高产水稻移栽后叶、鞘生长动态的差异

1998年早季于广州,用两系法水稻高产新组合培矮64s/E32、培矮64s/9311、粤杂 122和常规高产品种粤香占、特三矮2号,研究了它们移栽后叶、鞘生长动态的差异。结果见到:（1）主茎上的出叶速度与其生育期长短相对应;（2）鞘长/叶长比例小对孕育大穗、提高结实率有利,“叶长鞘短”应属水稻高产育种中所寻求的一个重要指标。     

高产水稻幼苗耐冷性

1998年早季在广东省农业科学院水稻研究所的人工气候箱内对5个不同类型的高产水稻幼苗作耐冷性比较,结果表明两系法杂交稻培矮64s/E32的耐冷性最强,培矮64s/9311次之;两系法杂交稻组合粤杂122和常规水稻品种粤香占、特三矮2号耐冷性稍差。     

高产早籼稻群体动态结构的差异

1998年早季在广州研究了不同类型高产早籼稻群体动态结构差异,结果认为:两系法杂交稻高产新组合培矮64s/E32、培矮64s/9311、粤杂122,其幼穗第2次枝梗原基分化期以前的植株干物重、叶面积指数（LAI）比常规稻高产品种粤香占和特三矮2号表现出明显的生长优势。培矮64s/E32在5个供试材料中在始穗期的LAI最高,达7.81,干物重日增量最大,达8.76kg/亩·d;粤香占的每亩有效穗数最高,达23.3万穗/亩,收获指数是所有参试材料中唯一达到 0.6以上者。     

后记

1998年早季在广州地区生态条件下,用两系法杂交稻新组合培矮64s/E32、培矮 64s/9311、粤杂122以及常规籼稻品种粤香占、特三矮2号为供试材料,自播种至收割对其基本生物学特性观察研究后,认识到要把本稻作区的水稻产量更进一步提高的有效途径,乃是进行超高产或者超级稻株型育种、而其株型的动态模式可以设想为:1.熟期性中等.即从播种至始穗历期限或为86—100 d,如培矮64s/E32或特三矮2号;若像粤杂122或粤香占那样的早熟类型,从播种到始穗历期<85 d,由于生育期太短而难获高产;若像培矮64s/9311那样的迟熟类型,从播种至始穗历期>101 d,生育期过长的弊病除不利于后季稻茬口安排外,虫、鼠、雀的严重为害也对高产不利.     

高产早籼稻的透光率及始穗后对低光强的适应性

用两系法杂交稻组合培矮 64s/E32、培矮 64s/9311、粤杂122和常规水稻品种粤香占、特三矮 2号为材料,1998年早季在广州研究了它们的透光率和对低光强适应性的差异后认为:1.生育期不同其直射光透光率的变化是分蘖期>始穗期<收割期,即透光率由大→小→大变化,它与叶片开张角随生育期变化的情况相对应,但与叶面积指数由小→大→小的变化相反。2.不同类型早籼稻在始穗后遮光处理降低透光率,生育期短的粤杂122、粤香占对低光强的适应性比其余组合或品种好,其单穗重降幅小。     

高产水稻秧苗生长特性

1998年早季在广州研究了不同类型高产水稻秧苗生长特性,调查了株高、叶片数、叶片长宽度、叶绿素含量和干物重等项指标,以及地下部分的发根力和根系活力情况。结果显示:在华南地区冷害发生较轻、秧苗生长基本正常的生态条件下,两系法杂交水稻新组合中粤杂122和培矮64s/E32、常规水稻品种特三矮2号表现出强和较强的生长发育优势。此外,两系法杂交水稻的发根数量和最长根长度比常规稻品种要多要长,但根系活力则较低。     

高产早籼稻产量构成因素初析

1998年早季在广州研究了3个两系法杂交水稻组合和2个常规稻品种的产量构成因素,初步认为:两系法杂交稻新组合培矮64s/E32的产量最高,它单穗湿重和穗长亦最大,分别达5.42g和24.7cm;而常规稻品种粤香占亩有效穗数最高和谷/秆比值最大,分别达23.3万穗/亩和1.53。如果把这些性状有机地组合起来后再加上粤杂122的优质特性,这种结构模式将为华南地区水稻超高产或超级稻育种,展示了一种美好的前景。     

