不同水稻品种在不同光照条件下的光合特性及干物质积累

对12个杂交水稻品种在两类生态条件下的光合特性及干物质积累进行了研究.结果表明：水稻适应环境的能力主要由其自身因素决定,品种之间存在较大差异.品种间的净光合速率和叶绿素含量差异均比生态区域间的差异更显著.产量与总干物质量和净光合速率呈显著正相关,决定系数R2分别为0.584和0.590,与茎鞘物质输出率和茎鞘物质转换率相关不显著.与低光强地区相比,高光强地区叶片厚度和干物质积累量增加,茎鞘物质输出率和茎鞘物质转换率降低.在光照充足的条件下,产量中来自于后期光合积累物质的比例较大;在光照不足的条件下,产量中来自于前期干物质积累及其转运的比例较大.     

不同水稻品种在不同光照条件下的光合特性及干物质积累

对12个杂交水稻品种在两类生态条件下的光合特性及干物质积累进行了研究.结果表明:水稻适应环境的能力主要由其自身因素决定,品种之间存在较大差异.品种间的净光合速率和叶绿素含量差异均比生态区域间的差异更显著.产量与总干物质量和净光合速率呈显著正相关,决定系数R²分别为0.584和0.590,与茎鞘物质输出率和茎鞘物质转换率相关不显著.与低光强地区相比,高光强地区叶片厚度和干物质积累量增加,茎鞘物质输出率和茎鞘物质转换率降低.在光照充足的条件下,产量中来自于后期光合积累物质的比例较大;在光照不足的条件下,产量中来自于前期干物质积累及其转运的比例较大.     

水稻茎鞘非结构性碳水化合物转运机理及栽培调控研究进展

非结构性碳水化合物(non-structural carbohydrate, NSC)是参与水稻能量代谢的主要物质和维持水稻生长发育及响应环境调控的重要因子。蔗糖作为水稻茎鞘NSC代谢中心物质,是水稻灌浆期叶片光合产物和花前茎鞘中储存的NSC向穗部转运的主要形式,是籽粒灌浆的主要同化物来源。理解水稻蔗糖分配、转运机理及栽培环境调控途径对充分利用茎鞘NSC提高水稻产量具有重要意义。该文重点综述了水稻茎鞘NSC再分配及关键酶、蔗糖转运机理和调控,以及温度、水分和氮素等栽培环境对茎鞘NSC调控的研究进展,并对未来研究方向进行了展望。     

不同CO2浓度和N肥水平对粳稻茎鞘非结构性碳水化合物含量与积累的影响

为了解CO2浓度升高和N肥水平对水稻茎鞘内非结构性碳水化合物(NSC)含量和积累量的影响,利用开顶式气室(OTC),以常规粳稻"南粳9108"为试验材料,设置3个CO2浓度水平:对照T0(背景大气)、T0+120μmol·mol-1(T1)和T0+200μmol·mol-1(T2)。在OTC内采用盆栽方式,设置3个氮(N)肥水平:10 g N·m^-2(N1)、20 g N·m^-2(N2)和30g N·m^-2(N3)。分别于水稻抽穗期、灌浆期(抽穗后20 d)和成熟期对地上部分各器官生物量、茎鞘NSC含量以及顶部四张叶片的N含量进行分析。结果表明:CO2浓度升高对抽穗期叶N含量总体无显著影响,但显著降低灌浆期N2和N3水平的叶N含量;CO2浓度升高对抽穗期茎鞘NSC含量和积累量无显著影响,抽穗期置换到高CO2浓度环境使灌浆期茎鞘NSC积累显著增加,置换到低CO2浓度环境使NSC积累显著减少。同一CO2浓度条件下,NSC含量和积累量均为N1>N2>N3,且N1处理均显著高于N3处理,CO2浓度升高和N水平的交互作用对灌浆期茎鞘NSC含量影响显著。水稻产量在不同CO2浓度水平间无显著差异,但随施氮水平的提高而增加。抽穗期与灌浆期水稻茎鞘NSC含量和积累量与茎鞘干重呈极显著正相关,与叶N含量呈极显著负相关;叶N衰减越慢,灌浆期水稻茎鞘NSC残留比(RNSC)越低;结实率和产量与RNSC呈显著负相关,RNSC越大,茎鞘NSC转移的越少,结实率和产量越低。     

