不同土壤条件下秸秆还田量对土壤还原性物质及水稻生长的影响

[目的]在不同土壤上研究水稻秸秆还田后还原性物质的形成及其与水稻生长的关系。[方法]在砂壤土(S1)和粉壤土(S2)上进行2年盆栽试验,模拟低(RL)中(RM)高(RH)产量下秸秆全量还田,以秸秆不还田(R0)为对照,测定土壤还原性物质总量、Eh、亚铁离子、锰离子和铵态氮含量,分析水稻分蘖、根系干质量、根系活力和水稻产量等指标。[结果]秸秆还田后生育前期土壤Eh显著降低,还原性物质数量增加,S2的还原性物质高于砂壤土。与对照相比,2021年在移栽后56d之前秸秆还田处理还原性物质总量、铁和锰离子含量分别提高了8.36%~199.64%、1.43%~160.03%和8.43%~57.68%。2022年在移栽后45 d前对应增加了2.95%~163.61%、0.77%~19.74%和3.28%~64.96%。随着秸秆还田量增加,还原性物质总量、铁和锰含量有增加趋势。在移栽后56 d前(2021年)和35 d前(2022年)秸秆还田显著增加了土壤铵态氮含量11.28%~50.67%和10.79%~351.53%。秸秆还田使水稻分蘖期和拔节期的根系干质量降低15.06%~45.80%,秸秆还田显著降低了砂壤土上水稻分蘖期和拔节期的根系活力,在S2土壤上RL和RM增加了拔节期根系活力,RH降低了根系活力。秸秆还田后水稻分蘖数在水稻生育期降低了7.23%~48.44%,干物质积累量降低了3.59%~43.57%。RL和RM处理第二年水稻产量降低不明显,RH处理2年均显著减产。砂壤土中氧化还原电位高于S2,S2还原性物质总量、锰离子含量、铵态氮含量、根系干质量、根系活力、分蘖数、干物质积累量和产量均高于砂壤土。[结论]在本研究条件下,秸秆还田显著增加还原性物质总量,抑制水稻早期生长。黏重土壤上秸秆全量还田引起减产,砂壤土上中低产量下秸秆全量还田不会造成穗数显著降低,因促进大穗形成不会造成显著减产。采取有效措施减少秸秆还田下还原性物质危害是秸秆还田技术优化的重点。

基于HRM技术开发水稻糊化温度基因ALK功能标记

【目的】糊化温度是影响稻米蒸煮食味品质的重要指标,ALK是控制水稻糊化温度的主效基因,开发可快速高通量鉴定ALK基因型的功能标记有助于提高水稻品质改良的效率。【方法】根据ALK基因4198位、4329位和4330位存在的单碱基差异,设计基于HRM技术检测的基因功能标记。【结果】通过PCR检测结合测序分析,筛选了ALK基因2个功能区域的功能标记ALKH4、ALKH5。利用ALKH4、ALKH5对81份籼稻品种、279份粳稻品种进行了ALK基因型检测,结果发现,16份粳稻和19份籼稻为G-GC基因型;51份粳稻为A-GC基因型;212份粳稻和62份籼稻为G-TT基因型。【结论】基于HRM技术开发的基因功能标记ALKH4、ALKH5可以快速高通量鉴定控制糊化温度ALK不同基因型,具有重要的应用价值。

