天门市水稻病虫害绿色防控技术示范

介绍天门市水稻(Oryza sativa L.)病虫害绿色防控技术的示范情况与成效,集成了一套以生态防控、物理诱杀、生物防治和化学农药减量增效为主的防控技术模式,厘清防控措施实施中存在的问题,提出加强农产品质量安全监管、打造绿色农产品品牌、加强宣传培训、加大政策与资金投入的对策与建议,为农作物病虫害绿色防控提供参考。

多倍体水稻DHF-CBS基因的抗旱性鉴定

为探究干旱胁迫下DHF-CBS基因调控多倍体水稻(Oryza sativa L.)的抗旱机制,选取2种水稻品种,分别为多倍体植株中花-11(DHF-CBS基因)、突变体植株UC-32(不表达DHF-CBS基因),对2种水稻的GUS化学染色结果、组织含水量、脱落酸(ABA)含量、硫代巴比妥酸活性物质(TBARS)含量、谷胱甘肽(GSH)含量等进行分析。结果表明,干旱胁迫第7天,中花-11仍有部分叶片保持绿色且坚挺,干旱胁迫第11天时整株叶片变黄,甚至有的叶片变枯,经过干旱胁迫后的表型观察发现,中花-11比UC-32的抗旱能力强;对水稻的含水量、ABA含量、TBARS含量、GSH含量进行分析,表明中花-11的抗旱性优于UC-32,说明DHF-CBS基因增强了水稻的抗旱能力。

黄腐酸钾提高水稻秧苗耐盐性的作用途径分析

【目的】盐胁迫是限制水稻等作物产量品质形成的重要环境因子之一,研发能提高水稻耐盐性风险栽培技术有助于保障我国粮食安全。【方法】以日本晴为材料,于水稻秧苗期进行盐胁迫处理,外源喷施适合浓度的黄腐酸钾(Potassium fulvic acid,PFA),并取样测定干物质量、光合作用、碳水化合物含量、能量物质、钠钾离子浓度及抗氧酶活性等生理指标。【结果】常规种植条件下,黄腐酸钾对水稻秧苗生长发育影响较小,其株高和干物质量与清水(H_(2)O)处理之间的差异未达显著水平,但盐胁迫处理后黄腐酸钾明显提高了水稻秧苗的干物质量和株高。盐胁迫下,黄腐酸钾显著增强水稻秧苗叶片POD和APX活性,降低其相对电导率、过氧化氢及丙二醛含量;另外,黄腐酸钾处理能减轻盐胁迫对叶绿素含量、实际光量子效率、相对电子传递速率和净光合速率的抑制。黄腐酸钾对碳水化合物含量的影响较小,但能减轻盐胁迫对能量代谢的抑制,表现为盐胁迫后水稻叶片非结构性碳水化合物处理间的差异不明显,但黄腐酸钾处理的叶片ATP含量、能荷值以及ATPase活性均显著高于清水处理。相应地,盐胁迫下黄腐酸钾处理的水稻秧苗叶片、茎及根的钠离子浓度显著下降,钾离子浓度则显著上升。【结论】黄腐酸钾可一定程度上提高水稻叶片光合作用,促进ATP的产生及利用,增强抗氧化能力,维持较高的钾离子浓度以及较低的活性氧、钠离子浓度,进而减轻盐胁迫对水稻秧苗的伤害。研究结果可为水稻秧苗耐盐性栽培技术及化学调控物质的研发提供技术及理论支撑。

