甲基叔丁基醚(MTBE)在水稻中的迁移转化规律及其对水稻性状影响的研究

通过露天水稻盆栽试验,模拟自然环境研究MTBE在水、土壤和水稻中的迁移转化规律及其对水稻性状影响。结果表明,MTBE在水中的溶解量远大于其在土壤中的吸附量,MTBE在水中的消失速率快于土壤中的消失速率;同时研究了水稻体内MTBE分布规律;另外研究了MTBE对水稻叶片中的光合色素、游离脯氨酸和丙二醛的含量的影响及对水稻籽粒质量的影响。

秸秆与紫云英还田下配施化肥对水稻性状的影响研究

目前我国禁止秸秆的焚烧,所以秸秆还田处理不仅能减少大气的污染,而且能提高土壤的腐解能力,从而提高大田的肥力。试验设置秸秆还田量R0(稻草不还田,0);R1(常规还田量,6 000 kg/hm^2)加入紫云英配施3种水平的氮肥N1(不施氮,0)、N_2(施氮,15 kg/hm^2)、N_3(施氮,30 kg/hm^2),通过试验比较不同处理水稻的生长性状及产量表现。结果表明:在同等施肥条件下,秸秆还田处理与秸秆还田+紫云英处理的水稻,整个生育期表现明显优于其他处理;常规施肥与秸秆+紫云英处理的水稻产量略低,秸秆还田+紫云英处理的水稻整体的分蘖数、穗实粒数高于其他处理,千粒重表现一般,所以产量高。结论:长期过量地施用化肥在对土壤造成板结的同时,还会影响作物养分的吸收,导致减产。利用秸秆还田增加紫云英配施化肥,一方面提高了土壤的肥力,另一方面增加了土壤的微生物活动,还提高了作物产量。

不同海拔对稻蛙共作水稻生长性状及光合作用的影响

为了探讨稻田引入黑斑蛙后,分析不同海拔高度下稻蛙共作对水稻生长性状及光合作用的影响,分别于水稻的返青期、分蘖期,抽穗期,成熟期测定水稻的株高、分蘖数、叶绿素含量和净光合速率的变化情况。结果表明,不同海拔高度的不同密度处理组株高均显著高于水稻单作,其中,抽穗期,白元村的水稻株高、分蘖数、叶绿素相对含量以及净光合作用速率均明显高于坪峨村和七百渡村。综上所述,在本试验的条件下,稻蛙共作技术是增产增效的生态种养模式,在研究的三个海拔高度重,海拔高度为600m左右比较适宜,本试验的相关结果为稻蛙(黑斑蛙)生态种养模式的推广应用提供科学的实践指导。

复合性状转cry2A^(*)/bar基因水稻T2A-1与杂草稻F_(1)、F_(2)、F_(3)的适合度

[目的]本文旨在评价复合性状转cry2A^(*)/bar基因水稻T2A-1向杂草稻基因漂移的生态风险。[方法]在农田非竞争环境下,以T2A-1、受体水稻‘明恢63’及其分别与江苏泰州(WRTZ)、广东茂名(WRMM)、湖南益阳(WRYY)杂草稻的杂交后代(以T2A-1为父本的抗性后代F_(1)+、F_(2)+、F_(3)+,以MH63为父本的非抗性后代F_(1)-、F_(2)-、F_(3)-)为材料,评价T2A-1与杂草稻杂交后代的适合度。[结果]抗性基因在杂交后代中的传递符合孟德尔遗传规律;外源抗虫基因的导入显著降低抗性杂交后代的靶标虫压。虽然抗性杂交后代与相应非抗性杂交后代的部分适合度指标存在差异,但总相对适合度均无显著差异;抗性杂交后代总相对适合度显著高于或相当于相应杂草稻,且随杂交代数的增加无显著变化。抗性杂交后代与相应非抗性杂交后代的落粒率均无显著差异,除F 1TZ+、F 2TZ+与WRTZ相当外,其他杂交后代的落粒率均显著低于相应杂草稻。F 2和F 3在3和20 cm埋藏120 d后,只有27.75%~41.75%的F 2TZ+和F 3TZ+种子具有活力。[结论]在低虫压下,WRMM、WRYY的抗性杂交后代与杂草稻相比尽管具有相似或较高的营养和生殖能力,但落粒性和种子越冬能力较低,而WRTZ的抗性杂交后代种子虽然具有越冬能力,但落粒率较低,且从三代抗性杂交后代适合度变化来看,并无适合度提高的风险。因此在无除草剂选择压下T2A-1向杂草稻基因漂移可能引起的生态风险较低。