基于无人机多光谱影像的寒地水稻品质估测

【目的】在稻谷收获前准确估测稻米品质,为改善水稻养分管理、实现优质优价提供参考。【方法】试验在黑龙江省佳木斯市大兴农场和青龙山农场进行,两个地点土壤肥力具有较大差异。每个农场选择一块稻田,以20 m×20 m间隔采集土壤样品分析碱解氮含量,通过变量施氮形成产量水平、长势差异明显的水稻群体。利用大疆精灵4四旋翼多光谱无人机获取水稻分蘖期、拔节期、抽穗期和成熟期冠层多光谱数据。成熟期采集长势具有明显差异的水稻样品和对应的土壤样品,测定土壤有机质和速效氮、磷、钾含量,水稻籽粒蛋白质和直链淀粉含量,产量和食味值,随机选择其中67%的数据通过逐步多元线性回归构建不同生育时期的品质估算模型,其余33%的数据用于模型的验证。【结果】大兴农场水稻成熟期土壤有机质、碱解氮、有效磷和速效钾含量的变异系数分别为11.65%、14.44%、37.66%和11.60%,青龙山农场分别为14.45%、14.32%、36.37%和28.51%。成熟期两个地点水稻产量和食味值的变异系数均大于10%,青龙山农场水稻蛋白质含量变异系数也超过10%,而两地稻米直链淀粉含量的变异系数仅为1.11%~1.83%,因此,水稻直链淀粉含量不适合用于后续的品质估测分析。分蘖期至抽穗期,大兴农场和青龙山农场水稻蛋白质多元回归模型的R~2和RMSE分别为0.262~0.794和0.259~0.686,食味值多元回归模型的R~2和RMSE分别为0.240~0.755和4.211~7.588,估测效果不理想。成熟期,大兴农场和青龙山农场水稻蛋白质多元回归模型的R~2和RMSE分别为0.791~0.874和0.166~0.365,食味值多元回归模型的R~2和RMSE分别为0.786~0.852和2.836~4.039。成熟期基于植被指数的蛋白质和食味值估测精确度优于抽穗期。在抽穗期,将土壤pH、有机质、碱解氮、有效磷、速效钾等指标与植被指数一起建立与蛋白质和食味值的多元回归模型,大兴农场水稻蛋白质模型的R~2由0.585提高到0.720,RMSE由0.301降低至0.247;两农场食味值模型的R~2由0.565~0.755提高到0.706~0.787,RMSE由4.318~4.854降低至3.993~4.029,基本可以满足对稻米品质估测的精度,而在成熟期加入上述土壤指标提升精度不明显。【结论】水稻成熟期利用多光谱无人机对稻米品质进行原位估测的精度较高,如果将估测时期提前到抽穗期,除植被指数外,还需配合土壤有机质和速效养分含量数据来提高多光谱无人机预测稻米品质的精度。

水稻Ⅲ类过氧化物酶基因IPH1调控水稻株高

过氧化物酶(peroxidase, PRX)是过氧化物酶体的标志酶,能够保护细胞免受氧化损伤和解除H2O_(2)的毒害作用,还可以增强自然杀伤细胞的活性,调节细胞的增殖、分化和凋亡等.其中Ⅲ类过氧化物酶(CⅢPRXs)是植物中特有的过氧化物酶家族,通过清除活性氧(ROS)在植物免疫中发挥重要作用,然而CⅢPRXs在水稻株型建立中的功能尚不清楚.通过基因编辑技术CRISPR/Cas9获得CⅢPRXs基因(LOC_Os12g09460)两种不同形式的敲除突变体iph1-1,iph1-2.iph1突变体的株高显著高于野生型,除倒1节节长(即第5节)外,其他节节长均显著或极显著长于野生型.农艺性状考察表明,穗长及结实率等主要性状差异无统计学意义;通过RT-qPCR技术进行的表达模式分析表明,IPH1在根、茎、叶、鞘、穗中均表达,并在茎和鞘中表达相对较高;亚细胞定位分析表明,IPH1蛋白主要定位于过氧化物酶体中.进一步通过生理分析,发现突变体中过氧化物酶活性显著降低,同时H2O_(2)质量分数显著增加.这些结果初步证实了IPH1能够通过过氧化氢途径调控水稻株高的形成,可为丰富株高调控网络提供有利的基因资源,进一步为株型相关生物育种奠定基础.

2023年我国水稻产业形势分析及2024年展望

2023年我国水稻面积略有减少,单产再创历史新高,总产连续13年稳定在2亿t以上;国内稻米市场价格偏强运行,大米消费基本稳定;大米进口大幅减少,出口继续下降;审定品种数量下降,品质水平不断提高;经营方式不断优化,社会化服务、绿色高效轻简化技术和智能技术加速推广。分析了当前我国水稻产业面临的问题。预计2024年水稻面积保持稳定,单产小幅提高,稻米市场平稳运行,优质稻米较快发展。

