施氮量对优质稻“福香占”光合特性、产量及品质的影响

【目的】烟稻轮作生产模式可以有效改善土壤生态,促进农业增效、农民增收。氮肥是影响水稻生长发育的关键因素,为明确优质稻“福香占”在福建烟后稻区的最佳氮肥施用量,充分发挥其优质、高产特性,【方法】本研究设置CK(0)、N1(51.75)、N2(103.5)、N3(155.25)、N4(207 kg/hm^(2))5个氮肥(以纯氮计)水平,在大田环境下,分析“福香占”光合特性、田间产量及其构成因素、稻米品质、香味等方面的变化。【结果】随施氮量增加,“福香占”生育期逐渐延长,叶片SPAD值、净光合速率、叶绿体大小、叶片中蔗糖和淀粉含量均上升,N3或者N4达到最高。两年穗总粒数和田间产量均是N2最高,结实率、千粒重随施氮量增加而降低。稻米加工品质N2处理表现最好,外观品质和食味品质受氮肥水平影响不显著。蛋白质含量随氮肥量升高而增加,峰值黏度、热浆黏度、最终黏度、崩解值均随氮肥量增加而降低,消减值升高。N2处理糙米香味物质2-乙酰-1-吡咯啉(2-AP)的含量最高。【结论】氮肥处理促进了“福香占”的光合作用,但过量氮肥使得植株贪青迟熟,结实率和产量下降。施氮量为103.5 kg/hm^(2)(N2)时,“福香占”高产和优质协调,香味物质积累多。本研究为“福香占”进一步在福建烟后稻区推广应用及优质稻产业高质量发展奠定了基础。

优质高产抗病耐贮藏杂交水稻新品种内10优7185的选育与应用

内10优7185是福建省农业科学院水稻研究所用福恢7185与内香10A配组育成的三系籼型杂交水稻新品种,在2017—2019年长江上游国家区域试验及生产试验中,表现出群体整齐、熟期较早、米质优(达部颁3等)、丰产性、稳产性和适应性较好等特点。2020年通过国家农作物品种审定委员会审定,2021年通过海南省农作物品种审定委员会审定。2020年经田间和室内稻瘟病抗性鉴定,内10优7185对苗瘟、叶瘟和穗颈瘟均表现为抗病。人工模拟老化处理(42℃下处理28 d)后再进行发芽实验结果表明,其发芽率达72.00%,表现出较强的耐贮藏性。

再生稻穗茎比与产量及其构成因素的关系

【目的】探析再生稻穗茎比与产量及其构成因素的关系,确立高效准确的再生力鉴定指标,为再生稻高产育种与栽培提供参考。【方法】田间试验于2016年和2017年在福建省三明市尤溪县再生稻试验示范基地开展,以7个生育期相近的强再生力杂交稻品种为材料,设置3个试验重复,采用完全随机区组设计。试验测定指标包括头季和再生季水稻的有效穗数、穗粒数、结实率、千粒质量、产量、穗茎比,计算颖花量、库容量、日产量和热能利用率。通过主要性状间的相关、回归与通径分析,定量研究决定再生力的关键因子。【结果】(1)有效穗数和穗茎比对再生稻产量起决定作用,有效穗数多、穗茎比大,则热能利用率、日产量和产量较高。(2)通过颖花量和库容量的作用,穗粒数对头季产量贡献最大,而有效穗数对再生季产量的贡献最大,因此选择头季大穗重穗和再生季多穗特征的品种,有利形成颖花量和库容量优势,易获高产。(3)再生季有效穗数、穗粒数、结实率、千粒质量这4个性状均与产量相关极显著,对产量的贡献率分别为35.40%,17.03%,25.19%和20.52%,均为影响再生力的主要因子。穗茎比与再生季产量关系最密切,相关系数达0.8619,与有效穗数、结实率极显著相关,与穗粒数显著相关,穗茎比可作为鉴定再生力的关键指标,预测再生季产量的平均精度达90.10%。(4)以穗茎比为指标,杂交稻品种再生力可分为4级,再生季水稻产量达3750 kg/hm^(2)以上品种的库容特征:穗茎比≥1.1761,有效穗数≥330.24穗/m^(2),穗粒数≥63.89,结实率≥82.25%,千粒质量≥27.60 g。(5)选择杂交稻组合头季产量满足高产要求的前提下,品种再生力越强、穗茎比越高,再生季产量也越高,将间接指标穗茎比和直接指标产量相结合,经再生力鉴定,筛选出福优366和福两优366适合作再生稻栽培的优良新组合。【结论】头季和再生季的增产因素分别是穗粒数和有效穗数,穗茎比可作为高效鉴定再生力的共性指标,头季大穗重穗、再生季多穗是再生稻品种总体高产的重要特征。