不同盐分浓度对水稻经济性状的影响

淡水灌溉条件下,在6个梯度的全盐含量土壤中进行试验研究,分析18个稳定品系的各个性状平均值和各个性状的盐害率平均值的变化情况。结果表明:土壤全盐浓度0.9‰和2‰的各性状平均值差异不大,土壤全盐浓度3‰和4‰的各性状平均值差异明显,可以用来鉴定各品系的耐盐性能,土壤全盐浓度5‰以上很难有经济产量;3个土壤全盐浓度2‰、3‰和4‰间各性状盐害率明显增大,其中穗粒数和实粒数/穗的盐害率的变化程度较大;每个品系在4‰土壤盐度下的长势不同,受到抑制程度不同,品系间的耐盐性不同,4‰土壤盐度可以用来鉴定水稻品系的耐盐性能。

江苏省水稻品质性状遗传和重要基因克隆研究进展

水稻(Oryza sativa L.)是保障我国粮食安全和农业可持续发展的主粮作物,江苏是我国重要的水稻种植区。经过40多年的发展,江苏水稻产量和品质性状研究都取得了重要进展。稻米品质性状组成复杂,涉及生产、加工、销售和消费多方面。本文对江苏省水稻几个主要品质性状的遗传研究历程进行了概括,重点对水稻外观品质、蒸煮食味品质和营养品质的遗传调控研究进行了总结。文章介绍了稻米品质性状的经典遗传规律和分子遗传特点,综述了各个品质性状遗传调控相关的重要功能基因。相关研究成果凸显了江苏水稻品质遗传改良基础研究在国内外的重要地位。特别指出,随着水稻功能基因组学的发展和品质性状遗传调控网络的明晰,未来针对特定或复合品质性状的分子设计育种是江苏水稻品质遗传改良研究中要重点推进的方向。

长期施用含SO_4^(2-)肥料对水稻农艺性状及产量影响

为了研究长期施用含SO42-肥料对水稻农艺性状及产量的影响,对红壤地区农业持续发展和科学研究提供原创性的理论依据,刘更另院士于1975年开始在湖南祁阳官山坪中国农业科学院红壤实验站布置了肥料定位试验。试验设3个处理,即:处理一:SO42-,采用含SO42-化肥:(NH4)2SO4+K2SO4+过磷酸钙。处理二:Cl-,采用含Cl-化肥:NH4Cl+KCl+KH2PO4;处理三:隔离区(CK),施用化肥NPK。即:尿素+过磷酸钙+氯化钾。3个处理NPK用量相同。通过32年的长期研究,结果表明:(1)长期施用含SO42-肥料对水稻产量没有多大影响;(2)长期施用含SO42-肥料能够提高水稻生物产量。据1982-2007年26年的总产量(生物产量)统计,SO42-处理(484952.9kg/hm2),比CK处理(478408.9kg/hm2)高6544.0kg/hm2,比Cl-处理(482157.3kg/hm2)高2795.6kg/hm2。(3)长期施用含SO42-肥料能够增加水稻有效穗,但结实率和千粒重较低。

