小麦叶鞘和节间生长过程的模拟研究

以5个不同株型小麦品种为供试材料,通过对冬小麦品种叶鞘和节间生长过程的连续观测和定量分析,构建了小麦叶鞘和节间生长过程的动态模拟模型。模型采用Logistic方程描述了叶鞘和节间的伸长动态;利用叶鞘与对应节间长度的比例关系模拟了不同节间的长度;利用节间粗与对应节间长的比例关系定量描述了不同节间的粗度。模型检验结果显示,不同叶鞘长、节间长和节间粗预测值的平均RMSE值分别为1.34、1.71和0.06 cm,表明本模型具有较好的预测性和可靠性。

氮肥对水稻节间和叶鞘非结构性碳水化合物积累转运特征的影响

以两优培九和扬稻6号为材料进行盆栽试验,研究低氮(N1)和高氮(N2)处理下水稻主茎上部3个节间和叶鞘非结构性碳水化合物(NSC)的积累转运特征及对氮肥用量的响应。结果表明:1)与N2处理相比,N1处理总体上显著促进灌浆早期两优培九倒2、倒3节间和叶鞘NSC的转运,对扬稻6号的影响差异不明显;N1处理显著增加了扬稻6号上部3个节间及叶鞘和两优培九倒3节间及叶鞘NSC表观转运量,也增加了两品种上部3个节间及叶鞘的NSC(总)表观贡献率。2)两个氮肥处理下,供试品种的叶鞘(两优培九倒3叶鞘除外)NSC转运量和表观贡献率大于节间。3)两优培九倒2、倒3节间及叶鞘NSC表观转运量和贡献率、上部3节间及叶鞘的NSC总转运量与总表观贡献率在两个氮肥处理下均高于扬稻6号。4)N1处理下,两优培九和扬稻6号倒2、倒3节间及叶鞘的转运量分别占总转运量的92%和75%,贡献率分别占91%和76%;而N2处理下两优培九倒2、倒3节间及叶鞘的转运量占90%,扬稻6号倒2、倒3节间则无输出。本研究表明水稻上部3个节间和叶鞘的NSC(总)转运量品种间存在差异,并受施氮量和节/叶位的影响。在水稻高产和减氮栽培中,通过选用适宜品种和优化氮肥管理,增加花前茎鞘NSC积累和花后NSC再分配,对提高水稻产量潜力和氮效率,特别是对花后逆境和减氮条件下产量稳定具有重要意义。

超氧阴离子调节水稻幼苗不定根形成的分子机制

用DR5-GUS转基因水稻分析O_2^-·对水稻幼苗叶鞘节处不定根原基形成、生长素分布及生长素和细胞周期基因表达的影响。结果显示,DDC(SOD抑制剂)处理加快了水稻幼苗叶鞘节处不定根原基的形成、生长和生长素在不定根根尖的积累,相反,Tiron(O_2^-·清除剂)处理则延缓了这一过程。DDC、Tiron处理条件下,水稻幼苗叶鞘节处分别有15个生长素基因(如OsYUCCA5、OsPIN9、OsARF2和OsIAA17等)和13个细胞周期基因(如Oryza;CycD4;1、Oryza;CycT1;3、Oryza;CDKC;3和Oryza;CDKF;1等)的表达存在明显差异,揭示O_2^-·可能通过影响这些基因的表达而调控水稻不定根的形成和生长。结果说明,O_2^-·对水稻不定根形成的调节与其影响某些生长素和细胞周期基因的表达有密切关系。