稻草和紫云英协同还田下钾肥施用量对水稻产量及土壤供钾能力的影响

[目的]水稻生产对钾素的需求量大,研究稻草和紫云英协同还田条件下不同施肥处理对水稻产量和土壤钾素形态变化的影响,旨在保障我国南方水稻的高产和土壤钾素高效利用。[方法]不同轮作模式钾肥定位试验位于中国农业科学院红壤实验站内(始于2016年)。试验处理包括不施肥和冬闲(CK)、氮磷钾肥和冬闲(F)、氮磷钾肥和冬种紫云英(CM)、氮磷钾肥配合稻草还田和冬种紫云英(RCM)、氮磷减钾50%配合稻草还田和冬种紫云英(50%KRCM)。在试验第3年(2019年)于水稻收获后调查分析水稻产量和钾素含量,以及耕层土壤中速效钾和缓效钾含量,计算水稻钾素吸收量、钾素生理效率和钾素表观平衡,并进一步探讨水稻产量和钾素各指标之间的相关性。[结果]与CK处理相比,紫云英轮作显著提高水稻年产量,增幅以RCM、50%KRCM较高,分别为59.4%和59.7%。两者协同还田和紫云英单独还田均可显著提高有效穗数,相比化肥冬闲处理(F),增幅为53.1%~63.3%,在稻草和紫云英协同还田下,减钾对水稻产量构成因素的影响不明显。和F处理相比,RCM、50%KRCM处理显著提高了土壤速效钾和缓效钾含量,增幅分别为87.6%、41.1%和14.0%、12.1%,紫云英单独还田(CM)可显著提高土壤速效钾含量,对缓效钾含量的影响不显著。与RCM处理相比,50%KRCM处理的土壤速效钾含量显著降低了24.8%,缓效钾含量没有显著变化。和CK处理相比,RCM处理显著提高了稻谷含钾量,增幅为6.7%,4个施肥处理均显著提高了稻草和稻谷吸钾量,钾素表观平衡均表现为盈余,RCM和50%KRCM处理的钾素盈余量高于CM处理,但50%KRCM处理的钾素盈余量比RCM处理降低了119.7 kg/(hm^(2)·a)。钾素盈余量与土壤速效钾含量变化呈显著正相关,钾素盈余量每增加1 kg/(hm^(2)·a),土壤速效钾含量提高0.25 mg/kg。施肥降低了钾素生理效率,CM、RCM和F处理的钾素生理效率比CK降低了10.3%~15.5%。土壤速效钾含量、植株总吸钾量、钾素表观平衡和水稻产量之间均显著正相关,植株总吸钾量每增加1 kg/hm^(2),水稻产量提高30.5 kg/hm^(2),钾素表观平衡每增加1 kg/(hm^(2)·a),水稻产量提高9.5 kg/hm^(2)。[结论]稻草和紫云英协同还田可增加水稻有效穗数进而提高稻谷产量,增加钾素盈余量可提高土壤速效钾和缓效钾含量,两者协同还田提升水稻产量和土壤供钾能力的作用优于紫云英单独还田。稻草和紫云英协同还田条件下减少钾肥施用量,显著降低钾素盈余量,但没有降低土壤钾素的供应能力,因此,可适当减少钾肥的施用量。

南粳系列超级稻品种灌浆期光合产物的分配特性

【目的】研究南粳系列超级稻灌浆期光合产物转运和分配及相关基因表达量的变化特性及其与对照品种的差异,总结南粳系列超级稻高产的生理优势,为优质高产粳稻的培育提供理论依据。【方法】采用南粳5718、南粳晶谷、南粳3908和南粳5055为研究对象,以淮稻5号为对照,在孕穗期、开花期以及开花后每隔7 d至成熟期测定剑叶光合速率、地上部干物质分配和转运,以及剑叶和籽粒发育不同时期物质转运相关基因的表达量,统计产量差异。【结果】南粳系列超级稻产量和千粒重高于淮稻5号,其剑叶净光合速率在孕穗期和花后28 d显著高于淮稻5号。在物质转运方面,南粳系列超级稻开花后茎叶干重、叶片输出量、输出率和转运率显著高于淮稻5号,其中南粳5718叶片输出量和输出率最高。南粳5718剑叶中与淀粉降解和糖类代谢相关基因(OsSPS1,OsSUT2,OsGWD1)的表达比其他品种启动早,最高表达量也高于其他品种。籽粒中SWEET基因在灌浆早期的蔗糖转运过程中扮演重要角色,中后期OsPK3、OsSUT1、OsSUT2基因在糖类的运输卸载中发挥重要作用,OsAGPL2和OsDPE1基因在中后期淀粉合成中发挥重要作用,南粳5718、南粳晶谷、南粳3908籽粒中与淀粉合成和糖类运输的相关基因在不同时期的表达量显著高于淮稻5号。【结论】南粳系列超级稻较高的产量在物质转运方面主要有以下特征:茎秆和叶片物质积累量多,穗积累量大,叶片和茎秆物质转运率高;叶片中蔗糖代谢和转运相关基因表达量高,有利于蔗糖在源端的合成、装载和转运;籽粒中蔗糖转运和淀粉合成相关基因表达量高,有利于蔗糖在库端的卸载及籽粒中淀粉的合成。