高产水稻光合速率的变化

1998年早季于广州,测定了水稻两系高产杂交组合培矮64s/E32、地矮64s/93、粤杂122,高产品种粤香占和特三矮2号在四个主要生育期顶叶光合速率及叶绿素含量。（1）在人工气候箱的弱光下测得的分蘖期盆栽植株的非饱和光合速率在5个品种/组合间差异不大。（2）4个品种/组合的大田植株在四个生育期中以分蘖盛期到幼穗分化初期的光合速率最大,其值已达到或接近水稻品种最大光合速率30μmol　m-2s-1的上限;品种/组合间差异不大。抽穗期和黄熟期光合速率较前期下降很大,但两期间变化不大。收割期光合速率进一步大幅下降。（3）4个品种/组合抽穗期叶绿素含量较前期下降或不变,黄熟期叶绿素含量又升高,收割期则大幅下降。（4）讨论了叶片光合速率在抽穗后下降的原因,并据此提出了光合保持能力的概念。认为在形态性状改良的基础上,提高群体整体光合能力,是提高水稻光合生产力和实现超高产育种目标的有效途径。     

超高产水稻组合‘培矮64S/E32’的耐光氧化特性及其机理

甲基紫精（MV）介导的光氧化导致两个水稻品种‘汕优63’(目前我国大面积推广的杂交水稻)和‘培矮64S/E32’（新培育的超高产杂交水稻）细胞电解质渗漏率都增加,前者增加的量大于后者,显示‘培矮64S/E32’的细胞膜系统受光氧化的伤害小。光氧化条件下,‘培矮64S/E32’仍能维持较高的光合放氧能力（Amax、Φi）、PSⅡ活性（Fv/Fm、ΦPSⅡ）和叶绿素荧光猝灭系数（qP、NPQ）,而且光氧化引起‘培矮64S/E32’这些参数的下降幅度也小。另外,光氧化导致了两个水稻品种抗氧化酶SOD和APX活性增加,‘培矮64S/E32’增加的幅度约为‘汕优63’的3倍。结果表明超高产水稻具有更强的耐光氧化能力。     

超高产杂交稻剑叶中C4途径酶活性和稳定碳同位素分异作用的变化

以超高产杂交水稻(Oryza sativa L.)"培矮64S/E32"和多年来大面积推广的杂交稻"汕优63"为材料,研究孕穗后剑叶中C4途径酶和对稳定碳同位素分异作用的变化.结果表明,籽粒灌浆期(移栽后68～75 d)的两个品种剑叶中NADP-MDH活性最高,随后下降;超高产杂交水稻"培矮64S/E32"的NADP-MDH的活性明显高于"汕优63";PEPCase和NADP-ME活性在黄熟期之前的叶片中持续上升.不同生育期的叶片与籽粒的△1aC值相近(19.49‰～19.82‰),在成熟期时较高.超高产水稻"培矮64S/E32"叶片的平均△13C值比"汕优63"高0.43‰.     

超高产水稻组合‘培矮64S/E32’的耐光氧化特性及其机理

甲基紫精(MV)介导的光氧化导致两个水稻品种‘汕优63’(目前我国大面积推广的杂交水稻)和‘培矮64S/E32’(新培育的超高产杂交水稻)细胞电解质渗漏率都增加,前者增加的量大于后者,显示‘培矮64S／E32’的细胞膜系统受光氧化的伤害小。光氧化条件下,‘培矮64S／E32’仍能维持较高的光合放氧能力(Amax,φi)、PSⅡ活性(Fv/Fm、φPSⅡ)和叶绿素荧光猝灭系数(qP、MPQ),而且光氧化引起‘培矮64S／E32’这些参数的下降幅度也小。另外,光氧化导致了两个水稻品种抗氧化酶SOD和APX活性增加,‘培矮64S／E32’增加的幅度约为‘汕优63’的3倍。结果 表明超高产水稻具有更强的耐光氧化能力。     

超高产杂交稻剑叶衰老过程中PSII功能的变化

对田间自然条件下培矮64S/E32和对照汕优63的剑叶衰老过程中PSII光化学效率、光能耗散和叶黄素循环组分的动态变化进行了研究.结果表明,水稻剑叶衰老过程中PSⅡ光化学效率(F/Fm)、PSII量子产量(φPSII)、光化学猝灭系数(qP)和光合速率(Pn)均降低,但非辐射热耗散(NPQ)、叶黄素循环库和中午时的脱环氧化状态则升高.移栽后55-75 d两品种剑叶的φPSII和qP变化相近,此后培矮64S/E32比汕优63下降缓慢.在生育后期的衰老过程中培矮64S/E32剑叶的PSII功能比汕优63下降慢,并具有更高的光能利用效率.     