水稻雄性不育突变体tpa1的表型鉴定与精细定位

雄性不育材料是杂交水稻育种的关键。本研究通过甲基磺酸乙酯(ethyl methane sulfonate,EMS)诱变优良籼稻保持系西农1B,筛选得到一个雄性不育突变体tpa1。tpa1在营养生长阶段与野生型无差异,生殖生长阶段表现雄配子不育,雌配子发育正常。表型观察发现,tpa1花粉完全破碎消失,花药外壁角质层异常,花药内壁乌式体排列异常,胼胝质合成异常,绒毡层凋亡异常,且花粉外壁缺失柱状层。遗传分析表明该突变性状受1对隐性核基因控制,利用突变体tpa1与缙恢10号构建遗传群体,最终将TPA1基因定位于4号染色体引物标记N9和N11之间,物理距离为74 kb,该区间共15个预测基因,通过重测序仅发现在LOC_Os04g53380的外显子上发生了单碱基替换,导致了翻译的提前终止,随后对野生型和突变体tpa1该位点进行测序证实了这一突变,因此将该基因确定为TPA1的候选基因,TPA1是一个未被报道过的新的雄性不育基因。本研究将为TPA1基因的功能研究奠定基础。

硅基叶面阻控剂对水稻的控镉效应

在中轻度Cd污染区域开展大田试验,探索不同用量的硅基叶面阻控剂对土壤有效Cd、水稻(Oryza sativa L.)不同器官Cd含量及Cd转运的影响。结果表明,叶面阻控剂不能降低土壤有效Cd含量,但能调控Cd在水稻器官中的转运与富集,与不施叶面阻控剂对照相比,水稻根、茎、叶与稻米中Cd含量分别降低13.06%~27.03%、17.39%~36.96%、14.89%~42.55%、11.11%~32.83%,水稻对Cd的富集从高到低依次为根、茎、叶、稻米。水稻植株中Cd从根到茎(TF根-茎)、茎到叶(TF茎-叶)、叶到稻米(TF叶-稻米)的转运系数分别为0.36~0.42、0.47~0.53、0.42~0.50,其中根到茎的转运系数最低,且随叶面阻控剂用量的增加其转运系数逐渐降低。施用一定量的叶面阻控剂在一定程度上能提高水稻产量,从经济成本和降镉效果等因素综合考虑,用量为4 500 mL/hm~2时,成本低廉且效果较佳。

不同栽培方式对四个水稻品种产量和效益的影响

通过对比分析机械插秧、旱育软盘抛栽(机抛)、飞机直播和人工直播4种栽培方式水稻(Oryza sativa L.)的产量、投入及效率,为湖北省荆州市水稻的高产优质生产提供科学依据。结果表明,不同栽培方式对水稻产量和经济效益有明显影响,其中人工直播方式在产量和效益上表现最优,而机械插秧和旱育软盘抛栽由于成本较高,产量优势不明显。飞机直播虽然作业效率高,但产量和效益较人工直播有所下降。

水稻秸秆还田对油菜产量和土壤理化性质的影响

秸秆还田是维持和改善土壤质量、提高作物产量的有效途径。采用田间试验结合网袋培养的方法,分析了油菜(Brassica campestris)全生育期水稻秸秆的腐解状况,以及水稻(Oryza sativa L.)秸秆还田后油菜产量和土壤肥力特征。结果表明,在52 d时水稻秸秆累积腐解率达13.35%,油菜苗期平均腐解速率为0.26%/d;在229 d时累积腐解率为44.56%,油菜成熟期平均腐解速率为0.14%/d,腐解速率随着腐解时间的延长逐渐趋于平缓。与秸秆不还田相比,秸秆还田显著提高了油菜角果数、角粒数及产量,其中油菜产量提高11.11%;土壤全钾、硝态氮和有效磷含量分别显著增加12.31%、24.55%和25.75%,表明秸秆还田有助于提高土壤中全钾、硝态氮和有效磷含量,保证土壤肥力。相关性分析表明,土壤全氮、全磷、全钾、有机质、硝态氮、有效磷都与油菜产量呈显著正相关(P<0.05)。

