繁殖世代对水稻植株农艺性状及稻米品质的影响研究

以国家长期库躬存种质为对照,选择在生产上一直种植的同一品种为高繁殖世代材料,一起进行田间种植以了解两者之间在田间出苗率、生育期、植株农艺性状及稻米品质上是否存在差异。结果表明,在6个供试粳稻品种中,有5个品种的高繁殖世代种质,其稻米垩白品质出现了退化现象,而其他稻米品质特性没有出现明显的变化。来自库存的种质,其每穗粒数都比一直在生产上种植的种质少,这可能与母本长时间低温贮藏有关。此外,来自库存的种质,其田间出苗率也相对较低。     

灌浆期高温对水稻光合特性、内源激素和稻米品质的影响

以2个籼稻品种:温度钝感型品种K30和温度敏感型品种R21为材料,利用人工气候室控温,在水稻灌浆期设置高温(日均温度34.9℃)和适温(日均温度28.0℃)处理,测定不同灌浆时期(5,10,15,20,25d和30d)光合特性、内源激素含量及稻米品质的变化。结果表明,高温增强了K30的光合能力,K30高温处理净光合速率(Pn)在整个灌浆期都明显高于对照;R21在灌浆前期(5、10d和15d)高温处理与适温处理Pn差异不明显,在灌浆后期(20、25d和30d)高温处理Pn下降。高温增加了K30叶片和籽粒脱落酸(ABA)含量;而R21高温处理和适温处理叶片与籽粒ABA含量的对比不明显。高温处理对两个水稻品种叶片和籽粒赤霉素(GA3)与生长素(IAA)含量也有不同程度影响。高温胁迫降低稻米品质,但K30比R21表现出更强的温度钝感特性。     

生育前期遮光对水稻后期功能叶生长及稻米品质的影响

以2个不同直链淀粉含量的水稻品种为材料,研究了生育前期(插秧至幼穗分化期)遮光对水稻后期功能叶生长及稻米品质的影响。结果表明,前期遮光处理后,水稻剑叶面积明显增大,功能叶的碳、氮代谢水平提高;2个品种的籽粒直链淀粉积累过程受到的影响不同,而蛋白质积累受到的影响均一致(即百分含量下降幅度增大);糙米率有所降低,但未达到显著水平;精米率和垩白率极显著下降;整精米率和直链淀粉含量显著或极显著升高;粒长、粒宽和蛋白质含量无显著性变化,但蛋白质含量表现为下降趋势;2个品种间存在着差异。     

施氮水平对小麦籽粒发育过程中氨基酸含量的影响

施氮能提高小麦籽粒蛋白质氨基酸的含量,并与施氮水平呈正相关;但对普通小麦必需氨基酸与蛋白质氨基酸的比值没有影响,而硬粒小麦4286随施氮水平的提高,该比值下降。在开花后32d以前,籽粒发育过程中游离氨基酸与施氮水平呈正相关,以后,籽粒中游离氨基酸趋于相近,表明施氮增加了游离氨基酸的库源,不同基因型小麦对施氮水平的反应不同,在同等施氮水平和栽培条件下,籽粒中蛋白质氨基酸和游离氨基酸含量为硬粒小麦4286＞小偃6号＞小偃107,不同施氮水平下,籽粒中氨基酸含量为高氮＞中氮＞低氮。     

稻田施氮水平对两种水稻热值变化特征影响

对两种水稻类型（早稻,晚稻）在不同氮素水平下植株的热值动态进行了分析。结果表明,水稻植株的热值不仅因品种,器官而存在着差异,而且随着水稻生长发育的进程不同也存在着差异。两种水稻的热值最低出现在小花分化期,最大值出现在分蘖期或开花灌浆时期。不同氮素水平对水稻热值的影响规律为,随着氮素水平的增加,水稻各种组织器官的热值也增加,同一器官下,高氮素水平下的水稻组织热值高于低氮下组织的热值,不同器官热值（根,茎,叶,穗）之间在相同及不同氮素水平下存在显著差异。通过分析表明,没有氮素投入下的两种水稻基础热值为16979J/g,早稻每增加1kg/hm^2N,可以提高植株热值1.72J/g,晚稻每增加1kg/hm^2N,可以提高植株热值1.24J/g,这说明,氮素使用对早稻的热值效应影响要大于晚稻。因此,在运用热值指标进行能量分析时,必须考虑氮素使用水平对热值的影响。     

粒重差异显著的两种水稻颖果发育比较

为了探讨控制水稻(Oryza sativa L.)颖果发育的因素,选择了颖果干重有显著差异的Ootikara(大粒,36mg/粒)和Habataki(小粒,18 mg/粒)两个水稻品种,比较颖果重量、胚乳细胞数、果皮和胚乳的结构以及某些生理活性等变化.结果指出:与Habataki相比,Ootikara子房壁细胞和颖果的持续生长期长,最终颖果的胚乳细胞数目和每个细胞的平均干重大;Ootikara颖果的脱氢酶和H2O2酶活性、穗的呼吸速率、剑叶的绿色程度和光合速率等维持高水平的时间长;Ootikara子房背部维管束失去功能的时间也较迟.结果表明,大粒品种的库容大和生理活性期长是其颖果能显著增大的生理原因.     