基于芽苗砧嫁接油茶砧穗创伤后内源激素动态变化分析

为研究油茶(Camellia oleifera A)嫁接时穗条和砧木创伤后内源激素动态变化规律,解析影响砧穗嫁接面愈合的生理机制,为油茶砧穗愈合生长机理提供理论支持。以树龄6年的长林18号和53号的穗条和实生砧木为材料,按照芽苗砧嫁接方法切割穗条S0(0 min)、S10(10 min)、S40(40 min)和砧木茎段Z0(0 min)、Z10(10 min)后,利用液质联用法(HPLC-MS)测定吲哚乙酸(IAA)、脱落酸(ABA)、反式玉米素(TZR)、玉米素(Zeatin)、水杨酸(SA)和茉莉酸(JA)含量,分析不同时间段内源激素变化及品种间差异的关系。结果显示:创伤后18号的TZR、Zeatin和SA含量总体高于53号;18号IAA、SA和JA逐渐下降;TZR和Zeatin分别在S10和S0达最高值后下降;ABA在S10达最高值。53号IAA和JA爱S10达最高值后下降;TZR、Zeatin和SA在S10达低值后逐渐上升;ABA在S0达高值后逐渐下降。砧木茎段创伤前后激素含量除JA外18号高于53号;两品种Z0时激素含量下降,Z10后上升,仅53号ABA和SA含量在Z0达高值后下降。砧木茎段和根部激素含量在品种间除JA外18号高于53号,茎段的IAA、ABA高于根部,其他激素为根部高于茎段。激素比值在品种间和部位间差异明显;IAA/ABA、IAA/TZR、IAA/Zeatin和IAA/JA、ABA/TZR、ABA/Zeatin和ABA/JA比值为53号高于18号;穗条内SA/IAA为18号高于53号,SA/JA和SA/ABA为53号高于18号;砧木茎段均为18号高于53号;TZR/SA、TZR/JA比值在穗条和砧木茎段为18号高于53号。两品种创伤后IAA与JA极显著正相关,而IAA与SA,SA与JA在18号极显著正相关,53号极显著或显著负相关;53号TZR、Zeatin、SA间极显著或显著正相关,JA与TZR、Zeatin和SA极显著负相关。砧木茎段创伤后18号激素间为极显著或显著正相关;53号TZR和Zeatin与IAA、JA极显著正相关,与SA存在显著负相关,SA与JA有显著负相关。砧木茎段和根部间品种间仅在SA与各激素间相关性存在差异,其他激素间存在极显著正相关或负相关。综上所述,砧穗创伤后激素水平上18号在创伤面易于愈伤组织发育,而53号抗逆激素水平较高且与细胞分裂增殖类激素负相关,可能影响53号嫁接后愈合生长;嫁接应在创伤后10 min内较为适宜;砧穗间激素含量及比值的差异可能会影响后期嫁接部位形态重建以及穗条生长。     

氮素营养水平对冬小麦碳氮运转的影响

在大田试验条件下,研究了不同施氮水平对2种穗型冬小麦品种花后干物质和氮素积累与运转的影响及其与产量和品质的关系,以探讨氮素营养水平对冬小麦碳氮运转的影响.结果显示,适宜的施氮量（180 kg·hm^-2）能够极显著增加2种穗型冬小麦品种叶片、茎鞘等营养器官花前贮藏物质及花前贮藏氮素的再运转量和运转率以及总再运转量和运转率,也能够极显著增加成熟期籽粒氮素含量和花前贮藏氮素总运转量对籽粒氮素含量的贡献率.各施氮处理对2种穗型小麦品种花后氮素积累量对籽粒氮素含量贡献率的影响效应不明显.结果表明,适宜的施氮量有利于小麦籽粒和蛋白质产量的提高.     

不同密度下臭氧胁迫对Ⅱ优084水稻光合作用和物质生产的影响—FACE研究

依托中国稻田臭氧FACE(free air ozone concentration enrichment)技术平台,以超级稻Ⅱ优084为供试材料,臭氧设置当前大气臭氧浓度和高臭氧浓度(比前者高50%),移栽密度设置低密度(16穴·m^-2)、中密度(24穴·m^-2)和高密度(32穴·m^-2),研究不同移栽密度条件下近地层臭氧浓度升高对水稻光合作用、物质生产以及茎鞘非结构性碳水化合物浓度和含量的影响.结果表明: 臭氧浓度升高使水稻移栽后63 d、77 d和86 d剑叶SPAD值分别下降6%、11%和13%,均达显著或极显著水平.臭氧胁迫下结实期叶片净光合速率、气孔导度和蒸腾速率的降幅亦随时间推移而明显增加.高臭氧浓度使水稻抽穗至成熟期的物质生产量平均下降46%,从而使最终生物产量下降25%,均达显著水平.臭氧浓度升高使水稻拔节后茎鞘可溶性糖和淀粉的浓度和含量均显著降低,但使抽穗前茎鞘贮藏同化物的转运率大幅增加.方差分析表明,臭氧与密度间的互作对水稻所有测定参数均无显著影响.综上,近地层臭氧浓度升高使超级稻Ⅱ优084生育中后期的光合和生长均明显受抑,但这种抑制作用不受移栽密度的影响.
     