复合性状转基因水稻B2A68在南京地区杂草化的风险评估

为评估复合性状转基因水稻B2A68大规模推广后演化为杂草的生态风险,在农田生态环境下比较了抗虫抗除草剂复合性状转基因水稻B2A68、抗除草剂转基因水稻Bar-68和常规稻宁粳46的生存竞争能力、繁育能力、落粒性、萌发能力、种子活力保存能力。结果表明,无论在适宜期还是非适宜期,直播和移栽条件下的B2A68与Bar-68的生存竞争能力和繁育能力均无显著差异,而与常规稻相比,B2A68也没有表现出明显的优势。B2A68与Bar-68的落粒性无显著差异,但显著优于常规稻,3种水稻的落粒性处于中等水平。田间自生苗调查结果显示,3种水稻均无自生苗出现。收获的水稻种子进行了萌发和埋藏试验,结果显示,3种水稻的萌发率无显著差异,播后7 d时的萌发率均在90%以上;在浅埋和深埋处理下,种子活力随着时间延长而下降,但2种转基因水稻种子活力显著低于常规稻。以上结果表明,复合性状转基因水稻B2A68在南京地区演化为杂草的可能性较小。

叶面肥美加富(Megafol)对水稻收获期农艺性状及产量构成的影响

为探讨叶面肥美加富(Megafol)对水稻的施用效应和合理使用方法,通过多点大田试验,比较研究了喷施叶面肥美加富(Megafol)对水稻中后期植株农艺性状和产量构成的影响。设置牛江镇昌梅村飞机垌试验区NJ(Megafol)、君堂镇中安村中安垌试验区JT(Megafol)的大田喷施675mL/hm2叶面肥美加富(Megafol)的处理和牛江镇昌梅村飞机垌清水CK对照田埂边行20cm内(第1行)试验区NJ(Marginal)共3个处理。结果表明:水稻破口期喷施叶面肥美加富,可明显促进干物质向谷粒分配。在农艺性状上,JT(Megafol)1试验区水稻的株高(109.76±7.51)cm与JTCK3对照区水稻的株高(82.19±7.29)cm相比较,差异极其显著;JT(Megafol)3试验区水稻的基茎节粗(4.82±0.79cm)与JTCK3对照区水稻的基茎节粗(3.20±0.42)cm相比较,差异极其显著;JT(Megafol)1试验区水稻的结实率(90.16±3.59)%与NJCK3对照区水稻的结实率(69.24±16.79)%相比较,差异极其显著;JT(Megafol)3试验区水稻的千粒重(23.05±1.56)g与JTCK1对照区水稻的千粒重(20.28±1.20)g相比较,差异极其显著;这使单株实粒数增加,提高水稻的单位产量面积,JT(Megafol)2试验区的理论产量达到(6318.75±130.05)kg/hm2。同时,喷施了叶面肥美加富,能提高植株抗性,收获时绿叶叶面积指数显著高于对照区,NJ(Megafol)3试验区水稻的叶面积指数(34.83±9.41)与NJCK3对照区水稻的叶面积指数(0.09±0.19)相比较,差异极其显著;可见,水稻中后期施用叶面肥美加富收获期其植株各农艺性状及产量构成对照均显著区别于对照;施用叶面肥美加富基本与对照田埂边行20cm(第1行)试验区域差异不显著。

复合性状转cry2A^*/bar基因水稻T2A-1的生存竞争能力

[目的]本文旨在为评估复合性状转cry2A^*/bar基因水稻T2A-1自身杂草化的风险。[方法]在农田生态环境下,以T2A-1、受体水稻‘明恢63’(MH63)、南京本地常规籼型水稻‘中莲恢510’(LC)和江苏泰州杂草稻(WRTZ)为试验材料,测定供试材料在单种或混种条件下的营养和生殖生长指标,结合落粒性和种子生存能力,评价T2A-1的生存竞争能力。[结果]T2A-1、MH63、LC和WRTZ出苗率为92.62%~98.35%。T2A-1与MH63的抽穗期相同,为9月12日,但晚于LC 2 d,晚于WRTZ 5 d。在单种条件下,T2A-1的相对竞争能力与MH63及LC相当,显著高于WRTZ。在混种条件下,T2A-1的相对竞争能力与MH63相当,显著高于LC和WRTZ。T2A-1的落粒率(4.17%)与MH63(3.69%)相似,两者均显著低于LC(9.50%)和WRTZ(11.29%)。T2A-1的种子生存能力与MH63相似,均显著高于LC,显著低于WRTZ。[结论]在本试验条件下,T2A-1的竞争能力与受体水稻相当,但高于当地常规水稻,结合落粒性低和种子生存能力弱来综合分析,T2A-1的自身杂草化的风险较低。

