微生物菌肥对水稻产量及土壤成分的影响研究

为探讨微生物菌肥在冀北地区水稻种植上的适用性及应用效果,比较微生物菌肥、有机肥、牛粪和羊粪4种肥料,设置施肥量300 kg/667m^(2),500 kg/667m^(2),750 kg/667m^(2),800 kg/667m^(2),1000 kg/667m^(2),以不施肥为对照,共21个处理,研究了不同肥料和施肥量对水稻产量的影响,并对未施肥和施用微生物菌肥的土壤进行了取样分析。结果表明:经相关性分析水稻产量依次表现为微生物菌肥>有机肥>羊粪>牛粪,亩施用750kg微生物菌肥的水稻产量是516.01 kg/667m^(2),高于未施肥128.63%,高于亩施750kg有机肥8.70%。与未施肥相比,施用微生物菌肥后的土壤全氮、全磷、全钾含量分别增加40.4%、25.00%和4.60%;重金属砷、镉、铜、铅和汞含量下降19.84%、38.8%、2.20%、45.75%和82.40%。综合分析表明:施用750 kg/667m^(2)微生物菌肥作为基底肥,能有效增加水稻产量,提升土壤养分,降低土壤中重金属含量,适宜在北方半湿润单季稻作区水稻高产栽培中推广应用。

水稻超高产育种的理论和方法

水稻超高产育种是当前世界性的热门课题，也是难题。现在中国人口已接近１２亿，水稻是中国粮食生产的主要作物。高产更高产，难度越来越大。水稻超高产育种，既然无现成的理论和方法可循，就只能摸索前进。本文试图将几十年来多少人的汗水心血所凝成的宝贵经验，全面加以分析整理，借以进一步完善过去所提出的理想株形与优势利用相结合、优化性状组配以及杂交后代选择标准等理论和方法，以供国内外同行参考试用。

再论光敏核不育水稻育性转换的光温作用模式

利用人工气候箱控制不同光照长度和不同温度,在光敏核不育水稻材料幼穗分化第二次枝梗原基分化期至抽穗期进行处理。结果表明,农垦58S及其以农垦58S为供体转育而来的其他3个不育系,在育性转换中均受到光周期与温度的共同作用。农垦58S、6334S表现光周期作用的温度范围较宽;W6154S、W7415S在一定温度范围内也表现出较强的光周期效应。就此,作者提出了育性转换的光温作用模式,并讨论了新型光敏不育材料的选择目标。

光敏核不育水稻的基本特性与不同生态类型的适应性

作者根据光敏核不育水稻在生长发育过程中具有二个性质不同的光周期反应的基本特性,对当前14个主要的核不育水稻品系,进行了较全面的光温生态鉴定。其结果证明,农垦58S、双8-2S、31111S、N5047S、6334S、5-12S、鄂粳ⅡS、WD-1S、及W7415S等属于光敏核不育类群,而W6154S、W6184S、5460S、8801S、鄂籼IS等,则可能属于温敏核不育类群。与此同时,作者探讨了有关光敏核不育水稻品系光温生态分类的依据和项目:熟期、第一感光性(P_1)第一感温性(T_1)、第二感光性(P_2)、第二感温性(T_2)及其鉴定指标。比较了不同光温生态类型光敏核不育系的地理适应性。据此作者建议:①加速选育熟期早、第二感光性(P_2)强或中而第二感温性(T_2)弱的优良不育系;②把光温生态类型鉴定列为新不育系必要鉴定的项目之一。

盛夏低温对光敏核不育水稻育性稳定性的干扰及其克服的预见性对策

1989年武汉出现了盛夏低温,受其干扰,多数湖北光敏核不育水稻(HPGHR) 育性发生了波动。本研究详尽地对武汉盛夏低温进行了统计分析,并对1947～1989年共43年的盛夏低温完整时间序列进行了最大熵谱分析。结果表明:盛夏低温是一种周期性发生的自然天气现象,类似于1989年的极强型盛夏低温约30年再现一次。本文就如何克服盛夏低温对HPGMR育性稳定性的干扰提出了相应的预见性对策。

