水稻种子室温贮藏最适含水量及其热稳定蛋白的研究

【目的】通过使用在不同气候区室温保存8年的两个不同类型水稻品种,测定水稻室温贮藏的最适含水量,以及在贮藏过程中种子中的热稳定蛋白的变化。【方法】通过发芽试验和热稳定蛋白的测定,比较贮藏8年后种子的发芽率、活力指数和热稳定蛋白的变化。【结果】在北京地区贮藏种子,籼稻桂早2号(Oryza sativa L.ssp.indica Kato)最适种子含水量为5.5%～6.0%,而粳稻幸实(Oryza sativa L.ssp.japonica Kato)为6.5%～7.0%。在南昌地区,籼稻最适种子含水量为4.5%左右,而粳稻为5.5%～6.0%。耐超干的籼稻品种桂早2号种子中有一条分子量为39.4 kD的特异性蛋白条带,而不耐超干的粳稻品种幸实却没有这条带。当桂早2号种子发芽率为零时,该特异性热稳定蛋白条带消失。在分子量为41.6 kD处,桂早2号和幸实品种间的热稳定蛋白电泳图谱也存在差异。当幸实种子发芽率降至零时,该热稳定蛋白条带消失。【结论】在同一地区室温贮藏条件下,其最适含水量水平粳稻幸实高于籼稻桂早2号。而对于在不同气候地区贮藏,其最适含水量水平随该地区年平均温度和大于0℃积温升高而降低。发现的两类热稳定蛋白可能与水稻种子耐脱水性及其种子活力丧失有关。

农杆菌介导的转ICE1基因提高水稻的耐寒性

利用农杆菌介导的转基因技术,成功地将通过RT-PCR克隆的拟南芥ICE1基因导入垦鉴稻10号中,经PCR和Southern检测确认目的基因已整合到水稻基因组中。潮霉素抗性测定结果表明,与未转基因水稻相比,T1代表现出对潮霉素较高的抗性和孟德尔式的单位点遗传。抗寒能力检测结果表明,在同等低温胁迫条件下T1代转基因株系的死亡率明显低于未转基因对照。脯氨酸含量增幅明显高于未转基因对照。上述结果表明,转ICE1水稻提高了抗寒能力。

自然冷资源条件下低温储藏仓储藏稻谷的试验研究

为解决稻谷在常温储藏过程中易发霉变质等仓储问题,获得最佳的稻谷低温储藏条件,在自然冷资源稻谷低温储藏仓的仓储条件下研究含水率和储藏温度对稻谷储藏品质的影响。以稻谷为试验材料,选择储藏温度和稻谷含水率为试验因素,采用2因素3水平全因子试验法进行自然冷资源稻谷低温储藏试验,其中储藏温度分别取5℃、10℃和15℃,稻谷含水率分别取15.0%、16.5%和18.0%,储藏周期为150d,每隔30d检测稻谷的脂肪酸值、发芽率和霉菌总数,利用综合评价方法获得最佳的储藏温度和稻谷储藏含水率,应用SPSS软件对各试验指标进行数理统计分析,建立自然冷资源低温稻谷储藏仓中稻谷的脂肪酸值、发芽率和霉菌总数变化规律的回归方程,并根据优化结果进行为期153d的稻谷仓储验证试验。结果表明:储藏温度和稻谷含水率与脂肪酸值和霉菌总数呈显著正相关(p<0.05)与发芽率显著负相关(p<0.05);在考虑自然冷资源稻谷低温储藏仓的用冰量前提下,利用综合评价法确定在自然冷资源稻谷储藏仓中稻谷的最佳储藏条件为储藏温度10℃、储藏含水率16.5%;经验证试验得到最佳储藏条件下稻谷最终脂肪酸值为18.3mg·(100g)^(-1),发芽率为86.75%,霉菌总数为5.1×10~4CFU·g^(-1),结果表明此储藏方法保证了稻谷的储藏品质。本研究结果可为利用自然冷资源低温储藏稻谷提供参考依据。

