亚种间杂交稻内源激素的高效液相色谱测定法

建立了一种快速、提取率高的从植物中提取内源激素的样品处理方法 ,并研究了高效液相色谱法测定亚种间杂交稻的 4种内源激素 :赤霉素 (GA3 )、3 吲哚乙酸 (IAA)、玉米素 (Z)和脱落酸 (ABA)的条件。采用WatersC18反相柱 (4 6mmi.d .× 2 5 0mm ,5 μm) ,SPD 6AV紫外检测器。以甲醇 水 乙酸 (体积比为 45∶5 4 2∶0 8)溶液为流动相 ,流速 1 0mL/min ;进样量 2 0 μL ;检测波长 2 5 4nm ;选用外标法进行定量测定。其回收率高 ,检出限分别为GA3 0 5mg/L ,IAA 0 1mg/L ,Z 0 3mg/L ,ABA 0 0 3mg/L。该法快速、灵敏、准确。

亚种间杂交稻籽粒充实不良的原因探讨

以多个或具代表性的典型籼、粳亚种间杂交稻组合为材料,分析了亚种间杂交稻籽粒充实特征及部分亚杂组合籽粒充实不良的成因。结果表明:就总体平均而言,亚种间杂交稻的籽粒充实度低于常规籼、粳稻品种,且组合间的变异大;亚种间杂交稻的产量源库特征为库容量大,结实期的物质生产优势明显,物质运转率低,光合同化物向经济器官的运转率低是部分亚杂组合籽粒充实不良的一个重要原因;灌浆初期籽粒的生理活性(IAA和ATP含量、ATP酶和淀粉合成酶活性),亚杂组合低于汕优63,物质运转率低的组合(PC311/早献党18)小于物质运转率高的组合(测03/扬稻4号),灌浆初期籽粒库的生理活性低是亚种间杂交稻物质运转率低和籽粒充实不良的重要因素;在抽穗始期喷施低浓度Spm和IAA,可增加籽粒库的活性及其对同化物的调运能力,提高籽粒的充实度。

氮肥和密度对两系亚种间杂交稻“两优培九”产量及产量结构的影响

以两优培九为试验材料 ,分析了不同氮肥用量 (纯N 0kg/hm2 、112 5kg/hm2 、2 2 5 0kg/hm2 、337 5kg/hm2 )和栽插密度 (每公顷 2 2 5× 10 4 穴、2 7 0× 10 4 穴、31 5× 10 4 穴 )对其产量及产量结构的影响。栽插密度对两优培九结实率和千粒重影响较小 ,对单位面积穗数和每穗粒数影响较大 ,且在每公顷 2 2 5× 10 4 ～ 31 5× 10 4 穴的密度范围内 ,产量差异未达显著水平 ;氮肥用量对每穗粒数影响较小 ,对穗数、结实率和千粒重影响较大 ,纯N水平为337 5kg/hm2 时 ,增穗作用不仅不显著 ,反而极显著降低结实率和千粒重。试验结果表明 :在中等肥力土壤中 ,施纯N 2 2 5 0kg/hm2 ,栽插密度每公顷在 2 7 0× 10 4 穴以内 ,高等肥力田每公顷掌握在 2 2 5× 10 4 穴左右 ,有利于协调该组合的穗数、每穗粒数、结实率和千粒重的关系 ,获得高产。

亚种间杂交稻颖花受精率与温度的相关性及模型分析

分析了籼粳杂种、中间型杂种、籼稻和粳稻4种类型水稻15个品种2年分期播种的观测结果,结合对应的逐日气象资料,探讨了温湿度等气象因子对亚种间杂交稻受精率的影响规律,证实了亚种间杂交稻的受精率及其稳定性一般低于籼稻和粳稻.在温度、湿度、日照的11项气象因子中,探明温度是影响受精率的主要气象因子,且以盛花前后5～7d的日均温影响最大.建立了4种水稻受精率-温度拟合模型,计算出亚种间杂交稻的受精最适温度和安全温度分别为28.2～29.3和23.4～24.3℃,比籼稻和粳稻的平均值分别高2.2和1.5℃.用旬平均气温24～25℃作为亚种间杂交稻的安全齐穗期温度指标分析表明,亚种间杂交稻的安全齐穗期在华南双季稻区为9月下旬～10月上旬,长江中下游稻区提前至9月上旬,江淮一季稻区则在8月下旬～9月上旬.

