稻米蒸煮食味品质的全基因组关联分析及遗传解析

随着人们生活水平的提高,对稻米品质的要求越来越高,蒸煮食味品质逐渐成为水稻育种家的重要育种目标与工作难点。对稻米蒸熟食味品质相关性状的遗传解析、探索基于优异单倍型组合是改善、提升水稻蒸煮食味品质的基础。考察收集的199份华南优质稻直链淀粉含量、蛋白质含量、碱消值、食味值、蒸煮食味值等5个稻米蒸煮食味品质性状,结合全基因组测序(覆盖深度20×)所得4818707个单核苷酸多态性(SNP),用混合线性模型进行稻米蒸煮食味品质的全基因组关联分析。结果表明,共定位到显著性位点342个,其中5个为已克隆的与蒸煮食味品质相关的候选基因/QTL,包括调节稻米中直链淀粉含量的基因Du3、Flo2、OsSSI、Wx与控制稻米糊化温度的主效基因ALK。针对极显著关联的ALK与Wx基因功能变异位点,结合水稻基因组序列变异数据库RiceVarMap开展功能单倍型分析,发现Wx基因的Hap2(T)、ALK基因的Hap3(CAC)有利于提高稻米的蒸煮食味品质。研究结果可为利用优质单倍型组合提高稻米蒸煮食味品质的水稻分子设计育种研究提供理论参考。

盐逆境下促生菌对水稻生长、产量及稻米品质的影响

为探明盐逆境下不同促生菌对水稻生长、产量及其构成因素和稻米品质的影响,采用盆栽和滩涂实地水稻试验相结合展开研究,其中滩涂实地试验设置不加菌处理(CK)、如东促生菌处理(RD)和宁波促生菌处理(NB)等3个促生菌试验处理,盆栽试验设置2个因素试验,包括2个盐分水平(S0,0 g/kg;S1,1.5 g/kg)和3个促生菌处理(CK、RD和NB),调查分析水稻生长动态、产量及其构成因素,并测定稻米品质和土壤基本性质。盆栽试验发现,S1下RD和NB的盆栽水稻茎蘖数动态增长速率相比CK均有一定程度的加快,且水稻达到分蘖盛期的时间比CK早7~10 d;在S1下CK、RD和NB处理水稻株高动态增长和水稻叶片SPAD值动态变化均具有相似的动态生长规律。滩涂试验结果表明,与CK相比,滩涂盐逆境下RD处理的水稻产量、每穗粒数和实粒数分别增加了6.60%、6.39%和8.60%。与CK相比,滩涂实地试验中RD和NB处理下稻米加工品质、外观品质及食味品质均没有明显的差异性。双因素试验方差分析结果表明,盆栽试验下盐分处理对水稻产量、实粒数、结实率及千粒质量均有极显著影响,盐分和促生菌处理对产量及其构成因素均没有表现出明显的互作效应。可见,促生菌对缓解盐逆境下水稻茎蘖动态生长具有很好的促进作用,且如东地区的促生菌处理对南通沿海滩涂水稻具有积极的增产效果。

辽宁稻区水稻新品系抗寒性鉴定

冷害被认为是影响水稻生产的重要因素之一,为促使科研成果尽快转化为现实生产力,提高水稻综合生产力,加大新品种的抗逆性研究,特别是抗寒性研究,筛选抗寒资源,为加速良种推广与合理布局提供科学依据,试验对来自辽宁稻区的81个粳稻品系采用冷水灌溉法进行抗寒性鉴定。结果表明:冷水处理后各品系的农艺性状和产量性状均呈现下降趋势,其中株高降低1.3~39 cm;穗长减少0.3~10.6 cm;每穗总粒数减少2~89粒;结实率降幅为34.5%~96.6%;正常结实品种千粒重降低0.9~16.9 g;产量降幅为47%~100%。综合来看,北粳G1、YJ6、北粳G12、辽优86、北粳G5、北粳G6、辽粳香3号、铁粳2114、KH12这9份材料抗寒性较好,属于第一层次,可为粳稻耐寒育种提供利用价值。