四种杀菌剂对浏阳市山区水稻稻瘟病的田间防治效果

为了有效控制稻瘟病对水稻(Oryza sativa L.)的为害,筛选出高效化学农药,选择430 g/L戊唑·咪鲜胺水乳剂、32%苯甲·吡唑酯悬浮剂、6%春雷霉素水剂、75%三环唑可湿性粉剂4种杀菌剂并使用不同浓度进行防治水稻稻瘟病的药效对比试验。结果表明,各药剂处理对水稻稻瘟病均有一定的防治效果,其中1 200 mL/hm^(2)的430 g/L戊唑·咪鲜胺水乳剂防治效果最好,防治效果达92.72%;其次是900 mL/hm^(2)的430 g/L戊唑·咪鲜胺水乳剂,防治效果为92.56%;防治效果较为一般的是375 mL/hm^(2)的75%三环唑可湿性粉剂,防治效果仅为80.64%。各处理在推荐使用剂量下,水稻叶片和稻穗枝梗上除发生稻瘟病斑外,没有发现药液灼伤叶片的痕迹或因药液浓度导致叶片穿孔等现象,说明药剂使用对水稻相对安全,未产生药害。

紫叶水稻苗期叶色的遗传研究

紫叶水稻苗期叶色的遗传研究牟同敏，李春海，杨国才，卢兴桂（湖北省农业科学院粮食作物研究所，武汉４３００６４）关键词：遗传分析；叶色；紫叶水稻ＧｅｎｅｔｉｃａｌＳｔｕｄｉｅｓｏｎＳｅｅｄｌｉｎｇＬｅａｆＣｏｌｏｒｉｎＰｕｒｐｌｅＲｉｃｅ￥ＭｏｕＴｏｎｇ...

应用ORYZA2000模型模拟水稻产量及吸氮量

通过田间实验,对模拟水稻生长的作物生长模型ORYZA2000的参数进行了校正。然后,应用ORYZA2000模型对不同施N水平下水稻的生物量、产量及地上部分吸N量进行了模拟。结果表明,生物量、产量及吸N量的模拟值和实测值均呈明显的正相关,相关系数分别为0.9638、0.9511和0.8791,模型较好地模拟了水稻的生物量和产量。但是,在穗分化-抽穗期地上部分吸N量的模拟结果欠佳,需要进一步改进。

紫叶水稻IR1552紫叶性状的遗传及其育种利用

IR1552是引自国际水稻研究所的水稻紫叶特异材料,以其分别与不同类型的绿叶籼稻、粳稻品种杂交,研究了紫叶性状的遗传。结果表明,正反交杂种F1代植株叶色均为绿色,以IR1552为母本回交的BC1F1代群体中绿叶株与紫叶株之比为1∶1,而F2代群体中绿叶株与紫叶株之比表现13∶3和55∶9等2种类型,分析认为,该紫叶性状由1对显性基因PL-PL控制,一般绿叶稻品种带有1对紫叶显性抑制基因I-PL-I-PL。以紫叶稻IR1552为供体,经杂交转育成桂紫-1S等多个带紫叶标记的不育系,桂紫-1S生育后期功能叶叶绿素含量高,叶片衰老慢,所配组合叶片功能正常,说明IR1552的紫叶性状对转育成的带紫叶标记的水稻不育系及其杂种F1代的生长势和产量无不良影响,是一理想的紫叶标记供体。

基于ORYZA2000的稻田水量平衡及地下水埋深对水稻灌溉的影响

应用水稻生长模拟模型ORYZA2000分析了淹灌、间歇灌溉、雨养3种稻田水分管理模式下田间水量平衡和水分生产率,以及不同地下水埋深对相关指标的影响。结果表明,淹灌模式巨大耗水量主要是满足稻田深层渗漏损失,间歇灌溉可以减少田间渗漏量,从而达到节水的效果,雨养栽培不仅可以减少深层渗漏,并可以利用地下水,以维持水稻蒸发蒸腾需要;3种灌溉方式以雨养模式水分生产率最高,其次为间歇灌溉,淹灌最低;地下水埋深对雨养模式的产量、水分生产率和水量平衡影响最大,对间歇灌溉相关指标影响较小,而对淹灌模式则无影响。

