生育前期遮光对水稻灌浆期剑叶生理特性及籽粒生长的影响

通过盆栽试验研究了生育前期（插秧至孕穗期）遮光对水稻分蘖、灌浆期剑叶生理特性、籽粒生长、产量及其构成因素的影响.结果表明：前期遮光使水稻分蘖数明显降低（降低26.72%）,齐穗期与成熟期发生延迟;遮光结束后,水稻灌浆期剑叶叶面积、可溶性糖含量分别比对照增加了33.86%和30.23%;每穗实粒数、千粒重、籽粒终极生长量、最大灌浆速率、平均灌浆速率分别比对照降低了8.65%、4.81%、9.74%、20.22%和19.13%;有效穗数与产量分别降低了25.26%和39.56%,差异显著;灌浆速率峰值的出现时间提前了1.66 d,实际灌浆时间延长了6.80 d.与弱耐荫水稻品种相比,耐荫品种灌浆前中期的剑叶叶绿素a、叶绿素b、叶绿素(a+b)含量增加,灌浆期的剑叶叶面积增加幅度大,蛋白氮、可溶性糖含量及叶绿素 a/b升高,籽粒终极生长量及千粒重接近对照,减产幅度相对较低.     

早晚季不同耐光氧化特性水稻品种籽粒灌浆关键酶活性变化

选用光氧化敏感和不敏感的两大类型4个水稻品种研究早晚季耐光氧化反应特性与其稻米品质稳定性密切相关的生理生化原因.结果表明,耐光氧化反应特性强的适强光生态型水稻品种的平均灌浆速率(G_mean)、达最大灌浆速率时间(T_max.G)和达最大灌浆速率百粒重(W_max.G)等参数在早晚季灌浆结实期间保持相对稳定;而对光氧化敏感的弱光生态型品种佳禾早占以上参数的早晚季稳定性较差.比较早晚季籽粒灌浆充实过程中关键酶活性的变化结果可见,耐光氧化反应特性强的品种,灌浆速率高峰到灌浆终期ADPG-焦磷酸化酶和淀粉合成酶活性早晚季变异比耐光氧化反应特性弱的品种小,且耐光氧化反应特性强的品种灌浆高峰前后酶活性变异的幅度早晚季也较一致.     

灌浆期不同阶段遮光对小麦籽粒蛋白质组分含量和加工品质的影响

选用强筋小麦济麦20、中筋小麦泰山23和弱筋小麦宁麦9号3个小麦品种,设置了灌浆期不同阶段遮光处理:开花后不遮光(S0)、0～11 d遮光(S1)、12 ～23 d遮光(S2)、24～35 d遮光(S3),研究了其对不同小麦品种籽粒蛋白质组分含量和加工品质的影响.结果表明:3个小麦品种的籽粒清蛋白+球蛋白含量遮光处理间无显著差异;遮光均显著提高了济麦20和泰山23的高分子量谷蛋白亚基、低分子量谷蛋白亚基、谷蛋白、醇溶蛋白和总蛋白含量,其中灌浆中期遮光(S2)处理提高幅度高于其他处理;灌浆中期(S2)和后期(S3)遮光处理显著提高了宁麦9号各蛋白质组分含量.遮光显著降低了小麦籽粒产量,提高了籽粒面团形成时间、面团稳定时间和沉降值,其中灌浆中期遮光处理更为显著,表明籽粒品质的形成与灌浆中期的光照条件更为密切.总体上灌浆期遮光对3个小麦品种籽粒产量、蛋白质组分含量及加工品质指标的调节幅度为济麦20＞泰山23＞宁麦9号.     