镉低积累水稻品种的筛选及酵素降镉效果研究

为了探究镉污染下水稻的安全生产方式,采用小区试验,比较了50个水稻品种在湖南省镉轻度污染地区的糙米镉积累情况,并研究了喷施植物酵素对不同品种糙米镉积累的影响。结果表明:不同品种水稻对镉的吸收存在显著差异,在考察的50个水稻品种中,泰优390、隆香优310、隆两优1988等品种检测出的镉含量显著低于其他品种,可作为镉轻度污染区域水稻安全生产的应急品种;喷施生物酵素的试验结果表明,生物酵素对不同品种稻米镉累积的影响存在显著差异,施喷酵素可以使某些水稻品种中镉含量降低至国家安全限值以下。

香型优质高产杂交稻新品种野香优669的选育与应用

【目的】选育产量、米质和抗性相协调的香型优质水稻新品种。【方法】利用亲本间的遗传多样性和农艺性状的互补性,以高产、高配合力的父本福恢669与香型、优质、抗病的不育系野香A杂交,结合多生态点抗性鉴定、高温逼熟后品质分析、多年多点品比试验等相结合。【结果】选育出优质、高产、抗病,株叶态协调的杂交稻品种野香优669。2019–2020年参加福建省中稻区域试验,全生育期两年平均139.8 d,比对照II优3301早熟1.1d,产量平均9363 kg·hm^(-2),比对照增产2.24%,未达显著水平。两年稻瘟病抗性鉴定综合评价为抗稻瘟病,稻米品质达部颁一等优质食用稻品种品质标准,2021年通过福建省农作物审定委员会审定(闽审稻20210014)。野香优669聚合了来自双亲的22个有利基因,其中6个为单方携带,16个为双亲均携带。【结论】野香优669产量高、抗性强、品质好、口感佳,在生产上大面积推广应用,是福建省农业主推品种之一。

岩溶区镉污染棕色石灰土母质稻田土壤团聚体镉赋存特性研究

【目的】研究桂西北岩溶区镉(Cd)污染棕色石灰土母质稻田土壤团聚体Cd赋存形态特性,为区域内该类型Cd污染稻田稻米安全生产提供数据参考。【方法】采用湿筛法将采样土壤团聚体分离成>2.000 mm、1.000~2.000 mm、0.250~1.000 mm、0.074~0.250 mm和<0.074 mm 5个粒级的团聚体,研究桂西北岩溶区0~20、20~30、30~50和50~80 cm剖面深度土壤团聚体粒径组成、不同粒径团聚体Cd含量及其主要赋存形态。【结果】各层剖面0.250~1.000 mm粒径团聚体占比较为稳定,均在30.00%以上,各层剖面间无显著差异(P>0.05)。0~20 cm剖面(耕作层)中>2.000 mm粒径团聚体占比最大(40.20%),随着剖面深度增加,>2.000 mm粒径团聚体占比迅速降低,<0.250 mm粒径团聚体占比呈逐渐增加趋势。不同粒径团聚体Cd含量分析结果表明,在0~20、20~30和30~50 cm剖面中,Cd主要富集在>2.000 mm粒径团聚体中,Cd含量分别高达2.22、1.66和0.95 mg/kg,在50~80 cm剖面中,Cd主要富集在1.000~2.000 mm粒径团聚体中。>2.000 mm粒径团聚体在0~30 cm土层中对全土Cd含量的贡献率最大。不同剖面深度团聚体中Cd赋存形态存在明显差异,0~20 cm剖面各粒径团聚体中Cd主要以有机结合态存在,可交换态Cd占比最小(<0.074 mm粒径团聚体除外),随着剖面深度增加,团聚体中可交换态Cd占比明显增加,当剖面深度增加至30 cm以下时,团聚体中Cd主要以碳酸结合态存在,残渣态含量最小。【结论】桂西北岩溶区Cd污染棕色石灰土母质稻田Cd主要富集在>2.000 mm和1.000~2.000 mm粒径的团聚体中;0~20 cm耕作层各粒径团聚体中的Cd主要以有机结合态存在,可交换态占比最小,随着剖面深度的增加,可交换态Cd占比明显增加,稳定形态Cd占比明显降低。因此,在实际生产过程中要注重提高土壤大粒径团聚体含量,避免过度精耕和深翻,减少耕层土壤可交换态Cd含量,降低水稻生产过程中稻米Cd超标的风险。