紫叶水稻叶内丙二醛测定中花青素干扰的排除

以紫叶水稻‘IR1552’为材料,对经典的双组分分光光度法进行改进。结果表明,这种改进了的方法能有效去除紫叶稻内中花青素的干扰而又不影响丙二醛含量。

水稻不育系先红A紫叶性状的遗传行为及其应用前景

用新育成的带紫叶色标记的水稻不育系先红A(B)为材料,分别与不同类型的绿叶籼稻、粳稻品种杂交,研究其紫叶性状的遗传行为。结果表明,先红A(B)的紫叶性状由1对紫叶基因控制,一般正常绿叶水稻品种带有1～2对抑制基因可调控该紫叶基因的表达。先红A(B)的紫叶性状及其杂种F1绿叶性状表达稳定,不受光温环境及栽培条件的影响。先红A的紫叶性状是杂交稻种子鉴纯和制种防杂保纯的一种理想标记。先红A配制杂种,可筛选出株叶型好且优势强的组合,显示出良好的应用前景。

亚热带地区水稻(Oryza sativa L.)气孔臭氧通量和产量的响应关系

基于开放式臭氧浓度升高O_3-FACE(Free-Air Concentration Elevation of O_3)实验平台,利用前期水稻O_3-FACE试验的基础数据,通过建立水稻产量与不同评价指标(累积气孔O_3吸收通量PODY和O_3浓度指标AOTX)的响应关系,比较了水稻产量损失与各评价指标的相关性差异,通过对暴露剂量、吸收通量相关参数取值与产量损失的观察和分析结果的比较,找出更为合理的农作物臭氧风险评估阈值。结果表明:随着通量阈值Y[0~11 nmol O_3·m^(-2)PLA·s^(-1)(PLA:projected leaf area,投影叶面积)]和暴露浓度阈值X(0~50 n L·L^(-1))的增加,回归分析R^2值逐渐增加,当Y为11 nmol O_3m^(-2)PLA·s^(-1)和X为50 n L·L^(-1)时,气孔臭氧吸收通量POD11和累积暴露剂量AOT50与水稻相对产量的相关性最大,当通量阈值Y为8~13 nmol O_3·m^(-2)PLA·s^(-1)和暴露阈值X为46~58 n L·L^(-1)时,可获得较高的R^2值取值范围,分别为0.70~0.75和0.70~0.745。参考文献发现,目前地表臭氧污染可能引起的水稻产量损失范围为5%~8%,对照圈中POD9~10和AOT40~45产量损失的预测值亦在这区间,但前者R^2值(0.73~0.74)明显高于后者R^2值(0.64~0.69),表明基于气孔臭氧通量的评价指标能更好地反映水稻产量的变化。通过进一步分析发现,当通量阈值Y为9 nmol O_3·m^(-2)PLA·s^(-1)时,能更准确地评估水稻产量损失,且其R^2值(0.73)高于通量指标POD6(0.57)。以上研究结果表明,通量指标POD9更适合评估亚热带地区O_3污染对水稻作物的影响。

水稻(Oryza sativa)新型液泡Na^+/H^+逆向转运蛋白基因的特征分析和表达

以拟南芥AtNHX1cDNA片段作为探针,筛查水稻盐胁迫植株叶片cDNA文库,获得与AtNHX1同源的水稻新型液泡Na+/H+逆向转运蛋白基因(OsANT1)。序列分析表明,OsANT1全长cDNA为2 178 bp,包括一个长度为1608 bp的完整开放阅读框,编码535个氨基酸残基。在DNA水平上,OsANT1基因含有15个外显子和14个内含子,长度为4 835 bp。OsANT1含有12个跨膜域,系统进化树分析结果表明,与来自拟南芥、水稻、小麦、玉米、大麦、马蔺和芦苇等的Na+/H+逆向转运蛋白高度同源。盐胁迫条件下,OsANT1的表达具有盐分诱导特征,且随着胁迫的增大而增加,表明该基因可能在水稻抵御盐分胁迫的过程中具有一定作用。