水稻籼粳特异性RFLP标记及广亲和品种亲缘关系分析

应用１６０个ＲＦＬＰ标记分析了２１个水稻广亲和品种和６个籼粳测验种．发现其中６８个标记对以区分籼粳测验种。２１个广亲和品种根据与籼粳测验种共有片段比率的大小可以分为籼、粳和籼粳中间型三类。６８个标记在１５个籼粳品种中进一步筛选，得到２４个籼粳特异性ＲＦＬＰ标记，它们在亚种内杂文带型相同而亚种间则不一样。其中ＲＧ３５８，Ｇ３１８为籼稻专一性探针，在粳稻中发现为零等位。以此２４个探针为基础构建了广亲和品种亲缘关系的树状图。讨论了籼粳特异性ＲＦＬＰ标记在水稻遗传育种实践中的应用。

花药培养遗传纯化温敏核不育系培矮64S的效果初步分析

应用生物技术对培矮 6 4S核心种子进行花药培养 ,获得了 91个加倍单倍体植株。在福州 (2 6°0 5′N)自然条件下对花培后代的H2 、H3、H4进行连续的育性追综观察。结果表明 ,(1 )H2 代株系间育性发生分离 ,可以把它们简单地归为三类 :完全不育 (简称培矮 6 4HS) ,不育期间其花粉不育度均在 99 8%以上 ,且不育期长 ,育性稳定 ;基本可育 (培矮 6 4HF) ,可染花粉率很高 ,几乎没有稳定不育期 ;中间类型 (培矮 6 4HM) ,育性波动大 ,不育期较短。 (2 )培矮6 4HS、培矮 6 4HF和培矮 6 4HM在H3、H4代各自的育性表现与在H2 代的育性表现一致。 (3)培矮 6 4HS比培矮 6 4S核心种子具有不育期更长 ,不育性更稳定以及更高的不育度。说明培矮 6 4S核心种子中有关育性的基因型并不纯合 ,花药培养对培矮 6

野生稻有利基因转移研究进展

稻属有 2 2个种 ,包括 2 0个野生稻种和 2个栽培稻种 ,现已命名AA、BB、CC、BBCC、CCDD、EE、FF、GG和HHJJ9个基因组。野生稻是一个重要的有利基因库 ,包含对各种生物胁迫的抗性和非生物胁迫的耐性基因。就野生稻的有利性状、野生稻有利基因转移研究进展作了概述 ,并对野生稻有利基因分子标记定位研究 。

湖北光敏核不育水稻幼穗发育中1AA的变化

利用IAA酶联免疫检测技术,测定了农垦58S及农垦58幼穗发育中长(LD)、短(SD)日照下IAA含量。结果表明:农垦58S在LD下叶片中F-IAA在花粉母细胞形成期、减数分裂期和花粉内容物充实期大量积累,而同期幼穗及花药中F-IAA严重亏缺,农垦58S SD、农垦58 SD及农垦58 LD均不表现此现象。据此认为这种现象是导致农垦58S LD败育的重要生理原因。C-IAA的测定表明:农垦58S及农垦58长短日下也不表现上述积累与亏缺现象,且农垦58S LD下的C-IAA变化与F-IAA的积累与亏缺无关。

萍乡显性核不育水稻临界温度值及其温度敏感期的研究

利用人工气候箱研究了萍乡显性核不育水稻临界温度值及其温度敏感期。试验结果表明高温诱导萍乡显性核不育水稻纯合不育株和杂合不育株育性转换的临界值均为 2 7℃～ 2 8℃ ,说明高温诱导萍乡显性核不育水稻育性转换不存在显性不育基因的剂量效应 ;萍乡显性核不育水稻育性转换温度敏感期在花粉母细胞形成期至减数分裂期 ,即抽穗前 1 8～ 1 2 d;同时 ,讨论了该不育材料的实际应用问题。