籼粳亚种间育性位点分型及籼粳杂交稻育性位点模式研究

【目的】了解我国籼稻、粳稻材料及籼粳杂交稻组合中亚种间育性位点的分布,建立实现亚种间育性亲和所需遗传位点模式,探索新的籼粳杂交稻组合模式,为亚种间亲和材料改良和籼粳育性亲和分子设计育种打下基础。【方法】通过筛选得到育性位点的籼粳分型标记对我国水稻材料进行育性位点的籼粳分型检测,挑选部分籼稻、粳稻亲本进行杂交并统计分析F1代花粉育性和结实率。【结果】籼稻和粳稻之间在所有育性位点均存在少量相互渗入。由于籼稻育性位点渗入,粳稻可以分为Ⅰ型(所有位点均为粳型)和Ⅱ型(Sc^(i)、Sd^(i)和Se^(i),上标i代表来自籼稻)。S5不亲和时籼粳杂交稻结实率约为50%,亲和时结实率约为80%。Sa、Sb、Sc或Sd单个位点杂合对于花粉育性影响较小,但Se/pf12/RHS12单个位点杂合时显著降低花粉育性。籼粳杂交稻材料检测结果表明其育性位点的基本模式是S5和部分花粉育性位点纯合/亲和。带有S5^(n)的籼稻两系不育系深08S与粳稻Ⅱ型材料的杂交F_(1)代的花粉育性和结实率正常。【结论】S5是控制雌配子育性的核心位点。影响雄配子育性的位点具有累加效应,其中Se可能是不可缺少的重要位点。S5+Se与Sa、Sb、Sc、Sd任意两个纯合位点可能是实现籼粳亚种间育性亲和的基本遗传位点模式。以广亲和两系籼稻不育系为母本,常规粳稻为父本的“籼不粳恢”籼粳杂交模式是一个可行的亚种间组合模式。

寒地水稻孕穗期低温胁迫响应的转录组分析

水稻是世界重要的口粮作物,其整个生育周期都会受到低温冷害的威胁。为探究寒地水稻孕穗期低温胁迫应答基因的发掘及其低温应答调控机制,本研究对孕穗期低温下寒地水稻孕穗期耐冷品种龙粳25(LG25)和不耐冷品种龙粳11(LG11)的幼穗颖花展开转录组测序分析。结果表明,龙粳11中共筛选得到11 269个差异表达基因(DEGs),龙粳25中仅有1 148个DEGs。GO富集分析表明,龙粳11中差异基因多显著富集在光合作用相关的GO条目中,龙粳25多富集在低温、热响应及花粉发育相关的GO条目中。低温胁迫下,二者共同显著富集到低温响应及花粉发育GO条目。KEGG富集分析表明,龙粳11中差异基因多显著富集在光合有机物中的碳固定、光合作用等KEGG通路中,龙粳25多显著富集在淀粉蔗糖代谢、氨基糖和核糖代谢等KEGG通路中。

云南紫色种皮稻种资源的遗传多样性及其色素含量分析

云南紫米资源丰富多样,收集来自云南省11个地州40多个县和地区的紫色稻米资源材料141份,对其农艺性状及紫色种皮中的总黄酮、花青素含量等进行测定,并对来自不同地州的紫米资源的遗传多样性进行分析,以及种皮的色素含量与遗传多样性的相关性进行了研究。结果表明,在县(市)分析单元内云南紫色米地方稻种资源的遗传多样性丰富。利用分布于水稻11条染色体上的40对SSR引物检测出151个等位基因,平均每对引物2.425个,每个标记的基因型多样性指数(H′)平均值为1.9469,变幅为1.4119~3.1069,筛选出4个评价云南地方紫色米资源的理想SSR标记。云南地方不同品种的紫米种皮中总酚、类黄酮含量的离散程度较低;云南地方紫米种皮中总酚、类黄酮、花青素含量之间的相关性达极显著水平,表明它们关系较紧密;但花色素的含量与总酚、类黄酮、花色素含量相关性不显著;云南地方紫米种皮中总酚、类黄酮、花青素和花色素含量与苯丙氨酸酶的活性相关性不显著;而各色素成分的含量与酪氨酸酶活性具有一定的负相关性;总酚、类黄酮、花青素含量与多酚氧化酶的活性达显著或极显著相关,但花色素含量与多酚氧化酶的活性呈负相关。综上所述,本研究对云南紫色种皮稻种资源主要农艺性状、遗传多样性以及色素含量进行分析和评价,将有利于初步探索云南优异紫色种皮的形成机制,为紫色水稻种质资源的利用与创新提供优异的种质。