培矮64s/E32在广州早季种植的生育特性初探

培矮64s/E32于1998年早季在广州进行试种试验。该组合株高115.8cm,秆高105.4cm,叶片厚直,呈瓦状,叶色较深;后期上部三片功能叶平均长度53.8cm,开张角度较小,不早衰,显示出良好的株型;其全生育期为139d,属华南早籼稻的中熟组合类型。在单株植、土壤肥力中下条件下,有效穗为210万/hm2,分蘖力偏弱,穗较大,单穗湿重为 5.42 g,结实率 80.6％,千粒重21.2g,收获指数中等,为 0.537,实收产量为7650 kg hm-2。     

褐飞虱侵害对不同抗性水平水稻根部吸收氮、磷、钾的影响

为了解褐飞虱Nilaparvata lugens侵害后水稻抗性水平与根系吸收氮（N）、磷（P）、钾（K）的关系,对不同抗性水平的水稻受褐飞虱侵害后的平均受害水平、植株功能损失指数及水稻吸收水培液营养元素N,P,K情况进行了研究。结果表明：不同水稻品种（TN1、协优63、协优963和超级培矮64S/E32）接种褐飞虱后,TN1受害最严重,协优63和超级培矮64S/E32 次之;受害最轻的是协优963,30头/株侵害后植株功能损失指数仅为0.661。40,60和80头/株侵害水稻后根系对K吸收下降程度最显著,其次为P,最后为N;且随褐飞虱侵害时间的延长（6 d, 9 d）影响愈显著。60头/株侵害TN1、协优63、协优963和超级培矮64S/E32后9 d,根系对K吸收下降率分别为164.11%,74.61%,55.16%和46.60%。由此可见,随水稻品种抗性水平的下降,接种褐飞虱后,水稻根部对水培液营养元素吸收下降程度愈显著。本研究结果可对深入阐明不同抗性水平水稻抗（耐）虫机制与根系吸收能力关系提供参考。     

超高产杂交稻剑叶衰老过程中的抗氧化性的变化

与对照种汕优63相比,超高产水稻组合培矮64S/E32的剑叶在生长后期具有更高的抗氧化酶(抗坏血酸过氧化物酶APX和谷胱甘肽还原酶GR)活性和小分子抗氧化剂(抗坏血酸Vc、总Vc、还原型谷胱甘肽GSH和β-胡萝卜素)含量,高的清除有机自由基DPPH·能力,更低的膜脂过氧化产物丙二醛含量。这表明培矮64S/E32剑叶在生长后期有强的抗氧化性,这种强抗氧化性与超高产水稻在结实后期剑叶中较慢的叶绿素和蛋白质降解速度相一致。     

超高产杂交稻剑叶中C4途径酶活性和稳定碳同位素分异作用的变化

以超高产杂交水稻(Oryza sativa L．)“培矮64S／E32”和多年来大面积推广的杂交稻“汕优63”为材料,研究孕穗后剑叶中C4途径酶和对稳定碳同位素分异作用的变化。结果表明,籽粒灌浆期(移栽后68～75d)的两个品种剑叶中NADP—MDH活性最高,随后下降;超高产杂交水稻“培矮64S／E32”的NADP-MDH的活性明显高于“汕优63”;PEPcase和NADP—ME活性在黄熟期之前的叶片中持续上升。不同生育期的叶片与籽粒的△^13C值相近(19．49‰～19．82‰),在成熟期时较高。超高产水稻“培矮64S／E32”叶片的平均△^13C值比“汕优63”高0．43‰。     

水稻剑叶生长过程中光合电子流传递分配及其与光合作用的关系

以气体交换和叶绿素荧光测定相结合的方法研究了水稻剑叶生长过程中光合电子传递分配以及与光合速率和叶绿素含量之间的关系 。两种高产水稻品种‘培矮64S/E32’和‘特三矮2号’的剑叶总的光合电子流JF和净光合速率Pn在移栽后50～70 d较高而相对稳定,在80 d后急剧下降。参与碳还原的非环式光合电子流Jc的降低比JF和Pn早。JF与Jc和光合速率与叶绿素含量之间存在正相关性。非环式光合电子传递分配于光呼吸的电子流的比例Jo/JF在50～70 d和80 d后约有35%～50%的电子流分配到光呼吸。     