亚种间杂交稻发育籽粒中ATP酶活性及其调节

以籼／粳亚种间杂交稻组合及其亲本为材料，研究了灌浆期籽粒中ATP酶活性变化动态及其激素与多胺调控。结果表明：花后3～18d籽粒中的ATP酶活性，强势粒明显高于弱势粒，物质运转率或籽粒充实好的组合（亲本）高于物质运转率或籽粒充实差的组合(亲本)，灌浆初期籽粒中的ATP酶活性与谷粒充实率、受精籽粒粒重和物质运转率呈极显著正相关；开花后2d分别喷施低浓度ABA(0．05mmol·L(-1))、IAA(0．2mmol·L(-1))、亚精胺(1mmol·L(-1))和精胺(0．5mmol·L(-1))可明显提高籽粒中的ATP酶活性、物质运转率和谷粒充实率。

亚种间杂交稻干物质生产积累及转换与籽粒充实度的研究

对亚种间、品种间杂交稻和常规稻的干物质生产积累、运转和籽粒充实度进行了比较研究。结果表明，亚种间杂交稻穗大粒多，增产潜力大。在整个生育过程中，一直具有较强的干物质生产优势；在抽穗至成熟期，干物质运转率高，其干重颖花比值小；籽粒充实度差的主要原因是“库大源不足”。

内源激素与亚种间杂交稻籽粒灌浆的关系

为探明内源激素与亚种间杂交稻籽粒灌浆的关系 ,以不同籽粒充实度的亚种间杂交稻为材料 ,研究了其籽粒灌浆特征参数以及发育过程中 IAA,GA3,Z和 ABA4种主要内源激素含量的动态变化 .结果表明 :籽粒充实度低的亚种间杂交稻“两段灌浆”表现明显 ,经相关统计分析表明 ,孕穗期至开花期 IAA和 Z含量与起始灌浆势 (R0 )、平均灌浆速率 (Fmean)和籽粒充实率 (GFP)均呈显著或极显著正相关 ,开花期至花后 15 d这一期间 IAA ,Z和 ABA含量与 R0 ,Fmean和 GFP呈显著正相关 .在孕穗期至花后 10 d期间 ,IAA与 Z含量呈极显著正相关 ;灌浆期 IAA与GA3呈正相关 .由此可见 ,“两段灌浆”的出现在一定程度上与籽粒内源 IAA和 Z的含量及其相互作用有关 。

亚种间杂交稻籽粒充实度的遗传分析

利用ＰＣ３１１等粳型广亲和品种与扬稻４号等常规籼稻品种配组得到５个组合各１８个世代的材料。测定其谷粒充实度并进行母体植株基因型和胚乳基因型联合加性—显性遗传模型分析。结果表明：１）组合之间的充实度差异明显。组合测０３×扬稻４号和轮回４２２×３０３７亲本的充实度较高（平均为９６．１７），杂交、回交后代的充实度也较高（平均数为９５．９３），Ｆ１等世代充实不良的问题并不严重。组合０２４２８×明恢６３两亲本的充实度很低，但杂交、回交等世代的充实度很高，这表明在一定的遗传背景下，导入外源互补基因可提高充实度。两个充实度不高的亲本也可能获得充实度很高的杂种材料，这也说明除了“以饱攻饱”外，也存在其它提高亚种间杂种充实度的育种途径。低亲（ＰＣ３１１）和高亲（扬稻４号）组合，Ｆ１代的充实度较低，其它世代的高低程度与遗传的加性模型较为吻合。低亲（ＰＣ３１１）×低亲（ＩＲ３６）后代充实度大多数世代均较低。２）对各组合的谷粒充实度进行单个和联合的遗传分析表明，扬稻４号和测０３的增效作用、ＩＲ３６和ＰＣ３１１的减效作用比较明显，这种效应在较大程度上能为母体植株和胚乳基因型联合的加性—显性—细胞质效应模型所说明，遗传表达有较高的可信?