优质、抗病、耐储藏香稻新品种福香占的选育与应用

【目的】为满足优质稻米市场的需求,选育优质、抗稻瘟病、耐储藏香稻新品种。【方法】选用优质常规稻粤晶丝苗2号与优质常规香稻H603杂交,通过系谱法和穿梭育种,后代同步进行稻米品质、稻瘟病抗性和耐储藏特性鉴定,于2015年育成优质、抗病和耐储藏的香稻新品种福香占。【结果】福香占于2018–2019年参加福建省中稻区试、续试和生产试验,米质达部颁二等优质食用稻品种品质标准,中抗稻瘟病,耐储藏,具有香味。该品种于2020年通过福建省品种审定委员会审定(闽审稻20200011),分别于2018、2019年在福建省优质稻活动中获得银奖、金奖,于2020年获得第三届全国优质稻品种食味品质鉴评籼稻组金奖。【结论】福香占具有米质优、中抗稻瘟病、耐储藏、有香味等优点,属于高档香型优质稻,适宜在福建作中稻种植。

轻简栽培再生稻的产量形成及关键筛选指标

【目的】探析再生稻产量与植株性状间的关系,为适宜轻简栽培再生稻品种的选育和筛选以及高产栽培提供理论与实践依据。【方法】田间试验于2018年在福建省三明市尤溪县再生稻试验示范基地进行,以5个重穗型强再生力杂交稻品种为材料,采用轻简栽培方式,设置3个重复,完全随机区组设计。考查农艺及穗部性状,测定并计算SPAD值衰减指数、再生芽出鞘率、热能利用率和日产量。通过相关、回归与通径分析,研究再生稻产量构成与形成特点,解析性状指标与产量及产量构成因素的关系,进而确定再生力关键因子。【结果】轻简栽培方式下,再生稻产量构成因素中,有效穗数受千粒质量、结实率和颖花量间接作用的累加效应,对产量贡献最大,因而增加有效穗数是提高再生稻产量的重要途径。再生稻产量与头季稻株高、结实率、千粒质量呈极显著正相关关系,相关系数分别达0.63,0.54,0.65,说明筛选和选育再生力强、植株高度适宜、生产量大的高结实重穗型杂交稻品种是保障头季稻和再生稻产量的前提。SPAD值衰减指数与再生稻产量间相关性达极显著水平,相关系数为-0.82,其偏相关系数也达极显著水平,可作为衡量再生稻品种产量高低的关键指标。1周、2周再生芽出鞘率与产量间均呈极显著正相关,相关系数分别为0.85和0.83,决定系数均达68%以上,是决定再生力的关键因子。日产量和热能利用率由两季总产间接计算而来,与再生稻产量间相关性极显著,可作为再生稻品种筛选的关键指标。所建产量模拟模型对再生稻产量的预测精度均达85%以上。【结论】轻简栽培方式下再生稻的增产因素是有效穗数,促进腋芽的萌发成苗是再生稻高产增产的关键。不同时期鉴定再生力的关键筛选指标分别为前期头季稻的SPAD值衰减指数、中期再生稻的再生芽出鞘率,以及收获后期的日产量和热量利用率,所建产量模型预测精度较高。