杂交水稻灌浆过程中籽粒充实的生理研究

杂交水稻在籽粒灌浆过程中,存在两个灌浆高峰期,籽粒中蔗糖含量增加的高峰出现在第一个灌浆高峰期;稻穗上,下部籽粒中ＵＤＰＧ焦磷酸化酶活性高峰出现的时期分别与群体籽粒两个灌浆高峰期基本一致;杂交水稻籽粒中的３－磷酸甘油酸磷酸酶活性高峰比常规稻的出现早。     

结实期土壤水分亏缺影响水稻籽粒灌浆的生理原因

通过分析结实期土壤水分亏缺对水稻(Oryza sativa)籽粒中蔗糖向淀粉合成的生理代谢中关键酶活性及籽粒灌浆的调节作用, 探讨土壤水分亏缺影响水稻籽粒灌浆的生理机制。结果表明, 适度土壤水分亏缺诱导了灌浆高峰期(花后15-20天)水稻籽粒中蔗糖合成酶、腺苷二磷酶葡萄糖焦磷酸化酶、可溶性淀粉合成酶及淀粉分支酶活性的增加, 提高了籽粒灌浆中前期(花后10-20天)籽粒中淀粉积累速率和籽粒灌浆速率。但在灌浆后期(花后20-30天)籽粒中, 上述关键酶活性下降较快, 籽粒活跃灌浆期明显缩短, 灌浆前中期灌浆速率的增加不能完全补偿灌浆期缩短带来的同化物积累损失, 导致水分亏缺处理水稻籽粒充实不良, 结实率、籽粒重和产量显著降低。研究认为, 灌浆期土壤水分亏缺引起的灌浆后期籽粒中蔗糖向淀粉合成代谢中一些关键酶活性快速下降和籽粒内容物的供应不足是籽粒淀粉积累总量减少、粒重降低的主要生理原因。     

水稻籽粒灌浆过程中超弱发光特性的研究

本实验对水稻籽粒灌浆过程中不同时期籽粒进行了超弱发光测定。实验结果表明：在整个灌浆过程中单粒发光量呈单峰曲线,在籽粒全部充实并且颜色由青转黄时,发光量最大;发光强度呈递减趋势;运用该技术有可能进行水稻不同品种间的比较和品种灌浆力强弱的筛选。     

水稻籽粒中的淀粉合成关键酶及其与籽粒灌浆和稻米品质的关系

文章介绍水稻籽粒中淀粉合成关键酶及其在籽粒灌浆和制约稻米品质中的作用,以及影响它们的外界环境因素的研究进展。     

脱落酸与稻麦籽粒灌浆的关系（简报）

水稻籽粒灌浆前期,单粒的内源ABA含量与籽粒增重呈正相关,而籽粒的ABA浓度则相反。抽穗及灌浆初期喷施较低浓度(10 ppm)的 ABA可增强同化物向穗部运输。小麦籽粒灌浆前期,内源ABA的量(包括单粒含量和浓度)对籽粒灌浆速率表现为正效应,后期则为负效应。     

玉米籽粒灌浆特性对播期的响应

以‘京科528’(JK528)和‘郑单958’(ZD958)为试验材料,设置早春播(4月10日播种)和春播(5月14日播种)2个播期处理,研究不同播期条件下玉米的籽粒灌浆特性.结果表明: JK528、ZD958在早春播条件下的最终百粒重和产量显著高于春播,增幅分别为6.8%和10.1%、17.8%和9.2%;籽粒最大灌浆速率(G_max)、平均灌浆速率(G_ave)表现为早春播高于春播,而籽粒活跃灌浆期(P)呈相反趋势;JK528百粒重和产量显著高于ZD958,其中JK528百粒重和产量较ZD958高7.4 g和1189.6 kg·hm^-2,增幅分别为21.6%和10.8%;P表现为ZD958大于JK528,而W_max、G_max、G_ave和T_max表现为JK528大于ZD958;同一播期,JK528在灌浆中期的平均灌浆速率高于后期,且高于ZD958.相关分析表明,籽粒干物质积累量与平均气温和积温间呈极显著正相关.可见,充分利用光热资源,提高灌浆速率,有利于获得较高粒重,从而提高玉米产量.JK528在灌浆前中期灌浆速率快的优势弥补了其灌浆活跃期略短的情况,进而在不同播期条件下均可获得较高的粒重.     