稻瘟病持久抗性在三系杂交稻上的导入续报

选用稻瘟病持久抗性载体品种三黄占 2号、三芦占 7号 ,稻瘟病抗性品种外选 35和矮三芦占等 4个品种 ,与广A、博A两个不育系配组 8个组合 ,重复进行了详细的稻瘟病抗谱测定、数量抗性测定以及不同病区田间异地同步抗性鉴定 ,结果表明 :(1 )三黄占 2号、三芦占 7号携带的稻瘟病持久抗性基因能在三系杂交稻组合中表达出来 ,杂交稻的持久抗性育种是可能的 ;(2 )与常规稻类同 ,数量抗性和不同病区田间异地同步抗性可作为区分杂交稻是否具有持久抗性的指标 ;(3)数量抗性与不同病区田间异地同步抗性紧密正相关 ,数量抗性可作为区别高质量抗性组合是否具有持久抗性的重要依据 。

杂交稻野败胞质对稻瘟病菌、白叶枯病菌感病性的研究

选用3个水稻野败胞质不育系及相应的保持系,3个恢复系及它们相应的野败胞质代换系,这些不育系、保持系同恢复系配组的18个 F_1,分别在秧苗期接种属我国7个稻瘟病生理小种群的21个菌株;在成株期接种15个白叶枯病菌株。结果表明,野败胞质较之正常胞质表现对这两种病菌感病稍轻;这种差异在多数保持系的基因型背景下达到显著水准,而在恢复系或育性完全恢复的 F_1基因型背景下,差异不显著。对杂交稻育种中胞质多样化的重要性亦作了讨论。

乙烯与光敏核不育水稻育性转换关系

研究了乙烯与光敏核不育水稻(PGMR)农垦58S育性转换的关系。发现幼穗的乙烯释放速率在育性转换的适宜温度中长日照处理明显比短日照处理高;但在低温长日照下大为降低而在高温短日照下又可维持高水平的乙烯释放。幼穗乙烯释放速率与花粉可育度之间呈极显著负相关。在不育条件下用乙烯代谢抑制剂氯基乙氧基乙烯基甘氨酸(AVG)处理,可诱导花粉可育性的明显表达。由此初步证明农垦58S幼穗的乙烯释放速率受到光周期和温度的共同调节,并与育性转换的光温作用模式极为吻合;乙烯参与育性转换的调节,可能在花粉败育中起关键性作用。

水稻亚种间广亲和性鉴定标准的研究

对受测品种与籼、粳测验种测交 F_1的黑染花粉率与小穗结实率的分析表明,两者相关不显著,建议在广亲和性品种筛选中宜以 F_1小穗结实率作为亲本亲和性鉴定的主要指标。提出当某品种与籼、粳测验种测交 F_1的平均结实率显著高于测验种间籼粳交 F_1的平均结实率而与测验种的平均结实率无显著差异时,可视为亲和性品种;在与籼、梗广泛测交中全部或绝大多数组合的结实率都在正常水平范围内的品种,可视为广亲和性品种。本研究筛选和验证了一批亚种间杂交具有亲和性的品种:皖9024、T984、Pecos、六千辛、中国91、秀水117、L201和 Douradaprecoce。其中 T984和中国91被进一步鉴定为广谱型的亲和性品种。

水稻耐光抑制种质的简易筛选技术的原理和应用

对已建立的水稻耐光抑制种质资源的简易批量筛选技术,进行了可行性的论证和原理探讨、实验证明:将离体叶片放入水中经高光强处理,是一种人上光抑制条件.在这种条件下,品种间对光抑制的敏感性有显著差异.经测定耐光抑制的品种光合速率、PSII活性、Q_B蛋白表现相对稳定,这与内源保护物质SOD诱导活性高,有毒的活性氧积累少有关.因此这类品种在简易筛选条件下叶绿素降解缓慢,可见光氧化(叶色)伤害较轻,而对光抑制敏感的品种则在生理上有相反的表现.用这种简易技术对75份水稻种质资源进行筛选,经初步鉴定:粳稻多为耐性品种;籼稻多为敏感性品种,但籼稻中也具有耐性强的品种,如美国Pecos,Bellemont;菲律宾IR38,IR43,IR52;斯里兰卡BG90-2在抽穗期表现耐光抑制特性.