粳稻低温再生茎重与耐冷性的关系

在１１℃和１５℃下，研究了１０个不同耐冷性粳稻品种９～１０叶期的低温再生茎重。（１）１１℃条件下，处理１天和２天的再生茎重与结实率呈极显著正相关（ｒ＝０．８７２＊＊，０．８６５＊＊），低温再生茎重可作为粳稻耐冷性评价的一个指标。（２）低温再生茎重，低温茎叶含水量对温度的敏感性因品种及其来源而异，日本品种与云南品种具有明显的差异。（３）９～１０叶期，粳稻植株低温茎叶含水量与结实率和再生茎重呈极显著正相关（ｒ＝０．８７８＊＊，０．８１２＊＊，０．８６３＊＊），它也可以作为粳稻耐冷性评价的指标之一。

寒地水稻芽种静压力学性能的试验研究

为减少芽种在运输、播种过程中的机械损伤，以寒地水稻品种空育131为试验材料，对其芽种进行静压力学试验分析。同时，对7种19．07％～37．13％不同含水率的芽种，以一定速率加载，在平放、侧放和竖放形式下压缩，研究含水率对芽种压缩破损力、破损应力、弹性模量与破坏能各物理机械性质分布规律，建立了各种物理机械特性与含水率之间的回归方程。结果表明：同一含水率下，平放压缩破损力最大，侧放压缩时次之，竖放压缩时最小。静压力学性质试验分析结果为机械式精量播种机的播种装置设计提供了依据。

水稻种子含水量与耐冷性的关系研究

试验选择18份水稻品种的休眠种子作为材料,其中具有耐冷性的水稻品种13份,不具有耐冷性的常规水稻品种5份。测定了每份种子样品中含水量,并将这项指标分别与水稻品种是否具有耐冷性以及耐冷性强弱进行相关性分析。结果表明:①水稻品种是否具有耐冷性与种子中含水量呈极显著负相关关系,即耐冷性品种含水量明显低于常规品种;②具有耐冷性的水稻品种,其耐冷性程度与种子的含水量没有显著的相关性。因此认为水稻休眠种子的含水量可以作为判断水稻耐冷性有无的参考指标,但不能直接用作判定水稻耐冷性强弱的指标。

基于光合和荧光参数探讨不同水稻品种苗期耐寒性差异

发掘苗期耐寒种质资源,培育耐寒品种是减少冷害影响的有效手段。以30份水稻品种为研究对象,测定水稻幼苗在人工低温胁迫条件下叶绿素含量(SPAD值)、光能转化效率(F_(v)/F_(m))值及PSⅡ潜在活性(F_(v)/F_(0))值的变化。结果表明,低温胁迫后,各供试材料幼苗叶片中SPAD值、F_(v)/F_(m)值以及F_(v)/F_(0)值均出现不同程度的下降。粳稻总体下降幅度小于籼稻,说明其耐寒性普遍强于籼稻。本研究以叶绿素含量SPAD值及光合参数F_(v)/F_(m)与F_(v)/F_(0)为指标,比较了不同水稻品种苗期的耐寒性差别,初步筛选出苗期耐寒性较强的水稻种质资源13份,包括12份粳稻和1份籼稻。

论湖南水稻育种的主攻方向和技术策略

当前中国水稻产业处在转型期,转型的方向是经营规模化、农民专业化、服务社会化、全程机械化、栽培轻简化。为了适应这种转变,湖南水稻育种应重点开展如下5个方面的工作:(1)主攻早、中熟期的双季稻育种,以适应双季稻面积和直播栽培面积扩大对短熟期品种的需求;(2)培育低镉、高直链淀粉含量的双季稻品种,以提高稻米健康品质;(3)培育苗期耐5℃低温的早稻和开花期耐17℃低温的晚稻,以防止倒春寒、寒露风对直播双季稻的危害;(4)利用粳稻和爪哇稻资源以及非典型亚种间杂种优势,以提高双季稻产量潜力;(5)重点储备抗螟虫、抗除草剂的转基因水稻技术,以迎接转基因水稻时代的到来。