水稻生长模拟模型ORYZA2000及其在中国应用前景分析

详细介绍了水稻生长模拟模型ORYZA2000的发展历程和最新功能,概括了该模型在亚洲主要水稻种植区的应用研究情况,分析了国内学者对该模型的研究和应用现状,最后指出该模型不仅可以为水稻田间管理提供灌溉、施肥和栽培制度的优化,还可以为区域水稻产量预测、农业水资源利用和配置提供技术手段。因此该模型在我国水稻种植区具有广阔的应用前景。

基于稻田实测温度的水稻模型ORYZA2000应用

利用安徽省淮南市寿县水稻试验站2016-2018年水稻高温热害田间试验观测数据和气象数据,对ORYZA2000水稻模型进行本地化定标,再运用其对稻田实测温度和台站温度进行对比模拟研究,分析稻田不同高度的实际温度与台站温度的差别及其对ORYZA2000水稻模型模拟结果的影响。结果表明:(1)获取田间离地35、75、125cm处气温,并将各高度田间气温组合成稻田组合温度,代表田间水稻冠层的生境温度,将这4种温度及台站温度进行比较,在平均日最高温度方面,以稻田组合温度最高,高于台站温度近2.5℃;在平均日最低温度方面,田间各高度温度与台站温度相比差距相对较小。(2)本地化作物参数定标后,ORYZA2000水稻模型在模拟寿县水稻生育期和生物量方面精度较高,其中作物生育期及地面总生物量(WAGT)模拟精度最高。(3)在水稻产量模拟方面,利用稻田组合温度的产量模拟效果优于台站温度,稻田组合温度和台站温度模拟产量的NRMSE分别为4.2%和6.1%。研究表明,ORYZA2000水稻模型模拟中采用实际田间温度比采用气象台站温度更为合理,尤其在可能发生水稻高温热害时精度更高。

基于ORYZA 2000模型的鄂北地区水稻水分生产函数构建

湖北省北部地区水资源短缺,有限降水难以满足水稻需水量,需要实施灌溉以补充水分。为此,根据长渠灌溉试验站水稻灌溉试验成果,基于ORYZA 2000模型构建了鄂北地区水稻生长模型。根据不同受旱阶段及受旱水平设置了多种受旱方案,利用构建的模型模拟分析了不同受旱方案水稻需水量和产量的变化规律。结果表明随受旱程度的增加,水稻需水量与产量呈现降低的变化趋势。在模拟成果分析基础上,根据最小二乘法原理,计算分析得到了Jensen模型中不同生育阶段敏感系数,构建了鄂北地区水稻水分生产函数,对指导当地水稻灌溉具有重要意义。

ORYZA2000水稻模型在四川盆地参数本地化及验证应用

以杂交水稻中熟品种"辐优838"和中晚熟品种"川香9838"两年分期播种试验资料为基础,对ORYZA2000水稻模型发育速度、比叶面积、呼吸和分配系数等参数进行调试检验,实现模型参数的本地化,并利用四川盆区22个观测水稻的农业气象观测站2013-2015年的水稻观测资料对本地化模型参数进行验证,同时根据未来气候情景预测资料,模拟评价气候变化对四川盆区未来水稻的发育期和产量的影响.结果表明,1)ORYZA2000模型参数因品种不同而有所变化,本地化的模型参数对发育期和干物质的模拟效果达到较高的实用精度,发育期偏差值2d左右,叶面积指数、干物质和产量模拟值与观测值的相关系数在0.86以上;2)本地化的模型参数在四川盆地稻区具有较强的适应性,60多个样本模拟的齐穗期和成熟期偏差绝对值平均为4d左右,产量绝对值平均偏差为570kg/hm2;3)未来气候变化对四川盆地水稻生产有较大影响,不同区域影响不同.未来30年(2021-2050年)与前30年(1981-2010年)比较,盆周边缘山地稻区水稻产量有增加的趋势,一般增加在300kg/hm2左右,盆地中部稻区水稻产量有减少的趋势,一般减产幅度在150~450kg/hm2之间.