水稻耐淹基因的发掘及研究进展

综述了前人对水稻在芽期、苗期、分蘖期、孕穗期4个生育期耐淹抗逆的研究,探索了水稻的耐淹机理和研究进展,并对水稻不同生长时期在各种耐淹逆境中的鉴定和评价方法进行了概述,以期为发掘水稻耐淹的有利基因、培育耐淹品种提供更好的思路,奠定有利的基础。

MYB转录因子在水稻胁迫响应中的研究进展

水稻是重要的粮食作物之一,不利环境条件及病虫害等严重影响水稻产量和品质。MYB家族转录因子是植物中最大转录因子家族之一,参与植物多种生长发育途径调控,对植物响应生物和非生物胁迫发挥重要作用。文章总结近年来MYB家族转录因子在水稻生物和非生物胁迫响应中的功能及调控机制,为水稻抗逆育种提供参考。

滨海盐碱稻区水稻氮肥适宜用量及运筹模式研究

通过在辽河三角洲滨海盐碱稻区设置田间小区试验,探明了不同氮肥用量(0~420 kg/hm^(2))和运筹模式(基肥∶蘖肥∶穗肥分别为6∶3∶1与4∶3∶3,以下简称6∶3∶1模式与4∶3∶3模式)对水稻生长发育以及产量品质的影响。通过对水稻分蘖动态调查研究表明,两种氮肥运筹模式下水稻平均茎蘖数均与施氮量呈显著正相关(r^(2)≥0.90),同时,6∶3∶1模式下氮肥用量对水稻平均茎蘖数的影响程度高于4∶3∶3模式。通过分析不同施氮量与产量的相关关系,发现了两者符合线性加平台肥料效应模型,拟合得到6∶3∶1模式与4∶3∶3模式下的最佳施氮量(EONR)分别为216 kg/hm^(2)(210~235 kg/hm^(2))与316 kg/hm^(2)(300~332 kg/hm^(2)),6∶3∶1模式的EONR比4∶3∶3模式高46.3%。通过考查两种氮肥运筹模式下的氮素利用率指标,发现4∶3∶3模式下各处理氮素利用率(37.2%~40.8%)显著高于6∶3∶1模式(29.9%~34.2%)。通过分析稻米营养与食味品质,在兼顾产量的前提下,再次明确了6∶3∶1模式与4∶3∶3模式下适宜氮肥用量分别为300~332与210~235 kg/hm^(2)。综合考虑水稻产量、氮素利用率以及稻米品质3个指标,推荐辽河三角洲滨海盐碱稻区的适宜氮肥施用量为210~235 kg/hm^(2),最宜采用的氮肥运筹模式为4∶3∶3。研究结果可以为辽河三角洲盐碱稻区合理施肥与氮肥高效利用提供切实的技术指导,为该地区水稻产业绿色发展提供理论支撑。

我国水稻种质资源创新研究与利用进展

农业种质资源主要包括农作物、畜禽、农业微生物和药用植物等种质资源。截止到2023年,我国保存的作物种质资源有超过54万份,其中有8万多份是水稻种质资源,如何对这么庞大的水稻种质资源进行精确评价与利用,这将对今后水稻种质创新与育种具有重要意义。本文梳理了我国水稻种质资源收集、评价与精确鉴定、水稻新品系创制、水稻杂种优势利用、水稻种质创制新技术、新方法以及水稻优异基因资源的挖掘与利用等方面的进展,并归纳形成了水稻种质资源创制与利用的新模式。最后,本文就当前水稻核心种质构建、种质资源鉴定与挖掘以及种质资源共享共赢机制等方面的问题进行了探讨,并就如何加强专用型核心种资的构建、种质资源的精确鉴定、种质资源的创新研究、种质资源的共享机制以及种质资源的合作交流进行了分析与展望,以期为进一步深入开展水稻种质资源鉴定评价与创新利用提供一定的参考和帮助。