秸秆还田对水稻产量与土壤性状的研究初探

通过田间试验,对秸秆还田技术和常规施肥两种处理田块的土壤养分情况进行分析,对比后发现:秸秆还田可显著提高水稻的产量,增产率达9.7%。并可有效改善土壤地力结构,提高土壤养分含量,其中土壤容重较常规耕作区下降0.11g/cm3。同时这种技术还能够有效地改善土壤中的磷、钾状况。

转cry2A*/bar基因水稻与杂草稻杂交后代的苗期生长特性

【目的】考查转cry2A*/bar基因水稻T2A-1与杂草稻的杂交后代苗期特性,为评估T2A-1抗性基因向杂草稻漂移可能引起的生态风险提供参考。【方法】在水培条件下,以T2A-1、受体水稻明恢63(MH63)、来源于江苏泰州、广东茂名、湖南益阳的3种杂草稻(分别命名为WRTZ,WRMM,WRYY)及其杂交F_(1)~F_(4)为试验材料(以T2A-1为父本或母本的携带转基因的为抗性杂交后代,以受体水稻为父本或母本的为非抗性杂交后代),测定供试材料种子发芽力,幼苗在正常氮(40 mg/L)和低氮(20 mg/L)下的株高、整株干物质量以及根长、不定根数、平均直径等8个根系指标,计算根系总体发育指标,评价T2A-1与杂草稻抗性杂交后代的苗期生长特性。【结果】抗性杂交后代的发芽力与非抗性杂交后代相当,但较杂草稻弱。在正常氮条件下,T2A-1与MH63以及抗性杂交后代与非抗性杂交后代的苗期生长指标相当;抗性杂交后代与相应杂草稻相比,WRMM杂交后代的株高显著低于WRMM,但整株干物质量与根系总体发育指标相当;WRYY杂交后代各苗期生长指标均与WRYY相当;WRTZ杂交后代株高显著高于WRTZ,但整株干物质量及根系指标均显著低于WRTZ。在低氮环境下,抗性杂交后代各苗期生长指标均显著低于或相当于非抗性杂交后代;抗性和非抗性杂交后代的相对根系发育指标均显著低于相应的杂草稻。【结论】T2A-1与杂草稻的抗性杂交后代的苗期生长特性在正常氮条件下相当于或低于亲本杂草稻,但在低氮条件下,总体上均显著弱于杂草稻。

缓释氮肥不同施用方式对水稻生物学性状的影响

通过缓释氮肥不同施用方式的对比试验,对诸如分蘖率、叶姿、叶色、株型、成穗率、株高、穗长、穗粒数、结实率、千粒重等观测、分析,得出缓释尿素(制粒)100%作基肥施用最方便,经济效益尚佳。

水稻田间耐盐性能评价研究

通过对比较耐盐的18个稳定品系在6个全盐梯度的小盐池中长势情况,确定以全盐含量为3‰和4‰来鉴定品系的耐盐性。通过对7个数量性状的调查数据计算出盐害指数,利用盐害指数、耐盐级别、耐盐性的对应关系来评价每个品系每个性状的耐盐性以及每个品系的综合耐盐性。

染料废水对水稻生长的影响与希瓦氏菌对染料的脱色作用

用浓度为100mg/L的偶氮染料废水对水稻进行灌溉,探讨染料对水稻生长的毒害作用。结果表明,在染料灌溉下,水稻的株高、穗长、穗重、千粒重、穗粒数和结实率都比常规灌溉下的低,经SAS软件分析差异达显著水平,说明偶氮染料废水污染后可导致水稻产量下降。对其中的处理接入脱色希瓦氏菌,发现该菌能够明显提高脱色效果,而且在有Fe3+的存在下,脱色率更高,同时在水稻生境下其能够正常存活、生长和繁殖。

