重穗型杂交水稻物质积累及转运特性研究

以5个重穗型杂交水稻品种为材料,研究重穗型杂交水稻的干物质积累与转运情况,旨在为高产水稻品种的选育和栽培提供参考。结果表明:绵恢725系列及乐恢188系列水稻品种库容量大,填库能力强,具有干物质积累总量多、输出量大、有效转化率高的特点;供试的重穗型水稻品种的产量均极显著高于对照品种Ⅱ优838,平均高8.64%;绵恢725系列及乐恢188系列水稻品种的干物质积累、转运系统优于对照Ⅱ优838,具有更强大的产量库容和更强的生物产量等优势。

干旱胁迫对绵恢725系列品种芽苗期生理的影响

为研究绵恢725系列品种在芽、苗期的抗旱性,本文用PEG-6000模拟干旱处理,研究干旱胁迫对绵恢725系列水稻芽、苗期的影响。结果表明:一定干旱胁迫条件下,各杂交水稻的发芽率、发芽势等芽期性状均受明显抑制作用。绵恢725系列品种各性状的受抑制程度均低于对照品种。特别是II优725,其芽期各指标受干旱胁迫的抑制程度最小;苗期干旱胁迫条件下绵恢725系列品种叶片的相对含水率高,干旱胁迫使其下降程度明显小于对照品种。同时该系列品种在干旱胁迫下叶绿素a、叶绿素b和胡萝卜素含量均高,叶绿素a/b的值变化量均小于对照品种。故该系列品种在干旱胁迫下光合系统通过自身调节能力强,能保证光合作用的正常进行,并保护光系统的内在稳定性。因此绵恢725系列品种在芽、苗期具有相对较高的抗旱能力。

剪叶对不同穗型水稻物质积累及转运的影响

为了探究剪叶处理对不同穗型水稻(Oryza sative L.)品种干物质积累及转运的影响,以直立穗突变体R1338、R334和弯曲穗野生型R498为试验材料,采用完全随机设计,研究比较直立穗和弯曲穗经剪叶后对其干物质积累及转运、穂部性状的影响。不同穗型水稻,经不同剪叶处理后,从灌浆期至成熟期,所有试材各器官干重均下降,但直立穗各器官干重均高于弯曲穗;剪倒一叶后直立穗的输出率高于弯曲穗,分别比弯曲穗高7.45%、103.21%,剪倒二叶后弯曲穗输出率高于直立穗,分别比R1338、R334高57.04%、10.82%;剪叶后结实率和粒重都有一定幅度的降低,但与弯曲穗相比,直立穗降低幅度较小,从剪叶处理与对照(不剪叶)比较发现,剪倒一叶对弯曲穗粒重影响较大,而剪倒二叶对直立穗粒重变化影响较大。

籼型水稻直立穗突变体穗颈抗弯曲特性研究

以通过EMS诱变籼稻品种蜀恢498(R498)获得的籼型水稻直立穗突变体R1338和R334为材料,研究籼型直立穗水稻穗部直立的原因,旨在为籼型直立穗水稻的应用提供参考。结果表明:直立穗R1338和R334的穗颈抗弯曲力极显著高于野生型弯曲穗品种R498;直立穗突变体穗部纤维素和木质素含量显著高于野生型,R1338和R334纤维素含量分别较野生型提高2.76%和1.64%,木质素含量分别较野生型提高17.89%和7.98%;直立穗突变体具有更粗的直径且茎中含有更多的纤维素和木质素,比野生型具有更强的机械强度,最终导致穗直立。

离子束诱变体水稻JD-1的表型及基因组变异分析

辐射诱变是作物种质创新的有效途径之一。本研究利用碳离子束诱变津稻565,获得穗下垂及穗部其他性状发生变异的突变体,命名为JD-1。对突变体及野生型的主要农艺性状进行调察,结果表明JD-1的主穗颈穗弯曲度、着粒数和着粒密度都较津稻565极显著增加,增幅分别为305.90%、66.86%和47.79%;其主穗穗长、实粒数和二次枝梗数显著性增加,增幅分别为12.11%、63.06%和74.19%,而千粒重显著降低11.54%。基因组序列比对表明,在突变体JD-1和野生型津稻565之间有18639个单核苷酸多态性位点(SNP,single nucleotide polymorphism),转换/颠换比值为2.34;有3428个小片段插入缺失(InDel,insertion-deletion)。这些突变表现为成簇分布,主要发生在第5和第11染色体上,占比分别为25.19%和22.98%。在基因结构变异中,基因间区的变异数占比较高,为45.22%;剪切位点的变异数占比较低,为0.08%。变异基因GO注释表明,参与细胞生理过程的变异基因数较多。变异基因中与株高、千粒重、穗长、二次枝梗数相关的已克隆基因有16个;根据变异位点设计了16个已克隆基因的分子标记,有12个SNP标记和9个InDel标记在9个基因上鉴定出多态性。该研究创制出新的水稻种质资源并发掘出与产量性状相关基因的等位变异。

不同水稻品种镉积累特性差异研究

以水稻品种昌丰B、中9B、协青早B和地谷B为材料,采用火焰原子吸收法和电感耦合等离子体发射光谱法,在不同镉胁迫浓度下对各水稻品种中镉的积累差异进行了研究。结果表明,在低、中等的镉处理浓度下,籽粒中镉含量表现为中9B>昌丰B>协青早B>地谷B,中9B籽粒中镉含量随镉胁迫浓度的增加急剧降低;营养器官中镉含量表现为中9B>地谷B>昌丰B>协青早B,品种间各营养器官的镉含量变化趋势存在差异。