不同氮用量对香稻幼苗生长及生理指标的影响

为探究不同用量氮对香稻苗期生长和生理指标的影响,本试验在砂培条件下以香粳稻品种稻花香2号为试材,设置N20(20 mg/L)、N30(30 mg/L)、N40(40 mg/L)、N50(50 mg/L)、N60(60 mg/L)共5个氮浓度处理,研究其对香稻苗期生长和叶片氮代谢关键酶活性、抗氧化酶活性、可溶性蛋白含量等的影响,并对与氮素水平显著相关的指标和形态学指标进行Z分综合评价。结果表明,随着外源氮浓度的升高,叶片硝酸还原酶(NR)、亚硝酸还原酶(NIR)、谷氨酰胺合成酶(GS)、谷氨酸脱氢酶(GDH)和谷氨酸合成酶(GOGAT)活性和可溶性蛋白含量均呈先上升后下降的变化趋势,且均于N50处理下最高。随着氮浓度升高,超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)活性呈现先下降后上升的趋势,SOD活性在N40处理下最低,POD活性在N30处理下最低。丙二醛(MDA)含量低氮(30 mg/L以下)处理显著高于高氮(40 mg/L以上)处理。N40~N60处理的相关指标综合评价的总和(∑Z_(i))为正值,其中,N50处理水平的∑Z_(i)值最高,为10.201。综合来看,40~60 mg/L氮素可以保证稻花香2号苗期生长发育的正常进行,但低于或者高于50 mg/L均会对氮代谢相关酶活性产生一定抑制,并且低于40 mg/L会显著增加幼苗叶片MDA的积累,故50 mg/L的氮最有益于稻花香2号幼苗的生长发育。

利用CRISPR/Cas9系统创制水稻品种GW2基因的突变体

培育具有育种价值的GW2基因编辑的水稻优异新品种在水稻育种中具有重要意义,利用CRISPR/Cas9基因编辑技术,以生产上广泛推广应用的13份水稻品种为材料,对粒质量基因(GW2)进行定向性状改良,通过农杆菌转化创制出一批无T-DNA元件的水稻非转基因GW2突变纯合株系。结果表明:13份T0代水稻转基因中,有28.0%~59.1%植株的GW2基因发生了突变,纯合突变株数量占总突变株数量的35.0%,双等位突变株数量占总突变株数量的14.2%,杂合突变株数量占总突变株数量的50.8%。此外,不同水稻品种发生的突变类型也略有不同。对13份T2代非转基因水稻GW2突变纯合株进行千粒质量性状的考种分析。与对应的野生型亲本品种相比,纯合突变水稻植株的千粒质量显著提高10.81%~58.22%。本研究结果极大地丰富了GW2的突变类型,为不同水稻品种的高产稳产创造了重要的种质资源,同时也为利用基因编辑提高水稻产量提供了有价值的育种信息。

基于BSA-seq的一个苗期黄化转绿突变体基因定位

叶片是植物进行光合作用的重要场所,叶色突变往往制约水稻具有充足的源,研究叶色突变体对选育高光效品种以及进一步解析叶色调控的分子机制均具有重要意义。以育种中间材料苗期叶片黄化转绿突变体gry为对象,对其进行主要农艺性状分析,并对其突变性状进行遗传分析、基因定位。结果显示,该突变体3叶期前植株呈淡黄色至白色,4叶期变绿,除成熟期株高显著高于野生型以外,其他主要农艺性状均无显著差异。通过遗传分析确定该突变体的黄化转绿表型受隐性单基因控制。利用gry突变体与野生型的F_(2)群体构建混池,通过BSA-seq的ΔSNP-index和ED 2种算法进行基因定位,结果显示gry基因被定位在22.23~26.77 Mb区间内。在该区间内开发KASP标记对62个F_(2)黄化转绿单株进行验证与连锁分析,验证gry基因在21.18~25.30 Mb区间内。基于定位区间,结合基因注释数据库与水稻基因变异数据库推测候选基因为LOC_Os03g40020,测序表明该基因在第1768位发生单碱基T缺失,导致编码的氨基酸大量改变而产生功能变化。