不同氮肥处理对香稻和非香稻品种籽粒灌浆和叶片光合特性的影响

在大田条件下,通过对香稻和非香稻品种的籽粒灌浆、叶片光合特性进行研究,明确香稻和非香稻品种产量和品质形成的生理机制。结果表明:在籽粒灌浆期,相对于非香稻品种,香稻品种在不施氮处理下表现为较高的籽粒灌浆速率,在施氮处理下表现为较低的籽粒灌浆速率;对于剑叶光合速率,无论在施氮还是非施氮条件下均表现为香稻品种高于非香稻品种,说明香稻品种更具有高光效特性。对2品种的产量性状分析表明,香稻品种较非香稻品种粒多,穗大;而非香稻品种相对于香稻品种则穗小,穗数多,这说明,香稻品种主要表现为大穗型,而非香稻品种主要表现为多穗型。对2品种的品质性状进行分析,加工品质2品种差异较小,外观品质表现为非香稻品种明显优于香稻品种,食味值2品种相差相对较小,且均表现为不施氮处理的食味值较高。综合以上分析表明,相对于非香稻品种,香稻品种在不施氮处理下主要表现为较高的籽粒灌浆速率,较高的剑叶光合速率,较高的产量及较高的食味品质;在施氮处理下,除光合速率香稻高于非香稻品种外,其他性状稍低于非香稻品种,这说明,在水稻提优栽培中,在确保产量不降低的情况下,不施或适当少施氮肥,有利于增加香稻品种的籽粒灌浆速率和剑叶光合速率,从而提高香稻的品质。

等氮量有机替代对水稻田面水氮素动态变化特征研究

为了防控高原湖泊流域稻田氮素径流流失,保护受纳水体生态环境。在洱海流域水旱轮作种植模式下,设置不施肥(CK)、单施化肥(NPK)、有机无机配施(NPKS)、有机肥全量替代(SS)4个等氮量有机替代处理,研究水稻田面水氮素浓度的动态变化特征,探讨有机肥替代化肥施用对田面水氮素流失的影响。试验结果表明:基肥施用后田面水NH_(4)^(+)-N、NO_(3)^(-)-N、Org-N和TN浓度迅速升高,在3~7 d内达到峰值,施肥后7 d是防止田面水氮素大量流失的关键风险期。等氮量有机替代种植,田面水中NH_(4)^(+)-N/TN浓度占比为39.01%~54.01%,NO_(3)^(-)-N/TN浓度占比为11.33%~21.62%,Org-N/TN浓度占比为33.85%~41.94%。化肥氮施用增加田面水NH_(4)^(+)-N/TN浓度占比,有机肥施用增加田面水NO_(3)^(-)-N/TN和Org-N/TN浓度占比。等氮量有机替代对田面水氮素浓度的响应随施肥天数的增加而减弱,田面水NH_(4)^(+)-N、NO_(3)^(-)-N、Org-N、TN的浓度变化呈一元二次多项式下降,基肥施氮后35~40 d田面水氮素浓度趋于稳定低水平。在3种有机替代种植方式中,NPKS处理可降低田面水氮素浓度,降低稻田氮素流失风险。

光温敏两系不育系‘稆S’的选育与应用

[目的]选育优良的光温敏两系不育系,以提高其杂种后代的产量和品质。[方法]采用光温敏两系不育系‘RGD-7S’为母本与三系保持系‘中浙B’杂交,经5年9代的系谱法选育,育成不育性稳定、稻米品质优、异交特性好、株叶形态优良的光温敏两系不育系‘稆S’,并分析了其主要特征特性及杂种优势。[结果]‘稆S’不育性稳定,育性转换临界温度<23℃,稳定不育期127 d左右。该不育系制种产量高,异交特性好,柱头外露率78.62%,其中双边外露率39.74%。采用‘稆S’配组的高产、优质两系杂交稻组合‘稆两优质美’先后通过了福建省和海南省农作物品种审定。[结论]光温敏两系不育系‘稆S’不育性稳定,育性转换临界温度低,稻米品质优,配合力强,应用前景广泛。