水稻籽粒灌浆过程中蛋白质表达特性及其对氮肥运筹的响应

采用大田栽培的方式,研究了大穗型水稻金辉809籽粒灌浆过程中蛋白质的差异表达变化模式以及同一施氮量下不同的氮肥施用比例(总施氮量225 kg/hm2,基蘖肥:穗粒肥分别为7∶3和6∶4)对强弱势粒灌浆影响的分子机制。获得了水稻不同灌浆时段籽粒总蛋白的表达图谱,共发现32个在灌浆过程中发生显著差异表达的蛋白点,涉及籽粒的淀粉合成,能量代谢,激素信号转导,基因表达调节和抗逆响应等。在此基础上,进一步构建了不同灌浆发育时段水稻强弱势籽粒响应不同氮肥比例调控的蛋白表达图谱,结果发现强势籽粒响应氮肥调控出现差异表达的蛋白点有8个,而弱势籽粒有26个,可见强势籽粒灌浆具有更强的环境稳定性,相对地,弱势籽粒灌浆则易被环境所调节。在总施氮量不变的情况下,适当增加生育后期氮肥的施用量,有利于增强弱势籽粒中信号转导,促进相关基因的表达,提高物质调运与能量代谢速率,增强抗逆性,增强弱势籽粒的代谢水平,延长其灌浆时期,提升弱势籽粒活性和灌浆强度,增加结实率和千粒重,最终实现高产高效。研究结果对于进一步明确氮素调控水稻强弱势粒灌浆的分子生态特性具有重要的理论与实际意义。     

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。     

关于肥料利用率的猜想

测算肥料利用率的同位素标记法受土壤、肥料间交互作用的影响,而通常肥料试验的差值法则既受土壤、肥料间交互作用,又可能受施肥直接抑制作物吸收土壤养分的双重影响,猜想这两种测算方法都不可能获得可靠结果.本文在给出若干假设的基础上,提出了适用于通常肥料试验估算肥料利用率的替代方法.该法可归避上述影响干扰,但其可靠性有待实验证实.     

氮、硫肥与灌浆后期高温胁迫对小麦籽粒产量和品质的影响

灌浆期高温胁迫通常导致小麦籽粒产量降低、品质变差.为了探索有效缓解高温胁迫不利影响的有效措施,在大田条件下,以济麦20为试验材料,运用后期高温棚增温的方法,研究了氮、硫肥与灌浆后期高温对小麦籽粒产量和品质的影响.结果表明:高温处理后小麦千粒质量、籽粒产量显著降低(19.7%～28.3%),蛋白质含量升高,蛋白质组分中不溶性谷蛋白含量下降,可溶性谷蛋白含量上升,面团形成时间和稳定时间缩短;氮肥追施比例由50%增加到70%,非高温处理的籽粒产量无显著变化,不溶性谷蛋白质含量和谷蛋白聚合指数(不溶性谷蛋白含量/可溶性谷蛋白含量)升高,面团形成时间和稳定时间延长;高温处理的千粒质量和籽粒产量因氮肥追施比例提高而提高(2.07%～3.58%),面团形成时间和稳定时间缩短;不论高温处理还是非高温处理,与追施硫肥相比,硫肥基施提高籽粒产量、谷蛋白聚合指数,延长面团形成时间和稳定时间;为了有效缓解灌浆后期高温对小麦籽粒产量和品质的不利影响,硫肥基施、氮肥施用基追比50%:50%是较为适宜的施肥模式.     