水稻株型相关指标动态探究

研究水稻不同生育时期株型指标的动态变化特点,对制定栽培措施、提高水稻产量有一定的指导意义。以冈优725,П优838及汕优63为材料,通过对上部3叶的长、宽、面积分析得出,品种间存在显著差异,但都具有良好的株型配置。从叶角度以及植株松紧度来看,品种间差异大,冈优725,П优838上部3叶基部与茎秆的夹角均小于汕优63;汕优63分蘖强,株型紧凑;П优838分蘖力次之,株型松散;冈优725分蘖力最差,株型较松散。

高直链淀粉水稻的淀粉积累及相关酶活性关系研究

研究高直链淀粉型水稻品种菲优188花后各时间段内籽粒中不同类型淀粉含量和积累速度的变化,以及淀粉合成相关酶活性的变化,结果发现:该品种花后不同时间段内直链淀粉、支链淀粉、总淀粉含量及其相关酶活性均存在极显著差异。直链淀粉和支链淀粉的积累规律相似,均呈Logistic曲线方程式积累,直链淀粉和支链淀粉积累速度随时间的变化规律也相似,且均与淀粉合成酶呈极显著正相关性。

不同肥料处理对‘Ⅱ优725’茎秆物理性状的影响

旨在比较研究不同浓度钾肥或硅肥对其植株抗倒伏性的影响,以‘Ⅱ优725’为试验材料,采用完全随机设计。本研究中钾肥施用浓度为75 kg/hm2时效果最好,N2、N3、N4节间抗折力较对照分别增加4.95%、24.15%、35.46%,但倒伏指数反而较对照分别降低0.86%、14.22%、32.06%;硅肥的最佳施用浓度为240 kg/hm2,在抗折力分别增加5.57%、20.29%、17.73%的情况下,其倒伏指数反而分别降低0.06%、18.21%、29.20%。适宜浓度的钾肥或硅肥能在一定程度上提高植株的抗倒伏能力,它们主要是提高基部高节位节间(N3、N4)的抗折力,从而降低倒伏指数。因此,施用钾肥或硅肥能显著增加穗重和植株的抗倒伏性。

不同氮肥处理下水稻功能叶片的多样性分析

探究不同水稻功能叶片在不同氮肥处理条件下的多样性,为选择遗传差异大且农艺性状表现差异大的育种材料提供理论基础。本试验以52份来自水稻种质资源库的水稻品种为材料,设正常施氮和不施氮2个处理,对供试品种的功能型叶片性状进行分析。结果表明,供试材料在不同氮肥处理下,功能叶片形态特征上存在丰富的遗传多样性。在不同处理条件下,倒一叶长与倒二叶长和倒三叶长均呈显著或极显著正相关;倒一叶宽与倒二叶宽和倒三叶宽均呈极显著正相关。在正常施氮和不施氮条件下分别获得3个主成分,累积贡献率分别达到94.5%和90.6%。通过对各品种进行综合评价,正常施氮条件下,排前5名的水稻材料分别为‘滇屯502’、‘玉米稻’、‘雅恢2115’、‘谷梅3号’和‘水源258’;在不施氮条件下,排前5名的水稻材料分别为‘玉米稻’、‘滇屯502’、‘巴西稻’、‘CDR22’和‘谷梅3号’。在水稻株型育种中,应注意利用具有丰富遗传多样性的种质资源,并在亲本选配时选择遗传距离较远且综合性状表现差异较大的种质材料。

乐恢188与不同不育系配组的杂交稻茎秆物理性状与抗倒伏力的相关性

为抗倒伏杂交稻育种提供参考,以乐恢188与7个不育系配组的系列杂交水稻品种为材料,对比分析不同不育系配组的杂交稻植株的抗倒伏能力与基部各节间长度、茎秆粗度和茎壁厚度等性状的相关性。结果表明:基部各节间长度与倒伏指数呈正相关,与抗折力呈负相关;茎秆粗度、茎壁厚度、节间基部至穗顶长度与倒伏指数呈显著负相关,与抗折力呈显著正相关。金优188茎秆粗度与茎壁厚度小于其他品种,倒伏指数最大,最易发生倒伏;冈优188、福伊优188和蓉18优188茎秆粗度与茎壁厚度较大,倒伏指数小,不易发生倒伏。

钾、硅肥处理对杂交水稻Ⅱ优838抗倒伏性的作用研究

以Ⅱ优838为材料,研究不同施钾量和施硅量对水稻茎秆基部节间结构特征和抗倒伏能力的影响.结果表明:施钾可以显著提高茎秆基部节间的抗折力,降低倒伏指数;改善水稻抗倒伏性的最佳施钾质量浓度为125 kg/hm2,可以使抗折力和纤维素分别提高97.76%、27.93%,倒伏指数和节间长度分别降低55.68%、13.18%.施硅可以使茎秆的抗折力提高、基部节间缩短、茎秆增粗、充实度提高.其中,120 kg/hm2处理使茎秆抗折力显著增加,倒伏指数显著降低.施用钾肥和硅肥能够使茎秆维管束面积增大,有效改善茎秆维管束系统;施用一定浓度的钾肥和硅肥均可以提高水稻基部节间的纤维素和木质素含量.施用钾肥主要是改善基部第3节的抗倒伏性,施用硅肥则是提高基部第2节的抗倒伏特性.