两系法亚种间杂交稻育种的若干思考

利用亚种间强大的杂种优势是大幅度提高杂交稻产量的主要技术途径,两系法有利于亚种间杂种优势利用。通过籼粳米质性状的互补,可以筛选到适合于不同口味类型的优良组合。通过建立两用不育系育性转换的“植株温度监控体系”和配以“以水调温”的保障技术,完善两系法杂交稻安全制种技术。应加强株型和生理育种,探索开拓数字化株型筛选技术;通过某些简单生理指标的快速鉴定,筛选具有强生理功能的组合,使其具有广泛生态适应性,并可部分替代多年多点生态适应性试验,缩短鉴定年限和提高育种效率。

亚种间杂交稻籽粒充实不良的一些生理机制

以典型的籼、粳亚种间杂交稻组合为材料，研究了亚种间杂交稻籽粒充实不良的一些生理生化机理。结果表明：灌浆初期籽粒的生理活性（ＡＴＰ酶活性、精胺、亚精胺和玉米素含量），强势粒高于弱势粒、籽粒充实度好的组合高于籽粒充实度差的组合；促进籽粒的生理活性（抽穗期喷施精胺或６－ＢＡ，籽粒充实度提高；降低籽粒的生理活性（破口期施用ＭＧＢＧ或Ｎａ２Ｓ），结果则相反。说明灌浆期特别是灌浆初期籽粒库的生理活性低是亚种间杂交稻籽粒充实不良的重要原因。

亚种间杂交稻的源库关系的研究

比较了亚种间杂交稻与汕优６３的源库关系差异，分析了源库关系对结实率的影响。结果表明：（１）亚种间杂交稻较汕优６３的库容量大，抽穗期单位叶面积负担的库容量多；（２）亚种间杂交稻的单位面积上的有效穗数较汕优６３少，但每穗粒数多、且分布在二次枝梗上的籽粒的比例大；抽穗期上部３片叶（高效叶）的面积占总叶面积的比例小；（３）剪叶和疏花对结实率的影响亚种间杂交稻较汕优６３大。

两系亚种间杂交稻两优培九产量形成的生理特性

在高产栽培条件下,以汕优63为对照,研究两系亚种间杂交稻两优培九产量形成的生理特性.结果表明:(1)两优培九群体物质积累能力明显较强,尤其是抽穗至成熟期的群体干物质增量比汕优63高30.27%;群体叶面积指数大、叶质厚、功能期长、消光系数低、净同化率高是其物质高积累的综合生理基础.(2)两优培九源库比不低,单位库容可利用的同化物也不少,但群体干物质向经济器官的分配率较低,结实率、产量库充实率和收获指数明显下降,影响增产效果;其主要内在原因可能是,颖花或籽粒生理活性低,接纳灌浆物质的能力不强,致使大量同化物滞留于茎鞘和叶中,不能有效地向经济产量转化,这在育种和栽培中应加以重视.(3)两优培九结实期对源的削弱反应更强烈,这是亚种间杂交稻环境敏感性的一种生理表现,在大面积推广应用中,要加强技术指导以确保安全和稳定生产.

亚种间杂交稻根系形态生理特征及其与籽粒充实度关系的研究

以籽粒充实程度一好一差两个亚种间杂交稻及其亲本为材料 ,观察分析了两组合根系特征及其与籽粒充实程度的关系。结果如下 :亚种间杂交稻齐穗期上、下层根优势较强 ;形态方面 ,表现为根干重、根系总吸收面积、活跃吸收面积及不定根上一次及二次分枝根的数量等指标显著高于亲本和对照 ;生理方面 ,发根力强 ,伤流强度大 ,氨基酸合成量多 ,齐穗期根系氧化力高 ;在各形态生理二级参数中 ,齐穗期的根系活性总量 /库容、结实中期根系活性总量 /库容以及上层根干重 /地上部干重等与籽粒充实度间存在显著正相关关系。

两个亚种间杂交稻组合的根系生理活性

以亚种间杂交组合 优 2 0 70及恢复系 2 0 70、 优 4 19及恢复系中 4 19为材料 ,分析测定了在不同生育期水稻的根系生长、伤流液量及根源细胞分裂素含量的变化情况 ,结果表明亚种间杂交组合具有根系生长优势和较强的伤流强度 ,根系伤流液中玉米素及细胞分裂素总量高于恢复系 ,杂交组合根系活力强 ,与玉米素及细胞分裂素总量下降缓慢有关。

亚种间杂交稻籽粒灌浆特性及其生理机制

亚种间杂交稻强、弱势粒灌浆表现为明显的异步灌浆型 .强势粒和谷粒充实率好的组合 ,灌浆初期籽粒中蔗糖含量低 ,淀粉含量高 ,弱势粒和谷粒充实率差的组合结果则相反 ;灌浆初期籽粒中的蔗糖转化酶活性、Q酶活性以及细胞分裂素含量 ,强势粒高于弱势粒 ,谷粒充实率好的组合高于谷粒充实率差的组合 .

