PEG-6000模拟干旱对水稻幼苗期根系的影响

试验研究了不同PEG-6000浓度(0g·L-1、50g·L-1、125g·L-1和200g·L-1)对"湘丰早119"(耐旱)和"爱华5号"(干旱敏感)2个水稻品种的根体积、根粗、最长根长、侧根长、不定根长、根总长度、根数量、根系质膜相对透性和POD活性的影响。结果表明:耐旱水稻品种和敏感水稻品种根部的形态指标除根数量外都受严重干旱(200g·L-1PEG-6000)抑制,敏感品种更为明显;形态指标在各浓度PEG-6000处理下随着处理时间的延长而增大,且这些指标一般在不同浓度PEG处理3～4d后产生明显差异;根系POD活性随处理浓度升高而增大,随处理时间延长,耐旱品种POD活性的上升速度大于敏感品种;根系质膜相对透性随处理浓度升高而增加,随处理时间延长而增大,敏感品种的质膜相对透性高于耐旱品种;耐旱品种的根系较敏感品种更粗、更长,根系茁壮程度优于敏感品种。根数量和根系质膜相对透性不应作为耐旱选择指标。

植物生长调节剂对水稻光合速率和产量构成因素的影响

针对近年江淮地区水稻孕穗开花期间持续高温天气(7月中下旬气温≥35℃,持续5d)造成中稻空、瘪子率提高的现状,本试验在水稻孕穗期和抽穗期叶面喷施不同的植物生长调节剂,并通过对水稻生育进程、光合能力、产量结构等的测定分析,发现不同的植物生长调节剂对水稻剑叶光合生理的影响及对水稻结实灌浆的调控作用是不同的。喷施合适的植物生长调节剂,如萘乙酸(NAA-Na)、吲哚乙酸(IAA)、赤霉素(GA3)、细胞分裂素(6-BA)可提高稻株剑叶光合速率,延缓叶片衰老,改善水稻结实性状,该措施可作为一种补偿途径减轻前期高温对水稻的伤害,利于水稻的高产、稳产。

施氮量对不同品种水稻氮素利用及碳氮代谢关键酶的影响

为了解施氮量对不同品种水稻(Oryza sativa L.)氮素利用、光合效率及碳氮代谢的影响,以不同品种的水稻品种RH003和wp6为供试品种,氮肥运筹按基肥(50%)、分蘖肥(20%)和穗肥(30%)3次施用,通过设置4个施氮水平(N用量设0,120,195,270kg·hm^-2)的田间小区试验,研究氮素水平对水稻产量和氮素利用效率的影响,并探讨氮素水平下水稻碳氮代谢关键酶活性的变化。结果表明,2个水稻品种的子粒产量随施氮量增加而显著增加,施氮后,2个品种剑叶的长度和宽度都大幅增长。从产量构成因子来看,在一定范围内,施氮肥增产主要是提高了品种的有效穗数和每穗粒数。随施氮量增加,植株地上部干质量显著增加,2个品种的氮肥农学利用效率和氮肥偏因素生产力却逐渐降低,在120或195kg·hm^-2处理下,更有利于水稻品种获得最高的氮肥生理利用效率和氮素收获指数;与对照(0kg·hm^-2)相比,随施氮量增加,2个品种蔗糖合成酶活性变化幅度不大,而硝酸还原酶活性则表现了先增后降的变化趋势,显著高于对照处理,且在120kg·hm^-2处理下,硝酸还原酶活性达最大。

PEG-6000模拟干旱对水稻苗期根系形态和部分生理指标影响的研究

随着全球气候变化,干旱对农作物的产量的影响越来越大,植物地上部分对干旱逆境的响应的研究较多,地下根系在干旱逆境时的变化研究较少,笔者研究了不同PEG浓度处理对2个不同抗逆性的水稻品种根体积、根粗、最长根长3个形态指标和SOD活性、MDA含量、Pro含量、根系活力4个生理指标的影响。结果如下:耐旱品种和敏感品种根部的形态指标都受严重干旱(T3处理)抑制,敏感品种更为明显;形态指标在T0、T1、T2、T3处理下随着处理时间的增加而增大,不同浓度处理之间一般处理3～4天后才会产生明显差异;CAT活性和SOD活性随处理浓度增加而增大,随处理时间延长,抗旱品种SOD的活性增加的速度快于敏感的品种,下降的速度慢于敏感品种;MDA含量和Pro含量随着处理浓度升高而增加,随处理时间增加而增大,敏感品种高于耐旱品种,作为抗旱选择指标并不合适,作为胁迫敏感指标更合适;根系活力随处理时间增加而增大,其最适的处理浓度为T1;相关分析表明根系活力与形态指标正相关极显著,根粗、CAT活性和SOD活性与MDA含量和Pro含量负相关显著或极显著,MDA含量和Pro为极显著的正相关关系,CAT活性和SOD活性也为极显著的正相关关系。