粒重差异显著的两种水稻颖果发育比较

为了探讨控制水稻(Oryza sativa L.)颖果发育的因素,选择了颖果干重有显著差异的Ootikara (大粒,36mg/粒)和Habataki (小粒,18 mg/粒)两个水稻品种,比较颖果重量、胚乳细胞数、果皮和胚乳的结构以及某些生理活性等变化。结果指出:与Habataki相比, Ootikara子房壁细胞和颖果的持续生长期长,最终颖果的胚乳细胞数目和每个细胞的平均干重大; Ootikara颖果的脱氢酶和H2O2酶活性、穗的呼吸速率、剑叶的绿色程度和光合速率等维持高水平的时间长;Ootikara子房背部维管束失去功能的时间也较迟。结果表明,大粒品种的库容大和生理活性期长是其颖果能显著增大的生理原因。     

施氮对不同品种冬小麦植株硝态氮和硝酸还原酶活性的影响

以黄土高原南部半湿润区土垫旱耕人为土为供试土壤进行盆栽试验,以NR 9405、9430、偃师9号、小偃6号、陕229号和西农2208冬小麦品种为供试材料,研究施氮对不同品种冬小麦植株硝态氮含量和硝酸还原酶活性(NRA)的影响.结果表明,施氮能明显增加叶片NRA.不施氮时除小偃6号和偃师9号外,其余品种NRA在全生育时期的动态变化均呈双峰曲线,2个高峰期分别在返青期和开花期,且开花期高峰值(36.17 NO2-μg.-g 1FW.h-1)明显比返青期峰值(15.407 NO2-μg.-g 1FW.h-1)大;施氮时不同品种叶片NRA在全生育期呈单峰曲线变化,最高峰在开花期,平均峰值为80.93 NO2-μg.-g 1FW.h-1),比同期不施氮处理增加1倍以上.施氮后地上部硝态氮含量在各时期均显著提高,在小麦生育前期(出苗到拔节)表现最为显著.氮肥对不同品种硝态氮含量的影响程度基本上与对NRA的影响程度相反,即施氮后硝态氮增加幅度小的品种,NRA却增加幅度大.     

施氮水平和栽插密度对水稻生育中后期硝酸还原酶活性的影响

水稻生育中后期的叶片硝酸还原酶(NR)活性呈低-高-低的变化趋势,抽穗期最大,拔节期次之,抽穗后20 d最低.施氮量对NR活性的影响大于栽插密度,随着施氮水平的增加,NR活性呈上升趋势;而栽插密度增大,NR活性则呈下降趋势.叶片中的NR活性与产量、单位面积穗数有较高的正相关关系,与千粒重和结实率呈弱度负相关,与每穗粒数的相关性则因品种不同而异.     

间作对氮调控玉米光合速率和光合氮利用效率的影响

研究间作后作物光合碳同化和光合氮利用效率(PNUE)对氮投入的响应, 对阐释间作产量优势的氮调控效应, 指导间作氮肥管理有重要意义。本研究设置玉米(Zea mays)单作、玉米间作两种种植模式的4个氮水平(N0, 0 kg·hm ^-2; N1, 125 kg·hm ^-2; N2, 250 kg·hm ^-2; N3, 375 kg·hm ^-2), 分析间作与施氮量对玉米叶片特征、光合参数、PNUE和产量的影响。结果表明: 与单作相比, 间作显著增加玉米叶片的叶干质量和比叶质量; 各施氮水平(除N3)下, 间作中靠近马铃薯(Solanum tuberosum)侧的玉米叶面积均显著高于单作玉米。单间作对比发现, 间作提高了玉米光饱和点和暗呼吸速率。单作、间作靠玉米侧(I-M)、间作靠马铃薯侧(I-P)的玉米PNUE均随施氮量增加而降低, 降幅以I-P最大; 施氮量低于250 kg·hm ^-2时, 相同施氮量下的玉米PNUE和净光合速率(P_n)均以I-P最高, I-M和单作次之。间作显著提高了玉米产量(土地当量比>1)。该研究中当施氮量≤250 kg·hm ^-2时, 间作I-P的玉米叶片P_n和PNUE显著提高可能是间作玉米产量提高的重要原因。     

