发育时期对水稻耐低磷胁迫有关性状QTLs检测的影响

选用水稻窄叶青 8号 (籼稻 )、京系 17(粳稻 )以及 F1 花药培养产生的 12 7个 DH株系 ,在磷素不同处理时期检测根表面积和干物重性状的数量性状基因 (QTL)。结果表明 ,对于相对根表面积性状 ,处理 10 d(3叶期 )时检测到一个微效QTL,而在 30 d时未检测出控制位点。在两个发育时期都检测到了控制干物重性状的 QTL,但它们在染色体上的位置和贡献率均不一致。通过对根表面积和干物重性状 QTL的定位 ,进一步证实发育时期与基因型表现存在互作效应 ,而最后反映在QTL定位的差异上。通过相关分析与检测性状控制位点贡献率的大小 ,初步认为在本试验条件下 ,对于根系形态等适应机制的评价应在早期进行 ;对水稻耐低磷胁迫敏感度 (相对干物重为指标 )的评价在磷素处理 30

外源植物生长调节剂对旱作稻生育后期根系衰老显微结构及其产量性状的影响

对旱作稻生育后期根系显微结构及产量形状进行了研究。结果表明:在孕穗期经过外源植物生长调节剂处理的根系,根表皮细胞脱落程度及外皮层细胞木栓化程度均减弱;皮层薄壁细胞完全裂解时间推迟且皮层变薄;根导管总面积/根横截面积增大。外皮层细胞在处理后38d,木栓化加厚成为褐色的机械组织,皮层薄壁细胞在处理后21d,互相分离、解体而形成气腔,38d后仅仅留下1～2层薄壁细胞。经过植物生长调节剂处理的植株,穗长、穗粒数、结实率、千粒重等产量性状明显高于对照,其中穗粒数、结实率与对照差异显著。

不同直播种植模式对水稻根系特征和产量形成的影响

为了明确不同直播种植模式下水稻(Oryza sativa L.)的产量形成机制,采用机械穴直播(XB)、机械条直播(TB)、人工撒播(SB)种植模式,以传统人工插秧(CY)为对照,考察了水稻根系特征、群体动态和光合作用产物转运等性状。结果表明,齐穗期XB和TB根重均比CY显著增加,其主根数、根总长、根尖数以及根表面积均有不同程度的提高。根系伤流量齐穗期仅XB高于CY,TB和SB均比CY显著下降,灌浆期3种直播模式均较CY显著下降。水稻叶面积指数有相似的变化规律。直播模式下水稻齐穗前光合作用产物积累量较大,其茎鞘物质输出率和转换率显著高于CY。与CY相比,XB产量提高5.8%,TB和SB分别降低4.2%和13.2%。XB和TB种植模式下,水稻千粒重增加,但每穗总粒数有所减少。总体来说,机械直播较人工撒播用种量减少、植株布局有序性提高,根系形态改善,地上部分光合作用产物积累明显提高。但是,相对人工插秧,其灌浆期根系活力明显下降。

氮肥运筹对机械栽植早稻两优287根系特征和产量的影响

为了明确氮肥运筹对早稻两优287机械栽植产量形成的作用机制,在总施氮量(纯氮)为150 kg/hm2条件下,设置基肥、分蘖肥、穗肥比例分别为7:3:0(N1)、6:3:1(N2)、5:3:2(N3)、4:3:3(N4)和3:3:4(N5)5个氮肥运筹模式,分析水稻根系形态与伤流量、叶绿素、茎鞘干物质转运和产量构成因素等状况。结果表明,①各处理间产量及氮肥农学利用率均以N3最高,与其他处理间差异达显著水平;以N5最低,与其他处理间差异也均达显著水平。②随着氮肥的后移,水稻总根长和根比表面积呈降低趋势,根数和根干重以N3最大,其根系伤流量也最大。③N5水稻叶片SPAD值灌浆期和收获期相对较高,出现贪青现象。④N3和N4的茎鞘物质输出率和茎鞘物质转换率较低,叶片干物质输出率为负值。从而得知,早稻两优287机械栽植,在基肥、分蘖肥、穗肥中氮比例为5:3:2时有利于提高生育后期的根系活力、形成有效利用养分的根系特征、促进叶片光合能力的发挥,最终取得较高产量。

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。