富含铁锌水稻的筛选

筛选出富铁、富锌水稻种质2个,分别是IR41994-50-2-1-3(S1)和IR68144-213-2-2-3(S5),S1的Fe、Zn含量达到了42.86和253.29 mg/kg,S5的Fe、Zn含量达到了36.28和352.61 mg/kg,为富铁、富锌水稻品种的选育提供了资源保障。

基于重组自交系群体水稻氮素利用效率分析和利用

本文以水稻重组自交系群体为试验材料,设置不施氮与施低氮(150 kg·hm-2)两种处理的大田试验,研究了水稻重组自交系群体氮素吸收利用及主要农艺性状分布特征,并通过相关、聚类、主成分等统计方法阐明性状间的相互关系,为氮素高效利用水稻新品种培育提供理论依据。结果表明,水稻重组自交系群体的氮素利用效率性状在施氮150 kg·hm-2条件下的变异系数较大;施氮促进了群体穗、茎秆、叶氮含量的增加和单株干物质总量(包括单株穗重、单株茎秆重和单株叶重)的提高。在两种氮环境下,氮素干物质生产效率均与株高、穗长、单株茎秆重、单株干物质总量呈正相关,与茎秆氮含量、叶氮含量、穗氮含量呈负相关;氮素籽粒生产效率均与单株谷重、结实率、千粒重、穗总粒数和穗长呈正相关,与单株茎秆重、叶氮含量、单株叶重、单株氮素积累总量呈负相关。逐步回归分析结果显示,茎秆氮含量、穗氮含量和单株茎秆重对氮素干物质生产效率影响尤为显著,而对氮素籽粒生产效率影响更为显著的是穗数、穗总粒数与结实率。主成分分析表明,氮利用效率较高时,植株体内氮含量较低,尤其是茎秆的氮含量。因此,在大田低氮条件下,要注重筛选植株较高、茎秆较重的重穗型(穗较长,穗总粒数较多,结实率较高)株系;且具有较低茎秆与穗氮含量,尤其是较低的茎秆氮含量,将有利于氮高效利用水稻新品种的选育。从中选出的氮高效品系如Q149与氮低效品系Q114等优良品系13份,可作为优质资源研究使用。

聚合水稻温敏核不育基因和反温敏核不育基因创制永久核不育系

【目的】制种安全是影响两系杂交稻持续健康发展的关键问题。本研究旨在探索解决两系杂交水稻的制种安全隐患途径。【方法】以16个(光)温敏核不育系与4个反温敏核不育系配组并对F1育性进行观察,选择矮紫S(温敏核不育系)和矮雁s(反温敏核不育系)为构建永久核不育系的供源亲本。通过回交将矮紫S和矮雁s的育性基因导入到桥梁亲本天丰B中,分别育成天丰B的近等基因系天丰S和天丰s。【结果】天丰S和天丰s杂交获得的天丰Ss即为永久核不育系。对天丰Ss的育性、可恢性等特性的研究表明,天丰Ss在自然长日高温和短日低温下均表现不育;天丰Ss及其3个亲本与5个恢复系杂交的F1组合结实率无明显差异。【结论】永久核不育系的创制有望从根本上解决两系杂交水稻的制种安全问题。

渗透胁迫下水稻根系核仁小分子RNA转录本变化的全基因组表达分析

利用Affymetrix水稻60k芯片研究了聚乙二醇6000(PEG)模拟干旱时,水稻根系核仁小分子RNA(snoRNA)转录本的表达活性变化。在模拟干旱胁迫下,水稻根系snoRNA转录本表达有很强的品种特异性,干旱敏感品种爱华5号中共有23个snoRNA转录本活性发生变化且均表现为上调表达,而耐旱品种湘丰早119中仅有2个snoRNA转录本表达活性发生变化,也都为上调表达;转录活性发生变化的snoRNA转录本都为C/D框型,且在染色体上存在5处snoRNA簇;爱华5号和湘丰早119在模拟干旱胁迫下表达发生变化的snoRNA转录本有1个转录本重叠,且此转录本在爱华5号中表达活性是湘丰早119中的17.54倍。