水稻茎秆解剖结构与抗倒伏能力关系的研究

利用石蜡切片法研究了抗倒伏水稻品种南粳44、武运粳7号与不抗倒伏水稻品系宁7412基部茎秆解剖结构及其与水稻抗倒伏能力的关系.结果表明:抗倒伏水稻品种南粳44和武运粳7号基部节间的维管束数目较多,维管束鞘较厚,细胞层数较多,细胞排列紧密、体积较小;而不抗倒伏水稻品系宁7412基部节间的维管束数目偏少,维管束鞘较薄,细胞层数较少,细胞体积大.从解剖结构还可看出,南粳44和武运粳7号茎秆内的贮藏物质明显多于宁7412.这些茎秆解剖结构的差异可用于区分不同水稻品种(系)的抗倒性强弱,可以作为抗倒伏水稻品种的选育指标和筛选依据,为水稻抗倒伏品种的选育提供了理论依据.     

水稻生长及其体内C、N、P组成对开放式空气CO2浓度增高和N、P施肥的响应

采用FACE(Free Air Carbon-dioxide Enrichment)技术,研究了不同N、P施肥水平下,水稻分蘖期、拔节期、抽穗期和成熟期根、茎、叶、穗生长,C/N比,N、P含量及N、P吸收对大气CO₂浓度升高的响应.结果表明,高CO₂促进水稻茎、穗和根的生长.增加分蘖期叶干重,对拔节期、抽穗期和成熟期叶干重没有显著增加.降低茎、叶N含量;增加抽穗期穗N含量,降低成熟期穗N含量;对分蘖期根N含量影响不显著,而降低拔节期、抽穗期和成熟期根N含量.增加拔节期、抽穗期和成熟期叶P含量,对茎、穗、根P含量影响不显著.水稻各组织C含量变化不显著.C/N比增加.显著增加水稻地上部分P吸收;增加N吸收,但没有统计显著性.N、P施用对水稻各组织生物量没有显著影响.高N(HN)比低N(LN)增加组织中N含量,而不同P肥水平间未表现出明显差异.高N条件下高CO₂增加水稻成熟期地下部分/地上部分比.文中还讨论了高CO₂对N、P含量及地下部分/地上部分比的影响机制.     

水稻生长及其体内C、N、P组成对开放式空气CO2浓度增高和N、P施肥的响应

采用FACE（Free Air Carbon-dioxide Enrichment)技术,研究了不同N、P施肥水平下,水稻分蘖期、拔节期、抽穗期和成熟期根、茎、穗生长,C/N比、N、P含量及N、P吸收对大气CO2浓度升高的响应,结果表明,高CO2促进水稻茎、穗和根的生长,增加分蘖期叶干重,对拔节期、抽穗期的成熟期叶干重没有显著增加,降低茎、叶N含量;增加抽穗期穗N含量;降低成熟期穗N含量;对分蘖期根N含量影响不显著,而降低拔节期,抽穗期和成熟期根N含量,增加拔节期、抽穗期和成熟期叶P含量,对茎、穗、根P含量影响不显著,水稻各组织C含量变化不显著,C/N比增加,显著增加水稻地上部分P吸收;增加N吸收,但没有统计显著性,N、P施用对水稻各组织生物量没有显著影响,高N（HN）比低N（LN）增加组织中N含量,而不同P肥水平间未表现出明显差异,高N条件下高CO2增加水稻成熟期地下部分/地上部分比,文中还讨论了高CO2对N、P含量及地下部分/地上部分比的影响机制。     

不同生育阶段夜温升高对双季水稻物质生产与养分吸收的影响

利用2间玻璃室内夜间不同的温度条件,研究了水稻生长期间夜温升高对双季早、晚稻物质生产和养分积累的影响.结果表明:播种-幼穗分化期夜温升高增加早稻的干物质积累,而减少晚稻的干物质积累;幼穗分化期-抽穗的夜温升高对早、晚稻的干物质积累均有一定的负作用;抽穗后的夜温升高对早稻物质生产影响较小,但降低其茎鞘物质的转运,而晚稻的干物质生产和茎鞘物质的转运均提高.在早稻幼穗分化前夜温适度升高有利于提高根系活力,促进植株养分的积累,但不利于晚稻植株养分的积累;幼穗分化-抽穗期间的夜温升高均不利于早、晚稻植株的养分积累;灌浆结实期的夜温升高会造成早稻根系早衰,不利于养分吸收,但有利于保持晚稻根系较高活力,促进养分吸收.试验证明,不同生育阶段的夜温升高对双季水稻不同生育阶段的干物质生产和养分吸收的影响是不同的.     