水稻冷害成灾机制与调控机理研究进展及展望

低温冷害严重影响水稻产量和品质。研究冷害的调控,对水稻优质高产育种和调优栽培具有重要意义。本文简述水稻冷害的基本特征、生理机制以及耐冷性基因取得的成果,从细胞结构、农艺和生理性状、分子机制等角度总结了低温胁迫对水稻伤害的研究进展。重点综述了水稻冷害的调控机理并提出缓解冷害的调控措施,包括选育耐低温品种、喷施外源植物激素、选择适宜播期和合理施肥等,主要阐述了褪黑素、亚精胺、茉莉酸甲酯和水杨酸对水稻冷害的调控作用,即通过促进内源激素合成、提高抗氧化酶活性及分子信号转导等途径在水稻耐冷过程中发挥着重要作用,而较早的播期可以有效避开灌浆结实期低温危害的风险,合理施肥能够提高籽粒产量,并对未来水稻低温冷害的研究方向进行了展望,包括加强水稻耐冷性评价体系标准的一致性,深入研究水稻耐冷的代谢调控网络,从形态建成、酶、激素、源库协调等相关机制出发多方面解析其生理机制,同时配套栽培调控措施,可为水稻耐冷品种选育和栽培调控提供理论依据。

外施腐胺对铅胁迫下水稻幼苗生长及叶绿素荧光的影响

为了研究叶面喷施腐胺对铅胁迫下水稻幼苗生长及叶绿素荧光的影响,探讨腐胺缓解水稻铅胁迫伤害的生理机制,采用0、0.5、1.0、1.5、2.0 mmol/L腐胺预处理水稻,对100μmol/L Pb胁迫下水稻幼苗生长指标、SPAD值、快速荧光诱导动力学曲线(OJIP曲线)、叶绿素荧光参数和图像进行测定。结果表明,外施腐胺能缓解铅胁迫下水稻幼苗受到的生长抑制,提高铅胁迫下水稻幼苗SPAD值、PSⅡ最大光化学效率(F_(v)/F_(m))、潜在光化学效率(F_(v)/F_(o))、性能指数(PIABS)、捕获的激子将电子传递到QA其他电子受体的概率(ψ_(o))、电子传递的量子产额(φ_(Eo))和吸收的光能被反应中心捕获的量子产额(φ_(Po)),降低初始荧光(F_(o))、最大荧光(F_(m))、K点可变荧光占J点可变荧光的比例(Wk)、OJIP荧光诱导曲线初始斜率(Mo)、J点相对可变荧光(Vj)、热散失的量子效率(φ_(Do))、比活性参数(ABS/RC、TR_(o)/RC,DI_(o)/RC和ET_(o)/RC)。其中,2.0 mmol/L腐胺处理组最有效。总体来看,外施腐胺通过改善铅胁迫下水稻幼苗光系统Ⅱ(PSⅡ)供体侧和受体侧的电子传递、保护PSⅡ反应中心、维持类囊体膜的稳定性,进而增强水稻幼苗对铅的耐受性。