光(温)敏核不育水稻W6154S育性转换感温特性研究

利用人工气候箱,在幼穗发育的不同时期和光期、暗期中用不同温度处理W6154S,观察其育性转换的感温特性.结果表明:在145小时的长日照条件下,温度对W6154S育性转换有明显作用.温度作用的敏感时期在雌雄蕊形成期至花粉外壁形成期,最敏感时期在花粉母细胞减数分裂期.在光周期中,光期平均湿度起主要作用.暗期温度、日平均温度、日最高与最低温度的直接作用不明显.

湖北光敏核不育水稻在不同海拔条件下育性转换规律及适应性的初步分析

对2个籼型5个粳型湖北光敏核不育材料在元江不同海拔高度条件下的育性转换与光温条件的分析表明,N5047S和W7415S在400米至1600米4个试点中均有明显的育性转换,但随着海拔升高,不育期缩短。W6154S,6334S,农垦58S,31111S和WD1S仅在400米和800米2个试点中存在育性转换,在1230米和1600米海拔点则无明显的育性转换。在光照条件基本相同的情况下,海拔不同引起的育性转换变化是温度差异所致,温度在诱导育性转换中起着重要作用,供试品系间诱导育性转换的光温条件差异很大,日长与温度存在较强的互补作用和互作效应。在诱异育性转换的光温作用中,粳型材料以光长因子的作用较强,W6154S则温度作用显著。诱导育性转换的临界光长与温度的互补互作效应,是光敏核不育水稻适应地区向南北推移的重要依据。

光敏感核不育水稻育性诱导和转换过程中叶片内碳水化合物的变化

本文以光敏感核不育水稻农垦58-s 和常规水稻农垦58为材料,从第一次枝梗原基分化后期至花粉母细胞形成期用不同光周期(SD 和 LD)进行育性诱导处理,半微量的二硝基水扬酸法定糖结果表明:1.从第一次枝梗原基分化至雌雄蕊形成期,农垦58(SD^(**)或 LD^(***))的淀粉含量逐渐增加,蔗糖和还原糖含量经过一个相对稳定的阶段(Ⅱ—Ⅲ)后,迅速增加,至雌雄蕊形成期时,淀粉、蔗糖和还原糖含量达到高峰,随后逐渐下降。2.从第一次枝梗原基分化至雌雄蕊形成期,农垦58-s(SD 或 LD)的淀粉、蔗糖和还原糖含量的变化规律与农垦58一致。但是,在雌雄蕊形成期之后,农垦58-sSD^(****)的蔗糖含量下降,淀粉和还原糖含量缓慢增加,而农垦58-sLD^(*****)的淀粉、蔗糖和还原糖含量均明显增加。推测长日照可能通过某些代谢环节影响了农垦58-s 叶片内碳水化合物向雄蕊的运输。营养缺乏是造成小饱子败育的重要原因之一。

四种内源激素在HPGMR叶片中的含量与育性转换

采用HPLC方法分析了农垦58S不同光照处理下叶片中四种激素含量的变化。结果表明四种激素在农垦58S叶片中的变化与农垦58品种明显不同;在长日照处理下,IAA含量发生严重亏损,GAs含量明显高于短日照处理,ABA含量在减数分裂期急骤上升;在花粉完熟期,长日照处理的四种激素水平均处于极低水平。因此认为IAA亏损是四种激素变化的主导因子,其它激素变化是IAA亏损引起的代谢调整;花粉败育后的低激素水平不是原因而是结果。