不同发育时期追施氮肥对冬小麦旗叶中光合酶活性的影响

小麦开花后,随着旗叶的衰老,旗叶中1,5-二磷酸核酮糖羧化酶（RuBPC）、磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶（PEPC）和乙醇酸氧化酶（GO）活性呈下降趋势。随着追施氮肥时期的推迟,光合酶活性呈增加趋势,这意味着氮肥追施时间后移有利于提高小麦光合速率。在旗叶衰老后期,大穗型品种小麦旗叶中光合酶活性略高于多穗型品种小麦。     

有机培肥和减施氮肥对小麦光合特性和氮素吸收及产量的影响

以常规单施氮肥处理为对照(CK,270kg·hm-2),设置秸秆还田(J)、秸秆还田+牛粪(JF)、秸秆还田+沼渣(JZ)3种有机培肥措施,耦合N1(较CK减量10%)、N2(较CK减量20%)和N3(较CK减量30%)3个施氮水平,采用田间试验方法,探究有机培肥和减施氮肥对小麦光合特性、氮素吸收及产量的影响。结果表明:(1)与CK相比,有机肥配施氮肥明显促进了小麦生育期分蘖的发生和有效群体数的形成,提高叶绿素含量并维持旗叶较高光合速率水平,促进小麦地上部干物质积累、植株氮素吸收,增加穗粒数和千粒重,并显著提高小麦产量,产量增幅为4.21%~17.80%,并以JFN2(JF+N2)处理组合产量最高(6 853.43kg·hm-2)。(2)同一有机肥培肥处理中,N2(减施氮肥20%)处理效果最好,能显著促进小麦群体形成,提高小麦叶绿素含量、光合速率和产量;JFN2小麦群体数在成熟期分别比JFN1、JFN3增加5.16%、4.31%,JFN2叶绿素含量在花期分别较JFN1、JFN3增加2.29%、2.31%;JFN2处理产量分别比JFN1和JFN3显著增加11.41%和7.56%。(3)同一施氮水平下,成熟期干物质积累量表现为JZN1处理显著大于JFN1和JN1处理,分别增加8.93%和12.01%;花期JF处理氮素积累量在3种施氮水平下均分别显著高于其它2种有机培肥处理;JFN2处理籽粒产量显著高于JZN2和JN2处理,增幅分别为12.17%和6.09%。研究认为,有机肥耦合施氮量可促进小麦分蘖和有效群体数的形成,提高叶绿素含量和光合速率,增加植株干物质和氮素积累,从而增加小麦产量。     

杂交早稻稻米品质的改良

本文是关于改良杂交早稻米质方面的研究报道．通过以美国品种和中国品种杂交,选育出米质优良的温敏型雄性不育系香１２５Ｓ,所配制的香１２５Ｓ／Ｄ６８是一个早熟、高产、优质杂交水稻．作者认为“优势组群”和“强光生态型”在杂交早稻稻米品质改良中是非常重要的两个方面．     

糯大麦与非糯大麦颖果发育过程的解剖学与组织化学研究

为了明确糯大麦与非糯大麦颖果发育的差异,该研究以糯大麦代表性品种(‘白青稞’、‘甘垦5号’)和非糯大麦代表性品种(‘扬农啤10号’和‘苏裸麦1号’)为材料,采用体视显微镜观察、组织化学染色、树脂半薄切片和光学显微镜观察等方法,比较研究了糯大麦与非糯大麦颖果及其胚乳淀粉体发育的过程。结果显示:(1)糯大麦和非糯大麦颖果的形态变化,以及鲜、干重和含水率等的变化规律基本一致,生长曲线均呈"S"型。(2)两类大麦颖果胚乳和果皮的I2/KI染色结果不同,糯大麦胚乳的I2/KI染色结果为红褐色,其果皮被染为蓝黑色,而非糯大麦胚乳和果皮均被I2/KI染成蓝黑色,表明糯大麦和非糯大麦的颖果果皮里直链淀粉含量都较高,且糯大麦胚乳内以支链淀粉为主,而非糯大麦的胚乳内以直链淀粉为主。(3)糯大麦胚乳淀粉体的出现时间早于非糯大麦,且其中小淀粉体的比例高于非糯大麦,淀粉体充实状况也好于非糯大麦。(4)与非糯大麦相比,糯大麦表观直链淀粉以及总淀粉含量较低,但可溶性糖含量较高。研究表明,糯大麦颖果生长规律与非糯大麦类似,但内含物淀粉的积累规律不同。     