海水胁迫下外源硅对优质高产杂交稻产量及生理特性的影响

盐胁迫是制约水稻生产的主要非生物胁迫因子之一,硅(Si)作为提高植物抗逆性的微量元素之一,在许多作物逆境栽培中报道,但在海水复合盐胁迫下,施用外源硅对水稻耐盐性的影响研究鲜有报道。为探究海水复合盐胁迫下外源硅对优质高产杂交稻产量及生理特性的影响,以优质高产杂交稻Y两优957和晶两优534为研究材料,用天然海水与淡水调配,设置0.0%、0.3%和0.6%3种盐浓度,研究海水胁迫下外源硅对优质高产杂交稻产量及生理特性的影响。结果表明,盐胁迫显著降低了水稻产量、产量构成因子数值、干物质量和钾离子含量,显著提高了钠离子、丙二醛含量和抗氧化物酶活性。外源硅处理能够减缓盐分胁迫,显著提高了0.0%、0.3%浓度海水胁迫下的水稻产量、产量构成因子数值(结实率除外)和除成熟期及晶两优534齐穗期穗、Y两优957孕穗期叶片外的各器官钾离子含量,并降低海水胁迫下钠离子含量,改善海水胁迫下水稻的钾、钠离子分配比例;在0.3%和0.6%浓度的海水胁迫下,外源硅处理显著提高水稻叶片抗氧化物酶活性,显著降低丙二醛含量(Y两优957齐穗期除外)。盐地增施外源硅是缓解水稻盐胁迫、提高产量的一项有效栽培措施。

OsmiR530正调控水稻的耐旱和耐盐性

以粳稻品种日本晴(CK)和农杆菌介导转化的OsmiR530-OE转基因水稻为材料进行耐旱和耐盐性相关功能的鉴定。结果表明:OsmiR530有2种成熟的序列形式OsmiR530-5p和OsmiR530-3p,其表达量在OsmiR530-OE转基因植株均有明显增加;靶基因表达量预测分析发现,OsmiR530-5p的靶基因OsTAP46、OsC3HC4、OsPWI和OsE1等在OsmiR530-OE转基因植株中的表达都有一定程度的下调;在干旱、盐胁迫条件下,OsmiR530能提高种子的发芽率、根长和苗高以及萌芽期幼苗对干旱胁迫和盐胁迫的耐受性;检测干旱处理植株的SOD、POD和CAT活性,发现OsmiR530-OE转基因水稻的SOD、POD和CAT活性增长显著;对成熟期水稻植株的农艺性状进行统计分析,发现过表达OsmiR530水稻植株的剑叶的叶表面积、千粒质量以及结实率显著降低。推测OsmiR530可以调控水稻对盐胁迫、干旱胁迫的耐受性。

水稻核糖体失活蛋白家族基因OsRIP8的生物信息学与功能分析

核糖体失活蛋白(RIPs)是一种能使真核细胞核糖体功能被抑制的毒蛋白。OsRIP8是属于该家族的一个功能未知基因。为研究该基因生物学功能,通过数据库对其进行生物信息学分析,利用qRT-PCR验证其表达模式,同时构建OsRIP8-RNAi干涉载体并利用农杆菌转化水稻,采用PCR技术鉴定出转基因阳性植株,分析阳性植株的表达和农艺性状,初步揭示该基因的功能。结果表明,水稻OsRIP8蛋白为不稳定亲水蛋白,不含信号肽及完整的跨膜结构域,蛋白结构以α螺旋为主;在OsRIP8基因启动子区域存在着与植物生长发育、生物与非生物胁迫以及植物激素响应有关的元件;OsRIP8基因的共表达基因富集到多种大分子的生物合成与蛋白代谢等途径;qRT-PCR分析结果表明,OsRIP8基因在发育的小穗及抽穗前1 d的花药中优先表达;RNAi干涉后OsRIP8基因的表达下调造成植株花粉育性和结实率显著降低。暗示该基因对水稻小穗的发育具有重要作用,可能参与调控花粉发育过程。