褐飞虱侵害后不同水稻品种根及叶片脱落酸含量的变化

为了解褐飞虱Nilaparvata lugens （Stål）侵害后水稻耐虫性与植物体内源激素关系,应用酶联免疫吸附法（enzyme-linked immunosorbent assay, ELISA）研究褐飞虱若虫侵害分蘖期超级培矮64S/E32和TN1,灌浆期协优963和TN1后根及叶片脱落酸（abscisic acid, ABA）含量变化.结果表明：褐飞虱侵害分蘖期超级培矮64S/E32和TN1后3 d,叶片ABA含量显著上升,ABA含量根冠比（根ABA/叶片ABA）显著下降;侵害后6 d,超级培矮64S/E32叶片ABA含量显著下降,根冠比显著上升;但TN1叶片ABA含量在褐飞虱侵害后3 d和6 d显著上升,根冠比显著下降.褐飞虱侵害灌浆期协优963与分蘖期超级培矮64S/E32变化一致,TN1在褐飞虱侵害后3 d叶片ABA含量显著上升,根冠比显著下降;侵害后6 d,叶片ABA含量、ABA含量根冠比均显著上升.由ABA含量变化百分比可见,分蘖期ABA含量变化幅度较灌浆期大;耐虫品种变化幅度较感虫品种大,持续期较感虫品种短;叶片变化幅度较根部大.褐飞虱侵害后,两种不同生育期两种抗性不同的水稻品种比较,耐虫品种叶片ABA含量先上升（3 d）后下降（6 d）,ABA含量根冠比先下降（3 d）后上升（6 d）;感虫品种叶片ABA含量持续上升（3 d和6 d）,分蘖期ABA含量根冠比持续下降（3 d和6 d）,灌浆期ABA含量根冠比先下降（3 d）后上升（6 d）;耐、感虫水稻品种根部变化规律不明显.这些差别表明不同水稻（耐虫和感虫）品种受褐飞虱侵害后体内ABA含量变化规律不同.本研究结果对深入阐明水稻耐虫品种的机制具有重要参考价值.     

在光氧化条件下不同类型高产稻的叶绿素荧光特性和膜脂过氧化特点

用不同类型高产稻(Oryza sativa L.)粳稻9516、具有粳型成分的两系法亚种间杂交稻培矮64/E32、两优培九(培矮64/9311)和籼型杂交稻X07S/紫恢100、冈优881、汕优63为材料,研究了孕穗期叶片在光氧化条件下的叶绿素荧光特性和膜脂过氧化表现.光氧化处理后,与籼型杂交稻比较,粳稻和具有粳型组分的亚种间杂交稻的PSⅡ原初光化学效率(Fv/Fm)、PSⅡ的线性电子传递的量子效率(ΦPSⅡ)和光化学猝灭系数(qP)下降的较少;超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)诱导的活性较高,活性氧 (O(-)/()2、H2O2)和丙二醛(MDA)的产生积累较少,叶绿素和蛋白质含量下降较少,表现出耐光氧化特性,这与在自然条件下生育后期叶绿素含量变化相一致.相关分析表明它们的耐光氧化特性与结实率密切相关,说明耐光氧化品种抗早衰,有利籽粒充实.这些结果启示我们:从超高产育种出发,兼顾杂种优势利用和抗早衰两方面考虑,在母本不育系中引入粳型成分是一个值得重视的育种策略.     

水稻光温敏雄性不育系培矮64S的抽穗期基因型分析

利用抽穗期感光性近等基因系EG0—EG7、ER—LR及T65-T65m对培矮64S抽穗期基因型进行分析表明,培矮64S在E1、E、E3位点分别带有E1、e2、E3基因,在Se-1位点带无感光功能的Se-1^e基因,在Ef位点带有显性早熟基因Ef-1。进一步用抽穗期QTL近等基因系NIL(Hd1)和NIL(Hd4)进行的研究证实,培矮64S带有显性感光基因E1和无感光功能的Se-1^e基因。同时,用QTL近等基因系日本晴和NIL(Hd2)-NIL(Hd8)研究表明培矮64S带有能抑制E1基因表达的隐性感光抑制基因i-Se-1。文中对培矮64S广适性的遗传基础也进行了讨论。