在PEG模拟干旱下水稻根系几个疑似PEG毒害响应转录本研究

通过差别显示的方法,利用Affymetrix水稻60K芯片研究2个不同耐旱性的水稻品种(湘丰早119和爱华5号)根系对PEG毒害响应的转录本表达变化,结果表明:共发现了17个疑似对PEG毒害响应的转录本,它们均表现为下调表达,且大部分功能是假设的或未知的;其中5个功能假设为水解酶相关的转录本表达活性被PEG抑制;3个功能假设为编码蛋白酶的转录本表达活性被PEG抑制。

水稻白穗突变体wp6的发现及研究

[目的]研究水稻穗部叶绿体发育的分子机制。[方法]本文以籼型恢复系RH003的自然突变体wp6为研究材料,从农艺性状、稻米品质和叶绿素含量比较了突变体和野生型,并以突变体与日本晴、9311杂交构建F2群体来研究wp6的遗传模式。[结果]突变体整株叶片呈绿色,抽穗期至成熟期,穗部白色,穗轴和小梗为绿色。与野生型相比,wp6的生育期、株高、有效穗数、每穗总粒以及每穗实粒略高,而wp6的结实率(66.85%)则远低于野生型RH003的82.40%。成熟期米质分析表明,突变体的外观品质和蒸煮食味比野生型略差。苗期突变体和野生型叶片叶绿素含量差异不大,抽穗期时突变体白穗性状是由于叶绿素a含量低所致。对wp6与正常叶色品种杂交F1、F2代的遗传分析表明,该性状受1对隐性核基因调控。[结论]该研究为wp6基因的定位、克隆和功能研究奠定基础,也为水稻标记性状育种提供新的资源。

水稻根系不同强度干旱胁迫下5个基因表达分析

通过不同浓度的PEG处理,模拟不同强度的干旱胁迫,研究水稻幼苗根系中5个基因的表达情况,结果表明:不同强度干旱胁迫下,根系中各基因表达也各不相同,但是在轻度干旱和中等干旱胁迫下,主要以下调为主,少数表达上调,严重干旱胁迫下情况比较复杂,有基因以上调为主的(抗坏血酸过氧化物酶4基因、核内小RNAZ274基因、甲酸四氢叶酸连接酶基因),也有基因以下调为主的(木聚糖酶抑制子蛋白1前体基因),还有基因以上调为主,但是上调倍数不大,下调倍数很大(酸性内切几丁质酶基因);5个基因表达的日变化表现出6种类型,每种类型的日表达都是上下波动的;抗旱品种的水稻根系对不同强度的干旱可能采取不同的应对策略,对轻度干旱和中等干旱可能是减少不必要的能量和物质消耗,过度干旱、严重干旱胁迫下才调动大量抗逆相关物质,抵抗干旱的伤害。

籼型水稻光敏核不育系1892S选育及其应用研究

[目的]为籼型光敏核不育系1892S的推广应用提供理论依据。[方法]介绍1892S的选育经过、育性表现、特征特性、配组及高产栽培技术。[结果]1892S是安徽省农业科学院水稻研究所用培矮64S的变异单株选育的中籼光温敏核不育系,2004年8月通过安徽省技术鉴定。1892S不育期间败育彻底,不育性稳定,不育株率100%,花粉不育度和套袋自交不实率均为99.97%;不育起点温度较低(23.5℃),在合肥不育期30 d以上;开花习性好,异交结实率高达60%以上;对白叶枯病和稻瘟病的抗性分别为中抗和抗;米质优,达国标GBPT 17891-1999优质稻谷3级标准;所配组合杂种优势强,其中皖稻153于2005年1月通过了安徽省品种审定,2008年2月通过广西省引种认定,2008年4月通过国家审定,2009年通过湖北省品种审定;徽两优3号2007年3月通过安徽省审定;徽两优6号2008年4月通过安徽省审定,2012年报国家审定;两优996,2012年报国家审定。[结论]不育系1892S适宜选配中籼组合,应用前景十分广阔。

氮素高效利用水稻新品种筛选与评价

以市场上大面积应用的杂交水稻及常规籼型水稻为材料,通过设置不同氮肥水平,研究其对不同基因型水稻产量和氮素利用效率的影响。结果表明:水稻主要经济性状的变异系数表现为低氮处理>正常施氮处理>不施氮处理,低氮水平下变异系数为20.89%-121.37%。水稻单株产量随施氮量的增加而提高。对筛选出的双高效型(第I象限)水稻品种‘XY52’‘IIY52’‘9311’‘JLYHZ’‘LY391’进行回归分析,发现‘IIY52’的产量潜力最高,‘XY52’节氮能力最强。对双高效型品种进行氮素籽粒生产效率筛选,发现‘XY52’‘IIY52’‘LY391’为高产氮高效型水稻品种。研究结果可为氮高效水稻品种评价与高产高效栽培提供依据。