光照、氮素对杂交水稻干物质积累、分配和产量形成的影响

为了提高西南喀斯特山区的水稻产量,以Y两优900和宜香优2115为材料,采用裂区试验设计,设置花后遮光为主区因素(自然光照和遮光40%),氮肥为副区因素(90、180、270 kg/hm^(2)),研究光照、氮素及其互作对杂交水稻干物质积累、转运和产量形成的影响。结果表明:同一氮肥水平下,花后遮光40%可显著提高干物质转运量、转运率和贡献率,但也显著降低了花后干物质量、总干物质量、收获指数和结实率,最终导致水稻实际产量显著降低27.0%~31.3%。相同光照条件下,增施氮肥可显著提高有效穗数、单位面积总颖花数、干物质积累与转运量、收获指数和产量。在弱光条件下,增施氮肥能提高干物质转运量、转运率、贡献率和总颖花数,并且总干物质量、收获指数和结实率随着施氮量增多而提高,从而降低了花后弱光造成的产量损失。因此,在西南寡照区,适当增加氮肥的施用,扩大前期的群体和干物质积累量,能有效地补偿后期弱光造成的产量损失。

γ-氨基丁酸响应和缓解水稻镉胁迫的效应研究

为探究γ-氨基丁酸(GABA)响应和缓解水稻镉胁迫的效应,本研究以粳稻中花11为试验材料,分析了水稻幼苗在镉(Cd)胁迫下的生长情况、植株Cd和GABA含量、GABA合成途径关键基因表达量以及外源施加GABA处理下水稻株高的变化。结果显示,0.5、5、25、50μmol/L的Cd胁迫均显著抑制了水稻生长,并提高了水稻地上部和根部的GABA含量,但地上部与根部的GABA含量比值随Cd浓度的升高而逐渐降低。基因表达分析发现,GABA合成途径的1个甜菜碱醛脱氢酶编码基因在根部的表达受Cd诱导上调1.83倍,3个精氨酸脱羧酶编码基因在根部的表达受Cd诱导上调超过4.00倍,这些基因可能参与了水稻对Cd胁迫的响应。外源施加GABA能显著提高水稻植株的GABA含量,适当浓度的外源GABA处理可有效缓解Cd胁迫对水稻株高的抑制效应。研究结果可为后续深入解析GABA在Cd胁迫中的作用提供参考。

H_(2)O_(2)预处理对镉胁迫下水稻种子萌发及幼苗生长的影响

为探究H_(2)O_(2)预处理对镉胁迫下水稻种子发芽的影响,以杂交稻湘岳占为材料,模拟水稻生长环境,采用光照培养法,探究不同浓度H_(2)O_(2)对Cd^(2+)溶液处理下水稻种子萌发及幼苗生长的影响。结果表明:与清水浸种相比较,较低质量浓度Cd^(2+)(5 mg/L)浸种处理明显促进水稻种子发芽,此促进作用受到H_(2)O_(2)抑制,而较高质量浓度Cd^(2+)(15 mg/L)浸种处理明显抑制水稻种子发芽,此抑制作用同样能被H_(2)O_(2)预处理所逆转;较低质量浓度Cd^(2+)(5 mg/L)处理下,H_(2)O_(2)显著降低水稻幼苗苗高和百株干质量,但对百株鲜质量与根系生长具有促进作用;较低质量浓度Cd^(2+)(5 mg/L)与H_(2)O_(2)(5μmol/L)处理下,可提高水稻光合色素含量,但会降低叶绿素a所占比值。揭示了H_(2)O_(2)预处理与镉对水稻发芽的耦合影响,为水稻生产提供了实践参考。

高温条件下早籼稻灌浆期生理变化与垩白形成的关系

为探究高温条件下水稻垩白形成的生理机制,以高垩白性状湘早籼24号(X24)及其来源亲本湘早籼11号(X11,高垩白性状)和湘早籼7号(X7,低垩白性状)为材料进行盆栽试验,在抽穗后第6天移入温室,进行为期15 d的高温处理(27~42℃),以常温处理(23~37℃)作为对照,研究灌浆期高温条件下剑叶净光合速率、籽粒灌浆速率、籽粒直链淀粉含量及淀粉合成相关基因的相对表达量等的变化。结果表明:高温条件下X7、X11和X24的稻米垩白度比常温对照处理的分别增加了2.53、4.82、6.66个百分点;高温造成X11和X24的叶片净光合速率在抽穗后第8、12、16天显著低于常温对照的,而X7的叶片净光合速率在抽穗后第16天反而高于常温对照的;高温条件下水稻在抽穗后第8天灌浆速率加快,并在抽穗后第12天达到最大值,较常温处理的提前了4~8 d;基因相对表达量差异分析表明,X11和X24籽粒淀粉合成相关基因Os SSIIIa、Os AGPSL2和GBSSI在抽穗后第12、16天的表达显著下调,导致籽粒直链淀粉含量降低及垩白度增加。