拔节孕穗和抽穗开花期控制灌溉对水稻生长的影响

在水稻拔节孕穗和抽穗开花期,分别以土壤饱和含水率的70%、80%和90%作为灌溉下限进行控制灌溉。结果表明,与常规灌溉相比,拔节孕穗期水分控制条件下水稻生长受到抑制,单穴有效穗数和千粒质量变化较小,每穗粒数和每穗实粒数显著减少,产量也有减小趋势,但差异不显著;抽穗开花期控制灌溉对水稻生长和产量影响相对较小,均未达到显著水平;拔节孕穗期控制灌溉较抽穗开花期节水效应明显,但抽穗开花期控制灌溉有利于获得更高的水分生产效率,因此,制定水稻控灌灌溉制度时,拔节孕穗期轻控,抽穗开花期适当增大水分控制下限有利于水稻节水增产。

亚洲栽培稻主要驯化性状研究进展

水稻是研究谷类作物驯化的良好材料,其中种子落粒性消失、休眠性减弱和株型上的变化是水稻驯化过程中的3个关键事件,造就了高产、发芽整齐及可密植的现代水稻。落粒性丧失一直被认为是野生稻驯化形态学上的最直接证据,而控制落粒的主要基因Sh4和qSH1分别暗示不同的水稻驯化历史。种子休眠性的减弱适应了现代农业生产上同步发芽的需求,Sdr4、qSD7-1和qSD12基因是目前已知的调控种子休眠性的3个关键位点。野生稻匍匐生长等特点与其长期所在的易变生境有关,而栽培稻的直立生长形态则适应了农业上密植生产的需要,受PROG1等基因控制。野生稻的异交特性促进了驯化基因在群体间传播,而自花授粉则使驯化基因得以稳定遗传,从而加快人工选择的累积。目前的水稻驯化研究侧重于单基因或一些中性标记,而对控制驯化性状的网络化通路的进化研究却相对缺乏。随着功能基因组研究的深入,驯化性状的分子机理将会被全面揭示,而基于此的网络化通路研究必将更加真实地反应水稻驯化过程。文章综述了水稻关键驯化性状分子机理的研究进展,为驯化基因网络的研究提供参考,也为水稻分子设计改良提供新的思路。

水稻型绿欣有机复肥的应用效果及功能特点

绿欣有机复肥是以优质有机质为载体,配以缓效剂、节肥剂、长效剂、净化剂、生物活化剂等,含有多种营养元素和微生物,具有营养元素的多元化、肥型的专用化、养分的长效化、肥效的多功能化,即'四化'的优点,是庄稼的好肥料,一般作物一次性施用,全生育期供肥,可以达到营养元素互补增益、提高肥料利用率、改良土壤、节肥增产增效的效果.

水稻表层根系性状无损测量技术研究

水稻根系性状和产量之间存在着联系,通过根系育种来改良水稻品种成为未来研究的趋势之一。为研究水稻根系相关性状,设计了一种可以动态无损测量水稻表层根系的方法。将水稻植株种植于透明PMMA管中,利用可见光成像并结合图像处理技术,计算获取27个水稻表层根系性状。结果表明,水稻表层根系32~42 d生长速率达到最大,随后生长减缓或者死亡;质心位置在22~54 d下移较快,随后变化较小;表层根系与地上部分面积之比同产量之间存在类似于正态分布的关系,比例在0.45至0.65之间时产量较高;表层根系从上至下覆盖率递减,但不同品种水稻表层根系分布不同,最上方区域的表层根系覆盖率从最大45%到最小25%。该结果对水稻根系性状无损测量进行了初步探索,并对深入了解水稻根系结构和功能,以及推动植物表型组学的发展具有一定作用。