优质水稻新品种中籼2503的特征特性及其栽培技术

优质水稻新品种中籼2503系由安徽省农科院水稻研究所育成,具有品质优异、产量高、适应性广等特点,2007年1月通过安徽省农作物品种审定委员会审定。本文介绍了该品种的特征特性和栽培技术要点。

不同耐淹基因型水稻分蘖期对淹涝胁迫的生理差异

[目的]研究不同耐淹基因型水稻分蘖期对淹涝胁迫的生理差异。[方法]以不同基因型的水稻品种FR13A、9311、IR64和OM052为供试材料,进行2、4、5、7 d淹涝胁迫处理并分别恢复3和5 d,研究不同程度淹水对分蘖期水稻生长及生理指标的影响。[结果]随着淹水处理时间的延长,叶绿素含量及地上相对含水量下降;根冠比增加,根长变短;淹水处理诱导了超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)的酶活性及丙二醛(MDA)含量上升。在没顶淹水4 d时,OM052的SOD、POD和CAT的酶活性及MDA含量比对照增加分别增加了50.0%,25.8%,50.5%和17.9%。没顶淹水5 d后,仅OM052和耐淹品种FR13A存活。[结论]淹水5 d可能是分蘖期水稻淹水胁迫的转折点,OM052在一定程度上具有较好的耐淹性。

高异交率水稻籼型温敏核不育系Z913S的选育

Z913S是安徽省农业科学院水稻研究所用新二S与矮紫S(1892S/紫恢100)杂交选育而成的高异交率水稻温敏核不育系。阐述了Z913S的选育经过,介绍了其特征特性,包括育性表现、农艺性状、开花习性、稻米品质,分析了繁殖制种技术要点。

功能性水稻新品种品黑一号的选育及营养安全研究初报

该文较为系统地阐述了品黑一号的亲本来源、选育过程、特征特性、营养品质以及重金属含量安全等相关问题，其中4个样品中硒含量变幅在0．035～0．57mg／kg，平均为0．29mg／kg，达到富硒标准；铁含量超过检测低限15％以上；锌含量超过检测低限4倍以上。经过标准化生产的黑米重金属镉含量到达检测低限以下，低于国家标准4～5倍，达到有机标准。

地福来有机生物肥在两系杂交水稻上的应用研究

采用168kg/hm2、240kg/hm22种纯氮肥料水平条件下,施用地福来有机肥料可增加单株有效穗和平均穗粒数,且随着地福来用量的增加产量逐步提供,理论产量分别达到10 342.84kg/hm2和10 624.26 kg/hm2,比对照增产18.04%和9.73%。实际产量分别为9 789.00kg/hm2和10 059.00kg/hm2,比对照增产7.55%和7.99%。

粳型水稻光敏核不育系皖2304S的选育及特征特性

[目的]介绍光敏核不育系皖2304S的选育过程、育性表现、抗病性和农艺性状。[方法]以粳稻光敏核不育系7001S为母本,与双九杂交,经4年7代选择育成了粳稻光敏核不育系皖2304S(简称2304S)。[结果]2009年8月12～28日,2304S表现雄性不育,镜检花粉败育率99.54%～100.00%,套袋自交结实率0～0.07%;8月31日至9月21日,表现雄性可育,镜检花粉败育率79.94%～99.79%,套袋自交结实率0.56%～28.76%。2010年8月2日至9月1日,表现雄性不育,镜检花粉败育率99.53%～100.00%,套袋自交结实率0～0.36%,稳定不育期31 d;9月3～17日,表现雄性可育,镜检花粉败育率96.38%～99.46%,套袋自交结实0.57%～18.82%。长日不育起点温度低于24.0℃。田间种植对水稻条纹叶枯病抗性较强。[结论]该不育系稳定不育期30 d以上,适宜选配中粳组合。

水稻生殖生长期对高温胁迫响应的研究进展

近年来,水稻生殖生长期高温热害越来越严重,已经引起政府和科学工作者的关注。从高温热害的原因、水稻生殖生长期在高温胁迫下的生理生化和分子水平响应,以及根系在高温热害时的响应等方面,论述了水稻对高温热害的响应,并提出了目前研究中的一些难点和今后的研究方向,以期为水稻高温热害研究提供一些参考。