水稻phyC突变体叶绿素合成及光合荧光特性的研究

光敏色素是植物的重要感光器之一,在光形态建成过程中起重要作用,同时也参与调控叶绿素的合成。江苏省农业科学院利用CRISPR/Cas9技术敲除了南粳46中的PHYC,发现突变体抽穗期提前,而且相较于南粳46,其千粒重增加,但对其光合特性没有过多阐述。本研究以南粳46phyC突变体(phyC)与南粳46野生型(WT)为材料,利用光合仪、荧光仪分别测定2种水稻材料的光合参数、叶绿素荧光参数;测定水稻叶片的叶绿素含量、叶绿素合成前体物质含量,并进一步分析2种水稻材料中叶绿素合成相关基因的表达情况,以期对突变体的光合生理性能进行初步探究。结果表明,和WT相比,突变体phyC的叶绿素含量在孕穗期、齐穗期明显增加,但在灌浆期却显著下降;突变体phyC叶片叶绿素合成代谢中间产物5-氨基乙酰丙酸(ALA)、胆色素原(PBG)、尿卟啉原Ⅲ(UrogenⅢ)、原卟啉Ⅸ(ProtoⅨ)、镁原卟啉Ⅸ(Mg-ProtoⅨ)、原脱植基叶绿素(Pchlide)的含量均显著高于WT;在光合参数方面,phyC的净光合速率在孕穗期、齐穗期高于WT,在灌浆期低于WT;phyC的单位反应中心吸收的光能(ABS/RC)、耗散的光能(DIo/RC)、捕获的光能(TRo/RC)、PSⅠ端还原电子的效率(REo/RC)、综合性能指数(以吸收为基础)(PIabs)在孕穗期、齐穗期均高于WT,而在灌浆期均低于WT;此外,phyC的叶绿素合成与降解相关基因的表达水平在3个生育期都有所上调。这表明敲除PHYC可以使得叶绿素合成及降解基因的表达量提高,从而使得在孕穗期和齐穗期叶绿素含量提高,荧光参数提高,最终导致光合速率提高。在灌浆期,phyC叶绿素的生物合成可能是在原脱植基叶绿素到叶绿素a的合成过程中受到阻抑,该过程需要光的参与,可能是由于PHYC的敲除使得在这个时期phyC对光照的吸收与利用能力有所下降。

茉莉酸甲酯对高温下抽穗扬花期水稻叶片生理特性的影响

研究茉莉酸甲酯(MeJA)对抽穗扬花期水稻的抗高温效应,为水稻农业生产和杂交制种中抽穗扬花期抵抗和避开高温危害等问题提供理论依据。以热敏感型水稻华粳籼26为材料,对抽穗扬花期水稻叶片的光合特性、内源激素水平、相关酶活性以及相关物质含量进行测试。结果表明,在38℃和45℃高温胁迫下,1 mmol/L和5 mmol/L MeJA处理均能提高过氧化氢酶、过氧化物酶和超氧化物歧化酶活性,降低丙二醛和游离脯氨酸的含量,以1 mmol/L MeJA处理效果更明显;高温胁迫下,1 mmol/L和5 mmol/L MeJA处理还能提高光合速率和内源脱落酸水平,45℃高温胁迫下,导致蒸腾作用受抑制。说明MeJA处理能提高水稻抽穗扬花期的抗高温能力。