灌浆期水稻受褐飞虱侵害后赤霉素含量的变化

应用酶联免疫吸附法(ELISA)研究灌浆期水稻协优963、TN1受褐飞虱Nilaparvata lugens(Stl)若虫侵害后根、叶片赤霉素(gibberellin,GA)含量的变化,以探讨褐飞虱若虫侵害后灌浆期水稻耐虫性与植物体内源激素的关系。结果表明:虫口密度40头/株和80头/株120头/株侵害灌浆期水稻协优963后3d根GA含量显著下降,40头/株和80头/株侵害后协优963后3d根冠(叶片)比显著下降;40头/株侵害协优963后6d根冠比显著下降。40头/株、80头/株和120头/株侵害灌浆期水稻TN1后3d根GA含量显著下降;80头/株和120头/株侵害TN1后6d根GA含量显著下降,120头/株侵害TN1后6d根冠比显著下降。表明灌浆期水稻协优963、TN1受褐飞虱若虫侵害后基本变化趋势为根GA含量、GA含量根冠比下降(3d、6d),叶片GA含量变化规律不明显;耐、感虫水稻品种变化一致,变化幅度无明显差异。     

灌浆结实期温度对水稻产量和品质形成的影响

灌浆结实期是水稻产量和品质形成的关键时期,该时期温度对水稻籽粒灌浆具有显著的影响.随着全球气候趋暖以及极端天气频发,温度胁迫下籽粒灌浆和稻米品质的响应特征及其生理生化机制是目前稻作研究的热点之一.本文以灌浆结实期温度为切入点,对水稻产量和品质形成的适宜温度与温度影响时段以及温度胁迫下水稻生理生化特征等方面进行了梳理.灌浆初期(齐穗后20 d)是温度影响水稻产量和品质形成的关键时期,适温(21 ～ 26℃)有利于水稻灌浆和淀粉的充实与沉积,过高或过低温度均不利于提高水稻产量和品质.温度胁迫下,水稻生理生化活性下降,光合功能降低,抗逆性减弱,干物质积累和运转受抑,从而造成产量下降及品质变劣.这些可能为水稻优质高产栽培和灌浆结实期温度研究提供一定的参考.     

芦荟蒽醌类物质对灌浆期冬小麦光合作用及产量的影响

UV—B辐射伤害是导致小麦光合效率降低的环境因素之一。于2007年5月2日-6月5日,在河南新乡地区,研究了叶面喷施芦荟蒽醌类物质对冬小麦灌浆期旗叶光合速率、光呼吸速率、叶绿素含量、丙二醛含量和产量等的影响,旨在探索预防UV辐射伤害的新途径。结果表明：在灌浆期用浓度为1和5mg·L^-1的芦荟蒽醌类物质喷施小麦,光合作用速率分别提高了38．03％和39．73％;叶绿素含量分别提高了3．53％和3．83％,丙二醛含量分别降低了11％和23％;蒽醌类物质能够吸收太阳中的紫外线,并将紫外线转换成能促进光合作用的蓝光或黄光;芦荟蒽醌类物质能促进小麦光合作用效率,减轻紫外线对小麦的损伤;喷施合适浓度的芦荟蒽醌类物质能够提高小麦产量。     

苗期遮光光质对生姜光合及生长的影响

以不同颜色塑料薄膜为遮光材料,研究了苗期遮光光质对生姜生长及光合作用的影响.结果表明:幼苗覆膜期,生姜叶片叶绿素含量以蓝膜及绿膜处理较高,白膜次之,红膜较低;叶片P_n则以绿膜处理较高,为14.9 μmol·m^-2·s^-1（第4叶）,分别较白膜、红膜及蓝膜提高5.7%、10.4%和18.3%.旺盛生长期撤膜后,P_n较幼苗期升高,但处理间的变化趋势与幼苗期相似;新生叶片叶绿素含量除红膜处理较低外,其它处理无显著差异,但下位叶片叶绿素含量则以蓝膜和红膜处理显著低于绿膜和白膜处理.蓝膜处理生姜植株茎秆增高、变细,分枝数较少;绿膜处理植株根、茎、叶及根茎鲜质量较高,白膜、红膜及蓝膜处理依次降低,收获时,其产量分别达57 000、53 709、51 487和48 712 kg·hm^-2.说明生姜苗期采用绿膜遮光,可增强叶片光合作用,促进植株生长,提高生姜产量.