两系亚种间杂交稻两优培九籽粒灌浆动态研究

从受精子房体积膨大和粒重 2个方面研究两系亚种间杂交稻新组合两优培九的籽粒灌浆特性。结果表明 :1开花日序与受精子房体积膨大速度、饱满粒的充实度、单粒平均粒重均呈极显著负相关关系。 2两优培九的受精子房体积膨大速度和粒重增加速率均比汕优 63慢 ,单粒平均粒重和充实度也比汕优 63低。 3施用粒肥、剪叶或疏花主要通过改变弱势粒的子房膨大速度来影响粒重的增加速率、粒重和充实度 ,施用粒肥和疏花后两优培九的单粒平均粒重和充实度明显提高 。

亚种间杂交稻大穗形成机理研究I．颖花的形成特点

比较了亚种间杂交稻赣化７号与品种间杂交稻汕优６３的枝梗和颖花的分化及发育特性，分析了颖花的分化、发育及一、二次枝梗对大穗形成的作用，提出了增加颖花数的主攻方向。

籼粳亚种间杂交稻物质生产优势及其分配状况的研究

对按ｐ×ｑ模式配组的３６个亚种间杂交稻组合，进行了物质生产和分配相关性状的观察和分析。结果表明，亚种间杂交稻物质生产的杂种优势普遍存在，供试３６个亚杂组合中３４个具有超亲优势，总体平均超过亲本４１．３４％，优势在出穗后尤为明显，超亲优势值达４６．９５％；８５％的亚杂组合的物质生产量超过籼型三系杂交稻汕优６３，无一组合显著低于汕优６３，差异主要表现在出穗后，其平均值超过汕优６３达５０．８５％。亚杂种杂交稻组合物质生产能力较强与其普遍超亲的同化面积和优于籼杂的叶片质量有关；抽穗后对茎鞘贮存物质的利用能力较差，但由于其强大的物质生产优势，穗部增重优势明显。

亚种间杂交稻籽粒灌浆特性研究

本文用Ｒｉｃｈａｒｄｓ方程Ｗ＝Ａ（１＋Ｂｅ－ｋｔ）－１Ｎ描述了４个亚种间杂交稻及品种间杂交稻汕优６３的籽粒灌浆过程。结果表明，亚种间杂交稻一般较汕优６３的灌浆期短，灌浆速率低，但组合间差异很大，威优４１３的各项灌浆参数均接近于汕优６３，充实度也接近于汕优６３；协优４１３的灌浆速率低，特别是中后期，且后期短；汕优４１３的起始生长势较汕优６３高，中期灌浆速率高，但灌浆期短，特别是中期短；赣化７号的起始生长势低，灌浆期长，但灌浆速率低。协优４１３上部枝梗充实度较汕优６３低的主要原因是其起始生长势低，灌浆速率低，而中下部枝梗的主要原因是灌浆期短。

两系亚种间杂交稻形态解剖性状差异的研究

以赣亚1号、两优培九、9311、培矮64S和Hb-01为供试材料,采用石蜡切片法对两系亚种间杂交稻及其亲本的形态解剖性状进行观察和研究,结果表明:(1)两系亚种间杂交稻及其亲本材料间,绝大部分形态解剖性状存在显著或极显著差异;(2)叶片主脉大维管束面积、主脉大维管束韧皮部面积、主脉大维管束导管面积、穗茎节间大维管束个数、大维管束总面积、小维管束总面积、大维管束韧皮部总面积、大维管束导管总面积、茎壁面积、上部一次枝梗大维管束导管面积、韧皮部总面积、导管总面积、横切面积、下部二次枝梗大维管束韧皮部面积和导管面积,两优培九比赣亚1号大,9311比Hb-01大。叶鞘大维管束面积、大维管束韧皮部面积和大维管束导管面积,两优培九比赣亚1号大,9311比Hb-01小。两系亚种间杂交稻籽粒充实度与叶片主脉大维管束、穗茎节间大维管束、上部一次枝梗大维管束导管和下部二次枝梗大维管束发育呈正相关性,与叶鞘大维管束结构关系不明显。