专用稻研究进展及市场化开发

随着社会经济的进步和人们生活水平的不断提高,特种稻作为一类集营养、美味和保健医疗等复合功能于一体的水稻,对于满足现代化的市场需求具有十分重要的意义。因此,近年来特种稻研究受到国内外植物学家和水稻遗传育种学家的高度关注。专用稻是特种稻的一种类型,主要包括加工型专用稻、高营养功能性专用稻和观赏专用稻3种类型。本文针对不同类型专用稻的概念、特征特性以及深加工等进行较详细介绍,并重点针对不同类型专用稻的研究进展进行综述。其中,对于加工型专用稻,重点介绍糯稻、软米和甜稻的概念、特征特性、稻米精深加工开发以及相关研究进展;针对不同类型的高营养功能性专用稻作了简要介绍,并从营养和医疗保健功能等方面重点介绍了巨胚稻和高抗性淀粉水稻的相关研究内容;对于观赏专用稻,则主要通过运用基因突变、基因重组等现代生物育种技术手段培育出形色各异的品种引起人们的观赏兴趣,从而促进农民增收,带动乡村振兴。最后,针对专用稻的产业化开发,重点介绍了如何在政府部门联合官方媒体积极正面宣传引导下有效联合专用稻品种研发单位、生产部门和种子销售企业,将专用稻品种顺利推向市场,并做到节约生产销售成本,降低专用稻销售价格,提高销量,满足广大消费者需求,从而通过专用稻的产业化开发积极助推国民经济高质量发展。

基于自适应特征融合的水稻氮素营养诊断

为了快速准确地对水稻进行氮素营养诊断,提出一种基于自适应特征融合的水稻氮素营养诊断方法。该方法通过对杂交稻两优培九进行田间试验,设置4组不同的氮肥梯度(施氮量分别为0、210、300、390 kg/hm^(2)),扫描获取水稻叶片图像并进行数据预处理,构建基于自适应特征融合的水稻氮素营养诊断模型ResNet34-AFF-SE。使用构建的ResNet34-AFF-SE模型对水稻叶片进行氮素营养诊断,结果表明,在水稻生长的幼穗分化期、齐穗期,ResNet34-AFF-SE的识别准确率为97.5%、97.2%,模型大小为87.9 MB。ResNet34-AFF-SE模型在准确率和训练时间上优于AlexNet、VGG16、MobilNet v3-small等网络模型。基于自适应特征融合的水稻氮素营养诊断方法所建立的ResNet34-AFF-SE模型具有较高的识别准确率,可以精准地识别水稻叶片的氮素营养状况,为水稻作物的氮素营养诊断提供了新的思路。

花期低温胁迫对寒地水稻花粉粒及剑叶超微结构的影响

为了研究低温对寒地水稻花粉粒及剑叶超微结构的影响,以寒地耐冷性强的水稻品种空育131、龙粳25和耐冷性差的品种龙粳11、龙粳28为材料,在开花期进行低温处理(13,15,17℃),样品采用扫描和透射电镜进行观察并拍照。结果表明:低温胁迫下空育131、龙粳11、龙粳25水稻花粉粒表面的网状雕纹变化明显,水稻花粉粒表面的网状雕纹由深变浅,表面突起减少,使得花粉粒的表面变得光滑,不利于花粉在柱头附着。但低温胁迫下的龙粳28花粉粒表面特征与对照没有明显差异。随着温度降低各水稻品种的叶绿体中的淀粉粒明显减少,嗜锇颗粒明显增加,基粒片变疏松,叠状态的类囊体膜的比例减少。但低温影响下耐冷性强品种龙粳25和空育131与耐冷性差品种龙粳11和龙粳28基粒片层、基质片层并未表现出同一规律,而淀粉粒合成、嗜锇颗粒数量变化规律一致。总之,相比水稻花粉粒,低温对剑叶超微结构的影响更为明显,低温胁迫下耐冷性强和耐冷性差的水稻品种间叶片功能衰退、叶绿体光合变化差异较大,规律较为明显。