不同光质及肥料浓度对小报春生长发育的影响

不同光质和肥料浓度对小报春(Primula forbesii)幼苗生长的影响进行了研究。结果表明:蓝光能促进小报春幼苗的光合速率和蒸腾速率,黄光能明显地促进小报春幼苗增高,红光则促进植株开花;肥料浓度EC 2.0 mS cm-1对促进小报春幼苗生长及叶面积增大的效果最佳;交互处理试验以红光/EC 2.0 mS cm-1的效果最明显,对小报春幼苗的营养生长和生殖生长均有促进作用。因此,选择合适的光质和肥料浓度有利于促进植物的生长发育。     

Effects of Different Potassium (K) Fertilizer Rates on Yield Formation and Lodging of Rice

As one of the most important nutrients for plants, potassium (K) has substantial effects on growth and development of crops. Present study was conducted in three different sites in South China in late season in 2019 with the objective to study the effects of different applied amounts of K fertilizer on yield formation and lodging of rice. Four K fertilizer treatments, K₀: 0 kg potassium oxide (K₂O) ha⁻¹ (control); K₁: 64.20 kg K₂O ha⁻¹ ; K₂: 128.55 kg K₂O ha⁻¹ and K₃ 153.90 kg K₂O ha⁻¹ were applied in the field experiment. The results showed that K₂ and K₃ treatments significantly increased panicle number per unit area, grain number per panicle, seed-setting rate and the grain yield of rice compared with K₀ treatment. Higher net photosynthetic rates were recorded in K₂ and K₃ treatments than K₀ treatment at tillering stage, heading stage and maturity stage. K fertilizer treatments also increased the chlorophyll content and dry matter accumulation by 6.16–23.52% and 21.32–64.59% compared with K₀ treatment, respectively. Moreover, the total N and K accumulation in the aboveground tissues of rice significantly increased under K₂ and K₃ treatments compared with K₀ treatment. Furthermore, compared with K₀ treatment, K fertilizer treatments significantly enhanced the breaking-resistant strength by 40.94–144.24% and reduced the lodging index of rice by 13.14–36.72%.     

转反义Wx基因水稻颖果中与淀粉合成和积累相关酶活性的变化

将反义Wx基因转入水稻,导致Wx蛋白不同程度减少,颖果中的直链淀粉含量不同程度下降,总淀粉含量显著降低,直链淀粉与总淀粉的比值极显著降低。在水稻颖果发育过程中,ADPG-PPase、GBSS、SSS和SBE的活性在灌浆前期迅速升高,达最大值后很快下降,在灌浆中后期下降趋缓。Wx蛋白减少后的转基因水稻颖果中的GBSS活性明显下降,下降幅度与直链淀粉含量相一致,而且活性高峰期比其亲本有所提前。转基因水稻颖果中ADPG-PPase和SSS的活性在颖果发育的前中期,SBE则在中后期高于相应的亲本。     

Foliar Application of Brassinolide Induced Regulation of Grain Yield and Quality,Antioxidant Responses and Aroma in Fragrant Rice

Brassinolide (BR) is a new green plant growth regulator. The present field study was conducted on two fragrant rice cultivars (i.e., Meixiangzhan-2 and Xiangyaxiangzhan) to study the effects of foliar application of BR on fragrant rice performance. At the heading stage, BR solutions at 0.05, 0.15, 0.25 and 0.50 mg L-1 were sprayed on fragrant rice at 600 liters per hectare; these treatments were named as BR1, BR2, BR3 and BR4, respectively. The treatment sprayed with distilled water was taken as a control (CK). Compared with CK, the BR2 treatment significantly enhanced the chlorophyll concentration and net photosynthetic rate for Meixiangzhan-2, and Xiangyaxiangzhan. The BR3 and BR4 treatments increased the concentrations of chlorophyll a, chlorophyll b and carotenoid, and also enhanced net photosynthetic rate by 31.91% and 40.43%, respectively. Higher grain yields were recorded in the BR2 treatment than on CK on Meixiangzhan-2, while on Xiangyaxiangzhan, the BR3 and BR4 treatments increased grain yield compared with CK. In relation to CK, higher head rice rates were recorded in the BR2 treatment for Meixiangzhan-2, and in the BR3 and BR4 treatments for Xiangyaxiangzhan. BR treatments (BR2 for Meixiangzhan-2, BR3 and BR4 for Xiangyaxiangzhan) also significantly enhanced the activities of GPX, SOD and CAT by 10.22% to 23.00%, and reduced the malonaldehyde concentration. In addition, we observed that some BR treatments (BR2 for Meixiangzhan-2, BR3 and BR4 for Xiangyaxiangzhan) decreased the grain 2-acetyl-1-pyrroline concentration of fragrant rice.