水稻CMS-WA育性对播栽温度敏感性分析

[目的]本文旨在分析播栽温度对水稻野败型细胞质雄性不育性(wild abortive type cytoplasmic male sterility,CMS-WA)的影响,为不育系选育、提纯、繁殖和制种提供理论依据。[方法]设置16.8、21.2、24.5、27.3、30.1℃5个播栽温度,在自然温度梯度压力下,选择3个不同微效恢复基因数量的野败型(wild abortion type,WA)不育系珍汕97A、龙特浦A和京福1A,以嵌合颖花率和黑染花粉率为指标进行对比研究,应用回归模型和主效可加互作可乘模型(additive main effects and multiplicative interaction,AMMI),分析不育系花粉育性的变化动态。[结果]随着播栽期的推迟,不育系播始历期缩短,生育进程加快,有效积温总体呈先升后降趋势,表现感温性。播栽温度在20.1~30.1℃时能提高不育系黑染花粉率和嵌合颖花率,呈正效应。随着播栽温度的上升,3个不育系的黑染花粉率和嵌合颖花率总体上均表现上升趋势,龙特浦A响应极显著,京福1A和珍汕97A表现不显著。珍汕97A花粉育性平均值较低,黑染花粉率和嵌合颖花率分别为1.398%和5.628%,其基因型互作效应主成分轴(interaction principal component axis,ICPA1)值分别为-1.632和-1.512,表明其不育性稳定,花粉育性对播栽温度敏感度低;龙特浦A和京福1A花粉育性平均值较高,二者的黑染花粉率分别为9.836%和7.580%,嵌合颖花率分别为14.788%和11.810%,黑染花粉率基因型IPCA1数值分别为1.114和0.518,嵌合颖花率基因型IPCA1数值分别为0.133和1.379,表明其不育性较不稳定,花粉育性对播栽温度变化相对敏感。[结论]根据温度对不育系育性影响的变化规律,对于温度敏感型的不育系,宜采取早繁早制的措施,保证种子纯度。在不育系选育和遗传提纯上,应在微效恢复基因高效表达的温度条件下进行,可及早剔除不合格单株或株系,以获得不育性较稳定后代。

优质高产抗病耐储藏杂交稻品种内10优702的创制

【目的】创制生产上亟需的优质高产抗病耐储藏杂交稻新品种。【方法】将镇恢084、明恢86和多系1号通过多次杂交、回交、复交等育种技术,结合多年多品质鉴评、稻瘟病抗性鉴定及人工模拟老化进行耐储性鉴定等方法进行杂交稻新组合的选育。【结果】创制得到农艺性状优良的恢复系福恢702,将恢复系福恢702与优质三系不育系内香10A进行测交,选育出三系杂交稻新组合内10优702。内10优702的稻米品质达到部颁三级优质稻米质量标准,内10优702于2016-2017年参加湖北省恩施州区域试验及生产试验,两年区试每667 m^(2)平均产量586.60 kg,比对照瑞优399增产3.51%。内10优702的田间自然发病鉴定及室内接菌鉴定都表现为抗稻瘟病,人工老化处理21 d,整体发芽率为97.33%,28 d后整体发芽率仍然高达73.33%,2019年8月通过湖北省农作物品种审定委员会审定(鄂审稻2019040)。【结论】内10优702是优质高产兼较强的稻瘟病抗性及耐储性的杂交稻新品种。

簇生稻穗发育及细胞周期相关基因的表达分析

【目的】穗粒数的增加可以直接提高水稻的产量,簇生穗能增加穗粒数和着穗密度。为考察簇生稻品种内江P164与对照单粒稻品种9311中OsCl-6等穗发育及细胞周期相关基因的表达是否存在显著差异,探索通过调控品种中特定基因的表达量来指导水稻生产,为高产水稻品种选育提供理论依据。【方法】分别取种植于网室大田的簇生稻品种内江P164和对照单粒稻品种9311的幼穗进行RNA提取、qRT-PCR分析及相关数据分析。【结果】qRTPCR结果显示,对于所选取的几个幼穗发育时期,OsCl-6的表达量在内江P164的幼穗中的表达量均高于9311。细胞周期依赖激酶类基因在9311中的表达高于内江P164,而B类细胞周期蛋白则在内江P164中的表达高于9311。Lax1、OsWOX3、RFL等穗发育相关基因在内江P164中的表达低于9311,而MFS1和CL-4的在内江P164中的表达则高于9311。【结论】簇生穗基因OsCl-6等穗发育相关基因及B类细胞周期蛋白在簇生稻品种内江P164与对照单粒稻品种9311中的表达存在显著差异,OsCl-6或通过表达量上调来抑制二次枝梗的发育等,将为深入挖掘穗发育相关基因之间的关系及簇生穗基因OsCl-6的分子机理研究提供参考。