不同海拔生境条件下水稻叶片及茎鞘氮素含量的变化

本文报道生长在不同海拔生境条件下(云南省元江、玉溪、昆明、大理、丽江)的水稻叶片及茎鞘氮素含量的变化。所获得的主要结果如下: 1.自然生境条件下,水稻叶片和茎鞘的氮素含量随着生育期的进展而变化,有一个由高到低的下降趋势。而前期低海拔地区的含量比高海拔地区的高,成熟期则是海拔越高其叶片含氮量也越高,茎鞘含氮量的情形与叶片相反。 2.穗肥施用时期不同,对叶片和茎鞘氮素含量的影响不同,在低和较低海拔地区施用时期越晚,成熟期残存于叶片及茎鞘的氮素就越多;而且海拔高的地区的含量也高。在冷凉的高海拔地区丽江以颖花分化期追肥比幼穗分化和减数分裂期施用则黄熟期保持较高的含氮量。     

两系法杂交水稻抽穗结实期持水量和叶绿素含量的动态变化及其与籽粒产量关系研究

对25个两系法杂交水稻抽穗结实期持水量和叶绿素含量的动态变化及其与籽粒产量关系的研究表明,杂种水分持有量变化存在因组合不同而异的特点,总体上叶片和茎鞘水分持有量抽穗结实期间表现为下降趋势,穗部水分持有量表现为先升后降的特点,以抽穗后第7d,即籽粒灌浆高峰期最大;叶、茎鞘部水分持有量所占比例呈下降趋势,穗部所占比例则一直呈上升趋势,茎鞘部始终是水分的主要贮存场所;单茎植株水分总持有量抽穗后第1天多数组合表现为正向父本优势,尔后多转为负向父本优势;籽粒产量与抽穗后各期片水分持有量呈正相关,与抽穗后第1d茎鞘水分持有量呈正相关,自第7d始转为弱负相关,与抽穗后穗部水分持有量呈正相关,与抽穗后单茎植株水分总持有量呈正相关,籽粒产量与水分持有量在各器官中分配的相关和籽粒产量与各器官水分持有量的相关趋势总体一致;两系杂交稻叶绿素含量表现为先升后降的特点,以抽穗后第7天最高,与常规稻父本相比,两系杂交稻叶绿素含量各期大多数组合低于常规稻父本,且下降速度快于常规稻父本.对于两系法杂交水稻,育种上应优先考虑选择灌浆前、中期植株水分持量优势较强、叶绿素含量较高、后期茎叶物质转运优势明显的组合;栽培上应注意保证灌浆前、中期水分及营养元素,特别是氮素的供应,还要注意后期的及时控氮脱水防贪青,促进茎叶贮存物质向籽粒运转.     

水稻不同品种对铅吸收、分配的差异及机理

为探究水稻不同品种对Pb吸收积累的差异及机理,以20个不同基因型水稻品种(系)为材料,采用盆栽方法,研究了Pb在水稻植株各器官中的分配及在籽粒中的分布．结果表明,不同品种间,Pb积累量存在显著差异,但品种间的这种差异与品种类型关系不明显;不同器官、不同生育时期,Pb积累量和积累速率不同;各器官Pb浓度按根、茎、叶、穗、籽粒的顺序大幅度下降,分配到籽粒中的Pb比例很低;根与茎,茎与叶片、穗(抽穗期)、籽粒Pb含量呈极显著负相关;根与叶、穗(抽穗期)、籽粒,叶与穗(抽穗期)、籽粒的Pb含量呈正相关,相关性大多达极显著或显著水平;不同品种抽穗期叶片与成熟期籽粒间的Pb含量达显著正相关;Pb在稻米加工各产物中的分布很不均匀,稻谷经脱壳及精加工1次(2min)后,精米Pb含量仅为籽粒总含Pb量的32．88％．     

云南秋海棠属植物有性杂交特性

通过云南秋海棠属植物属下5个系统分类组的种类及外来园艺品种共109个组合的有性杂交试验,以系统分类组合、园艺分类组合(不同茎的形态类型组合)分别进行方差分析。结果表明:云南秋海棠属植物属下等级的系统分类组内、组间的有性杂交,以及不同茎的形态类型的有性杂交均无显著差异,亲和力较强而可育性高,可在云南秋海棠属植物属内进行广泛地远缘杂交; 云南产秋海棠属植物原种与外来园艺品种间的有性杂交亲和性弱而可育性低,需选择花粉粒和胚囊正常发育的外来园艺品种大量杂交,并采用切实可行的技术措施克服远缘杂交不育,以期培育新颖奇特的秋海棠属植物新品种。     

