307.9、431.0、554.2和677.3 g/m^2 )对水稻秧苗素质的影响。结果表明,育秧方法、移栽秧龄和播种量三因素对水稻秧苗素质的影响表现为移栽秧龄>育秧方法>播种量。与CMSS相比,HLMS叶龄平均增加7.62%~17.22%、黄叶数减少29.21%~56.41%、重高比提高15.79%~22.54%;小苗移栽(13 d)时HLMS成苗率略低于CMSS(0.85%~0.91%),随着移栽秧龄的增加,HLMS成苗率高于CMSS(9.02%~10.78%);移栽秧龄为13~27 d时,HLMS叶面积指数比CMSS小22.78%~22.90%,当移栽秧龄增加到34 d时,HLMS叶面积指数仍能维持一定的增加,而CMSS有下降趋势。由此可知,HLMS秧苗素质能够达到常规营养土育秧方法的水平,甚至有一定优势,HLMS是一种潜在的替代常规营养土育秧方法的选择。

开花期剪叶和疏花对‘宁粳1号’和‘镇稻88’稻米淀粉RVA谱特征值的影响

为了确定源和库的改变及其平衡对稻米淀粉RVA谱特征值的影响,通过不同剪叶和疏花处理,研究其与稻米淀粉RVA谱特征值的关系。以粳稻品种‘宁粳1号’和‘镇稻88’为材料,在水稻开花期采用剪叶和疏花处理方法调控单茎叶面积和颖花数的差异,研究其对稻米淀粉RVA谱特征值的影响。结果表明,随剪叶数量增加,叶花比下降,峰值黏度、热浆黏度和冷胶粘度显著降低;随疏花数量增多,叶花比提高,峰值黏度、热浆黏度和冷胶粘度显著上升;崩解值、消减值和回复值变化较复杂。本研究还发现了叶花比在一定范围之前,峰值黏度、热浆黏度和冷胶粘度变化较快,当叶花比超过一定范围继续增大时峰值黏度、热浆黏度和冷胶粘度变化趋缓甚至不再变化。剪叶和疏花处理以及叶花比与稻米淀粉RVA谱特征值关系显著,研究初步明确了3.0左右为叶花比影响粳米稻米淀粉RVA谱特征值的临界值,其结果可供粳稻优质育种和栽培参考。