Determination of Heterotic Groups and Heterosis Analysis of Yield Performance in indica Rice

To compare the heterosis levels among various groups of parental lines used extensively in China, identify foundational heterotic groups in parental pools and understand the relationship between genetic distance and heterosis performance, 16 parental lines with extensive genetic variation were selected from various sub-groups, and 39 hybrid combinations were generated and evaluated in Fujian and Hainan Provinces of China. The main results were as follows： （1） The 16 parental lines can be grouped into 7 sub-groups consisting of 1 maintainer sub-group and 6 restorer sub-groups; （2） Mean grain yield of the restorer lines was higher than that of the maintainer lines, and mean yield of parental lines was higher than that of the hybrid combinations; （3） The two best heterotic patterns were II-32A × G5 and II-32A × G6, moreover, the order of restorer sub-groups according to grain yield, from the highest to lowest, was G7, G6, G5, G4, G3 and G2; High specific combining ability values were observed for combinations of II-32A × G5, II-32A × G6 and Tianfeng A × G7; （4） Hybrid combinations derived from II-32A crossed with 13 restorer lines had higher yield trait values （mid-parent heterosis, better-parent heterosis, standard heterosis over check and specific combining ability） than any other combinations; （5） Genetic distance was positively correlated with panicle number, grain length and length-to-width ratio （P 〈 0.05） and negatively correlated with grain width, grain yield, seed-setting rate, as well as mid-parent heterosis, standard heterosis over check, and specific combining ability for grain yield （P 〈 0.01）. These heterotic groups and patterns and their argonomic traits will provide useful information for future hybrid rice breeding programs.

Transcript Profiling Reveals Abscisic Acid,Salicylic Acid and Jasmonic-Isoleucine Pathways Involved in High Regenerative Capacities of Immature Embryos Compared with Mature Seeds in japonica Rice

Induced pluripotent cell mass plays a role in genetic transformation mediated by Agrobacterium. Mature seeds are more recalcitrant to the induction of suitable calli than immature embryos in rice, but the exact molecular mechanisms involved remain elusive. In this study, the morphological structure of calli induced from mature seeds and immature embryos were observed under a scanning electron microscope using a paraffin embedded technique. Meanwhile, a total of 2 173 up- and down-regulated genes were identified in calli induced from mature seeds and immature embryos by RNA-seq technique and furtherly confirmed by quantitative real-time PCR. The results revealed the remarkable morphological differences in calli induced from mature seeds and immature embryos, and plant hormone signal transduction and hormone biosynthesis pathways, such as abscisic acid, salicylic acid and jasmonic-isoleucine, were found to play roles in somatic embryogenesis. This study provided comprehensive gene expression sets for mature seeds and immature embryos that were served as an important platform resource for further functional studies in plant embryogenesis.

密集城区5G广播波束配置策略研究

5G移动通信关键技术在于波束赋形,以及波束多样性带来的垂直角度覆盖增益,配置不同的波束赋形权值,小区水平和垂直覆盖增益各不相同。5G TDD 3.5G频段分配17种波束配置模式,开网默认S0模式垂直波宽小、电子下倾调整范围小、电子方位角不能调整、覆盖局限性大。通过结合城区地域特色结合理论模型搭建、仿真支撑、路测数据验证、室内CQT验证、系统指标同步评估、验证结果合理性整体评估的方法,给出适合城区的5G小区广播波束配置组合模式,提升室内外整体覆盖能力。