不同土壤对长白9号水稻抽穗后各器官渗透调节能力及膜损伤的影响

为了筛选出适宜长白9号种植的黑土、盐碱土的最佳配比,研究了5种土壤对长白9号抽穗后叶、穗、茎、鞘各器官渗透调节能力及膜损伤程度的影响。结果表明:黑土∶碱土=1∶1处理(C)游离氨基酸、脯氨酸及可溶性蛋白质含量高于其他配比土壤;黑土与碱土3∶1时,可溶性蛋白和可溶性糖含量与黑土基本一致,游离氨基酸与脯氨酸含量更接近于C处理;原盐碱土生长的长白9号抽穗后各器官的渗透调节物质积累相对较少,丙二醛含量与O2-·产生速率明显高于其他处理;抽穗至成熟,长白9号各器官渗透调节物质的积累顺序依次为叶穗茎鞘,说明原盐碱土高Na+浓度和高pH值使长白9号渗透调节能力降低,膜损伤程度加速;黑土与碱土的比例达到1∶1或更高时,可有效调节土壤的Na+浓度和pH值,长白9号各器官的渗透调节能力提高,叶和穗两器官尤为明显。     

开放式空气CO2增高对水稻物质生产与分配的影响

在大田栽培条件下,研究开放式空气CO2增加(FACE)200μmol·mol^-1的处理对水稻物质生产与分配的影响．结果表明,FACE处理使移栽至抽穗后20d的干物质积累量显著增加,使抽穗后20d至成熟期的干物质生产量显著减少,生物产量显著提高．移栽至抽穗期的干物质积累量增加是由于叶面积系数和净同化率共同提高所致;抽穗期至抽穗后20d的干物质积累量增加主要是由于叶面积系数的增加所致;抽穗后20d至成熟期的干物质生产量减少主要是由于净同化率的下降所造成．提高茎鞘占全株干物重的比例,降低叶片占全株干物重的比例,对穗占全株干物重的比例无显著影响,能显著提高水稻抽穗期茎鞘中可溶性糖、淀粉的含有率和含量,提高FACE处理的生物产量能极显著提高水稻产量(r＝0．7825)．     

水稻氮素营养高光谱遥感诊断模型

对水稻氮素含量与原始光谱反射率、一阶微分光谱以及高光谱特征参数间的相关性进行了分析,并构建和验证了以遥感参数为自变量的水稻氮素营养诊断模型.结果表明：氮素含量在水稻各器官中总的变化趋势为茎<鞘<穗<叶;各器官在可见光波段的光谱反射能力为叶<穗<鞘<茎,在近红外波段则与此相反.以波长796.7 nm处的光谱反射率和738.4 nm处的一阶微分光谱反射率为自变量的线性模型和指数模型的决定系数（R²）分别为0.7996和0.8606,二者均能较好地诊断水稻氮素营养,但最适合诊断水稻氮素含量的拟合模型是以植被指数的归一化变量（SD_r-SD_b）/（SD_r+SD_b）为自变量构建的水稻氮素营养高光谱遥感诊断模型［y=365871+639323（SD_r-SD_b）/（SD_r+SD_b）,R₂＝0.8755,RMSE＝0.2372,相对误差＝11.36％］,该模型可定量诊断水稻氮素营养.     

水稻苗期吸收积累硅素的品种差异研究

为探讨水稻品种间苗期对硅素吸收积累的差异,筛选高效吸收积累硅素的材料,2002、2003年利用28个常规水稻品种,采用水培试验方法,研究了在较低硅素浓度条件下不同水稻品种间茎蘖数、根系和地上部的干物质重量、硅素含量和吸硅量的差异.结果表明,水稻品种间对硅素的吸收积累存在显著或极显著差异.初步确定TN1、白香粳、早大穗、IR36和特青为硅素高效吸收积累品种,Lemont、中平选、一目惚、武运粳7号和卷叶粳为硅素低效吸收积累品种.     

多效唑防止水稻倒伏的原因剖析

水稻拔节前后施用多效唑能使节间缩短,茎秆高度和植株重心位置降低,下弯力距减小。同时,单位长度茎秆内物质积累,纤维素和木质素含量增加。茎壁厚度和机械组织厚度显著增加,木化程度和茎秆的机械强度加强。从而有明显的防倒效果。